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龍科多:植保無人機(jī),路在何方?
關(guān)鍵字: 無人機(jī)農(nóng)業(yè)植保中航智中湛租賃中國的耕地面積超過18億畝,各種各樣的糧食、蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物從這片廣袤的土地上種植出來。大部分糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物在種植期間都需要進(jìn)行保護(hù),更通俗一些就是“打藥”。傳統(tǒng)的打藥操作手段是依靠人力,筆者小時候在上海郊區(qū)的農(nóng)村長大,就記得童年時家里有2個手動打藥桶,把活塞桿往下壓,農(nóng)藥就會從手柄頂端的噴口以霧狀噴出,當(dāng)然給筆者印象最深刻的還是農(nóng)藥以霧狀噴出之后那空氣中彌漫著的難聞氣味。
人力噴灑農(nóng)藥在我國還是最為普遍的植保作業(yè)方式
再后來生產(chǎn)隊里就會統(tǒng)一安排打藥,一個像是噴火槍一樣的設(shè)備,藥桶背在人身上,手持噴管將農(nóng)藥噴出,噴農(nóng)藥的人都裹著嚴(yán)嚴(yán)實實,尤其是頭部還會帶著防具。
90年代的上海郊區(qū)農(nóng)村人均耕地已經(jīng)很少了,整個生產(chǎn)隊的地加起來也沒多少,但是打藥的通常要花上一兩天才能把整個生產(chǎn)隊的地給照顧過來,效率實在說不上是很高,只能說比手動藥機(jī)要強(qiáng)。
相比“打藥”的效率低下,收割過程倒是輕松愉快,聯(lián)合收割機(jī)很早就已經(jīng)在中國的糧食生產(chǎn)中普及,即便是一臺小型收割機(jī),一天下來也基本上能把整個隊的地收的差不多,要知道這過程中還有不少其他工作,比如秸稈的處理,按照每個地塊所屬人家不同進(jìn)行稻谷的分裝。
這樣的情況實際上就是中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化情況的一個縮影,根據(jù)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù),截止到2016年底,全國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化率大約是63%。如果進(jìn)行細(xì)分研究,就會發(fā)現(xiàn)大部分的農(nóng)機(jī)類型集中在耕種和收割。相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈也基本集中于此,無論是農(nóng)機(jī)、拖拉機(jī)的生產(chǎn)銷售,還是農(nóng)機(jī)合作社提供的主要服務(wù),大部分都與耕種和收割有關(guān)。
說起耕地,今年上半年觀察者網(wǎng)曾經(jīng)有過相關(guān)方面的報道和評論文章,說的是黑龍江的農(nóng)民們只喜歡用更貴的進(jìn)口犁,而不愿意用價格只有十分之一的國產(chǎn)犁。這其中一個重要的原因便是生產(chǎn)效率,國產(chǎn)犁容易壞,耕地效果也不是很好,表面上看價格便宜,實際上把全壽命成本和使用效果綜合計算,進(jìn)口犁總之都是更好的選擇。
千里沃野的黑龍江大農(nóng)田
小型多軸無人機(jī)在植保方面的應(yīng)用在前幾年的時候就已經(jīng)開展,一架8軸電動無人機(jī)(比如浙江天行創(chuàng)科的G1八旋翼植保機(jī)),每小時的作業(yè)面積差不多能有45畝(連續(xù)飛行情況下)。多軸無人機(jī)載荷不高,續(xù)航較短,因此還要花費不少的事情來更換電池,填充農(nóng)藥??偟南聛硪惶斓淖鳂I(yè)量幾乎能到300畝,這如果是在筆者小時候的生產(chǎn)隊,大概只要半天就能作業(yè)完畢。
這樣的工作效率放在中國南方或者江南一帶確實已經(jīng)相當(dāng)夠用,受限于地形地貌的制約,南方的農(nóng)田最大的特點就是碎片化,因此對植保無人機(jī)的極限作業(yè)能力要求并不是太高,倒是較為小巧靈活的特點可以更好的適應(yīng)山區(qū)間的操作。不過缺點也很明顯,還是以天行創(chuàng)科的G1為例,藥箱容量僅為10L,而且使用的是電池,續(xù)航短,飛出去作業(yè)沒多久就需要回來換電池加藥,對作業(yè)效率影響不小。
前面提到黑龍江農(nóng)業(yè)在發(fā)展的過程中遇到了是選擇國產(chǎn)犁還是進(jìn)口犁的問題,根源是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對農(nóng)具生產(chǎn)效率的嚴(yán)格要求。而這背后是黑龍江種植類家庭農(nóng)場平均面積超過200畝,同時國有農(nóng)墾農(nóng)場更是大的無邊無際的現(xiàn)實情況。種植面積大,自然對農(nóng)機(jī)效率要求就更高,因為有的時候一旦耽誤了農(nóng)時,就會造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。
八旋翼植保無人機(jī),裝藥量通常在10公斤左右
包括筆者從小生活成長的上海農(nóng)村在內(nèi),全國有很多地方的糧食作物植保都是由基層(村一級)統(tǒng)一安排操作,費用通常也都由村里統(tǒng)一補(bǔ)貼。還是以黑龍江為例,單個農(nóng)戶種植面積都超過200畝的情況下,整村的耕地面積就相當(dāng)可觀了,通常會有上萬畝。在這樣的情況下,小型多軸無人機(jī)一天300畝地的噴灑效率就顯得不那么夠用了。
這個時候,載荷能力有幾十甚至上百公斤的無人直升機(jī)就很合適了,而且這樣的機(jī)型普遍采用的是油動動力,續(xù)航時間有一定保證,兩三個小時沒有問題。以國內(nèi)中航智研發(fā)的TD-220系列無人機(jī)為例,共軸反轉(zhuǎn)雙旋翼結(jié)構(gòu),最大起飛重量400公斤,最大載荷80公斤,滿載情況下續(xù)航時間接近2小時。而且在此基礎(chǔ)上研制的植保專用機(jī)型TDN-01具有自主飛行能力和多機(jī)協(xié)調(diào)編隊能力,也就是說,一個多機(jī)編隊在做好航路規(guī)劃之后,可以在人工不進(jìn)行過多干預(yù)的情況下以很快的速度在農(nóng)田上噴灑農(nóng)藥,總體效率可以達(dá)到傳統(tǒng)植保機(jī)械或人工作業(yè)的50倍。
中航智研發(fā)的TDN-01植保無人機(jī),可載荷80公斤
當(dāng)然了,在植保無人直升機(jī)方面處世界先進(jìn)水平的是日本雅馬哈,產(chǎn)品有Fazer R和Fazer R G2等,性能優(yōu)異作業(yè)效率高。價格也是非常感人,在日本的售價折合到人民幣高達(dá)87萬,顯然不適合中國的國情。
從本質(zhì)上看,植保用途的無人直升機(jī)其實也是農(nóng)機(jī),只不過從原先的“地上跑”變成了現(xiàn)在的“天上飛”。而無論是哪一種農(nóng)機(jī),在中國都無法避開政策補(bǔ)貼的問題,即便是農(nóng)機(jī)合作社,在采購農(nóng)機(jī)時也相當(dāng)依賴各種政府補(bǔ)貼。
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