Беспилотный летательный аппарат для ухода за сельскохозяйственными растениями

Результаты и обсуждение. Взяв за прототип БПЛА [10], разработанный в Китае, авторы усовершенствовали его. Усовершенствованный БПЛА представлен на рисунках 1 и 2.

БПЛА сельскохозяйственного назначения [11] включает корпус 1 , по бокам которого жестко закреплены четыре горизонтальные штанги 2 . На свободном конце каждой горизонтальной штанги 2 сверху установлен двигатель 3 с лопастями воздушного винта 4 . Нижняя часть корпуса 1 оснащена шасси 5 , где между корпусом 1 и шасси 5 установлена емкость 6 для рабочего раствора. Внутри корпуса 1 закреплены насос высокого давления 7 и электроприводы 8 , каждый из которых соединен с валом 9 , установленным в подшипниках узлах 10 . Свободные концы валов 9 вынесены на равные расстояния от боковой поверхности корпуса 1 . На свободных концах валов 9 установлены катушки 11 , где за катушки 11 закреплены гибкие рукава 12 . По бокам гибких рукавов 12 на равном удалении друг от друга установлены соединительные штуцеры 13 , оснащенные регулирующими органами 14 , а на свободном конце каждого штуцера 13 закреплена форсунка 15 . Насос высокого давления 7 соединен с емкостью 6 подающей трубкой 16 , а со штуцерами 13 – распределительными трубками 17 , которые спирально навиты на валы 9 и проложены в гибких рукавах 12 .

БПЛА сельскохозяйственного назначения работает следующим образом. В емкость 6 заливается рабочий раствор, посредством регулирующих органов 14 устанавливается норма расхода рабочего раствора через форсунки 15 . Оператор сигналами с пульта управления запускает БПЛА и направляет его в зону обработки.

При обработке посевов сельскохозяйственных культур и крон деревьев сверху оператор с пульта управления подает сигнал на включение электроприводов 8 , которые передают крутящий момент на валы 9 [11]. В результате этого, при вращении валов 9 с катушками 11 гибкие рукава 12 выводятся из транспортного положения и опускаются между рядами растений на заданную длину, где форсунки 15 устанавливаются напротив обрабатываемых растений. Затем оператор с пульта управления подает сигнал на включение насоса высокого давления 7 , который начинает подавать рабочий раствор из емкости 6 по распределительным трубкам 17 к соединительным штуцерам 13 , происходит распыление рабочего раствора через форсунки 15 . Израсходовав рабочий раствор в емкости 6 , оператор с пульта управления подает сигнал на отключение насоса высокого давления 7 . Одновременно с этим оператор подает сигнал на реверсирование электроприводов 8 . В результате чего, при вращении валов 9 с катушками 11 гибкие рукава 12 наматываются на катушки 11 . Затем оператор сигналами с пульта управления отключает электроприводы 8 и направляет БПЛА к месту заправки и обслуживания.

а)

б)

а – вид спереди в транспортном положении; б – вид спереди в рабочем положении

Рисунок 1 – БПЛА сельскохозяйственного назначения

A-A                                          C-C

а)                                                    б)

в)

а – разрез А–А на рисунке 1а; б – разрез С–С на рисунке 1б; в – узел В на рисунке 1б Рисунок 2 – БПЛА сельскохозяйственного назначения

В случае обработки деревьев внутри кроны, оператор с пульта управления подает сигнал на электроприводы 8 [11]. В результате этого, при вращении валов 9 с катушками 11 гибкие рукава 12 выводятся из транспортного положения и опускаются между ветвями деревьев на заданную длину, где форсунки 15 устанавливаются напротив обрабатываемых ветвей деревьев. Затем оператор с пульта управления подает сигнал на включение насоса высокого давления 7 , который начинает подавать рабочий раствор из емкости 6 по распределительным трубкам 17 к соединительным штуцерам 13 , происходит распыление рабочего раствора через форсунки 15 . Израсходовав рабочий раствор в емкости 6 , оператор с пульта управления подает сигнал на отключение насоса высокого давления 7 . Одновременно с этим оператор подает сигнал на реверсирование электроприводов 8 . В результате этого, при вращении валов 9 с катушками 11 гибкие рукава 12 наматываются на катушки 11 . Оператор сигналами с пульта управления отключает электроприводы 8 и направляет БПЛА к месту заправки и обслуживания.

Вывод. Использование усовершенствованного БПЛА сельскохозяйственного назначения позволит снизить затраты на уход за посевами сельскохозяйственных культур и древесными насаждениями авиационным способом за счет упрощения конструкции БПЛА сельскохозяйственного назначения и снижения расхода рабочего раствора. При этом высокое качество обработки сельскохозяйственных растений данным БПЛА позволит повысить урожайность.