Российская газета
29 июля 2021, 08:05
Дроны защиты
На смену привычным пилотируемым крылатым "кукурузникам", опрыскивающим сельхозугодия удобрениями и ядохимикатами, должны прийти винтокрылые беспилотные летательные аппараты
Для оптимизации фитосанитарной обстановки на территории России, по словам специалистов, мероприятия по защите и подкормке растений нужно ежегодно проводить на площади 80 миллионов гектар, из них с применением авиации должно обрабатываться около 20 миллионов гектар. Сегодня эту работу выполняют древние Ан-2 и более новые, в основном импортные самолеты.
Не так давно был разработан и предложен для реализации проект беспилотного воздушного судна (БВС). Аппарат представляет собой беспилотник вертолетного типа соосной схемы с взлетной массой 280 килограмм и полезной нагрузкой до 100 килограмм, нормой внесения рабочей жидкости пестицидов 10-20 л/га и азотных удобрений 30-120 л/га.
На вопрос, зачем это надо, ответ простой. Ядохимикаты, которыми опыляют поля, по самому своему названию - яды. И несмотря на то, что пилот воздушного судна, ведущего химобработку, облачен в специальный защитный костюм, токсичные пестициды и гербициды в его организм попадают, а это чревато развитием серьезных заболеваний, вплоть до онкологических. Соответственно роботизация химической обработки полей и лесов значительно снижает для человека риск непосредственного соприкосновения с ядохимикатами.
Не менее важно и существенное повышение эффективности химобработки. При опылении с помощью самолетов вполне естественно сбрасываемые вещества ложатся не совсем равномерно. На некоторые участки они вообще не попадают, на других образуется их избыток. Использование вертолетных систем позволяет вести распыление более точно и дифференцированно - на какие-то участки сбрасывать больше, а на какие-то меньше удобрений или ядохимикатов.
Представленный на выставке "Золотая осень-2019" макет БВС получил диплом министра сельского хозяйства о награждении золотой медалью.
Беспилотные воздушные суда позволяют проводить химобработку полей более равномерно.
Реализации систем точного земледелия является частью цифрового сельского хозяйства. Такое понятие, как цифровизация, появилось в отрасли сравнительно недавно благодаря созданию глобальных систем позиционирования, геоинформационных и автоматизированных систем управления процессами, наличию программного обеспечения. Беспилотное воздушное судно вертолетного типа полностью просчитано и может быть передано в серийное производство. Называется БВС-137ВИМ. Это небольшой беспилотный вертолет, выполняющий автоматический полет по заданной траектории и осуществляющий технологический процесс дифференцированного внесения рабочих жидкостей пестицидов и удобрений на каждый элементарный участок сельскохозяйственного поля в соответствии с электронной картой-заданием, составленным с учетом внутрипольной вариабельности фитосанитарного состояния посевов и азотного питания растений.
Это новый уровень развития беспилотников для сельского хозяйства и, как следствие, новый тренд развития роботизированных систем в цифровом сельском хозяйстве.
Несущая система БВС-137ВИМ выполнена по соосной схеме с двумя двухлопастными несущими винтами диаметром 5,3 метра без оперения. Лопасти имеют прямоугольную форму и сделаны из полимерных и композиционных материалов. Фюзеляж БВС-137ВИМ выполнен полусферической формы радиусом 0,625 метра и состоит из обшивки и каркаса (балок, пола и шпангоутов). Выбор такой аэродинамической компоновки воздушного судна диктуется необходимостью реализовать имеющиеся у соосной схемы потенциальные возможности при висении, перемещении и маневрировании в диапазоне углов скольжения плюс-минус 180 . Фюзеляж включает в себя отсеки: редукторный, моторный, для электрооборудования. Главный редуктор, привод генератора с постоянным током, трансмиссия, агрегаты управления несущих винтов, топливный бак и блок оборудования расположены в редукторном отсеке. Моторный отсек изолирован от остальных частей фюзеляжа специальными перегородками противопожарного типа. Отсек главного оборудования размещен в центральной части фюзеляжа. Шасси сделано четырехопорное с рессорами для подпружинивания при посадке. Опорные узлы крепления расположены в местах, где состыковываются силовые балки и шпангоуты. Для стоек шасси использовали композиционные материалы. Двигатель двухтактный, инжекторный, жидкостного охлаждения.
В нижней части фюзеляжа закреплен модуль опрыскивателя, который включает бак для рабочей жидкости, насос с электроприводом, блок электрогидравлического пропорционального управления расходом рабочей жидкости, трехсекционную штангу с форсунками для распыления рабочих жидкостей пестицидов.
Бортовое оборудование БВС-137ВИМ включает систему автоматического управления взлетом, полетом и посадкой, интегрированную навигационную систему, контроллер управления работой модуля опрыскивателя, комплексированный с автопилотом.
Симметричная аэродинамическая соосная схема несущих винтов в отличие от традиционной схемы исключает протяженную механическую трансмиссию рулевого винта и, как следствие, сам рулевой винт. Это позволяет БВС-137ВИМ взлетать с площадок небольшого размера при ветровой нагрузке с любого направления, обеспечивает высокую маневренность и стабильность на полетах на разных высотах, что, в свою очередь, повышает безопасность применения БВС-137ВИМ.
Беспилотное воздушное судно может работать на малой высоте полета 1,0-5,0 метра с небольшой рабочей скоростью полета до 60 км/ч, что обеспечивает качественное распределение пестицидов и удобрений, минимизирует риски загрязнения окружающей среды пестицидами.
Определено, что с уменьшением скорости полета вертолета направление образующейся воздушно-капельной волны препарата приближается к отвесному, при этом вертикальная составляющая скорости осаждения капель рабочей жидкости при малых скоростях полета вертолета (30-40 км/ч) становятся значительной и способствуют лучшему осаждению распыляемой рабочей жидкости пестицида на обрабатываемую площадь.
Появление первого в отечественной, а возможно, и в мировой практике беспилотного вертолета сельскохозяйственного назначения - поистине революционный шаг в направление максимальной цифровизации сельского хозяйства и повышению экологичности химических работ.
Результаты внедрения цифровой технологии в агропромышленные холдинги трудно переоценить. Теперь слово за ними....
Авторские права на данный материал принадлежат «Российская газета». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Поделиться
Май 3, 2024
Аэрофлот открыл онлайн-продажи субсидируемых билетов для жителей Калининградской области
Май 3, 2024
Делегация МГТУ ГА приняла участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню Победы
Май 3, 2024
Республика Татарстан получила земельные участки для реконструкции перрона Международного аэропорта "Казань"
Май 3, 2024
Студенты РГАТУ имени П.А. Соловьева стали призерами Всероссийской научно-технической конференции