RU2622617C1

RU2622617C1 - Aircraft complex for differentiated liquid chemization

Info

Publication number: RU2622617C1
Application number: RU2016114571A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Измайлов; Леонид Анатольевич Марченко; Захид Адыгезалович Годжаев; Игорь Геннадиевич Смирнов; Татьяна Васильевна Мочкова
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2017-06-16

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: aircraft complex for differentiated liquid chemization contains a basic helicopter (1) with a control panel (4), an on-board computer (5), a signal receiver (6) of the global satellite navigation system, a supply and distribution unit of liquid chemization (LC) with hydroresevoires (8, 9, 10), pumps (11, 12, 13), pipelines and pipe fittings. The basic helicopter is connected with a flexible link (2) with an electric cable (17) and pipelines (14, 15, 16) with the helicopter type UAV (3), comprising a signal receiver (19), an on-board computer (20), a rod (22) with nozzles (23). The rod lenght is more than 0.35 diameter of the base helicopter main rotor (1) in the form of a horizontally disposed outer elliptic hollow cylinder (47) with the major axis of the ellipse in a horizontal plane parallel to the treated surface, inside of which there are two hollow elliptical cylinders (50, 51).

EFFECT: improved efficiency and quality of processing plants.

4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для дифференцированного внесения жидких средств химизации летательными аппаратами в системе точного земледелия.The invention relates to agriculture, in particular to devices for the differential application of liquid chemical means by aircraft in the precision farming system.

Известно устройство для опрыскивания с вертолета сельскохозяйственных и лесных угодий средствами защиты растений, включающее бак для рабочих растворов пестицидов, насосный агрегат, гидравлический клапан, трубопроводы, соединяющие насосный агрегат последовательно с клапаном и штангой с распылителями длиной, составляющей 0,3-0,35 диаметра несущего винта вертолета, прикрепленную к вертолету с помощью кронштейна, при этом в средней части штанги распылители размещены в два ряда в шахматном порядке с углом между осями распылителей в первом и втором ряду не менее 40° (Патент RU 1586042).A device for spraying agricultural and forest land from a helicopter with plant protection products, including a tank for working solutions of pesticides, a pump unit, a hydraulic valve, pipelines connecting the pump unit in series with a valve and a rod with sprayers with a length of 0.3-0.35 diameter the rotor of the helicopter, attached to the helicopter using a bracket, while in the middle of the rod sprayers are placed in two rows in a checkerboard pattern with an angle between the axes of the sprayers in the first and torus number not less than 40 ° (Patent RU 1586042).

Недостатком такой конструкции опрыскивателя, установленного на вертолете, является то, что средства защиты растений вносятся на всей площади обрабатываемого сельскохозяйственного поля и лесных насаждений по усредненным количественным показателям, в то время как на свободных от сорных растений, вредителей и болезней участках их внесение не требуется или требуется внесение с меньшими нормами, что приводит к излишнему расходу средств защиты растений на единицу обрабатываемой площади, повышенной экотоксикологической нагрузке на окружающую среду и снижению производительности авиахимработ. Кроме этого, конструкция такого устройства позволяет вносить только один вид пестицида с нерегулируемой нормой, хотя зачастую при обработке сельскохозяйственных и лесных угодий требуется внесение с разными нормами гербицидов, инсектицидов и фунгицидов.The disadvantage of this design of a sprayer mounted on a helicopter is that plant protection products are applied over the entire area of the cultivated agricultural field and forest stands according to the average quantitative indicators, while their application on weed-free plants, pests and diseases is not required or introduction with lower standards is required, which leads to excessive consumption of plant protection products per unit of cultivated area, increased ecotoxicological load on the environment conductive medium and lower performance in agricultural applications. In addition, the design of such a device allows you to make only one type of pesticide with an unregulated norm, although often when treating agricultural and forest lands, application with different norms of herbicides, insecticides and fungicides is required.

В соответствии с Федеральными авиационными правилами «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации» (Приказ Министра РФ от 31.07.2009 №128) полеты при обработке участков (полей, садов, виноградников) в равнинной местности должны выполняться на высоте не ниже 5 м, а над верхушками отдельных деревьев леса - не ниже 10 м. Такая высота полета и, соответственно, высота обработки агроценозов и плодовых деревьев в 10-20 раз больше высоты обработки растений пестицидами наземной техникой, что приводит к испарению рабочей жидкости в процессе оседания капель, сносу диспергируемых капель за пределы обрабатываемого участка поля и, как следствие, к потерям пестицидов, загрязнению ими окружающей среды выше предельно-допустимых концентраций.In accordance with the Federal Aviation Rules “Preparation and execution of flights in civil aviation” (Order of the Minister of the Russian Federation of July 31, 2009 No. 128), flights in the processing of plots (fields, orchards, vineyards) in flat areas should be performed at a height of at least 5 m, and above the tops of individual forest trees - not lower than 10 m. Such a flight altitude and, accordingly, the processing height of agrocenoses and fruit trees is 10-20 times higher than the height of processing plants with pesticides by ground equipment, which leads to the evaporation of the working fluid during sedimentation drops, dispersible demolition drops beyond the treated area of the field and, consequently, to the loss of pesticide contamination of the surrounding environment above the maximum allowable concentration.

Известны способ авиационного нанесения жидких, порошкообразных и других веществ (Патент RU 2272754), минимизирующий снос рабочих веществ за пределы обрабатываемого участка при соблюдении безопасной высоты полета, и устройство для его осуществления, наиболее близкое по своей технической сущности к заявляемому устройству, содержащее базовый вертолет с пультом управления и емкостью для рабочих веществ, беспилотный летательный аппарат (БПЛА), снабженный двигателем, распределяющими устройствами и связанный с вертолетом гибкой связью с линией подвода энергопитания и трубопроводом для подачи рабочего наносимого раствора вещества к распределяющим устройствам.A known method of aviation application of liquid, powder and other substances (Patent RU 2272754), minimizing the drift of working substances outside the treated area while maintaining a safe flight altitude, and a device for its implementation, closest in technical essence to the claimed device, containing a base helicopter with control panel and capacity for working substances, unmanned aerial vehicle (UAV), equipped with an engine, dispensers and connected to the helicopter with a flexible connection with the line odvoda power supply and a pipe for supplying the working substance to the coating solution dispensing devices.

Недостаток данного комплекса летательных аппаратов, состоящего из вертолета и БПЛА, заключается в отсутствие устройства, обеспечивающего дифференцированное внесение по площади сельскохозяйственного поля, садовых, лесных насаждений как одного пестицида и однокомпонентного минерального удобрения, так и нескольких пестицидов и различных видов минеральных удобрений одновременно на основе электронных цифровых карт-заданий, отображающих нормы внесения пестицидов и дозы минеральных удобрений на каждом выделенном элементарном участке с пространственно привязанными координатами с помощью глобальной спутниковой навигационной системы.The disadvantage of this complex of aircraft, consisting of a helicopter and UAVs, is the lack of a device that provides a differentiated application of the area of the agricultural field, garden, forest stands as one pesticide and one-component mineral fertilizer, as well as several pesticides and various types of mineral fertilizers simultaneously based on electronic digital task maps showing pesticide application rates and doses of mineral fertilizers in each selected elementary area with spatially referenced coordinates using the global satellite navigation system.

В этой связи выявленные недостатки известных устройств не позволяют применять их в системе точного земледелия и осуществлять дифференцированное внесение жидких средств химизации (ЖСХ), что снижает эффективность их применения и качество внесения, приводит к загрязнению окружающей среды.In this regard, the identified shortcomings of the known devices do not allow their use in the precision farming system and to carry out the differential application of liquid chemicals (LC), which reduces the effectiveness of their application and the quality of application, leading to environmental pollution.

Технической задачей изобретения является создание комплекса летательных аппаратов для дифференцированного внесения жидких средств химизации (ЖСХ), повышающего эффективность и качество обработки сельскохозяйственных и лесных угодий, снижение расхода средств химизации, уменьшение их вредного воздействия на окружающую среду.An object of the invention is the creation of a complex of aircraft for the differential application of liquid chemicalization agents (LCF), increasing the efficiency and quality of processing of agricultural and forest lands, reducing the consumption of chemicalizing agents, reducing their harmful effects on the environment.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в комплексе летательных аппаратов для дифференцированного внесения жидких средств химизации, содержащем базовый вертолет с пультом управления, бортовым компьютером, приемником сигналов глобальной спутниковой навигационной системы, блоком подачи и распределения жидких средств химизации с гидрорезервуарами, насосами, трубопроводами и трубопроводной арматурой, связанный гибкой связью с закрепленными на ней электрокабелем и трубопроводами с беспилотным летательным аппаратом, включающим приемник сигналов глобальной спутниковой навигационной системы, бортовой компьютер, штангу с форсунками, согласно изобретению беспилотный летательный аппарат выполнен в виде летательного аппарата вертолетного типа со штангой с форсунками, при этом штанга, длина которой более 0,35 диаметра несущего винта базового вертолета, выполнена в виде горизонтально расположенного внешнего полого эллиптического цилиндра с продольной осью, перпендикулярной продольной оси беспилотного летательного аппарата, и большой осью эллипса, лежащей в горизонтальной плоскости, параллельной обрабатываемой поверхности, причем внутри внешнего эллиптического цилиндра размещено по меньшей мере два коаксиально расположенных полых эллиптических цилиндра, с большими осями эллипсов, совпадающими с большей осью внешнего эллиптического цилиндра, в каждой полости которых предусмотрен подвод и запитка жидких средств химизации по меньшей мере от одного из не менее чем трех соединенных между собой гидрорезервуаров на базовом вертолете, каждый из гидрорезервуаров соединен по меньшей мере с одним из не менее чем трех дозаторов цифрового типа, размещенных на беспилотном летательном аппарате, причем каждый эллиптический цилиндр соединен с форсунками, установленными по образующей внешнего эллиптического цилиндра с углом 0≤α≤30° между соседними осями форсунок в проекции на вертикальную плоскость и вдоль внешнего эллиптического цилиндра штанги с шагом, обеспечивающим не менее чем двойное перекрытие соседних факелов распыла форсунок на рабочей высоте полета беспилотного летательного аппарата.The stated technical problem is achieved by the fact that in the complex of aircraft for the differential application of liquid chemical means, containing a base helicopter with a control panel, an on-board computer, a signal receiver for the global satellite navigation system, a unit for supplying and distributing liquid chemical means with hydraulic reservoirs, pumps, pipelines and piping fittings connected by a flexible connection with an electric cable and pipelines fixed to it with an unmanned aerial vehicle, including According to the invention, the unmanned aerial vehicle is made in the form of a helicopter type aircraft with a rod with nozzles, wherein the rod, the length of which is more than 0.35 times the diameter of the main rotor rotor, is made in in the form of a horizontally located external hollow elliptical cylinder with a longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the unmanned aerial vehicle, and a large axis of the ellipse lying in at least two coaxially located hollow elliptical cylinders, with large axes of ellipses coinciding with the larger axis of the external elliptical cylinder, in each cavity of which at least two liquid chemical means are supplied and fed from one of at least three interconnected reservoirs on a base helicopter, each of the reservoirs is connected to at least one m of at least three digital-type dispensers placed on an unmanned aerial vehicle, each elliptical cylinder connected to nozzles mounted along the generatrix of the external elliptical cylinder with an angle of 0≤α≤30 ° between adjacent axes of the nozzles in the projection onto the vertical plane and along the outer an elliptical rod cylinder with a step that provides at least double overlap of adjacent nozzle spray flames at the operating altitude of an unmanned aerial vehicle.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - вид сверху комплекса летательных аппаратов; на фиг. 2 - принципиальная технологическая схема оборудования для обеспечения дифференцированного внесения жидких средств химизации; на фиг. 3 - схема продольного разреза штанги для диспергирования; на фиг. 4 - схема поперечного разреза штанги для диспергирования.In FIG. 1 is a top view of a complex of aircraft; in FIG. 2 is a schematic flow diagram of equipment for providing differential application of liquid chemicals; in FIG. 3 is a diagram of a longitudinal section of a rod for dispersion; in FIG. 4 is a cross-sectional diagram of a dispersion rod.

Комплекс летательных аппаратов для дифференцированного внесения жидких средств химизации включает базовый вертолет 1 и соединенный с ним гибкой связью 2 беспилотный летательный аппарат 3 вертолетного типа. Базовый вертолет 1 содержит пульт управления 4, бортовой компьютер 5, приемник сигналов 6 глобальной спутниковой навигационной системы (ГЛОНАСС/GPS), блок 7 подачи и распределения жидких средств химизации с гидрорезервуарами 8, 9, 10, соединенными гидротрубопроводами и трубопроводной арматурой между собой и с насосами 11, 12, 13.A set of aircraft for the differential introduction of liquid chemicalization agents includes a base helicopter 1 and an unmanned aerial vehicle 3 of a helicopter type connected with it by flexible connection 2. The base helicopter 1 contains a control panel 4, an on-board computer 5, a signal receiver 6 of the global satellite navigation system (GLONASS / GPS), a unit 7 for supplying and distributing liquid chemical means with hydraulic reservoirs 8, 9, 10 connected by hydraulic pipelines and pipe fittings to each other and to pumps 11, 12, 13.

На гибкой связи 2 закреплены гибкие трубопроводы 14, 15, 16 для подачи ЖСХ к БПЛА 3 и электрокабель 17 для подачи электропитания к двигателю 18 БПЛА 3.On a flexible connection 2, flexible pipelines 14, 15, 16 are fixed for supplying the LCS to the UAV 3 and an electric cable 17 for supplying power to the engine 18 of the UAV 3.

БПЛА 3 содержит приемник 19 сигналов ГЛОНАСС/GPS, бортовой компьютер 20, блок 21 дозирования и распределения жидких средств химизации, включающий цилиндрическую штангу 22 с форсунками 23 длиной более 0,35 - диаметра (D) несущего винта вертолета 1, цифровые дозаторы 24, 25, 26.UAV 3 includes a GLONASS / GPS signal receiver 19, an on-board computer 20, a unit for dispensing and distributing liquid chemicals, including a cylindrical rod 22 with nozzles 23 longer than 0.35 in diameter (D) of the rotor of the helicopter 1, digital dispensers 24, 25 , 26.

Трубопроводная арматура блока 7 включает фильтры 27, 28, 29, отсечные нормально закрытые клапаны 30, 31, 32, 33, 34 с электромагнитным управлением, переливные клапаны 35, 36, 37, байбасные гидролинии 38, пропорциональные регулирующие клапаны 39, 40,41, расходомеры 42, 43, 44.The pipeline valves of block 7 include filters 27, 28, 29, shut-off normally closed valves 30, 31, 32, 33, 34 with electromagnetic control, overflow valves 35, 36, 37, bypass hydraulic lines 38, proportional control valves 39, 40, 41, flow meters 42, 43, 44.

Штанга 22 с форсунками 23 закреплена посредством кронштейнов 45, 46 к фюзеляжу БПЛА 3 в носовой нижней его части.The rod 22 with the nozzles 23 is fixed by means of brackets 45, 46 to the fuselage of the UAV 3 in the bow of its lower part.

Штанга 22 выполнена в виде горизонтально расположенного с продольной осью а-а, перпендикулярной продольной оси b-b БПЛА 3 внешнего эллиптического полого цилиндра 47, с торцевыми эллиптическими заглушками 48, 49, внутри эллиптического цилиндра которого коаксиально размещены полые эллиптические цилиндры 50 и 51.The rod 22 is made in the form of an external elliptical hollow cylinder 47, horizontally located with the longitudinal axis aa, perpendicular to the longitudinal axis b-b of the UAV 3, with end elliptical plugs 48, 49, inside the elliptical cylinder of which the hollow elliptical cylinders 50 and 51 are coaxially placed.

Внутренние и внешние стороны эллиптических цилиндров 47 и 50, 50 и 51 образуют кольцевые полости 52, 53. Эллиптический цилиндр 51 имеет собственную полость 54. Большие оси эллипсов с-с, d-d, е-е, эллиптических цилиндров 47, 50, 51, лежат в одной горизонтальной плоскости s-s, параллельной обрабатываемой поверхности поля S. Каждый эллиптический цилиндр 47, 50, 51 имеет соответствующий подвод 55, 56, 57 для ЖСХ. При этом каждая полость 52, 53, 54 эллиптических цилиндров 47, 50, 51 может заполняться от своего гидрорезервуара 8, 9, 10, соответственно и от всех гидрорезервуаров при открытых клапанах 33 и 34. Каждая из полостей 52, 53, 54 эллиптических цилиндров 47, 50, 51 соединена с соответствующим запорным электромагнитным клапаном 58, 59, 60, закрепленных на штанге 22 БПЛА 3, и с соответствующими дозаторами цифрового типа 24, 25, 26, размещенными на БПЛА 3. Каждый из цилиндров 47, 50, 51 снабжен форсунками 23, установленными по образующей внешнего эллиптического цилиндра 47 с углом α между соседними осями форсунок в проекции на плоскость, не превышающим 30°. Форсунки 23 размещены вдоль внешнего эллиптического цилиндра 47 штанги 22 с шагом

, обеспечивающим не менее чем двойное перекрытие L соседних факелов распыла 61 и 62 на рабочей высоте H полета БПЛА 3. Приемники 6 и 19 сигналов ГЛОНАСС/GPS связаны интерфейсами 63 и 64 с компьютерами 5 и 20 вертолета 1 и БПЛА 3 соответственно, а компьютеры 5 и 20 связаны интерфейсами 65 и 66 с блоками 7 и 21 соответственно вертолета 1 и БПЛА 3.The inner and outer sides of the

elliptical cylinders

47 and 50, 50 and 51 form

annular cavities

52, 53. The elliptical cylinder 51 has its own cavity 54. The large axes of the ellipse cc, dd, ee,

elliptical cylinders

47, 50, 51 lie in one horizontal plane ss parallel to the field surface S. Each

elliptical cylinder

47, 50, 51 has a

corresponding supply

55, 56, 57 for the LC. Moreover, each

cavity

52, 53, 54 of the

elliptical cylinders

47, 50, 51 can be filled from its

hydraulic reservoir

8, 9, 10, respectively, and from all hydraulic reservoirs with

open valves

33 and 34. Each of the

cavities

52, 53, 54 of the

elliptical cylinders

47 , 50, 51 is connected to the corresponding shutoff solenoid valve 58, 59, 60, mounted on the UAV rod 22, and to the corresponding

digital type dispensers

24, 25, 26, placed on the UAV 3. Each of the

cylinders

47, 50, 51 is equipped with nozzles 23 mounted along the generatrix of the outer elliptical cylinder 47 with an angle α me I wait for the neighboring nozzle axes in a projection onto a plane not exceeding 30 °. Nozzles 23 are placed along the outer elliptical cylinder 47 of the rod 22 in increments

providing at least double overlap of L adjacent spray flames 61 and 62 at the operating altitude H of UAV flight 3.

Receivers

6 and 19 of GLONASS / GPS signals are connected by interfaces 63 and 64 to

computers

5 and 20 of helicopter 1 and UAV 3, respectively, and

computers

5 and 20 are connected by

interfaces

65 and 66 to blocks 7 and 21 of helicopter 1 and UAV 3, respectively.

Выполнение БПЛА 3 в виде летательного аппарата вертолетного типа на гибкой связи 2 с вертолетом 1 обеспечивает его синхронные взлет, полет и посадку с вертолетом 1, что повышает эффективность и качество дифференцированного внесения ЖСХ.The implementation of the UAV 3 in the form of a helicopter-type aircraft in flexible communication 2 with helicopter 1 ensures its simultaneous take-off, flight and landing with helicopter 1, which increases the efficiency and quality of differential application of LCS.

Выполнение штанги 22 БПЛА 3 длиной более 0,35 - диаметра (D) несущего винта вертолета увеличивает производительность внесения ЖСХ и, как следствие, экономическую эффективность обработки сельскохозяйственных и лесных угодий данным комплексом летательных аппаратов по сравнению с известными устройствами для авиационно-химических работ.The implementation of the rod 22 UAV 3 with a length of more than 0.35 - diameter (D) of the main rotor of the helicopter increases the productivity of making LCS and, as a result, the economic efficiency of processing agricultural and forest lands with this complex of aircraft compared to the known devices for aviation chemical work.

Выполнение штанги 22 БПЛА 3 в виде горизонтального расположенного эллиптического цилиндра 47 с продольной осью а-а, перпендикулярной продольной оси b-b БПЛА 3, и большей осью эллипса е-е, лежащей в горизонтальной плоскости s-s, параллельной обрабатываемой поверхности S, снижает турбулизацию воздуха и уменьшает ветрообразование за штангой 22 БПЛА 3, что уменьшает влияние турбулентности на диспергирование ЖСХ, уменьшает их снос и повышает качество нанесения ЖСХ на растения.The implementation of the rod 22 of the UAV 3 in the form of a horizontal elliptical cylinder 47 with a longitudinal axis aa, perpendicular to the longitudinal axis bb of the UAV 3, and a larger axis ellipse e-e lying in the horizontal plane ss parallel to the machined surface S, reduces air turbulence and reduces wind formation behind the boom 22 of UAV 3, which reduces the effect of turbulence on the dispersion of LC, reduces their drift and improves the quality of the application of LC on plants.

Выполнение внутри эллиптического цилиндра 47 по меньшей мере двух коаксильно расположенных полых эллиптических цилиндров 50, 51 с большими осями d-d и с-с эллипсов, совпадающими с большей осью е-е внешнего эллиптического цилиндра 47 с подводом и запиткой ЖСХ по крайней мере от одного из не менее чем трех гидрорезервуаров 8, 9, 10, и соединенных по меньшей мере одним из не менее трех дозаторов 24, 25, 26, установленных на БПЛА 3, обеспечивает подачу в полости 52, 53, 54 эллиптических цилиндров 47, 50, 51 для дальнейшего диспергирования не менее трех видов минеральных удобрений, отличающихся по действующему веществу, не менее трех групп пестицидов или совместное внесение пестицидов и минеральных удобрений. Такая конструкция штанги 22 БПЛА 3 и взаимосвязь ее элементов обеспечивают дифференцированную подачу в соответствующие полости 52, 53 и 54 соответствующего ЖСХ и последующее дифференцированное внесение.The execution inside the elliptical cylinder 47 of at least two coaxially located hollow elliptical cylinders 50, 51 with large axes dd and c-c ellipses coinciding with the larger axis e-e of the external elliptical cylinder 47 with the supply and feeding of the LCX from at least one of less than three hydraulic reservoirs 8, 9, 10, and connected by at least one of at least three dispensers 24, 25, 26 installed on the UAV 3, provides the supply in the cavity 52, 53, 54 of elliptical cylinders 47, 50, 51 for further dispersing at least three types of mineral fertilizers, differing in the active substance, at least three groups of pesticides or the joint use of pesticides and fertilizers. This design of the rod 22 of the UAV 3 and the relationship of its elements provide a differentiated feed into the respective cavities 52, 53 and 54 of the corresponding LCS and subsequent differentiated application.

Размещение на БПЛА 3 не менее чем трех дозаторов цифрового типа 24, 25, 26 позволяет изменять дозы и нормы внесения ЖСХ по управляющим сигналам от бортового компьютера 20 в соответствии с электронной картой-заданием на дифференцированное внесение ЖСХ.Placing on UAV 3 at least three digital-type dispensers 24, 25, 26 allows you to change the dose and application rate of the LCS according to the control signals from the on-board computer 20 in accordance with the electronic task map for differential application of the LCS.

Установка форсунок 23 по образующей внешнего эллиптического цилиндра 47 штанги 22 с углом 0≤α≥30° между соседними осями форсунок в проекции на вертикальную плоскость с шагом расстановки

вдоль внешнего эллиптического цилиндра, не менее чем двойное перекрытие L соседних факелов распыла на рабочей высоте H полета БПЛА 3 обеспечивает равномерное распределение ЖСХ на рабочей ширине внесения и по всей обрабатываемой площади в пределах нормативных требований.Installation of nozzles 23 along the generatrix of the external elliptical cylinder 47 of the rod 22 with an angle of 0≤α≥30 ° between adjacent axes of the nozzles in projection onto a vertical plane with a spacing step

along an external elliptical cylinder, no less than a double overlap of L adjacent spray flames at a working altitude H of UAV flight 3 ensures uniform distribution of LCS over the working spreading width and over the entire cultivated area within the regulatory requirements.

Комплекс летательных аппаратов для дифференцированного внесения жидких средств химизации работает следующим образом.A set of aircraft for the differential introduction of liquid chemical means works as follows.

Предварительно разрабатываются цифровая карта-задание, включающая координаты участков засоренности поля сорными растениями, вредителями и болезнями и нормы внесения гербицидов, инсектицидов и фунгицидов или карта-задание с координатами выделенных участков поля, требующих внесение заданных доз различных по содержанию питательных веществ минеральных удобрений или цифровая карта-задание, отображающая координаты участков, дозы азотного удобрения и нормы пестицидов при одновременной дифференцированной подкормке растений и защите от вредителей и болезней.A digital task map is preliminarily developed, including the coordinates of weedy, pest and disease weed infestation areas and application rates of herbicides, insecticides and fungicides, or a task map with the coordinates of selected field sections requiring the application of predetermined doses of mineral fertilizers of different nutrient contents or a digital map - a task that displays the coordinates of the plots, doses of nitrogen fertilizer and pesticide rates while simultaneously differentiating plant nutrition and protecting against reters and diseases.

При этом карта-задание отображает прямоугольные участки поля шириной, равной длине штанги 22 БПЛА 3, и длиной, функционально характеризующей постоянство дозы и нормы на этом участке.At the same time, the task map displays rectangular sections of the field with a width equal to the length of the UAV rod 3 and a length functionally characterizing the constancy of the dose and rate in this section.

Электронная карта-задание перед началом полета вводится в бортовой компьютер 5 вертолета 1 и в бортовой компьютер 20 БПЛА 3. В соответствии с электронной картой-заданием гидрорезервуары 8, 9, 10 заполняются соответствующими жидкими средствами химизации. Запускаются с помощью пульта 4 двигатель вертолета 1 и двигатель 18 БПЛА 3.The electronic task map before the flight starts is entered into the on-board computer 5 of the helicopter 1 and into the on-board computer 20 of the UAV 3. In accordance with the electronic map-task, the reservoirs 8, 9, 10 are filled with the appropriate liquid chemical means. The helicopter 1 engine and the UAV engine 18 are started using the remote control 4.

После взлета комплекса летательных аппаратов он подлетает к обрабатываемому участку поля и при достижении штангой 22 БПЛА 3 координат начала обработки сельскохозяйственного поля, определяемых по навигационным приемникам 6 и 19, от бортового компьютера 5 вертолета 1 и бортового компьютера 20 БПЛА 3 подаются по интерфейсам 65 и 66 управляющие сигналы в блок 7 вертолета 1 и блок 21 БПЛА 3 соответственно. Открываются клапаны 30, 31, 32. Включаются в работу насосы 11, 12, 13.After the take-off of the aircraft complex, it flies up to the field to be processed and, when the UAV 22 reaches 3 coordinates of the start of processing the agricultural field, determined by the navigation receivers 6 and 19, from helicopter 1 on-board computer 5 and UAV 3 on-board computer 20 are fed through interfaces 65 and 66 control signals to block 7 of helicopter 1 and block 21 of UAV 3, respectively. The valves 30, 31, 32 open. The pumps 11, 12, 13 are turned on.

Из баков 8, 9, 10 ЖСХ через фильтры 27, 28, 29 подаются насосами 11, 12, 13 к клапанам 39, 40, 41, которые поддерживают выходные значения перепада рабочего давления на заданном уровне или меняют выходные значения давления по заданной программе по сигналу от компьютера 5; при этом часть ЖСХ по гидролиниям 38 байпасируется в баки 8, 9, 10 посредством переливных клапанов 35, 36, 37 для обеспечения заданного рабочего напора на выходе из насосов 11, 12, 13. От клапанов 39, 40, 41 ЖСХ по трубопроводам 14, 15, 16 поступают к установленным на БПЛА 3 пропорциональным дозаторам 24, 25, 26, которые в процессе полета комплекса летательных аппаратов в автоматическом режиме изменяют по заданной программе и стабилизируют расход ЖСХ, поступающих от дозаторов 24, 25, 26 в соответствующие полости 52, 53, 54 эллиптических цилиндров 47, 50, 51, и далее ЖСХ посредством форсунок 23 диспергируются на участки агроценозов или лесных насаждений.From the tanks 8, 9, 10, the LCS are fed through the filters 27, 28, 29 to the valves 39, 40, 41, which maintain the output differential pressure values at a predetermined level or change the output pressure values according to a given program by a signal from computer 5; at the same time, a part of the LC via the hydraulic lines 38 is bypassed into the tanks 8, 9, 10 by means of overflow valves 35, 36, 37 to provide a given working pressure at the outlet of the pumps 11, 12, 13. From the valves 39, 40, 41 of the LC via the pipelines 14, 15, 16 go to the proportional batchers 24, 25, 26 installed on the UAV 3, which during the flight of the aircraft complex automatically change according to a given program and stabilize the flow of LCS from the batchers 24, 25, 26 into the corresponding cavities 52, 53 , 54 elliptical cylinders 47, 50, 51, and further LCS through Twenty nozzles 23 are dispersed in areas of agrocenoses or forest stands.

При работе и перелете комплекса летательных аппаратов с одного участка обрабатываемого поля на другой, отличающегося по нормам и дозам внесения ЖСХ, а также по содержанию питательных веществ минеральных удобрений и группам пестицидов, приемник 6 вертолета 1 и приемник 19 БПЛА 3 отслеживают и передают значения пространственных координат местоположения комплекса летательных аппаратов в компьютер 5 вертолета 1 и компьютер 20 БПЛА 3, которые идентифицируют координаты, полученные от ГЛОНАСС/GPS приемников, с координатами, заданными на электронной карте-задании обработки поля и в соответствии с ней дают управляющие сигналы в блок 7 вертолета 1 и блок 21 БПЛА 3 для осуществления процесса дифференцированного распределения и внесения заданных видов и норм пестицидов и доз минеральных удобрений, требующихся для данного участка сельскохозяйственного поля. Такой процесс осуществляется при каждом перелете комплекса летательных аппаратов с одного участка сельскохозяйственных и лесных угодий на другой.During operation and flight of a complex of aircraft from one section of the cultivated field to another, which differs in the norms and doses of application of LC, as well as in the nutrient content of mineral fertilizers and groups of pesticides, receiver 6 of helicopter 1 and receiver 19 of UAV 3 monitor and transmit spatial coordinates the location of the aircraft complex to the computer 5 of the helicopter 1 and the computer 20 of the UAV 3, which identify the coordinates received from GLONASS / GPS receivers, with the coordinates given on the electronically map-specifying field processing and in accordance therewith provide control signals to the unit 7 helicopter 1 and block 3 of the UAV 21 to carry out the process and making the differential distribution specified types and standards of pesticides and fertilizers doses required for a given area of agricultural fields. Such a process is carried out at each flight of the aircraft complex from one plot of agricultural and forest land to another.

Claims

Комплекс летательных аппаратов для дифференцированного внесения жидких средств химизации, содержащий базовый вертолет с пультом управления, бортовым компьютером, приемником сигналов глобальной спутниковой навигационной системы, блоком подачи и распределения жидких средств химизации с гидрорезервуарами, насосами, трубопроводами и трубопроводной арматурой, связанный гибкой связью с закрепленными на ней электрокабелем и трубопроводами с беспилотным летательным аппаратом, включающим приемник сигналов глобальной спутниковой навигационной системы, бортовой компьютер и штангу с форсунками, отличающийся тем, что беспилотный летательный аппарат выполнен в виде летательного аппарата вертолетного типа со штангой с форсунками, при этом штанга, длина которой более 0,35 диаметра несущего винта базового вертолета, выполнена в виде горизонтально расположенного внешнего полого эллиптического цилиндра с продольной осью, перпендикулярной продольной оси беспилотного летательного аппарата, и большой осью эллипса, лежащей в горизонтальной плоскости параллельной обрабатываемой поверхности, причем внутри внешнего эллиптического цилиндра размещено по меньшей мере два коаксиально расположенных полых эллиптических цилиндра, с большими осями эллипсов, совпадающими с большей осью внешнего эллиптического цилиндра, в каждой полости которых предусмотрен подвод и запитка жидких средств химизации по меньшей мере от одного из не менее чем трех соединенных между собой гидрорезервуаров на базовом вертолете, каждый из гидрорезервуаров соединен по меньшей мере с одним из не менее чем трех дозаторов цифрового типа, размещенных на беспилотном летательном аппарате, причем каждый эллиптический цилиндр соединен с форсунками, установленными по образующей внешнего эллиптического цилиндра с углом 0≤α≤30° между соседними осями форсунок в проекции на вертикальную плоскость и вдоль внешнего эллиптического цилиндра штанги с шагом, обеспечивающим не менее чем двойное перекрытие соседних факелов распыла форсунок на рабочей высоте полета беспилотного летательного аппарата.A set of aircraft for the differentiated introduction of liquid chemical means, containing a base helicopter with a control panel, an on-board computer, a global satellite navigation system signal receiver, a liquid chemical means supply and distribution unit with hydraulic reservoirs, pumps, pipelines and pipe fittings, connected by a flexible connection with fixed to her electric cable and piping with an unmanned aerial vehicle, including a signal receiver for global satellite navigation an ionic system, an on-board computer and a rod with nozzles, characterized in that the unmanned aerial vehicle is made in the form of a helicopter type aircraft with a rod with nozzles, and the rod, the length of which is more than 0.35 times the diameter of the rotor of the base helicopter, is made in the form of a horizontally arranged external hollow elliptical cylinder with a longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the unmanned aerial vehicle, and a large axis of the ellipse lying in a horizontal plane parallel to the machined at least two coaxially located hollow elliptical cylinders with large axes of ellipses coinciding with the larger axis of the external elliptical cylinder, in each cavity of which there is a supply and supply of liquid chemical means from at least one of at least than three interconnected reservoirs on a base helicopter, each of the reservoirs is connected to at least one of at least three digital type dispensers, data on an unmanned aerial vehicle, and each elliptical cylinder is connected to nozzles mounted along the generatrix of the external elliptical cylinder with an angle of 0≤α≤30 ° between the adjacent axes of the nozzles in the projection onto the vertical plane and along the outer elliptical cylinder of the rod with a pitch that provides at least double overlapping adjacent spray nozzles at the operating altitude of an unmanned aerial vehicle.