Žemės ūkis nuolat tobulėja, o kartu su juo ir technologijos, naudojamos pasėliams prižiūrėti. Žemės ūkio paskirties lėktuvai - svarbi šios evoliucijos dalis, leidžianti efektyviai ir greitai atlikti įvairius darbus, tokius kaip purškimas, tręšimas ir sėja. Šiandien rinkoje galima rasti įvairių tipų žemės ūkio lėktuvų, nuo tradicinių orlaivių iki modernių bepiločių orlaivių (dronų). Aptarsime pagrindinius jų tipus.
#Darbymetis prasideda/trąšų krovimas/purškimas ir t.t.
Tradiciniai žemės ūkio lėktuvai
"Air Tractor" - viena iš pirmaujančių žemės ūkiui skirtų orlaivių gamintojų pasaulyje. 1978 m. įkurta Teksase įsikūrusi bendrovė specializuojasi žemės ūkiui, gaisrų gesinimui ir kitoms komunalinėms reikmėms skirtų orlaivių gamyboje. "Air Tractor" orlaivius galima rasti sunkiai dirbančius virš laukų ir miškų daugiau nei 30 pasaulio šalių.
AT-500 serijos žemės ūkio lėktuvai pirmą kartą JAV pakilo 1986 m. balandžio 25 d. Nuo to laiko ji išaugo į vieną populiariausių pasaulyje bendrosios aviacijos orlaivių šeimų su vienu turbopropeleriniu varikliu, naudojamų pasėliams nupurkšti, gaisrams gesinti ir kitoms reikmėms. Gamykloje pagamintas "E-flite® Air Tractor" 1,5 m ilgio modelis yra gerai žinomos, gerai matomos geltonos ir mėlynos spalvos su išlietomis skydų linijomis, kniedėmis ir kitais elementais.
Air Tractor AT-500 žemės ūkio lėktuvas
Bepiločiai orlaiviai (dronai) žemės ūkyje
Azijos rinkose išpopuliarėję ir vėliau visą pasaulį užkariavę purškimui ir barstymui skirti dronai pasižymi unikaliu gebėjimu adaptuotis darbui bet kokiame lauke įvairiausiomis meteorologinėmis sąlygomis. Daugelio šiuolaikinių rinkoje prieinamų bepiločių orlaivių pagrindiniai technologiniai konstrukcijos sprendimai - tai degalų tipas, propelerių ir purkštukų kiekis, išdėstymas arba konstrukcija ir barstymo sistemos veikimo principas.
Žemės ūkio dronų klasifikacija pagal jėgainę
Pagal naudojamą jėgainę žemės ūkio dronai skirstomi į:
- Elektrinius
- Dizelinius
- Benzininius
- Hibridinius
Kaip ir atitinkamo modelio automobilių jėgainės, to tipo varikliai sukuria pagrindinę varomąją jėgą, pavyzdžiui, benzininiuose dronuose naudojamas vidaus degimo variklis su judesio perdavimo mechanizmais kiekvienam propeleriui (arba atskiri maži benzininiai motoriukai, skirti kiekvienam propeleriui individualai). O štai elektrinėmis jėgainėmis varomuose bepiločiuose orlaiviuose pagrindinį judesį propeleriams sukuria elektriniai motorai ir jų konstrukcijoje yra tik vienas darbinio tirpalo bakas. Tačiau numatoma papildoma baterijos tvirtinimo jungtis, nes šio tipo dronų pagrindinis elektros šaltinis yra ne pats motoras, o baterija, kuri įkraunama dar esant ant žemės.
Pagrindiniai dronų elektrinių variklių tipai - šepetėliniai ir bešepetėliai.
Žemės ūkio dronų tipai pagal propelerių skaičių ir išdėstymą
Skirtingi propelerių išdėstymai suteikia dronams skirtingas savybes ir pritaikymo galimybes:
Vieno propelerio dronai
Vieno propelerio - tai sraigtasparnio tipo dronai. Rinkoje pirmaujanti gamintoja „Yamaha“ klientams gali pasiūlyti didelę šio tipo bepiločių orlaivių įvairovę. Pagrindiniai modeliai yra varomi dyzeliniais degalais, tačiau naujausias dronas turi hibridinę jėgainę. „Yamaha“ yra purškimo dronų pradininkė, šias technologijas plėtojanti jau nuo 1986 metų.
Įvairių tyrimų, atliktų naudojant šiuos dronus, duomenimis, galima teigti, kad tai vieni iš geriausią srauto prispaudimą sukuriančių dronų, tačiau dėl to jie negali būti naudojami žemai virš pasėlių. Skrendant aukščiau, kur šis efektas nepasireiškia arba pasireiškia silpnai, nunešimas labai suintensyvėja tik purškiant smulkesnius lašelius. Tokiu atveju galima dirbti tik esant labai mažam vėjui arba reikalingi papildomi dreifą mažinantys adjuvantai, o tai jau brangina purškimą.
Dviejų propelerių dronai
Dviejų propelerių dronai, angliškai vadinami twincopter arba dualcopter, sukurti lygiagrečiai ant drono korpuso tame pačiame aukštyje tvirtinant du identiškus, tačiau priešingų sukimosi krypčių propelerius. Varikliai, kaip ir kitų propelerių komponuočių dronų, gali būti įvairūs. Pagrindinis šio modelio pranašumas - aukštas manevringumas ir gebėjimas dirbti žemiau nei tai galima daryti su vieno propelerio bepiločiais orlaiviais.
Pagrindinė šio tipo įrenginių gamintoja yra XAG - bepiločių purškimo orlaivių lyderė. Jai pirmajai pavyko praktiškai įgyvendinti dviejų propelerių drono idėją ir savo įrenginiuose panaudoti peristaltines siurblių sistemas ir išcentrinius purkštukus (skleistuvus).
XAG P100 žemės ūkio dronas
Keturpropeleriai (kvadrokopteriai) dronai
Keturių propelerių dronai - kone dažniausiai ne tik užsienio, bet jau ir Lietuvos laukuose matomi bepiločiai orlaiviai. Dėl atitinkamų konstrukcinių sprendimų šie orlaiviai gali skristi labai žemai virš pasėlių ir technologiniu požiūriu yra prilyginami skraidančiam savaeigiam purkštuvui, nes purkšti gali iš tokio pat aukščio.
Daugiapropeleriai dronai (šešių, aštuonių ir daugiau propelerių)
Šešių, aštuonių ir daugiau propelerių dronai naudojami didesniems svoriams kelti, tačiau kartu prarandama ir prispaudžiamo srauto galia. Yra nusistovėjusi dronų gamybos taisyklė - kuo propelerių daugiau, tuo jie mažesni. Atitinkamai dronai su mažesniais propeleriais mažiau prispaudžia išpurškiamą tirpalo srautą. Taip pat dideliu kiekiu propelerių pasižymi ir didelės keliamosios galios dronai su vidaus degimo varikliais.
Fiksuoto sparno dronai
Retai, tačiau dar kai kada barstymo ir purškimo darbams atlikti naudojami lėktuvo išvaizdos fiksuoto sparno dronai. Šie dronai savo išvaizda labai primena propeleriais varomus lėktuvus ir turi 1, 2 arba 4 variklius, nukreiptus ne lygiagrečiai, o vertikaliai žemės paviršiaus atžvilgiu.
Purškimo sistemos
Peristaltinės purškimo sistemos dronų konstrukcijoje montuojami peristaltiniai siurbliai su išcentriniais diskiniais purkštukais (skleistuvais). Siekiant visais atžvilgiais kokybiško purškimo, reikėtų žvalgytis drono būtent su tokia purškimo sistema nes, pastebėjus meteorologinius pokyčius, nenutraukiant skrydžio galima be vargo pakeisti purškimo parametrus ir dronas, akimirksniu sureagavęs į komandas, pradės dirbti naujai nustatytais parametrais.
Skirtingų gamintojų dronai gali skirtis purškimo sijos arba kraštinių purškimo taškų atstumu. Dauguma šiuo metu rinkoje prieinamų purškimo dronų purškimo sijos arba atstumas tarp tolimiausių vienas nuo kito purkštukų yra apie 1-2 metrai.
Purškimo principai naudojant dronus
Pagrindinis purškimo iš drono principas yra sunaudoti kuo mažiau išteklių, t. y. taupyti tiek vandenį, tiek preparatus. Tai vadinama mažatūriu purškimu. Įvertinus tai, jog preparato koncentracija tokiame tirpale yra gerokai didesnė, galima mažinti preparato kiekį. Pavyzdžiui, remiantis užsienio valstybių mokslininkų patirtimi, glifosatų ir herbicidų norma gali būti mažinama 20-50 proc., atsižvelgiant į tai, koks preparatas naudojamas. Fungicidų ir insekticidų (dėl jų naudojimo paskirties) normų mažinti nerekomenduojama, tačiau 10-20 proc. Mikro- ir makroelementinių trąšų kiekiai taip pat gali būti nežymiai mažinami arba purškimas skaidomas į kelis atskirus, mažesnės koncentracijos purškimus, siekiant, kad kuo didesnį preparatų kiekį augalai pasisavintų, o lietaus vanduo neišplautų jų į gruntą.
Be to, siekiant sutaupyti, galima pagrindinio tręšimo normą mažinti 20-30 proc., o paskui ją kompensuoti purškiant tų elementų tirpalus pagal diferencijuotos normos žemėlapius, t. y. Atsižvelgiant į mažą išpurškiamą tūrį, tikslinga tirpalą ant augalo ar dirvos paskleisti kuo plačiau. Tai įgyvendinama naudojant smulkialašį purškimą (30-150 μm dydžio lašeliais). Lašelio skersmenį sumažinus dvigubai, lašelių kiekis ir atitinkamai tirpalo paveiktas plotas padidėja 8 kartus. Taigi, mažinant lašelio dydį nuo 500 iki 125 μm, lašelių kiekis padidėja net 64 kartus, o iki 65 μm - net 512 kartų!
Taigi, lygindami augalų padengimą purškiant savaeigiu purkštuvu ir dronu, pastarojo atlikto purškimo rezultatai bus labai didelis kiekis smulkių lašelių, kurie nekonglomeruoja ir nenubėga nuo augalo. Savaeigio purkštuvo purškimo rezultatai rodys vienalytį tolygų padengimą, tarsi plėvele, tačiau vėliau daug tirpalo nuvarvės nuo lapų.
Dronų pasirinkimo patarimai
Rinkdamiesi droną ūkiui, atkreipkite dėmesį į gamintojo specifikacijas, kadangi daugumą dronų, pagamintų nuo 2020 m., galima naudoti daugiau nei vienai paskirčiai, pakeitus kelis komponentus. Iki tų metų gaminti dronai greičiausiai bus skirti tik barstymui arba tik purškimui.
Ekologinis aspektas ir tvaresnė aviacija
Atsiranda technologinių bandymų kurti ne tik efektyvesnius, bet ir tvaresnius bei daug mažiau aplinką teršiančius reaktyvinius lėktuvus. Savaime suprantama, kad pastaraisiais metais ekologinis sąmoningumas tikrai išaugo. Tai nestebina, kai suskaičiuojama lėktuvo bilieto kaina, o degalų sąnaudos sudaro ketvirtadalį jos.
Sunku pateikti vieną atsakymą į klausimą „kiek degalų sunaudoja orlaivis”, nes degalų sąnaudos priklauso nuo daugelio parametrų. Paimkime tolimojo susisiekimo orlaivio, pavyzdžiui, „Airbus A350”, pavyzdį.
Jau kelerius metus orlaivių gamintojai stengiasi mažinti oro transporto išmetamą C02 kiekį. 2010 m. „Airbus” netgi pristatė „Neo” orlaivių seriją, kuri reiškia „new engine option” (naujas variklio variantas), skirtą šiai problemai sumažinti. Kai kurios oro linijų bendrovės pereina prie turbosraigtinių orlaivių, kurie sunaudoja mažiau degalų. Privatūs lėktuvai vidutiniškai sunaudoja tik 3,5 litro degalų 10 kilometrų ir vienam keleiviui.
Dar vienas svarbus pokytis - naujos rūšies aviacinių degalų pateikimas į rinką. Ši galimybė jau pasiteisino automobilių sektoriuje, tačiau ji turi didelį potencialą ir orlaiviuose. Apskaičiuota, kad šie biodegalai gali iki 80 proc.
Įgyvendindama „Lab’line” programą, oro transporto bendrovė „AirFrance” pradėjo kelis skrydžius Tulūza-Paryžius naudodama biodegalais varomus orlaivius.
Susidurdama su vis didėjančiomis aplinkosaugos problemomis, verslo aviacija ieško naujų būdų, kaip sumažinti anglies dvideginio pėdsaką. Tarp jų daug žadanti alternatyva - elektriniai orlaiviai ir privatūs reaktyviniai lėktuvai. Kol kas šie elektriniai orlaiviai dar tik kuriami, tačiau per ateinantį dešimtmetį jie turėtų palaipsniui patekti į rinką.
2015 m. Elektra varomas orlaivis taip pat gali skristi 520 km/val. kreiseriniu greičiu, o jo įkrovimo laikas yra perpus trumpesnis nei naudojimo laikas. Šis orlaivis, varomas trimis 260 kW galios propeleriais, atrodo, yra vienas pirmųjų perspektyvių 100 proc. Taigi galime klausti, ar ši technologija galėtų būti naudojama ir didesniuose orlaiviuose.
Pagal programą SkyCO2 100 % kiekvieno privataus skrydžio metu išmetamo CO2 kiekio kompensuojama remiant Peru pirminių miškų išsaugojimą.
tags: #zemes #ukio #paskirties #lektuvas