有人駕駛航空器植保技術(shù)的研究與應(yīng)用

摘要 航空植保噴霧作業(yè)是一種控制農(nóng)作物病、蟲(chóng)、草害的有效技術(shù)手段。2022年，我國(guó)可用于航空植保的有人駕駛航空器達(dá)600余架，年飛行作業(yè)時(shí)間近4.5萬(wàn)h，由于其高效、靈活等特點(diǎn)在我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)植保工作中應(yīng)用廣泛。文中簡(jiǎn)述了有人駕駛航空器噴霧作業(yè)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀與趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)有人駕駛航空器噴霧作業(yè)有關(guān)的作業(yè)前地面試驗(yàn)、流量等技術(shù)要求；作業(yè)中飛行高度、飛行速度、噴幅寬度、側(cè)風(fēng)修正等主要技術(shù)環(huán)節(jié)和大田中實(shí)際應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的總結(jié)。對(duì)提高我國(guó)航空噴霧作業(yè)的質(zhì)量、效率和安全性，制定航空噴霧有關(guān)技術(shù)規(guī)范，推動(dòng)航空植保事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有一定意義。

關(guān)鍵詞 有人駕駛航空器；噴霧作業(yè)；技術(shù)與應(yīng)用；展望

中圖分類(lèi)號(hào)：S 477.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2024134

有人駕駛航空器噴霧作業(yè)是我國(guó)航空植保的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，由于其載藥量大、作業(yè)效率高、突擊性強(qiáng)、適應(yīng)性好，在我國(guó)航空植保生產(chǎn)中占有重要一席之地，在新疆團(tuán)場(chǎng)、黑龍江農(nóng)場(chǎng)等平原廣袤地區(qū)以及森林病蟲(chóng)害、草原病鼠害等防治中發(fā)揮了不可替代的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年，我國(guó)有近100家通用航空企業(yè)開(kāi)展了農(nóng)業(yè)航空噴霧作業(yè)，約占實(shí)際運(yùn)行企業(yè)總數(shù)的17%，2022年有人駕駛航空器噴霧飛行作業(yè)時(shí)間近4.5萬(wàn)h。近年來(lái)，年均使用航空器控制農(nóng)作物病蟲(chóng)害面積近100萬(wàn)hm²，防治草原蟲(chóng)害面積60萬(wàn)～70萬(wàn)hm²，小麥田噴施葉面肥達(dá)130多萬(wàn)hm²，防治森林病蟲(chóng)害面積200多萬(wàn)hm²，為我國(guó)農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和生態(tài)屏障建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。

有人駕駛航空器植保作業(yè)是使用飛機(jī)或直升機(jī)并配備專業(yè)噴灑設(shè)備或裝置，將噴液按相關(guān)技術(shù)要求從空中向靶標(biāo)區(qū)噴灑的作業(yè)方式，按噴灑劑量一般可分為常量噴灑、低容量噴灑和超低容量噴灑；按作用原理可分為常規(guī)航空噴霧和航空靜電噴霧。在長(zhǎng)期的航空植保生產(chǎn)實(shí)踐中，由于飛機(jī)噴霧釋放位點(diǎn)高、飛行速度快，霧滴飄移現(xiàn)象普遍存在，如何提高飛機(jī)空中高速作業(yè)條件下的施藥安全和作業(yè)質(zhì)量，是有人駕駛航空器噴霧作業(yè)中需長(zhǎng)期深入研究和改進(jìn)的技術(shù)問(wèn)題。

本文對(duì)有人駕駛航空器常規(guī)航空噴霧作業(yè)的主要應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行闡述和總結(jié)，并簡(jiǎn)要梳理其發(fā)展歷程，扼要描述其發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以此為航空噴霧作業(yè)技術(shù)的研究、改進(jìn)和發(fā)展提供借鑒和參考。

1發(fā)展歷程

1.1國(guó)外發(fā)展歷程

世界航空噴霧起源于20世紀(jì)初，最早由德國(guó)人于1911年提出，通過(guò)使用飛機(jī)噴藥來(lái)控制森林害蟲(chóng)。1918年美國(guó)嘗試用飛機(jī)噴灑砷制劑防治苜蓿害蟲(chóng)；1921年8月，在美國(guó)俄亥俄州用柯體斯JN-6H雙翼機(jī)播撒砷酸鉛藥粉防治梓樹(shù)林毛蟲(chóng)取得成功，標(biāo)志著世界農(nóng)業(yè)航空史的開(kāi)端；1922年美國(guó)使用軍用飛機(jī)JN-6的改良型噴藥用以防治棉花害蟲(chóng)，同年蘇聯(lián)在蝗蟲(chóng)防治中開(kāi)始應(yīng)用飛機(jī)；1923年美國(guó)Huff-Daland飛機(jī)制造公司制造出第一臺(tái)改進(jìn)型飛機(jī)用于農(nóng)業(yè)，并開(kāi)始在佐治亞州商業(yè)化作業(yè)；1928年，美國(guó)南方商業(yè)集團(tuán)收購(gòu)Huff-Daland飛機(jī)制造公司，在其農(nóng)業(yè)航空部門(mén)的基礎(chǔ)上成立了第一家專門(mén)的農(nóng)業(yè)航空服務(wù)公司一達(dá)美公司（美國(guó)現(xiàn)在第三大航空公司達(dá)美航空的前身）；1948年澳大利亞用飛機(jī)進(jìn)行航空噴霧并于次年成功撲滅虎蛾Agaris-tidae。1949年美國(guó)開(kāi)始專用農(nóng)用飛機(jī)的研制，并于20世紀(jì)50年代開(kāi)始多用途農(nóng)業(yè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)與制造；隨著農(nóng)業(yè)航空的發(fā)展，20世紀(jì)50年代末，直升機(jī)也開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)航空噴霧。農(nóng)業(yè)航空機(jī)型的增多與飛機(jī)性能的不斷發(fā)展極大促進(jìn)了航空噴霧技術(shù)的進(jìn)步，噴灑量從大于30L／hm²的常量噴灑，逐步發(fā)展到低量噴灑（5～30L／hm²）和超低量噴灑（小于5L／hm²），如美國(guó)1944年采用低量噴霧方式（噴液量為9～28L／hm²）的作業(yè)已達(dá)50%，到20世紀(jì)60年代，噴灑量已降低到300～900mL／hm²。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前美國(guó)65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機(jī)噴灑完成，每年處理的耕地面積達(dá)40%以上，其中水稻施藥100%采用航空噴灑，全美農(nóng)業(yè)航空對(duì)農(nóng)業(yè)的直接貢獻(xiàn)率達(dá)15%以上。

在航空噴霧技術(shù)方面，美國(guó)是世界上技術(shù)應(yīng)用最為成熟的國(guó)家，1966年美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)署（USDA-ARS）設(shè)計(jì)出一種電動(dòng)旋轉(zhuǎn)靜電噴頭，最早開(kāi)展了農(nóng)業(yè)航空靜電噴霧技術(shù)的研究；隨著計(jì)算機(jī)、通信和信息技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代，利用現(xiàn)代信息識(shí)別技術(shù)確定有害生物靶標(biāo)的位置，精準(zhǔn)噴霧技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用到航空噴灑領(lǐng)域，隨著這些新技術(shù)的研究和廣泛應(yīng)用，航空施藥的精準(zhǔn)度和效率得以顯著提升。

1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

飛機(jī)航空噴霧是我國(guó)民航最早開(kāi)展的飛機(jī)作業(yè)項(xiàng)目，1951年5月22日，軍委民航局派出1架C-46型飛機(jī)在廣州市上空噴灑滴滴涕油劑防治蚊蠅，標(biāo)志著我國(guó)通用航空事業(yè)的誕生，成為我國(guó)航空噴霧作業(yè)項(xiàng)目的開(kāi)端。1951年6月，空軍派出波-2型飛機(jī)，首次開(kāi)展噴撒“六六六”粉劑防治蝗蟲(chóng); 1953年5月至6月，中國(guó)人民航空公司派波-2型飛機(jī)赴江蘇微山湖地區(qū)噴藥66t，滅蝗面積7204hm²，開(kāi)啟我國(guó)通用航空第一次大規(guī)模作業(yè)；1954年9月，民航專業(yè)航空中隊(duì)使用波-2型飛機(jī)，在河北省國(guó)營(yíng)蘆臺(tái)農(nóng)場(chǎng)的秋麥田首次進(jìn)行了國(guó)內(nèi)航空追施葉面肥試驗(yàn)；1955年7月至9月，民航派出安-2型飛機(jī)，首次在江蘇大豐縣噴灑25%滴滴涕乳劑，防治棉花蕾鈴期害蟲(chóng)；1956年5月至11月，民航局專業(yè)航空隊(duì)派出安-2型飛機(jī)在河南、甘肅等省噴藥防治小麥吸漿蟲(chóng)，作業(yè)飛行114h，作業(yè)面積2.5萬(wàn)hm²，為我國(guó)首次大面積航空噴灑防治農(nóng)作物病蟲(chóng)害作業(yè)；1959年5月，民航航測(cè)大隊(duì)使用運(yùn)-5型飛機(jī)在內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)防治落葉松球果花蠅Lasiomma laricicola和興安落葉松鞘蛾Coleophora dahurica，開(kāi)啟我國(guó)首次航空噴藥防治林業(yè)病蟲(chóng)害；1959年7月，黑龍江省延壽縣使用飛機(jī)噴灑2，4-滴選擇性除草劑等農(nóng)藥混合液，對(duì)水稻田進(jìn)行除草、施肥和治蟲(chóng)試驗(yàn)，作業(yè)面積2370hm²，作業(yè)飛行150h，其中除草飛行25h，這是我國(guó)首次使用飛機(jī)開(kāi)展航空化學(xué)除草；1969年7月，在天津市郊區(qū)農(nóng)場(chǎng)，首次使用直-5型直升機(jī)開(kāi)展黏蟲(chóng)防治。

在噴灑作業(yè)機(jī)型的引進(jìn)、研制、更新方面，Y5型飛機(jī)是在20世紀(jì)50年代中期，我國(guó)在仿蘇聯(lián)An-2型飛機(jī)基礎(chǔ)上，第一款自主成功研制的農(nóng)業(yè)航空噴灑主力機(jī)型；至80年代中期，國(guó)產(chǎn)Y11型飛機(jī)研制成功，開(kāi)始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用；隨后從澳大利亞和波蘭分別引進(jìn)空中農(nóng)夫和M-18 2種機(jī)型，期間我國(guó)自行研制的農(nóng)林專用機(jī)型N-5A、多用途機(jī)型Y5B型也相繼投入使用；2000年以后，又從國(guó)外引進(jìn)了空中拖拉機(jī)和GA-200農(nóng)用機(jī)型。使用直升機(jī)型開(kāi)展航空噴灑作業(yè)，最早是20世紀(jì)60年代末期我國(guó)自主研制的直-5型直升機(jī)；2005年開(kāi)始從美國(guó)首次引進(jìn)Bell-206機(jī)型并在航空噴灑中應(yīng)用，后又陸續(xù)引進(jìn)了AS350、R-22／-44、En-strom等機(jī)型。

在噴灑技術(shù)的應(yīng)用上，我國(guó)航空噴灑作業(yè)技術(shù)70余年來(lái)的發(fā)展，可以概括為以下幾個(gè)主要階段：1） 20世紀(jì)60年代末期到70年代初期，航空噴霧取代航空噴粉；2）70年代中期以后超低容量噴灑技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用；3）進(jìn)入80年代，農(nóng)藥與作物肥料進(jìn)行混合噴施的綜合作業(yè)技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)；4）到了20世紀(jì)90年代，發(fā)展到精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)應(yīng)用新階段。

2發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國(guó)外航空噴霧技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

以當(dāng)今航空噴霧技術(shù)最為發(fā)達(dá)的美國(guó)和日本為例。

2.1.1發(fā)展規(guī)模

由于土地種植面積的不同，美國(guó)主要使用固定翼有人飛機(jī)進(jìn)行航空噴霧作業(yè)，而日本則以輕型直升機(jī)、無(wú)人機(jī)為主。

據(jù)有關(guān)資料顯示，目前美國(guó)在役農(nóng)業(yè)飛機(jī)4000架左右，每年開(kāi)展航空作業(yè)的耕地面積近3400萬(wàn)hm²，占全部耕地年處理量的25%，森林病蟲(chóng)防治100%采用飛機(jī)噴霧方式。隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些生產(chǎn)作業(yè)輔助信息系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)等陸續(xù)得到應(yīng)用，如全球定位系統(tǒng)（global positioning sys-tem，GPS）、地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）、遙感系統(tǒng)（remote sensing，RS）、作物生產(chǎn)專家管理系統(tǒng)以及有關(guān)的新裝備及部件，促進(jìn)了飛機(jī)噴霧效率的提升，為農(nóng)業(yè)航空業(yè)用戶增長(zhǎng)了效益。

日本是一個(gè)農(nóng)戶平均耕地面積較小的國(guó)家，以種植水稻作物為主。據(jù)日本農(nóng)林水產(chǎn)省統(tǒng)計(jì)報(bào)告，近年來(lái)，使用航空作業(yè)的土地規(guī)模在350萬(wàn)hm²左右，其中由于農(nóng)用輕型無(wú)人直升機(jī)具有噴施率高、用藥量小、機(jī)動(dòng)靈活、作業(yè)效率高、藥液飄移少等優(yōu)點(diǎn)，其作業(yè)面積目前已增加到100多萬(wàn)hm²。在日本，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上采用無(wú)人駕駛輕型直升機(jī)作業(yè)已成為發(fā)展趨勢(shì)之一。

2.1.2作業(yè)技術(shù)

美國(guó)農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用規(guī)模大，是世界上農(nóng)業(yè)航空技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造最發(fā)達(dá)的國(guó)家。其航空噴霧作業(yè)技術(shù)主要反映在：1）GPS導(dǎo)航噴灑技術(shù)。對(duì)噴藥田塊、作業(yè)路線以及飛機(jī)的作業(yè)位置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示，幫助飛行員進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控和及時(shí)修正，并便于實(shí)現(xiàn)“斷點(diǎn)續(xù)噴”。2）噴嘴模型應(yīng)用技術(shù)。通過(guò)噴霧霧滴與噴嘴類(lèi)型、噴霧壓力、氣流速度的關(guān)系，預(yù)測(cè)作業(yè)的噴霧效果，為確定適宜的作業(yè)參數(shù)提供參考。3）航空飄移模型預(yù)測(cè)技術(shù)。利用建立的相關(guān)模型，通過(guò)輸入作業(yè)機(jī)型、霧化器、噴液、氣象因子等參數(shù)，預(yù)測(cè)噴霧飄移情況，達(dá)到提高農(nóng)藥利用率、減少飄移損失的目的。4）航空變量噴灑技術(shù)。根據(jù)作業(yè)地塊空間單元的數(shù)據(jù)與多源數(shù)據(jù)（如病蟲(chóng)草害程度、小氣候、土壤質(zhì)地等）進(jìn)行疊加分析，有針對(duì)性地調(diào)整噴灑量進(jìn)行噴灑。5）航空靜電噴霧技術(shù)。航空靜電噴霧具有有效降低施藥量、提高霧滴沉積率的優(yōu)勢(shì)，但由于靜電噴霧施藥量小于美國(guó)農(nóng)藥使用時(shí)其標(biāo)簽規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，加上航空靜電噴霧設(shè)備的成本與噴霧效果等問(wèn)題，限制了這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)航空噴霧在日本，主要應(yīng)用于病蟲(chóng)害防治、施肥、播種等方面，其中病蟲(chóng)害防治（以水稻為主）占了95%以上。航空噴霧技術(shù)研究主要包括以下幾方面：1）航空噴霧主要影響因子（作業(yè)機(jī)型、設(shè)備、氣象條件等）研究；2）航空噴霧沉積特性影響因子（飛行高度和飛行速度等飛行參數(shù)）研究；3）基于防治目標(biāo)、作物種類(lèi)及生長(zhǎng)期、作業(yè)田塊等作業(yè)對(duì)象的噴灑航路優(yōu)化設(shè)計(jì)；4）噴灑藥劑（低量）以及配套作業(yè)規(guī)范的研究；5）航空遙感監(jiān)測(cè)在病蟲(chóng)害防治，以及有關(guān)成果的商業(yè)應(yīng)用。

2.2國(guó)內(nèi)航空噴霧技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.2.1航空器與作業(yè)規(guī)模

從航空器的選擇和使用上，以作業(yè)面積指標(biāo)來(lái)衡量，國(guó)內(nèi)的航空噴霧作業(yè)仍以固定翼飛機(jī)為主，但直升機(jī)與無(wú)人機(jī)的使用規(guī)模，近些年發(fā)展迅速。

根據(jù)相關(guān)資料顯示，截至2022年，我國(guó)農(nóng)林業(yè)上使用的固定翼飛機(jī)500架左右，直升機(jī)100余架，防治農(nóng)林業(yè)病蟲(chóng)草害和施肥的面積近500萬(wàn)hm²，作業(yè)時(shí)間4萬(wàn)多h，與農(nóng)業(yè)航空發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距明顯。農(nóng)用飛機(jī)擁有量?jī)H占世界農(nóng)用飛機(jī)總數(shù)的0.13%左右，農(nóng)業(yè)航空作業(yè)面積占耕地面積的1.70%。

使用的主要機(jī)型有：1）固定翼飛機(jī)：Y5B、Y1l、Y12、M-18、GA-200、AT-402、N-5B、海燕650B、蜜蜂等固定翼飛機(jī)；2）直升機(jī)：貝爾（Bell-216／-404）、小松鼠（AS350）、恩斯特龍（Enstrom 480B／280FX）、羅賓遜（R-44／-22）等。

2.2.2作業(yè)設(shè)備系統(tǒng)

目前，我國(guó)應(yīng)用于固定翼、直升機(jī)的航空噴灑設(shè)備，主要有以下幾種類(lèi)型：

1）GP-81型噴灑設(shè)備：主要適用于國(guó)產(chǎn)Y5／Y5B型系列飛機(jī)，由徐州福利達(dá)民用航空地面設(shè)備公司生產(chǎn)。設(shè)備配套有低量、常量噴頭和旋轉(zhuǎn)霧化器，載藥量800～1000kg，噴幅寬度50～60m，可實(shí)現(xiàn)常量、低量和超低量噴灑作業(yè)。

2） DTM-4型噴灑設(shè)備：該型噴灑設(shè)備由美國(guó)Apollo Spray公司設(shè)計(jì)制造，主要適用于羅賓遜R44直升機(jī)。作業(yè)效率15hm²／h，水箱容積200L，噴幅寬度18m。

3） 3900-35082型噴灑設(shè)備：該型噴灑系統(tǒng)是美國(guó)Isolair公司針對(duì)AS350型直升機(jī)設(shè)計(jì)的專用航空噴灑設(shè)備。液體存儲(chǔ)箱容量1022L，噴桿長(zhǎng)度8.8m，噴幅寬度12～18m。

4） Model 244型噴灑設(shè)備：該型噴灑設(shè)備由美國(guó)Simplex公司設(shè)計(jì)制造，主要適用于羅賓遜R-44、R-22直升機(jī)。載藥量284L，噴桿長(zhǎng)度8m，噴幅寬度14～17m。

2.2.3作業(yè)技術(shù)

在航空噴灑技術(shù)的研究和應(yīng)用上，主要圍繞以下幾個(gè)方面：1）航空噴霧設(shè)備及組件對(duì)噴液霧化、沉積飄移的影響；2）作業(yè)參數(shù)（包括飛行高度、飛行速度、噴幅寬度等）、氣象條件等對(duì)霧滴沉積飄移的影響；3）根據(jù)防治靶標(biāo)、作業(yè)田塊、作物種類(lèi)、作物生長(zhǎng)期等作業(yè)對(duì)象的噴灑航路優(yōu)化設(shè)計(jì)；4）航空變量噴霧及靜電噴霧技術(shù)研究；5）適合航空噴霧特點(diǎn)的藥劑劑型研究；6）航空施藥安全性相關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等的制定。

3我國(guó)有人駕駛航空器植保主要應(yīng)用技術(shù)

根據(jù)有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，結(jié)合筆者30余年來(lái)從事有人駕駛航空器植保相關(guān)技術(shù)研究的心得和經(jīng)驗(yàn)，將我國(guó)有人駕駛航空器植保主要應(yīng)用技術(shù)歸納總結(jié)為以下幾個(gè)方面。

3.1作業(yè)準(zhǔn)備技術(shù)

3.1.1地面試驗(yàn)

盡管農(nóng)藥使用標(biāo)簽給出了一些情況下的使用說(shuō)明，但由于有人駕駛航空器載藥量大、噴灑面積大、噴灑效率高，農(nóng)藥使用不當(dāng)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失比地面器械、無(wú)人機(jī)噴灑要大得多，挽回的難度要高得多，因此，對(duì)有人駕駛航空器噴灑來(lái)講，地面噴灑試驗(yàn)是不容忽視的一環(huán)。作業(yè)前應(yīng)根據(jù)防治對(duì)象，使用的農(nóng)藥品種、配方以及防治次數(shù)等先期進(jìn)行地面小區(qū)試驗(yàn)。在地面試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)著重考慮以下幾個(gè)方面：

1）農(nóng)藥選用。由于航空噴灑作業(yè)的特殊性，在藥劑（化肥、微肥）的選擇上要求較為嚴(yán)格，即要考慮安全、有效、經(jīng)濟(jì)、適用，又要考慮是否適合于飛機(jī)使用，溶解性差、雜質(zhì)多、腐蝕性強(qiáng)的藥劑（化肥、微肥）一般不適合于航空使用。2種以上的農(nóng)藥混合使用時(shí)，混配之前應(yīng)了解藥劑的理化性質(zhì)，防止混配造成農(nóng)藥理化性能改變和不同農(nóng)藥間的拮抗作用而造成農(nóng)藥藥效的降低。

2）配方試驗(yàn)。根據(jù)防治對(duì)象、靶標(biāo)作物，選擇與航空噴灑區(qū)域長(zhǎng)勢(shì)相近、生育期相同的作物小區(qū)，在防治適期進(jìn)行藥（肥）等處方試驗(yàn)，找出經(jīng)濟(jì)、有效的配方，為空中噴灑作業(yè)做準(zhǔn)備。

3）藥害試驗(yàn)。根據(jù)農(nóng)藥使用標(biāo)簽（說(shuō)明書(shū)）開(kāi)展農(nóng)藥使用劑量、用量、次數(shù)等的藥害試驗(yàn)，避免農(nóng)藥使用量、噴灑時(shí)期不當(dāng)造成藥害事故。

4）噴灑時(shí)期。根據(jù)作物、防治對(duì)象確定最佳防治時(shí)期，以最好地發(fā)揮藥效，提高作業(yè)效果。在防治時(shí)期的選擇上，一般要確定在作物抗藥能力強(qiáng)，蟲(chóng)害、病害、雜草抗藥能力弱的時(shí)期，也就是說(shuō)，選擇在害蟲(chóng)的低齡期，病害發(fā)病的初期，雜草草齡小的時(shí)期防治效果最佳。如小麥黏蟲(chóng)Mythimna separata的最佳防治時(shí)期應(yīng)該在3齡以前；水稻穗莖瘟的最佳防治期是水稻的始穗期至齊穗期；防治稗草Echi-nochloa crus-galli的最佳時(shí)期是稗草2～3葉期；大豆葉面施肥的最佳時(shí)期是大豆的盛花期至鼓粒期。

3.1.2流量調(diào)試

流量調(diào)試是航空噴灑作業(yè)中重要的基礎(chǔ)性工作，作業(yè)前，應(yīng)對(duì)噴灑設(shè)備進(jìn)行試噴校正，使流量符合噴灑量的要求，一般流量誤差不超過(guò)噴灑量的10%（特殊藥劑例外）；在作業(yè)中，需經(jīng)常檢查噴灑時(shí)間，發(fā)現(xiàn)超過(guò)規(guī)定誤差時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知機(jī)務(wù)人員進(jìn)行調(diào)節(jié)。

流量調(diào)試一般是在空中完成，在飛機(jī)藥箱中加入一定量的水（一般調(diào)試以水為介質(zhì)），根據(jù)作業(yè)項(xiàng)目要求，首先確定噴頭數(shù)量、噴嘴型號(hào)（或霧化器）、安裝角度以及噴灑壓力等，計(jì)算出每分鐘的總流量。測(cè)試時(shí)，當(dāng)飛機(jī)起飛后達(dá)到作業(yè)速度要求時(shí)，打開(kāi)噴灑開(kāi)關(guān)，同時(shí)計(jì)算噴灑時(shí)間，根據(jù)事先計(jì)算好的時(shí)間及噴灑所用時(shí)間來(lái)確定流量的準(zhǔn)確性。當(dāng)流量誤差大于允許值時(shí)，應(yīng)對(duì)噴灑系統(tǒng)進(jìn)行檢查和調(diào)整，如檢查噴灑壓力是否到位，噴嘴、噴桿有無(wú)堵漏等。

3.2噴灑設(shè)計(jì)技術(shù)

3.2.1作業(yè)方式的選擇

作業(yè)方式即航空噴灑作業(yè)時(shí)的飛行方法。一般分為：1）單向式。一個(gè)方向的噴霧作業(yè)，即航空器每個(gè)噴幅都朝同一方向通過(guò)目標(biāo)區(qū)。如在草原上的噴灑作業(yè)。2）穿梭式。航空器在相鄰噴幅往返方向通過(guò)作業(yè)區(qū)的方式。3）包圍式。一種飛行路徑首尾相連的環(huán)形作業(yè)方式。通常用于寬度較大或者兩個(gè)位置大致平行、面積基本相等的地塊。4）串聯(lián)式。在一架次作業(yè)中能夠?qū)?塊以上的零星小地塊串在一起完成的作業(yè)方式。

農(nóng)業(yè)航空噴灑作業(yè)期間，一般農(nóng)時(shí)緊、任務(wù)重，最佳施藥期很短，提高作業(yè)效率是需重點(diǎn)考慮的技術(shù)措施之一。在保證飛行安全的前提下，采取最經(jīng)濟(jì)合理的噴灑作業(yè)方式能有效地提高作業(yè)效率。根據(jù)作業(yè)地塊大小與分布確定適宜的作業(yè)方式：1）在狹長(zhǎng)地帶上作業(yè)，可引導(dǎo)飛機(jī)采用穿梭法進(jìn)行；2）在位置大致平行且面積基本相等或?qū)挾却笥?200m的地塊，采用包圍法效率高；3）對(duì)小塊分散且基本處于同一條線段上的地塊，可以采用串聯(lián)式。

3.2.2噴灑方式的選擇

航空噴灑方式分為常量噴灑、低容量噴灑、超低容量噴灑3種。

根據(jù)民航有關(guān)航空噴霧作業(yè)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：常量噴灑為噴液量大于30 L／hm²（含30L／hm²）；低容量噴灑為噴液量大于5L／hm²、小于30L／hm²；超低容量噴灑為噴液量小于5L／hm²（含5L／hm²）的噴灑作業(yè)。目前，生產(chǎn)上飛機(jī)噴灑大多采用低容量噴灑技術(shù)，噴灑量為20～25L／hm²，并結(jié)合作業(yè)對(duì)象的不同作適當(dāng)調(diào)整；超低容量噴灑主要應(yīng)用在森林滅蟲(chóng)和草原滅蝗上。

3.2.3飛行高度的確定

飛機(jī)噴霧時(shí)的飛行高度不能低于安全飛行高度。為保證作業(yè)質(zhì)量和效果，可根據(jù)噴灑方式、作業(yè)項(xiàng)目、氣象條件作適當(dāng)調(diào)整。

飛行高度是從作物頂端到噴桿的距離。低容量噴灑飛行高度一般要求在3～5m：當(dāng)側(cè)風(fēng)風(fēng)速小于3m/s時(shí)，飛行高度可適當(dāng)提高到4～5m；當(dāng)側(cè)風(fēng)風(fēng)速大于3m/s時(shí)，飛行高度降低到3～4m。這樣根據(jù)風(fēng)速的變化適當(dāng)調(diào)整飛行高度是生產(chǎn)上經(jīng)常采用的作業(yè)技術(shù)之一，有利于確保有效噴幅內(nèi)霧滴均勻度和霧滴覆蓋密度。除草作業(yè)時(shí)，由于霧滴粒徑較大，為保證有效覆蓋密度，同等作業(yè)條件下，飛行高度普遍要低些（3～4m），有效作業(yè)噴幅相應(yīng)也要變窄一點(diǎn)。如M-18A型飛機(jī)除草作業(yè)時(shí)飛行高度3～4m，作業(yè)噴幅40m；進(jìn)行其他噴灑作業(yè)時(shí)飛行高度4～5m，作業(yè)噴幅45m。

3.2.4飛行速度的確定

飛行速度一般為作業(yè)機(jī)型正常的平飛速度。目前生產(chǎn)上常用作業(yè)機(jī)型的飛行速度為：Y5型為160km/h，Y5B型為170km/h，M-18A型為180km/h，Y11、N-5A型為170km/h，GA-200型為168km/h。為保證飛行安全，高原地區(qū)（海拔1500m以上）作業(yè)飛行速度應(yīng)根據(jù)高度的增高而相應(yīng)減小。

3.2.5噴幅寬度的確定

選擇適宜有效的噴幅寬度是保證不重噴不漏噴，提高航空噴灑質(zhì)量的重要措施。航空噴霧霧滴沉積具有正態(tài)分布的特征，1個(gè)單噴幅兩端霧滴數(shù)量達(dá)不到作業(yè)質(zhì)量要求，但2個(gè)單噴幅兩端部分適當(dāng)重疊后，重疊部分的霧滴密度可達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這時(shí)2個(gè)相鄰單噴幅重疊后霧滴密度達(dá)到質(zhì)量要求的兩噴幅中心線間的距離就是有效噴幅寬度。

有效噴幅寬度受作業(yè)機(jī)型、噴灑設(shè)備、作業(yè)項(xiàng)目、防治對(duì)象等多方面的影響。如飛機(jī)葉面施肥作業(yè)：Y5B、M-18A、Y11、N-5A、GA-200型飛機(jī)其有效噴幅分別為：50、45、45、35 m和20m。就同一機(jī)型不同作業(yè)項(xiàng)目而言，其有效噴幅寬度也不同，如GA-200型飛機(jī)：除草作業(yè)有效噴幅為18m，葉面施肥與防病作業(yè)為20m，森林滅蟲(chóng)作業(yè)為30m。有效噴幅是經(jīng)過(guò)多次反復(fù)測(cè)試及在生產(chǎn)上驗(yàn)證其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上得出的，一般保持相對(duì)不變。

3.2.6側(cè)風(fēng)與順逆風(fēng)修正

在飛機(jī)噴霧作業(yè)中，霧滴飄移是普遍存在的現(xiàn)象，霧滴飄移不僅造成藥液的損失，污染環(huán)境，還會(huì)造成藥害，在噴施除草劑時(shí)這一問(wèn)題顯得尤為突出。控制霧滴飄移是目前飛機(jī)噴霧所面臨的技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

霧滴飄移是噴灑作業(yè)時(shí)由于風(fēng)、湍流等因子造成的，一般霧滴的飄移距離計(jì)算公式為

D=（H×U）／V。

式中，D為霧滴飄移距離（m）；H為飛行高度（m）；U為側(cè)風(fēng)速度（m/s）；V為霧滴降落速度（m/s）。

從上述公式可知，當(dāng)霧滴粒徑、飛行高度確定時(shí)，風(fēng)速是霧滴飄移的主導(dǎo)因素，風(fēng)速越大，飄移距離越遠(yuǎn)。為了避免和減少藥液飄移流失，提高霧滴的回收率，作業(yè)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)防治靶標(biāo)、藥劑種類(lèi)等正確選擇霧滴直徑，同時(shí)在作業(yè)時(shí)根據(jù)飄移距離對(duì)作業(yè)航跡進(jìn)行修正。

3.2.6.1側(cè)風(fēng)修正

有偏流修正和移位修正2種方法。1）偏流修正法：應(yīng)使飛機(jī)飛行的航跡與設(shè)置的信號(hào)保持平行。偏流修正度數(shù)一風(fēng)的垂直分量（m/s）×1.3（偏流修正系數(shù)），風(fēng)的垂直分量一風(fēng)速×Sin a（a為側(cè)風(fēng)角）。2）移位修正法：為飛機(jī)航跡移向信號(hào)線上風(fēng)方向一定距離，使藥液噴灑在預(yù)定地帶。移位距離（m）=藥液沉降時(shí)間（s）×風(fēng)的垂直分量（m/s）。

3.2.6.2順逆風(fēng)修正

打開(kāi)噴灑設(shè)備距起始信號(hào)距離（m）=噴灑設(shè)備開(kāi)啟延滯時(shí)間（S）×飛行速度（m/s）±藥液沉降時(shí)間（S）×順逆風(fēng)風(fēng)速（m/s）；關(guān)閉噴灑設(shè)備距終點(diǎn)信號(hào)距離（m）=[噴灑設(shè)備關(guān)閉延滯時(shí)間（S）+殘積物拖延時(shí)間（s）]×飛行速度（m/s）±藥液沉降時(shí)間（s）×順逆風(fēng)風(fēng)速（m/s）。

進(jìn)行噴灑作業(yè)時(shí)應(yīng)盡量選擇側(cè)風(fēng)噴灑。根據(jù)作業(yè)區(qū)域的風(fēng)向、風(fēng)速，作業(yè)前計(jì)算好修正，并將修正后的數(shù)據(jù)及時(shí)通知機(jī)組。

3.3不同作業(yè)場(chǎng)景綜合配套技術(shù)

3.3.1大田噴灑防治病蟲(chóng)

1）作業(yè)噴幅。M-18A、Y5B型飛機(jī)噴灑作業(yè)一般噴幅為50m；N-5A型飛機(jī)一般噴幅為35m;Yll型飛機(jī)噴幅為50m；GA-200型飛機(jī)作業(yè)噴幅為20m。R-44、S-300C型直升機(jī)噴幅一般為30m；Bell-206B、AS350、Enstrom型直升機(jī)噴幅為35m左右。

2）飛行高度。飛行高度一般為距作物頂端5～6m;草原滅蝗蟲(chóng)作業(yè)的飛行高度為5～7m。

3）噴灑設(shè)備安裝調(diào)整。M-18A型飛機(jī)如果安裝Au-5000型旋轉(zhuǎn)霧化器，霧化器數(shù)量為10個(gè)，槳葉角度分別調(diào)為：55°、45°、45°、45°、55°，在機(jī)身兩側(cè)對(duì)稱安裝；Y5B型飛機(jī)安裝CYD-1型旋轉(zhuǎn)霧化器，數(shù)量為10個(gè)，槳葉角度和安裝位置與M-18A型飛機(jī)相同；N-5A、GA-200型飛機(jī)使用噴嘴，一般使用噴嘴數(shù)30個(gè)，安裝角度為90°，噴嘴型號(hào)根據(jù)防治要求調(diào)整。R-44、EN480、AS350、Bell-206型直升機(jī)使用噴嘴數(shù)量因噴桿長(zhǎng)度各異，一般在30～50個(gè)，噴頭間距15cm左右。

4）噴液量與霧滴密度。由于滅蟲(chóng)防病作業(yè)采用的是小霧滴作業(yè)，噴液量較其他農(nóng)業(yè)作業(yè)的噴液量小，噴液量一般為10～15L／hm²，霧滴直徑150μm左右，霧滴密度25～30個(gè)／cm²。草原滅蝗蟲(chóng)作業(yè)噴液量為1. 5～3L／hm²（超低量），霧滴直徑90～120μm，霧滴密度15～20個(gè)／cm²。使用直升機(jī)進(jìn)行防病蟲(chóng)作業(yè)，噴液量一般為5L～10L／hm²。

5）藥液配制。飛機(jī)防病滅蟲(chóng)作業(yè)一般采用低容量和超低容量噴霧方式，噴霧霧滴小、密度高。在藥液配制或使用時(shí)，為了減少噴霧飄移和霧滴揮發(fā)，一般在噴液中應(yīng)加入一定比例的航空噴灑沉降劑和植物油型助劑，有時(shí)也可加入一定量的尿素。

3.3.2大田噴灑除草

1）飛行高度。除草作業(yè)，飛行高度一般離作物頂端3～5m。實(shí)際作業(yè)時(shí)，飛行高度應(yīng)根據(jù)噴灑地段的風(fēng)向、風(fēng)速進(jìn)行修正。飛行高度過(guò)低導(dǎo)致噴幅變窄，易出現(xiàn)條狀漏藥帶；飛行高度偏高加重噴霧飄移，導(dǎo)致作業(yè)質(zhì)量降低和產(chǎn)生藥害的風(fēng)險(xiǎn)。

2）作業(yè)噴幅。噴灑除草劑進(jìn)行土壤處理：M-18A、N-5A、GA-200型飛機(jī)作業(yè)噴幅分別是35、25、18 m；莖葉處理噴施除草劑：M-18A、N-5A型飛機(jī)噴幅分別是40、30m。

3）噴液量。除草作業(yè)一般使用除草劑的濃度較高，并根據(jù)除草時(shí)期的不同其噴灑量也不同，一般苗前土壤處理的噴液量大于苗后莖葉處理的噴液量。以大豆田除草為例，苗前處理的噴液量為25L／hm²，苗后莖葉處理為20 L／hm²。

4）噴嘴配置。由于旋轉(zhuǎn)式霧化器產(chǎn)生的小霧滴易揮發(fā)和產(chǎn)生飄移引起藥害，飛機(jī)除草作業(yè)時(shí)一般不予采用，通常使用扁扇形噴嘴或錐型噴嘴。噴嘴配置根據(jù)機(jī)型和噴灑量而定：一般M-18A、GA-200型飛機(jī)土壤處理使用噴嘴數(shù)分別為75個(gè)和30個(gè)；N-5A型飛機(jī)土壤處理、莖葉處理使用噴嘴數(shù)分別為30個(gè)和32個(gè)。

5）防止噴霧飄移。為了減少噴液霧滴飄移，避免對(duì)敏感作物產(chǎn)生藥害，提高航空生產(chǎn)的安全性，在進(jìn)行除草作業(yè)時(shí)，一般應(yīng)在噴液中加入適量的植物油型助劑和航空噴灑沉降劑。

3.3.3大田噴灑施肥

1）作業(yè)噴幅、噴液量。不同機(jī)型作業(yè)噴幅要求不同：一般M-18A型飛機(jī)作業(yè)噴幅為45m，Y5B型飛機(jī)為50 m，Y11型飛機(jī)為45m，N-5A型飛機(jī)為35m，PL-12型飛機(jī)為25 m，GA-200型飛機(jī)為20m。

各機(jī)型噴液量為20L／hm²（1.33L／m²）左右，霧滴直徑為200～250μm，霧滴數(shù)為30個(gè)／cm²左右。

2）飛行高度。飛機(jī)葉面施肥作業(yè)，生產(chǎn)上常用的Y5B型飛機(jī)飛行高度一般為4～6m，其他機(jī)型的作業(yè)飛行高度為4～5m。

3）噴灑設(shè)備配置。根據(jù)不同的作業(yè)機(jī)型，結(jié)合生產(chǎn)上多年的實(shí)際應(yīng)用，得出的參考值如下。

若使用旋轉(zhuǎn)霧化器，Y5B型飛機(jī)配置使用CYD-1型10個(gè)，流量為283L／min；M-18A型飛機(jī)配置使用Au-5000型10個(gè)，流量為270L／min。若使用液壓式噴嘴，Y11型飛機(jī)使用常用噴嘴74個(gè)，流量為255L／min；N-5A型飛機(jī)使用常用噴嘴36個(gè)，流量為198L／min；GA-200型飛機(jī)使用常用噴嘴30個(gè)，流量為112L／min。

3.3.4林區(qū)（果園）噴灑

1）飛行高度。由于飛機(jī)在山區(qū)飛行作業(yè)，地形較為復(fù)雜，在飛行高度方面，一般要求距離樹(shù)冠15～20m。直升機(jī)在林區(qū)作業(yè)，根據(jù)機(jī)型的不同飛行高度略有差異，R-44、S-300C型直升機(jī)：片林3～5m、山區(qū)10～12m、復(fù)雜地區(qū)15～18m；Bell-206B、AS350、Enstrom型直升機(jī)：片林3～5m、山區(qū)15～30m、復(fù)雜地區(qū)20～30m。

2）作業(yè)噴幅。噴幅寬度因機(jī)型而異，不同機(jī)型作業(yè)噴幅的經(jīng)驗(yàn)值為：M-18A、Y5B型飛機(jī)的噴幅為60m，N-5A型飛機(jī)的噴幅為50m，GA-200型飛機(jī)的噴幅為30m。R-44、S-300C型直升機(jī)噴幅寬度一般為35m；Bell-206B、AS350、Enstrom型直升機(jī)噴幅為40m左右。

3）噴灑設(shè)備調(diào)整。旋轉(zhuǎn)式霧化器：以M-18A和Y5B型飛機(jī)為代表，使用AU-5000型和CYD-1型旋轉(zhuǎn)式霧化器，每種機(jī)型可安裝10個(gè)；低容量噴灑，噴液量5～10L／hm²；超低容量噴灑，噴液量3L／hm²；工作壓力0.25MPa。噴嘴：以GA-200和N-5A型飛機(jī)為代表，進(jìn)行低容量和超低容量噴灑，噴液量3L／hm²，噴頭數(shù)量一般按30個(gè)配置、安裝角度45°。

4）霧滴密度。森林滅蟲(chóng)采用的是小霧滴噴灑技術(shù)。霧滴直徑范圍為100～120μm，霧滴密度一般不少于10個(gè)／cm²。霧滴直徑大小的調(diào)整是改變噴頭角度，一般采用向前45°。

3.4其他技術(shù)

3.4.1航空噴灑助劑的使用

大氣溫濕度對(duì)航空噴霧作業(yè)質(zhì)量有顯著影響。溫度高濕度低霧滴易揮發(fā)，特別是小于100μm的小霧滴，容易偏離靶標(biāo)物或蒸發(fā)掉。因此，在噴灑的藥液中加入適量的噴霧助劑，用以增加藥液的黏度利于藥液沉積，降低噴液表面張力、增加霧滴直徑來(lái)改善霧滴譜，進(jìn)而減少藥劑的揮發(fā)和飄移損失，減少航空噴霧引發(fā)的藥害和環(huán)境的污染。一般航空噴霧助劑以使用植物油型助劑為主，植物油型助劑屬天然產(chǎn)品、無(wú)毒，易被植物和土壤微生物分解、利用，不污染和破壞生態(tài)環(huán)境。此外，植物油型助劑能有效提高航空噴灑的質(zhì)量和效果，增強(qiáng)藥液在作物表面的耐雨水沖刷性，可顯著地?cái)U(kuò)展霧滴在葉表面的分布面積，有利于藥液的滲透和吸收。航空噴灑植物油型助劑添加量一般為噴液量的0.5%～1.0%。

3.4.2防止碰撞輸電線

在有架空輸電線路的地段區(qū)域作業(yè)時(shí)，安全飛行在技術(shù)上至少要做到以下幾點(diǎn)：

1）禁止從各種電線下方穿越。2）沿高壓線飛行時(shí)，飛機(jī)距離高壓線的側(cè)向距離不得小于30m，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)5m/s，在電線上風(fēng)頭區(qū)飛行時(shí)，上述距離不得小于50m。3）飛越高大構(gòu)架的高壓線的高度，距高壓線不得少于30m，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)5m/s時(shí)，高度還應(yīng)有所提高。4）飛越一般輸電線的高度，距電線不得少于10m，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)5m/s時(shí)，距電線不得少于20m。5）空中不易發(fā)現(xiàn)的電線須布置信號(hào)顯示。

在農(nóng)業(yè)航空噴灑作業(yè)飛行中，刮碰高壓線的飛行事故時(shí)有發(fā)生，其原因多數(shù)為違規(guī)違章操作，作業(yè)人員應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，避免飛行事故的發(fā)生。

4發(fā)展展望

4.1有人駕駛航空器與無(wú)人機(jī)植保作業(yè)的應(yīng)用范圍

農(nóng)業(yè)航空噴霧航空器分為有人駕駛和無(wú)人駕駛2種模式。在國(guó)際上，人均耕地相對(duì)面積較大的國(guó)家，例如美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西等，基本上都采用有人駕駛固定翼飛機(jī)和旋翼直升機(jī)施藥。人均耕地相對(duì)面積較小的國(guó)家例如日本、韓國(guó)等，大多數(shù)將有效載荷小的無(wú)人機(jī)應(yīng)用于農(nóng)田病蟲(chóng)害防治當(dāng)中。

在我國(guó)，盡管近年來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，并已越來(lái)越多地應(yīng)用于病蟲(chóng)害防治工作中，但不同地區(qū)因管理方式和生產(chǎn)模式的原因，在東北三省、內(nèi)蒙古、新疆等耕地面積較大的農(nóng)墾地區(qū)，仍主要是大型固定翼飛機(jī)，少數(shù)為旋翼無(wú)人機(jī)；在南方的丘陵或地貌復(fù)雜的山地地區(qū)，主要為旋翼無(wú)人機(jī)。因此，在一些地區(qū)和場(chǎng)景下，大型固定翼飛機(jī)仍是重要的植保施藥器械。

4.2有人駕駛航空器植保技術(shù)研究和應(yīng)用中應(yīng)思考的問(wèn)題

4.2.1噴頭及噴霧系統(tǒng)裝備研究

降低藥量、提高藥效是航空植保施藥的技術(shù)要求，研制變噴量旋轉(zhuǎn)噴頭、雙噴嘴航空靜電噴頭等噴施設(shè)備，利用現(xiàn)有的農(nóng)用飛機(jī)平臺(tái)，研制農(nóng)業(yè)航空高效精準(zhǔn)同步變量噴霧控制系統(tǒng)等，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)用飛機(jī)低碳、環(huán)保、高效、安全的航空植保施藥。航空企業(yè)和科研院所應(yīng)自主研發(fā)適合多作業(yè)機(jī)型的先進(jìn)農(nóng)業(yè)航空植保裝備，或者引進(jìn)、消化吸收新型高效農(nóng)業(yè)航空植保裝備，促進(jìn)農(nóng)用飛機(jī)植保裝備技術(shù)水平的不斷提高。

4.2.2作業(yè)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究

研究不同航空噴施條件下飛控參數(shù)、噴霧參數(shù)、氣象因子等因素對(duì)噴幅、農(nóng)藥?kù)F滴沉積均勻性等的影響，以確定最佳的作業(yè)參數(shù)；研究航空變量噴灑技術(shù)，目前主要的變量噴施控制方式有壓力可變式控制及脈寬調(diào)制式控制，通過(guò)對(duì)變量噴施的深入研究，保證航空植保所需的噴霧量隨不同地域環(huán)境、農(nóng)用飛機(jī)飛行速度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，既節(jié)本增效又可滿足農(nóng)藥噴霧量的要求，并有效減少隱性的農(nóng)藥殘留；開(kāi)發(fā)適合航空施藥的高效防飄噴霧技術(shù)，飛行控制關(guān)鍵技術(shù)等；研究適宜不同地區(qū)、不同農(nóng)作物、不同病蟲(chóng)害的飛機(jī)植保精準(zhǔn)高效施藥技術(shù)規(guī)范、管理規(guī)范、作業(yè)質(zhì)量和防治效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.3噴灑制劑及助劑研究

飛機(jī)航空植保大多數(shù)是低容量噴霧，適用的農(nóng)藥噴灑制劑會(huì)改善霧滴霧化過(guò)程、減少霧滴飄失、提升農(nóng)藥?kù)F滴在靶標(biāo)作物表面的滯留量使用適宜的農(nóng)藥助劑有利于改善農(nóng)藥制劑的噴灑性能，降低藥液揮發(fā)、減少細(xì)小霧滴的產(chǎn)生。目前航空植保采用的藥劑大多與地面施藥機(jī)械所采用的藥劑、劑型相同，缺乏符合航空噴霧特點(diǎn)、可以防止航空噴霧風(fēng)險(xiǎn)的專用藥劑或劑型；噴霧助劑的選擇也十分受限，導(dǎo)致飛機(jī)噴霧效果不理想，并因細(xì)小霧滴飄移對(duì)鄰近作物、蜜蜂、畜禽、水源等安全造成負(fù)面影響。因此，需深入研究符合航空植保特點(diǎn)的噴灑藥劑與專用助劑，提升航空植保的安全性和整體效益。

4.2.4運(yùn)營(yíng)技術(shù)配套研究

航空植保涉及范圍廣、環(huán)節(jié)多，有人駕駛航空器噴灑尤甚。在航空植保實(shí)際生產(chǎn)中，一方面農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體要積極參與航空植保，積極配合專業(yè)防治組織完成航空植保作業(yè)，同時(shí)，要充分發(fā)揮政策驅(qū)動(dòng)作用，引導(dǎo)航空植保服務(wù)組織搞好市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，做好防治服務(wù)；另一方面注重培訓(xùn)飛行員，使航空植保作業(yè)運(yùn)行人員比較熟悉作業(yè)技術(shù)和農(nóng)藝技術(shù)，能夠安全使用各類(lèi)農(nóng)藥，針對(duì)不同的作物進(jìn)行不同方式的噴施，有效地避免航空植保噴施農(nóng)藥給生態(tài)和環(huán)境帶來(lái)的危害，促進(jìn)飛機(jī)植保作業(yè)擴(kuò)面、提質(zhì)、增效。

4.2.5安全監(jiān)管技術(shù)研究

研究并健全航空植保準(zhǔn)入和運(yùn)行的安全監(jiān)管法規(guī)體系，構(gòu)建航空植保安全監(jiān)管技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)展航空植保機(jī)械質(zhì)量檢測(cè)鑒定和檢查檢驗(yàn)，審核培訓(xùn)基地資質(zhì)和質(zhì)量，加強(qiáng)航空植保機(jī)械維修保養(yǎng)技術(shù)服務(wù)。

開(kāi)展航空植保對(duì)環(huán)境和生態(tài)影響的跟蹤監(jiān)測(cè)，研究監(jiān)測(cè)航空噴霧后對(duì)鄰近敏感作物、蜜蜂、家蠶、水源等的影響，為航空植保提供技術(shù)參考。

4.2.6與無(wú)人機(jī)植保相結(jié)合共同發(fā)展

有人駕駛航空器植保與無(wú)人機(jī)植保各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，有人機(jī)植保適用大面積連片農(nóng)林地區(qū)，作業(yè)效率高；無(wú)人機(jī)植保為小地塊、洼地塊、丘陵地塊等提供靈活、方便的植保噴灑作業(yè)，彌補(bǔ)了固定翼飛機(jī)噴施不精準(zhǔn)等不足。二者相互補(bǔ)充，構(gòu)建了我國(guó)完整的航空植保安全施藥技術(shù)體系。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，要因地制宜充分發(fā)揮和利用各自的航空植保技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和確保國(guó)家糧食安全發(fā)揮更大的作用。

4.3發(fā)展前景

我國(guó)農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)目前處在快速發(fā)展階段，農(nóng)用有人駕駛航空器的數(shù)量達(dá)600多架，且逐年穩(wěn)中有升，使用的航空器類(lèi)型包括了Y5B、Y11、海燕650B、M-18系列、畫(huà)眉鳥(niǎo)510G、N-5B、Bell-216、AS350、Enstrom 480B、R-44等。隨著農(nóng)業(yè)政策的調(diào)整，農(nóng)業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)等形式的規(guī)模化種植逐步形成，伴隨人口老齡化問(wèn)題與農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺的矛盾不斷加劇和我國(guó)近年來(lái)流行性、遷飛性強(qiáng)的病蟲(chóng)害頻繁暴發(fā)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)航空植保的需求正不斷增加。特別是對(duì)于占全國(guó)糧食種植面積60%以上的玉米、水稻等作物，由于其特殊種植模式和作物特性，使得普通地面高效作業(yè)機(jī)械難以進(jìn)入田間，對(duì)航空植保的依賴更加明顯。

當(dāng)前，我國(guó)航空植保施藥技術(shù)研究正逐步深入，航空噴灑基礎(chǔ)理論研究、低空噴灑沉降規(guī)律、航空靜電噴霧技術(shù)、航空植保精準(zhǔn)施藥變量噴霧技術(shù)、航空安全施藥作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等將是研究的熱點(diǎn)，基于航空遙感的病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)與作物營(yíng)養(yǎng)監(jiān)測(cè)與管理等方面也將是今后的研究方向。隨著航空植保基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的提升，為提高有人駕駛航空器的作業(yè)效果，實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的減量增效，降低農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境污染提供了廣泛的技術(shù)支持，因此，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，有人駕駛航空器植保技術(shù)對(duì)推動(dòng)“資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)”建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，具有廣闊的發(fā)展前景。

5結(jié)語(yǔ)

1）有人駕駛航空器植保作業(yè)是我國(guó)傳統(tǒng)的航空植保手段，具有高效、作業(yè)面積大、突擊性強(qiáng)的特點(diǎn)，在我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)植保體系中占有重要位置并將繼續(xù)發(fā)揮應(yīng)有的作用。2）無(wú)人機(jī)植保有著噴灑質(zhì)量高、噴霧飄移少、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)和易于操控等特點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)發(fā)展迅猛。無(wú)人機(jī)規(guī)模、作業(yè)面積保持年均30%以上的增長(zhǎng)，已成為我國(guó)航空植保領(lǐng)域的重要力量，它將與有人駕駛航空器植保互為補(bǔ)充，共同發(fā)展。3）根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段有人駕駛航空器植保技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展需求，應(yīng)加強(qiáng)其相關(guān)的噴灑設(shè)備系統(tǒng)、組件和關(guān)鍵部件的研發(fā)，大力推動(dòng)適宜的航空噴灑農(nóng)藥劑型的研制，為不斷提高航空噴灑的安全性和效率提供條件和基礎(chǔ)。4）加強(qiáng)有人駕駛航空器植保新技術(shù)的研究和應(yīng)用，特別是有關(guān)航空噴霧防飄減飄的理論研究、模型研究，航空精準(zhǔn)施藥、變量施藥技術(shù)研究，有關(guān)新型航空噴灑助劑的研究，為不斷提高航空噴霧的質(zhì)量和效益提供技術(shù)支撐。