超低（dī）容量喷（pēn）雾法是农药使用技术的发展趋势，而植保（bǎo）无人机则是超低容量喷雾技术实施（shī）的最为理想的农用航空器机械。
根据民用航空行（háng）业标准《农业（yè）航（háng）空作业质量技术指标——喷洒（sǎ）作业MH/T 1002.1一（yī）1995》，超低容量喷洒定义（yì）为每公顷（qǐng）喷洒量小于 5L （含）以下的喷洒作业；超低容（róng）量喷洒的雾滴大（dà）小（vmd）为80～100微（wēi）米；超低（dī）容量（liàng）喷洒的雾滴覆盖密度为（wéi）20～40个/平方厘（lí）米；超低容量（liàng）喷（pēn）洒（sǎ）的（de）雾滴分（fèn）布（bù）均匀度小（xiǎo）于等于60%。
为达到超低（dī）容量（liàng）喷洒标准要求，植保无人机必须要做如下设计：
首先（xiān）需要设（shè）计植保无人机载（zǎi）喷洒分系统。
喷洒分系（xì）统主（zhǔ）要指标（biāo）是：雾（wù）滴大（dà）小vmd（微米）；雾化产生量（升/小时）；喷幅宽（kuān）度（米（mǐ））；载药量（liàng）（升）；雾滴输送距离（厘米）等。
喷洒（sǎ）分系统的关键是雾（wù）化器设计，必须（xū）要达到（dào）高速产生80～100微（wēi）米（mǐ）雾滴的雾（wù）化能（néng）力。液（yè）体（tǐ）农药雾化方式一般可分为液力式、气力式、离（lí）心式和超声波式（shì），而广泛应用（yòng）于医（yī）疗和工业的超声（shēng）波雾化方式（shì），将成为农业雾化器的重点发（fā）展方向。
其次设（shè）计植保无人机喷（pēn）洒速度（dù）。
根（gēn）据（jù）喷幅（fú）宽度、雾（wù）化产生量和（hé）超低容（róng）量喷洒量等参（cān）数，植保无人机的喷洒速度（米/秒）＝ 2.78 ×雾化产生量（升/小时）/［喷幅宽度（米）×喷洒量（升/公（gōng）顷（qǐng））］。2.78是量纲换算常数。
举例：设（shè），喷幅宽度5米，喷洒（sǎ）量5升/公顷，雾（wù）化产（chǎn）生量（liàng）50升/小时（shí）；则（zé），喷洒（sǎ）速度等于5.56米/秒。
再则（zé）设计植保无（wú）人机（jī）飞（fēi）行（háng）高（gāo）度。
80～100微米的（de）雾滴（dī）十分容易造成飘失（shī）。飘失（shī）的主要形式有：受上升气流（liú）造成的飘移，受温（wēn）度影（yǐng）响的蒸（zhēng）发，未在靶标上沉积的落地损失。为减少飘移（yí）和蒸发，喷洒分系统需要产生（shēng）辅（fǔ）助力（lì），将离开喷头的雾滴（dī）输送到农作（zuò）物冠层之内，雾滴从喷头到其速度为零的距离（lí）为雾滴输送（sòng）距离（厘（lí）米）。采用静电喷（pēn）洒（sǎ），可增加雾滴在靶标上的沉积，减少落地损失。
液力式和气力式（shì）雾化，本身具有雾滴输送能力；离心式（shì）雾化雾滴（dī）输送能力较弱；而超声波式雾（wù）化用辅助风力将已经形成的雾滴直接（jiē）输（shū）送，可设计较大（dà）的雾滴输送距离。
植保无人机的飞行高度（dù），应（yīng）该根据雾（wù）滴输送距离决定，飞行高度（dù）离农作物冠层越近，喷（pēn）洒效果越好；但离农作物冠（guàn）层越近，越（yuè）不利于无人（rén）机的飞行（háng）安（ān）全；在两者之间需要折中（zhōng）。按（àn）现有轻型旋翼无人机的技术状态，飞（fēi）行（háng）高度一般（bān）在农作物冠层之上（shàng）0.5～1.5米。
旋（xuán）翼无人机的（de）螺旋桨具有（yǒu）向下的（de）强大气流（liú），可起（qǐ）到一定的雾滴输（shū）送作用；但螺旋（xuán）桨的气（qì）流流向和流量均不稳定，设（shè）计不好反而会增加雾滴的（de）飘（piāo）移，因此，原则上应单（dān）独设（shè）计辅助（zhù）雾滴输送风力。
第（dì）四（sì）设计植保无人机载药量。
超低容（róng）量喷（pēn）洒技术（shù）决（jué）定了航空植（zhí）保作业的飞行高（gāo）度，能（néng）够（gòu）胜任作业的只有无人直升机和多旋翼无人机（jī）。植（zhí）保无人（rén）机载（zǎi）药量（liàng）理论上（shàng）讲越大越好，但实（shí）际上，载药量一方面受到植保无（wú）人机效费比的制约，另一方（fāng）面受到旋翼向下气流对农作物造成损害的限制（zhì）。载药量越大，桨（jiǎng）盘载荷就需（xū）要增大，螺旋桨向下气流相应也会加大，植保无人机在（zài）农作物（wù）冠层（céng）之上0.5～1.5米飞行时，较大的气流会造成农作物的（de）直接损伤。因此，植保无人机（jī）载药（yào）量应该保持一个适合的重量。
最后进行植保无人机综合设计。
上述设计均（jun1）为理论设（shè）计原则，实（shí）际应用（yòng）时必（bì）须通过实践经验数据校正。如雾化（huà）产生量是不可能全部沉（chén）积在靶（bǎ）标上的，会（huì）有一个（gè）飘失的经验校正值，需要在应（yīng）用中积累实验数据（jù），综合归纳得出（chū）。
国（guó）际上将每公（gōng）顷0.5～5L喷洒量定义（yì）为超低（dī）容量喷雾方法，每公顷（qǐng）小（xiǎo）于0.5L喷洒量定义为超（chāo）超低容量喷雾方法。提高植保无（wú）人（rén）机（jī）作业效率（lǜ）的最佳（jiā）设计应该是（shì）尽可能地减少每（měi）公顷（qǐng）的喷洒量。将超低容量上限5L/公顷减少（shǎo）到1L/公顷，植保作业的（de）效率（lǜ）将会（huì）有5倍（bèi）的提高。围（wéi）绕减少每（měi）公顷（qǐng）喷洒量，植保无人机必（bì）须进行综（zōng）合设计。
从《农业航空作（zuò）业质量技术（shù）指标——喷洒（sǎ）作（zuò）业（yè）》标准（zhǔn）中可知（zhī），植保无（wú）人机超低（dī）容（róng）量喷洒作业，关键在于雾滴大小、雾（wù）滴覆盖密（mì）度、雾滴（dī）分（fèn）布均（jun1）匀（yún）度（dù）等关键参数（shù），这些（xiē）参（cān）数达标，是无人（rén）机和机载喷洒分（fèn）系统各项性能指标（biāo）综合在一（yī）起的（de）结果，必须（xū）要从植保无人机系（xì）统总体上综（zōng）合（hé）设计，以（yǐ）求达到最佳设（shè）计。当然（rán），这（zhè）还需（xū）要（yào）相应的（de）超低容量喷（pēn）洒用农药的性（xìng）能提升。（来源民用（yòng）无（wú）人（rén）机（jī）市（shì）场开发（fā）；原创作者林建）
图示：劲鹰植保（bǎo）无（wú）人机（jī）
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