[实用新型]一种气助式大幅宽植保无人直升机

说明书

技术领域

本发明涉及农用航空植保领域，尤其涉及一种农林业植保的气助式大幅宽施药无人植保机，以提高施药效率，增加雾滴防漂性能和均匀沉积性能。

背景技术

植保遥控无人直升机主要是针对大面积森林或农田的粮食或经济作物进行施药作业，具有高速旋转旋翼产生的高速下洗气流能对喷头喷射出的雾滴实现二次雾化，提高对雾滴的夹带能力，以提高药液的穿透性，对病虫草害防治效果良好等诸多优点，并且可以远距离遥控操作，使遥操作人员避免了暴露于农药雾滴中，提高了施药安全性。遥控无人直升机己成为农林业植保的趋势。

无人直升机施药时，需稳定在距离作物3-5米的高空上平稳低速飞行并喷洒农药，其施药装置主要是在机身偏下方布置的具有一定幅宽的喷杆上安装有雾化喷头。在其实际作业时，无人直升机的旋翼长度决定了旋翼高速旋转产生的下洗气流的作用范围，当喷药幅宽超过旋翼长度时，下洗气流不仅对雾滴的二次雾化和夹带作用消失，此时的雾滴容易受自然气流的影响出现飘失现象，而且下洗气流形成的气流场容易产生负压区将气流场外部的雾滴吸入。因此植保无人直升机的作业幅宽受到了限制，从而限制了其作业效率。

发明内容

针对现有植保直升机受工作幅宽小，施药效率低的问题，本发明提供了一种能实现大幅宽施药作业的气助式植保无人直升机，提高作业效率和施药效果。

本发明的一种气助式大幅宽植保无人直升机所采用的技术方案：包括安装在无人直升机上的气助风筒装置、支撑架、蓄电池、电动隔膜泵、药箱和分布有喷头的可折叠喷杆。所述的可折叠喷杆分为中间主喷杆和两侧的第一幅喷杆和第二幅喷杆。所述的支撑架安装在无人直升机的起落架上，蓄电池、电动隔膜泵、药箱与中间主喷杆固定在支撑架上；药箱通过药液软管依次与电动隔膜泵和可折叠喷杆的各喷头连接。蓄电池为电动隔膜泵提供电源。所述的无人直升机还包括遥控装置，可通过控制通道控制电动隔膜泵的开关。

所述的气助风筒装置包括集流支撑架和集风导流风筒。无人直升机两侧各设有一个集流支撑架和一个集风导流风筒；所述集流支撑架的一端固定于无人直升机的同侧机身的上部，另一端固定在中间主喷杆之上；所述的集风导流风筒由依次连接的集流腔、气流连接部、竖直扁柱型风管、气流过渡部和水平扁锥型风管构成；每侧集风导流风筒的集流腔固定在与其对应一侧的集流支撑架上；所述的气流连接部、竖直扁柱型风管、气流过渡部和水平扁锥型风管依次由内向外水平固定于对应一侧的可折叠喷杆上；所述的竖直扁柱型风管和水平扁锥型风管的下部均匀分布有出风口且出风口分别对应位于所述的每个喷头的正上方。

所述的集流腔呈圆锥台形状，大开口位于上方，且大开口位于旋翼正下方并与旋翼垂直距离30cm﹣100cm，集流腔用于收集旋翼高速旋转产生的部分高速下洗气流。所述的竖直扁柱型风管的横断面采用椭圆形状，横断面的椭圆长轴与地面垂直布置，减小迎风面积，以降低对下洗气流的阻挡，竖直扁柱型风管内部等距离横断面布置有椭圆短轴方向拉紧的绳索，使其充满气流时能保持竖直扁柱外形。所述的水平扁锥型风管的横断面采用椭圆形状，横断面的椭圆长轴与地面水平布置，水平扁锥型风管内部等距离横断面布置有椭圆短轴方向拉紧的绳索，使其充满气流时能保持水平扁锥外形，以减小无人直升机在平飞时的风阻，水平扁锥型风管尾部逐渐变细，以利于出风口的风速均匀。所述的可折叠喷杆分为五段，每侧第一喷杆向机尾方向90度折叠后布置在机身方向，第二喷杆可180度向机尾方向折叠后仍布置在机身方向。

所述的集流腔收集无人直升机旋翼形成的部分下洗气流并通过其锥形管道结构加速，形成的高速气流经气流连接部流过竖直扁柱型风管，再经过气流过渡部进入水平扁锥型风管；集风导流风筒内的高速气流从出风口吹出，在喷杆幅宽上形成风速向下均匀分布的风幕，风幕对喷头雾化的雾滴起到加速、夹带和二次雾化作用。

本发明的一种气助式大幅宽植保无人直升机的作业方法，包括如下步骤：

1﹚将植保无人直升机运输至作业区后，手动展开折叠喷杆至直线型并锁紧，此时固定在喷杆上的集风导流风筒处于完全收缩状态；

2）启动植保无人直升机，高速转动的旋翼产生的高速下洗气流经集流腔收集后，在集风导流风筒内冲入高速气流，使集风导流风筒膨胀，并在其下方形成风幕，遥控植保无人直升机至工作区域，稳定在合适的工作高度后，遥控启动电动隔膜泵，开始施药工作，遥控植保无人直升机遍历整个喷雾区域；

3）待田间施药作业完成后，遥控关闭电动隔膜泵，并将植保无人直升机遥控落地，关闭植保无人直升机引擎，集风导流风筒收缩，手动将喷杆折叠并锁紧。