CN103640700A - 一种固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，属于农业航空植保装备技术领域。该防漂移喷头装置包括L型喷杆、盖罩、喷头部件、内导叶、首级扩散段、次级扩散段和过流孔。装置安装在飞机机翼下方的横向喷杆上，并在机翼两侧呈对称布置。在固定翼飞机作业喷洒过程中，高速来流通过过流孔形成偏转气流，引导雾滴朝向靶标区植株沉积，实现装置的防漂移性能，减少机翼绕流等因素对雾滴沉积的影响，同时，由装置外壁边界层产生的扰动气流在机翼绕流和雾滴之间形成一定的缓冲作用，进一步增加了装置的防漂移效果。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，属于高效植保喷雾技术领域，具体的说，是一种专门用于大面积农田喷洒作业用固定翼飞机喷雾***的防漂移装置。
背景技术
农业航空喷雾技术是一种高效、先进的现代农业植保技术，其具有作业效率高、安全性好、适用性广和成本低的特点，其在美国、日本和巴西等农业大国现已获得广泛应用。在航空喷雾作业过程中，由于受到环境风力、飞行速度、姿态和人为控制等因素的影响，部分农药雾滴会随着气流漂移到非靶标区域并随之产生沉积，形成所谓的喷雾漂移现象，该现象严重影响了航空喷雾的作业品质和效率，并对农田周围环境和人群等产生很大危害，喷雾漂移是农业航空喷雾领域亟待解决的一个重要难题。目前，在农业航空技术领域，关于航空喷雾防漂移技术的研究包括主动防漂移技术、被动防漂移技术、防漂移喷嘴技术和喷雾模型技术等方面，在综合考虑固定翼飞机喷雾***作业和气流分布特征基础上，本发明专利通过气流引导和边界层控制技术，设计出一种具有无耗能、重量轻和适用性强特点的主动式防漂移装置，该装置利用飞行过程中机翼前端的空气高速来流，高速通过盖罩上部过流孔形成偏转气流，使得喷头所产生的雾滴朝向地面植株方向漂移，同时由装置外壁面边界层流动所产生的扰动气流在机翼下方与喷头雾炬之间建立了缓冲空间，避免喷头出口的雾滴朝机翼下方的尾迹空间漂移，减少机翼表面的绕流运动对喷雾雾滴的影响。目前，在国内外关于农业航空喷雾防漂移技术的研究中，还未见有类似的发明专利报道。
发明内容
本发明所解决的技术问题：在农用固定翼飞机喷雾作业过程中，受到环境气流、机翼绕流扰动和温度分布等因素的影响，很容易产生严重的喷雾漂移现象，降低了航空喷雾的效率，同时对周围环境产生不利影响。为了提高固定翼飞机喷雾的防漂移性能和准确性。考虑到在固定翼飞机在作业过程中产生的高速来流条件，本发明提供了这样一种防漂移喷头装置，通过盖罩的过流孔改变高速来流的方向，形成朝向地面流动的偏转气流，通过偏转气流与喷雾雾滴之间的两相剪切流动，偏转气流会增加喷雾雾滴朝向地面植株方向的沉积速度，与此同时，通过盖罩和扩散段外壁的边界层扰动气流，在机翼绕流流场与喷雾雾滴之间建立具有一定流动规律的缓冲空间，减少机翼绕流对喷雾漂移的影响，从而提高固定翼飞机喷雾***的作业品质和效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：防漂移喷头装置包括盖罩1、内导叶2、喷头部件3、首级扩散段4、次级扩散段5、过流孔6和L型喷杆7。喷头部件3固定安装在L型喷杆7端部，盖罩1内壁和L型喷杆7固定联接。盖罩1、首级扩散段4和次级扩散段5沿喷杆轴线方向依次联接，并形成气流通过空间。盖罩1外壁沿喷杆轴线方向为弧形渐缩式轴对称薄壁结构，外壁起始处弧线与喷杆轴线方向夹角为α1，内导叶2在盖罩1内为径向薄壁筋肋结构，其在盖罩内沿周向均匀分布，在盖罩1上部设计有一定数量均匀分布的过流孔，盖罩1下部壁面没有过流孔，盖罩1末端设计有首级扩散段4和次级扩散段5两个扩散结构，其均为轴对称薄壁结构，其壁面与喷杆轴线方向夹角分别为α2和α3。α1为35°至45°之间。α2为35°至45°之间。α3为40°至55°之间。
药液流动通过L型喷杆7及喷头部件3，喷头部件3所喷洒的雾滴群与偏转气流在盖罩1后部空间形成气液两相雾滴流动。
使用时，沿固定翼飞机机翼的下方布置安装与之平行的横向喷杆，防漂移喷头装置通过L型喷杆7安装在机翼下方的横向喷杆上，该装置在机翼两侧呈对称方式布置。通过过流孔6将高速来流引导至盖罩1内，内导叶2对偏转气流具有一定的均匀整流效果，以此增加偏转气流的稳定性和均匀度，盖罩1、首级扩散段4和次级扩散段5的外壁边界层可产生具有一定缓冲功能的扰动气流，以缓解机翼绕流对喷雾雾滴的影响，总而言之，通过该防漂移喷头装置在高速来流中所产生的内外气流，可有效提高航空喷雾作业的防漂移性能。
本发明的有益效果：本发明所提供的防漂移喷头装置具有结构简单、无耗能、运行可靠和适用性强的特点，解决了固定翼飞机喷雾过程中的雾滴群漂移问题，可适用于具有大面积农田喷雾作业要求的航空喷雾***。
附图说明
图1是固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置结构图。
图2是固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置的安装示意图。
图中：1—盖罩，2—内导叶，3—喷头部件，4—首级扩散段，5—次级扩散段，6—过流孔，7—L型喷杆，8—防漂移喷头装置，9—横向喷杆，10—机翼，11—固定翼飞机机体，12—螺旋桨。
具体实施方式
固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置包括盖罩1、内导叶2、喷头部件3、首级扩散段4、次级扩散段5、过流孔6、L型喷杆7。盖罩1、首级扩散段4和次级扩散段5沿喷杆轴线方向依次联接，并形成气流通过空间，内导叶2在盖罩1内呈径向薄壁筋肋结构，盖罩1内壁与L型喷杆7外壁之间固定联接，喷头部件3固定安装在L型喷杆7的端部，药液流动通过L型喷杆7及喷头部件3，喷头部件3所喷洒的雾滴群与偏转气流在盖罩1后部空间形成气液两相雾滴流动。
在使用该装置时，防漂移喷头装置8通过L型喷杆7安装在机翼10下方的横向喷杆9上，该装置在机翼10两侧呈对称方式布置。沿固定翼飞机机翼的下方布置安装与之平行的横向喷杆9。飞行过程中机翼前端产生的空气高速来流高速通过盖罩上部过流孔形成偏转气流，使得喷头所产生的雾滴朝向地面植株方向漂移，同时由装置外壁面边界层流动所产生的扰动气流在机翼下方与喷头雾炬之间建立了缓冲空间，避免喷头出口的雾滴朝机翼下方的尾迹空间漂移，减少机翼表面的绕流运动对喷雾雾滴的影响。
Claims (5)
1.一种固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，包括盖罩（1）、内导叶（2）、喷头部件（3）、首级扩散段（4）、次级扩散段（5）、过流孔（6）和L型喷杆（7），其特征在于：防漂移喷头装置通过L型喷杆（7）安装在机翼下方的横向喷杆上，喷头部件（3）固定安装在L型喷杆端部，盖罩（1）内壁和L型喷杆（7）固定联接；盖罩（1）、首级扩散段（4）和次级扩散段（5）沿喷杆轴线方向依次联接，并形成气流通过空间；盖罩（1）外壁沿喷杆轴线方向为弧形渐缩式轴对称薄壁结构，外壁起始处弧线与喷杆轴线方向夹角为α1，内导叶（2）在盖罩内为径向薄壁筋肋结构，其在盖罩内沿周向均匀分布，在盖罩（1）上部有过流孔（6），盖罩（1）下部壁面没有过流孔，盖罩（1）末端有首级扩散段（4）和次级扩散段（5）两个扩散结构，其均为轴对称薄壁结构，其壁面与喷杆轴线方向夹角分别为α2和α3。
2.根据权利要求1所述的固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，其特征在于：过流孔（6）为均匀分布。
3.根据权利要求1所述的固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，其特征在于，盖罩（1）外壁起始处弧线与喷杆轴线方向夹角α1为35°至45°之间。
4.根据权利要求1所述的固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，其特征在于，首级扩散段（4）壁面与喷杆轴线方向夹角α2为35°至45°之间。
5.根据权利要求1所述的固定翼飞机喷雾用防漂移喷头装置，其特征在于，次级扩散段（5）壁面与喷杆轴线方向夹角α3为40°至55°之间。
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN103640700A (zh) |
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- 2013-12-13 CN CN201310676406.7A patent/CN103640700A/zh active Pending
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