RU2754790C1 - Unmanned helicopter for the application of pesticides, fertilizers and other agrochemicals in precision farming - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular to the structures of agricultural unmanned aerial vehicles. An unmanned helicopter (1) for applying pesticides, fertilizers, disinfectants, antiviral drugs contains a fuselage (2), a tail boom (3), horizontal (4) and vertical (5) empennage, skid landing gear (6), power plant (7), lower (8) and upper (9) rotors, onboard automatic control system (10) for piloting, navigation, payload, payload technological module (11). The payload technological module (11) contains blocks for accommodating and supplying working fluids (12), air (13), fuel (14), a high-voltage electric voltage unit (15), a unit for regulating and distributing working fluid flows (16), control units air supply (17) and fuel (18), sectional boom (19) with units (20) for automatic dispersion of working fluid, sprayers (21), units (22) for electrostatic spraying, thermomechanical aerosol generators (23).

EFFECT: provides differentiated application of pesticides, fertilizers and other agrochemicals in precision farming, reducing the risks of environmental pollution by pesticides.

1 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к беспилотным летательным аппаратам для дифференцированного внесения удобрений, дифференцированной обработки пестицидами и другими агрохимикатами сельскохозяйственных полей, лесных и садовых насаждений в системе точного земледелия, десикации сельскохозяйственных культур перед уборкой, целевой обработки дезинфицирующими и противовирусными препаратами прудов, болот, парковых зон, игровых полей и других объектов.The invention relates to agriculture, in particular to unmanned aerial vehicles for differential fertilization, differential treatment with pesticides and other agrochemicals of agricultural fields, forest and garden plantations in the system of precision farming, desiccation of crops before harvesting, targeted treatment with disinfectants and antiviral drugs of ponds, swamps , park areas, playing fields and other objects.

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, МПК B64D 1/18, 1988).It is known a device for spraying agricultural and forest land with plant protection agents from a helicopter, 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 boom with sprayers, a length of 0.3-0.35 diameter of the main rotor of the helicopter, attached to the helicopter with a bracket, while in the middle part of the boom the sprayers are arranged in two rows in a checkerboard pattern, with an angle between the axes of the sprayers in the first and second rows of at least 40 ° (Patent RU No. 1586042, IPC B64D 1 / 18, 1988).

Недостатком известной 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.The disadvantage of the known design of a sprayer installed on a helicopter is that plant protection products are applied over the entire area of the cultivated agricultural field and forest plantations according to average quantitative indicators, while their introduction is not required on areas free of weeds, pests and diseases. or an application with lower rates is required, which leads to an unnecessary consumption of plant protection products per unit of cultivated area, an increased ecotoxicological load on the environment and a decrease in the productivity of aviation chemical works.

Известен автожир для дифференцированного внесения жидких средств химизации, содержащий фюзеляж, кабину пилота, шасси, силовую установку, включающую двигатель с толкающим винтом, несущий авторотирующий винт, хвостовую балку с горизонтальным и вертикальным оперением, бортовой компьютер, приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, бак для жидких средств химизации, секционную штангу с форсунками, блок электрогидравлического регулирования и распределения потока жидких средств химизации, связанный технологической, регулирующей и запорной трубопроводной арматурой с баком и штангой, интерфейсом с бортовым компьютером (Патент RU № 2622617, МПК B64D 1/18, 2016).Known gyroplane for the differentiated introduction of liquid chemicals, containing a fuselage, a pilot's cabin, a chassis, a power plant, including an engine with a pusher propeller, a self-rotating rotor, a tail boom with horizontal and vertical tail, an on-board computer, a global navigation satellite system signal receiver, a tank for liquid chemicals, a sectional boom with nozzles, a block of electro-hydraulic regulation and distribution of the flow of liquid chemicals, connected by technological, control and shut-off pipeline valves with a tank and a boom, an interface with an on-board computer (Patent RU No. 2622617, IPC B64D 1/18, 2016) ...

Недостатком данного летательного аппарата является то, что он является пилотируемым, а это ограничивает его технологические возможности, прежде всего по высоте полета и, как следствие, по качеству внесения жидких средств химизации – пестицидов удобрений и других агрохимикатов, поскольку для пилотируемых воздушных судов вертолетного типа 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, что вызывает потери пестицидов, вследствие их испарения и сноса за пределы обрабатываемого участка, загрязнение ими окружающей среды выше предельно допустимых концентраций.The disadvantage of this aircraft is that it is manned, and this limits its technological capabilities, primarily in flight altitude and, as a consequence, in the quality of the introduction of liquid chemicals - pesticides, fertilizers and other agrochemicals, since for manned helicopter-type aircraft in in accordance with the Federal Aviation Rules "Preparation and performance of flights in civil aviation" (Order of the Minister of the Russian Federation of July 31, 2009 No. 128), flights when processing areas (fields, gardens, vineyards) in flat terrain must be performed at a height of at least 5 m, and above by the tops of individual trees in the forest - not lower than 10 m, which causes losses of pesticides due to their evaporation and drift outside the cultivated area, their pollution of the environment above the maximum permissible concentrations.

Известен беспилотный летающий опрыскиватель вертикального взлета и посадки для внесения жидких средств защиты растений, содержащий раму с закрепленными на ней по периметру лучами – консолями трубчатого профиля с двигателями и несущими винтами на концах, при этом рама имеет две пластины, между которыми расположены стойки, выполненные в виде телескопических труб, внутри которых расположены пружины, а резервуар для жидкости выполнен из эластичного материала, имеет форму кругового цилиндра и размещен между пластинами, при этом лучи трубчатого профиля с одной стороны через электромагнитный клапан соединены с резервуаром жидкости, а с другой стороны, с форсунками (Патент RU 194376, МПК B64D 1/18, B64C 27/08, 2019).Known unmanned flying vertical take-off and landing sprayer for the introduction of liquid plant protection products, containing a frame with beams attached to it around the perimeter - consoles of a tubular profile with motors and rotors at the ends, while the frame has two plates, between which there are racks made in in the form of telescopic pipes, inside which springs are located, and the reservoir for the liquid is made of an elastic material, has the shape of a circular cylinder and is placed between the plates, while the rays of the tubular profile on one side are connected through the solenoid valve to the reservoir of the liquid, and on the other hand, to the nozzles (Patent RU 194376, IPC B64D 1/18, B64C 27/08, 2019).

Недостатком известного беспилотного летающего опрыскивателя является незначительная величина полезной нагрузки и рабочей ширины захвата для работы на больших площадях, ограниченная вылетом консолей с форсунками, а также наличие лобового сопротивления, хотя и постепенно уменьшающегося, адекватно сжатию цилиндрического резервуара для жидкости при обтекании его воздухом, а также отсутствие системы, обеспечивающей дифференцированное внесение пестицидов.The disadvantage of the known unmanned flying sprayer is the insignificant value of the payload and working width for work on large areas, limited by the overhang of the nozzle consoles, as well as the presence of drag, albeit gradually decreasing, is adequate to the compression of the cylindrical reservoir for liquid when air flows around it, as well as the absence of a system that ensures the differentiated application of pesticides.

Известен беспилотный летательный аппарат для обработки растений, содержащий корпус, винтомоторную группу, аккумулятор с датчиком контроля заряда, вычислительный блок, блок памяти, выполненный в виде флэш-памяти, навигационную систему, средства беспроводного приема-передачи информации, модуль мультиспектральной фотофиксации, систему обработки растений, модуль управления системой обработки растений, емкость для химикатов с насосом и датчиком уровня рабочей жидкости, установленную на земле или закрепленную на корпусе и соединенную с системой обработки растений в виде генераторов горячего или холодного тумана, или форсуночного опрыскивателя (Патент RU 179386, МПК B64D 1/18, B64C 39/02, 2017).Known unmanned aerial vehicle for processing plants, containing a body, a propeller group, a battery with a charge control sensor, a computing unit, a memory unit made in the form of a flash memory, a navigation system, a means of wireless transmission and reception of information, a multispectral photofixation module, a plant processing system , a control module for a plant treatment system, a container for chemicals with a pump and a working fluid level sensor, installed on the ground or fixed on the body and connected to a plant treatment system in the form of hot or cold fog generators, or a nozzle sprayer (Patent RU 179386, IPC B64D 1 / 18, B64C 39/02, 2017).

Недостатком известного беспилотного летательного аппарата является то, что при внесении химикатов форсуночный опрыскиватель работает в режиме «включено-выключено», что характерно для внесения пестицидов, при этом зачастую происходит снос рабочей жидкости пестицидов за пределы обрабатываемого участка независимо от высоты рабочего полета, и увеличиваются риски загрязнения окружающей среды, а полезная нагрузка и рабочая ширина захвата такого мультироторного летательного аппарата крайне малы для использования его на больших площадях сельскохозяйственных угодий, что ограничивает его технологические возможности, при этом конструкция технологического модуля вызывает значительное лобовое сопротивление воздуха, а перемещение рабочей жидкости внутри емкости для химикатов по мере расхода рабочей жидкости в процессе полета приводит, как следствие, к изменению центра масс БЛА в целом, влияет на тангаж и крен и, как следствие, на курсовую устойчивость БЛА. The disadvantage of the known unmanned aerial vehicle is that when chemicals are applied, the nozzle sprayer operates in an "on-off" mode, which is typical for the application of pesticides, while the working fluid of pesticides often drifts outside the treated area, regardless of the height of the working flight, and the risks increase pollution of the environment, and the payload and working width of such a multi-rotor aircraft are extremely small for use on large areas of agricultural land, which limits its technological capabilities, while the design of the technological module causes significant air drag, and the movement of the working fluid inside the container for chemicals as the working fluid is consumed during the flight, as a result, leads to a change in the center of mass of the UAV as a whole, affects the pitch and roll and, as a consequence, the directional stability of the UAV.

Мультикоптеры, как правило, оснащаются наземным термомеханическим генератором аэрозолей, имеющими весьма узкую область распространения термомеханического аэрозоля (Бовгира А.П., Рыбалкин Е.А. Использование мультироторных летательных аппаратов в сельском хозяйстве // НПМ и ТП. 2020. №3. С. 12-14). Это снижает эффективность использования полезной нагрузки данными летательными аппаратами, приводит к траекторным колебаниям БЛА, к потере устойчивости и управляемости, что снижает производительность и качество обработки сельскохозяйственных угодий и других объектов обработки.Multicopters, as a rule, are equipped with a ground-based thermomechanical aerosol generator with a very narrow area of thermomechanical aerosol distribution (Bovgira A.P., Rybalkin E.A. The use of multi-rotor aircraft in agriculture // NPM and TP. 2020. No. 3. 12-14). This reduces the efficiency of using the payload by these aircraft, leads to trajectory oscillations of the UAV, to the loss of stability and controllability, which reduces the productivity and quality of processing of agricultural land and other processing objects.

Известны устройства, обеспечивающие снижение относительного влияния перемещения жидкости на динамику транспортных средств, включающие: установку различных перегородок, изменение формы резервуара, регулирование подвески резервуара и транспортного средства (Шимановский О.А. Конструктивные решения, обеспечивающие безопасность движения цистерн (обзор) // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2009. №1. С. 44-59).Known devices that reduce the relative effect of fluid movement on the dynamics of vehicles, including: installation of various partitions, changing the shape of the tank, adjusting the suspension of the tank and the vehicle (Shimanovsky O.A. and automation. - 2009. No. 1. S. 44-59).

Многообразие конструктивных решений данных устройств показывает, что оптимальный способ демпфирования колебания жидкости в цистернах не выработан, в частности, для применения данных устройств на летательных аппаратах.The variety of design solutions for these devices shows that the optimal method for damping fluid oscillations in tanks has not been developed, in particular, for the use of these devices on aircraft.

Известна цистерна для транспортировки жидкости, включающая корпус с закрепленными в нем узлами для гашения колебаний жидкости, выполненными в виде полых камер, имеющих форму эллипсоида вращения, при этом в стенках каждой камеры выполнены отверстия, причем полые камеры расположены так, что расстояния между соседними камерами и торцовым днищем цистерны не превышает длины малой оси эллипсоида вращения (Патент SU 1446006, МПК B62D 5/02, 37/04, 1987).Known tank for transporting liquid, including a housing with fixed units for damping fluid vibrations, made in the form of hollow chambers having the shape of an ellipsoid of revolution, while holes are made in the walls of each chamber, and the hollow chambers are located so that the distances between adjacent chambers and end bottom of the tank does not exceed the length of the minor axis of the ellipsoid of rotation (Patent SU 1446006, IPC B62D 5/02, 37/04, 1987).

Недостатком известного устройства, основанного на принципе взаимогашения колебаний, является неполная степень гашения колебаний жидкости, связанная с тем, что с увеличением степени опорожнения цистерны в процессе ее перемещения, характерного для сельскохозяйственных опрыскивателей, в пространстве между обечайкой камер и торцовыми днищами цистерн, между камерами и в самих камерах повышается амплитуда и частота колебаний жидкости и, соответственно, повышаются инерционные силы в узлах гашения колебаний, а это приводит к смещению центра масс самой цистерны и, как следствие, к крену цистерны и ухудшению курсовой устойчивости транспортного средства.The disadvantage of the known device based on the principle of mutual damping of oscillations is the incomplete degree of damping of fluid oscillations associated with the fact that with an increase in the degree of emptying of the tank during its movement, typical for agricultural sprayers, in the space between the shell of the chambers and the end bottoms of the tanks, between the chambers and in the chambers themselves, the amplitude and frequency of fluid oscillations increase and, accordingly, inertial forces in the vibration damping units increase, and this leads to a shift in the center of mass of the tank itself and, as a consequence, to the tank's roll and a deterioration in the directional stability of the vehicle.

Известно устройство для электростатического распыления жидкости с летательного аппарата, содержащее по крайней мере две опрыскивающие штанги с установленными на определенном расстоянии друг от друга блоками распылительных головок, снабженных соплами и электродами, соединенными с источниками высоковольтного напряжения разной полярности с уравниванием потенциалов на фюзеляже летательного аппарата (United States Patent №4,703,89, Nov. 3, 1987). Недостатком данного изобретения является то, что не решена задача эффективности электростатического распыления рабочей жидкости.A device for electrostatic spraying of liquid from an aircraft is known, containing at least two spray rods with spray head units installed at a certain distance from each other, equipped with nozzles and electrodes connected to high-voltage voltage sources of different polarity with potential equalization on the aircraft fuselage (United States Patent No. 4,703,89, Nov. 3, 1987). The disadvantage of this invention is that the problem of the efficiency of electrostatic spraying of the working fluid has not been solved.

Известно устройство для электростатического распыления жидкости в воздушный поток для использования в сельскохозяйственной авиации, содержащее распылитель с прямолинейной распыливающей кромкой, электрически проводящую или полупроводящую поверхность, устройство для подачи к кромке через распылитель и поверхность распыливаемой жидкости, включающей общий канал и распределительные каналы, электрод, установленный с одной стороны на расстоянии от кромки, и устройство высокого напряжения для генерирования высокого напряжения между поверхностью и электродом, снабженное электродом, установленным с другой стороны распыливающей кромки, при этом каждый электрод и распылитель выполнены в виде аэродинамического профиля, задняя кромка которого представляет распыливающую кромку, и установлены с возможностью прохождения набегающего потока между ними (Патент SU 1836251, МПК B64B 1/18. B05B 1/04, 1990).A device for electrostatic atomization of a liquid into an air stream for use in agricultural aviation is known, comprising an atomizer with a straight atomizing edge, an electrically conductive or semi-conductive surface, a device for feeding to the edge through the atomizer and the surface of the atomized liquid, including a common channel and distribution channels, an electrode installed on the one hand at a distance from the edge, and a high voltage device for generating a high voltage between the surface and the electrode, provided with an electrode mounted on the other side of the spray edge, wherein each electrode and atomizer are made in the form of an aerodynamic profile, the trailing edge of which represents the spray edge, and are installed with the possibility of passing the incident flow between them (Patent SU 1836251, IPC B64B 1/18. B05B 1/04, 1990).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, требующей специальных материалов и специальной технологии изготовления и, как следствие, повышенная стоимость устройства.The disadvantages of the known device are the complexity of the design, requiring special materials and special manufacturing technology and, as a consequence, the increased cost of the device.

Известна электростатическая распылительная система для дрона, и показано, что ключевым компонентом таких систем является электростатическая распылительная головка, содержащая корпус с предохранительным клапаном, подсоединенный к корпусу через фильтр штуцер с соплом, установленный внутри электрод в форме усеченного полого конуса с углом раскрытия 80°, согласованного с углом распыления сопла (Ru Yu, Jin Lan, Jia Zhicheng, et al., Design and experiment on electrostatic spraying system for unmanned aerial vehicle[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(8): 42-47).An electrostatic spray system for a drone is known, and it is shown that a key component of such systems is an electrostatic spray head containing a housing with a safety valve, connected to the housing through a filter, a nozzle, an electrode installed inside a truncated hollow cone with an opening angle of 80 °, matched with nozzle angle (Ru Yu, Jin Lan, Jia Zhicheng, et al., Design and experiment on electrostatic spraying system for unmanned aerial vehicle [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31 (8): 42-47).

Недостатком данного устройства является небольшой угол факела распыла рабочей жидкости электростатическими распылительными головками, что требует большого их количества на штанге летательного аппарата для перекрытия факелов смежных форсунок с целью обеспечения равномерного распределения рабочей жидкости.The disadvantage of this device is the small angle of the spray of the working fluid by electrostatic spray heads, which requires a large number of them on the aircraft boom to cover the flares of adjacent nozzles in order to ensure uniform distribution of the working fluid.

Известен термомеханический аэрозольный генератор, содержащий установленную в кожухе камеру сгорания с отверстиями, воспламенителем и форсункой для подачи топлива, воздушный нагнетатель с трубопроводом для подачи воздуха, канал для подвода жидкости, сообщенный с кольцевой камерой, образованной обхватывающей ее обечайкой и испарительной насадкой и оканчивающейся выходной щелью, размещенный по оси генератора конический элемент с установленным на выходе отражательным экраном и образующим на выходе с испарительной насадкой конфузорный канал (Патент SU 1261719, МПК B05B 7/16, 1985).Known thermomechanical aerosol generator, containing a combustion chamber with holes installed in the casing, an igniter and a nozzle for supplying fuel, an air blower with a pipeline for supplying air, a channel for supplying a liquid communicated with an annular chamber formed by a shell enclosing it and an evaporating nozzle and an ending outlet slit , placed along the axis of the generator, a conical element with a reflective screen installed at the outlet and forming a confuser channel at the outlet with an evaporating nozzle (Patent SU 1261719, IPC B05B 7/16, 1985).

Недостатком известного устройства являются неполная степень перемешивания горячих газов с рабочей жидкостью, поскольку взаимодействие горячих газов и рабочей жидкости и сам процесс смешивания производится вне замкнутого пространства и, как следствие, имеет место значительная диссипация энергии перемешивания, в результате получаемая аэрозоль может иметь полидисперсный характер, а кольцевой характер потока аэрозоли на выходе из генератора приводит к неравномерному распределению частиц внутри аэрозольного облака, что снижает эффективность и качество процесса дезинфекции и дезинсекции объектов обработки.The disadvantage of the known device is the incomplete degree of mixing of hot gases with the working liquid, since the interaction of hot gases and the working liquid and the mixing process itself is carried out outside the closed space and, as a consequence, there is a significant dissipation of the mixing energy, as a result, the resulting aerosol can have a polydisperse character, and the annular nature of the aerosol flow at the generator outlet leads to an uneven distribution of particles inside the aerosol cloud, which reduces the efficiency and quality of the disinfection and disinsection process of objects to be treated.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен беспилотный вертолет, вид сбоку; на фиг. 2 - беспилотный вертолет, вид спереди; на фиг. 3 - беспилотный вертолет, вид сверху; на фиг. 4 изображена функциональная блок-схема бортовой системы автоматического управления пилотированием, навигацией и полезной нагрузкой беспилотного вертолета; на фиг. 5 - функциональная блок-схема размещения, регулирования и подачи рабочих жидкостей, топлива, воздуха, электрического напряжения к блокам диспергирования, электростатического распыления и термомеханическим генераторам аэрозолей; на фиг. 6 - продольный разрез A-A бака на фиг.1; на фиг. 7 - поперечный разрез B-B бака на фиг. 5; на фиг. 8 изображена схема блока автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями; на фиг. 9 - схема оптимального перекрытия факелов распыла рабочей жидкости от двух смежных распылителей; на фиг. 10 - блок электростатического распыления, вид снизу; на фиг. 11 изображен блок электростатического распыления, вид прямо; на фиг. 12 - блок электростатического распыления, вид сбоку; на фиг. 13 - термомеханический аэрозольный генератор в продольном разрезе; на фиг. 14 изображен термомеханический аэрозольный генератор, вид прямо; на фиг. 15 - поперечный разрез D-D на фиг. 13.FIG. 1 shows an unmanned helicopter, side view; in fig. 2 - unmanned helicopter, front view; in fig. 3 - unmanned helicopter, top view; in fig. 4 shows a functional block diagram of an on-board automatic control system for piloting, navigation and payload of an unmanned helicopter; in fig. 5 is a functional block diagram of the arrangement, regulation and supply of working fluids, fuel, air, electric voltage to dispersion units, electrostatic spraying and thermomechanical aerosol generators; in fig. 6 is a longitudinal section A-A of the tank in FIG. 1; in fig. 7 is a cross-sectional view B-B of the tank of FIG. 5; in fig. 8 shows a diagram of a unit for automatic dispersion of a working fluid by sprayers; in fig. 9 is a diagram of the optimal overlap of spray flares of the working fluid from two adjacent nozzles; in fig. 10 - electrostatic spraying unit, bottom view; in fig. 11 shows the electrostatic spraying unit straight ahead; in fig. 12 - electrostatic spraying unit, side view; in fig. 13 - thermomechanical aerosol generator in longitudinal section; in fig. 14 depicts a thermomechanical aerosol generator straight ahead; in fig. 15 is a cross-sectional view D-D of FIG. 13.

Технической задачей изобретения является обеспечение дифференцированного внесения пестицидов, удобрений и других агрохимикатов в точном земледелии, дифференцированной обработки пестицидами лесных и садовых насаждений, десикации сельскохозяйственных культур перед уборкой, целевой обработки дезинфицирующими и противовирусными препаратами прудов, болот, парковых зон, игровых полей и других объектов, снижение норм внесения, сведение к минимуму потерь и повышение эффективности действия удобрений, пестицидов, дезинфицирующих и противовирусных препаратов, уменьшение рисков загрязнения окружающей среды пестицидами, удобрениями и другими агрохимикатами до предельно допустимых концентраций, повышение производительности технологического процесса.The technical objective of the invention is to provide differentiated application of pesticides, fertilizers and other agrochemicals in precision farming, differentiated treatment with pesticides of forest and garden plantations, desiccation of crops before harvesting, targeted treatment with disinfectant and antiviral drugs of ponds, swamps, park areas, play fields and other objects, reducing application rates, minimizing losses and increasing the efficiency of fertilizers, pesticides, disinfectants and antiviral drugs, reducing the risks of environmental pollution with pesticides, fertilizers and other agrochemicals to maximum permissible concentrations, increasing the productivity of the technological process.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в беспилотном вертолете для внесения пестицидов, удобрений, дезинфицирующих, противовирусных препаратов, содержащем фюзеляж, хвостовую балку, горизонтальное и вертикальное оперение, полозковое шасси, силовую установку с двигателем, нижний и верхний несущие винты, бортовую систему автоматического управления пилотированием, навигацией, полезной нагрузкой, технологический модуль полезной нагрузки, включающий блоки для размещения и подачи рабочих жидкостей, воздуха, топлива, блок высоковольтного электрического напряжения, блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости, блоки регулирования подачи воздуха и топлива, штангу с блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями, блоками электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей, согласно изобретению блоки для размещения и подачи рабочих жидкостей, воздуха, топлива и высоковольтного электрического напряжения соединены линиями связи с блоком автоматического управления работой технологического модуля, который соединен линиями связи с блоком регулирования и распределения потоков рабочей жидкости, блоками регулирования подачи воздуха и топлива, блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости, а блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости соединен гидролинией с гидролинией групповой связи, соединенной с блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями, блоками электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей, при этом бак для рабочей жидкости выполнен в виде трехосного эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей горизонтальной оси, параллельной продольной оси симметрии вертолета и сплюснутого вдоль вертикальной оси, совпадающей с нормальной осью вертолета, лежащей в плоскости симметрии, проходящей по оси симметрии втулки несущего винта, при этом длины большей и малой горизонтальных осей эллипсоида предпочтительно не превышают соответственно наибольшего продольного и поперечного габаритного размеров фюзеляжа и снабжен полыми камерами, в виде эллипсоидов вращения с осями симметрии, совпадающими с осями симметрии бака и вложенными коаксиально одна в другую с расстоянием между стенками смежных камер, не превышающим предпочтительно четвертой части половины малой вертикальной оси, при этом камеры снабжены перфорированными отверстиями, причем оси перфорированных отверстий в смежных камерах не совпадают между собой, штанга технологического модуля полезной нагрузки выполнена в виде эллиптического цилиндра с осью симметрии, перпендикулярной вертикальной продольной плоскости симметрии вертолета, при этом соотношение осей эллипса составляет 6:1 под нулевым углом атаки, а длинная ось эллипса в поперечном разрезе штанги параллельна продольной оси симметрии вертолета и имеет длину, не менее диаметра несущего винта и установлена фронтально на расстоянии, равном предпочтительно не менее половины диаметра несущего винта; распылители в каждом блоке автоматического диспергирования рабочей жидкости установлены последовательно в одном продольном ряду, перпендикулярном оси симметрии штанги с шагом расстановки, предпочтительно больше ширины факела распыла, равном значению тангенса половины угла раскрытия струи, умноженному на длину нераспавшегося участка плоскофакельной струи рабочей жидкости, при этом площадь выходного сопла каждого последующего распылителя меньше на 0,25% площади выходного сопла предыдущего распылителя, а шаг расстановки блоков распылителей на штанге выбран таким образом, чтобы обеспечить не менее чем двойное перекрытие смежных факелов распыла на рабочей высоте полета вертолета; индуцирующий электрод каждого блока электростатического распыления рабочей жидкости выполнен в виде усеченного эллиптического полого конуса, а выходное отверстие сопла распылителя выполнено в форме эллипса, вытянутого вдоль большей оси, совпадающей с большими осями оснований эллиптического конуса, причем больший угол раскрытия эллиптического конуса предпочтительно равен углу факела распыла, а меньший угол раскрытия предпочтительно равен углу раскрытия струи при заданном перепаде рабочего давления на распылителе, камера сгорания каждого термомеханического аэрозольного генератора выполнена в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей продольной оси, совпадающей с осью симметрии генератора, при этом отверстия в камере сгорания выполнены перфорированными, а выходной конфузор камеры сгорания, соединенный с жаровой трубой, выполнен коноидальным, а оси каналов кольцевой камеры перпендикулярны продольной оси симметрии генератора и пересекают ее в одной точке, при этом предпочтительное количество каналов должно быть не менее четырех, при этом дефлектор выполнен в виде плоского криволинейного диффузора с диаметральным входным отверстием, овальными боковыми стенками, с углом между плоскостью входа и плоскостью выхода потока, равным 45°, при этом продольный линейный размер предпочтительно на порядок превышает поперечный размер выходного отверстия диффузора, причем наименьший радиус кривизны диффузора описывает часть окружности, а наибольший радиус кривизны диффузора больше или равен сумме наименьшего радиуса и входного диаметра, но меньше или равен сумме наименьшего радиуса и поперечного размера выходного отверстия диффузора.The technical problem posed is achieved by the fact that in an unmanned helicopter for applying pesticides, fertilizers, disinfectants, antiviral drugs, it contains a fuselage, a tail boom, horizontal and vertical empennage, a skid landing gear, a power plant with an engine, lower and upper rotors, an on-board automatic control system piloting, navigation, payload, payload technological module, including blocks for placement and supply of working fluids, air, fuel, high-voltage electric voltage block, control and distribution of working fluid flows, air and fuel supply control blocks, boom with automatic dispersion units working fluid by atomizers, electrostatic atomization units, thermomechanical aerosol generators, according to the invention, the units for accommodating and supplying working fluids, air, fuel and high-voltage electric voltage are connected by communication lines with the automatic control unit for the operation of the technological module, which is connected by communication lines with the unit for regulating and distributing the flows of the working fluid, the units for regulating the supply of air and fuel, units for the automatic dispersion of the working fluid, and the unit for regulating and distributing the flows of the working fluid is connected by a hydraulic line with the hydraulic line of the group communication, connected to the units for automatic dispersion of the working fluid by sprayers, electrostatic spraying units, thermomechanical generators of aerosols, while the tank for the working fluid is made in the form of a triaxial ellipsoid of revolution, elongated along the greater horizontal axis, parallel to the longitudinal axis of symmetry of the helicopter and flattened along the vertical axis, coinciding with the normal the axis of the helicopter lying in the plane of symmetry passing along the axis of symmetry of the main rotor hub, while the lengths of the major and minor horizontal axes of the ellipsoid preferably do not exceed n of the largest longitudinal and transverse overall dimensions of the fuselage and is equipped with hollow chambers in the form of ellipsoids of revolution with axes of symmetry coinciding with the axes of symmetry of the tank and nested coaxially into one another with the distance between the walls of adjacent chambers, preferably not exceeding a quarter of half of the minor vertical axis, while the chambers are equipped with perforated holes, and the axes of the perforated holes in adjacent chambers do not coincide with each other, the bar of the payload technological module is made in the form of an elliptical cylinder with an axis of symmetry perpendicular to the vertical longitudinal plane of symmetry of the helicopter, while the ratio of the axes of the ellipse is 6: 1 at a zero angle attack, and the long axis of the ellipse in the cross section of the boom is parallel to the longitudinal axis of symmetry of the helicopter and has a length not less than the diameter of the main rotor and is installed frontally at a distance equal to preferably at least half the diameter of the main rotor; sprayers in each automatic dispersion unit of the working fluid are installed sequentially in one longitudinal row perpendicular to the axis of symmetry of the boom with a spacing, preferably greater than the spray pattern width, equal to the value of the tangent of half of the jet opening angle multiplied by the length of the non-disintegrated portion of the flat-flame jet of the working fluid, while the area the outlet nozzle of each subsequent sprayer is 0.25% less than the area of the outlet nozzle of the previous sprayer, and the spacing of the sprayer units on the boom is chosen so as to provide at least double overlap of adjacent spray flares at the operating altitude of the helicopter; the induction electrode of each block of electrostatic spraying of the working fluid is made in the form of a truncated elliptical hollow cone, and the outlet of the spray nozzle is made in the form of an ellipse elongated along a major axis coinciding with the major axes of the bases of the elliptical cone, and the larger opening angle of the elliptical cone is preferably equal to the angle of the spray pattern , and a smaller opening angle is preferably equal to the jet opening angle at a given operating pressure drop across the atomizer, the combustion chamber of each thermomechanical aerosol generator is made in the form of an ellipsoid of revolution elongated along a greater longitudinal axis coinciding with the generator symmetry axis, while the holes in the combustion chamber are made perforated , and the outlet confuser of the combustion chamber connected to the flame tube is made conoidal, and the axes of the channels of the annular chamber are perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the generator and intersect it at one point, while the preferred the number of channels should be at least four, while the deflector is made in the form of a flat curved diffuser with a diametrical inlet, oval side walls, with an angle between the plane of the inlet and the plane of the outlet of the flow equal to 45 ° , while the longitudinal linear dimension is preferably an order of magnitude greater than the transverse the size of the diffuser outlet, where the smallest radius of curvature of the diffuser describes part of a circle, and the largest radius of curvature of the diffuser is greater than or equal to the sum of the smallest radius and the inlet diameter, but less than or equal to the sum of the smallest radius and the transverse size of the outlet of the diffuser.

Беспилотный вертолет 1 для внесения пестицидов, удобрений, дезинфицирующих, противовирусных препаратов содержит фюзеляж 2, хвостовую балку 3, горизонтальное 4 и вертикальное 5 оперение, полозковое шасси 6, силовую установку 7 с двигателем, системами топливной, масляной, охлаждения, системой электроснабжения, трансмиссией в виде главного редуктора (не показано), на валах которого смонтированы нижний несущий винт 8 и верхний несущий винт 9, бортовую систему автоматического управления 10 пилотированием, навигацией, полезной нагрузкой, технологический модуль полезной нагрузки 11, включающий блоки для размещения и подачи рабочих жидкостей 12, воздуха 13, топлива 14, блок высоковольтного электрического напряжения 15, блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости 16, блоки регулирования подачи воздуха 17 и топлива 18, секционную штангу 19 с блоками 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости, распылителями 21, блоками 22 электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей 23.Unmanned helicopter 1 for applying pesticides, fertilizers, disinfectants, antiviral drugs contains fuselage 2, tail boom 3, horizontal 4 and vertical 5 tail, skid landing gear 6, power plant 7 with engine, fuel, oil, cooling systems, power supply system, transmission in the form of a main gearbox (not shown), on the shafts of which are mounted the lower rotor 8 and the upper rotor 9, the on-board automatic control system 10 for piloting, navigation, payload, payload technological module 11, including blocks for accommodating and supplying working fluids 12, air 13, fuel 14, high-voltage electric voltage unit 15, unit for regulating and distributing the flows of working fluid 16, units for regulating the supply of air 17 and fuel 18, sectional boom 19 with units 20 for automatic dispersion of working fluid, atomizers 21, units 22 for electrostatic spraying, thermomechanical aerosol generators 23.

Бортовая система автоматического управления (САУ) 10 содержит бортовой компьютер 24 с центральным процессором для накопления, обработки информации, формирования команд управления, преобразования их в управляющие сигналы в соответствии с программой полета, с модулем 25 программного обеспечения управления бортовыми системами вертолета и модулем 26 программного обеспечения управления работой технологического модуля 11 полезной нагрузки, интегрированную навигационную систему 27, комплексированную с центральным процессором бортового компьютера 24, включающую модуль 28 инерциальной навигационной системы в виде цифровых инерциальных датчиков (акселерометров, гироскопов), объединенного с модулем 29 спутниковой навигационной системы в виде приемника 30 ГЛОНАСС/GPS с антеннами 31 и 32, разнесенными по оси симметрии a-a вертолета 1, блок системы управления бортовым оборудованием 33, блок автоматического управления исполнительными механизмами 34, блок 35 автоматического управления работой технологического модуля 11, модуль датчиков состояния органов управления 36, модуль датчиков внешней среды 37, модуль измерения высоты полета 38.The on-board automatic control system (ACS) 10 contains an on-board computer 24 with a central processor for accumulating, processing information, generating control commands, converting them into control signals in accordance with the flight program, with a software module 25 for controlling helicopter on-board systems and a software module 26 control of the operation of the technological module 11 of the payload, the integrated navigation system 27, integrated with the central processor of the on-board computer 24, including the module 28 of the inertial navigation system in the form of digital inertial sensors (accelerometers, gyroscopes), combined with the module 29 of the satellite navigation system in the form of the GLONASS receiver 30 / GPS with antennas 31 and 32, spaced along the axis of symmetry aa of helicopter 1, unit of onboard equipment control system 33, unit of automatic control of actuators 34, unit 35 of automatic control of technologist work the physical module 11, the module of sensors of the state of the controls 36, the module of the environmental sensors 37, the module for measuring the flight altitude 38.

Блок 12 для размещения и подачи рабочих жидкостей содержит бак 39 для рабочей жидкости пестицидов, удобрений и других агрохимикатов, насос 40 с электроприводом для создания давления и перемещения рабочей жидкости из бака 39 к блокам 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости с распылителями 21, блокам 22 электростатического распыления, термомеханическим генераторам аэрозолей 23. Бак 39 оснащен уровнемером 41 и заправочной горловиной 42. Между баком 39 и насосом 40 установлен фильтр 43.Unit 12 for accommodating and supplying working fluids contains a tank 39 for a working fluid of pesticides, fertilizers and other agrochemicals, a pump 40 with an electric drive to create pressure and move the working fluid from a tank 39 to units 20 for automatic dispersion of a working fluid with sprayers 21, blocks 22 for electrostatic spraying , thermomechanical aerosol generators 23. Tank 39 is equipped with a level gauge 41 and a filler neck 42. A filter 43 is installed between the tank 39 and the pump 40.

Бак 39 по аэродинамическим обводам формы корпуса выполнен в виде трехосного эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей горизонтальной оси а-а, параллельной продольной оси симметрии вертолета S-S и сплюснутого вдоль вертикальной оси b-b, совпадающей с нормальной осью O-O вертолета 1, лежащей в плоскости симметрии, проходящей по оси симметрии втулки несущего винта, при этом длины большей а-а и малой c-c горизонтальных осей эллипсоида предпочтительно не превышают соответственно наибольшего продольного Lф и поперечного Bф габаритных размеров фюзеляжа 2 вертолета 1. Бак 39 снабжен полыми камерами 44, 45, 46, 47, выполненными в виде трехосных эллипсоидов вращения с осями симметрии, совпадающими с осями симметрии бака a-a, b-b, c-c и вложенными коаксиально одна в другую с расстоянием z между стенками смежных камер 44, 45, 46, 47, не превышающим предпочтительно четвертой части половины малой вертикальной оси b-b, при этом камеры 44, 45, 46, 47 снабжены перфорированными отверстиями 48, 49, 50, причем оси 51, 52, 53 перфорированных отверстий 48, 49, 50 в смежных камерах 46 и 47, 46 и 45, 45 и 44, не совпадают между собой.Tank 39 along the aerodynamic contours of the hull shape is made in the form of a triaxial ellipsoid of revolution, elongated along the greater horizontal axis a-a, parallel to the longitudinal symmetry axis of the SS helicopter and flattened along the vertical axis bb, coinciding with the normal axis OO of the helicopter 1, lying in the plane of symmetry passing along the axis of symmetry of the main rotor hub, while the lengths of the greater a-a and small cc of the horizontal axes of the ellipsoid preferably do not exceed, respectively, the largest longitudinal Lf and transverse Bf of the overall dimensions of the fuselage 2 of the helicopter 1. Tank 39 is equipped with hollow chambers 44, 45, 46, 47, made in the form of triaxial ellipsoids of revolution with axes of symmetry coinciding with the axes of symmetry of the tank aa, bb, cc and nested coaxially into one another with a distance z between the walls of adjacent chambers 44, 45, 46, 47, preferably not exceeding a quarter of half of the minor vertical axis bb, while chambers 44, 45, 46, 47 are provided with perforated holes 48, 49, 5 0, and the axes 51, 52, 53 of the perforated holes 48, 49, 50 in adjacent chambers 46 and 47, 46 and 45, 45 and 44 do not coincide with each other.

Полые камеры 44, 45, 46, 47 с перфорированными отверстиями 48, 49, 50 в баке 39 в форме трехосных эллипсоидов вращения выполняют роль объемных перегородок и демпферов, предупреждают возникновение опасных колебаний жидкости и обеспечивают демпфирование продольных и поперечных колебаний жидкости в баке 39.Hollow chambers 44, 45, 46, 47 with perforated holes 48, 49, 50 in the tank 39 in the form of triaxial ellipsoids of revolution act as volumetric baffles and dampers, prevent the occurrence of dangerous fluid vibrations and provide damping of longitudinal and transverse fluid vibrations in the tank 39.

Блок 13 содержит нагнетатель воздуха 54, обратный клапан 55, ресивер 56, клапан запорный с электромагнитным управлением 57.Block 13 contains an air blower 54, a check valve 55, a receiver 56, an electromagnetic shut-off valve 57.

Блок подачи топлива 14 к термомеханическим аэрозольным генераторам 23 содержит бак для топлива 58 с заправочной горловиной 59, топливомером 60, фильтром 61, насос с электроприводом 62.The fuel supply unit 14 to the thermomechanical aerosol generators 23 contains a fuel tank 58 with a filler neck 59, a fuel meter 60, a filter 61, and an electrically driven pump 62.

Блок высоковольтного электрического напряжения 15 содержит электрический аккумулятор 63, генераторы высокого напряжения 64, 65, имеющие по два выхода высокого напряжения 66 и 67, 68 и 69 соответственно, электрическое соединение 70 генераторов 64, 65 с фюзеляжем 2 вертолета 1, источник электропитания 71 для устройства воспламенения топливовоздушной смеси в термомеханическом генераторе 23.The high-voltage electric voltage unit 15 contains an electric battery 63, high-voltage generators 64, 65 having two high-voltage outputs 66 and 67, 68 and 69, respectively, an electrical connection 70 of the generators 64, 65 with the fuselage 2 of the helicopter 1, a power supply 71 for the device ignition of the air-fuel mixture in the thermomechanical generator 23.

Блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости 16 содержит клапан запорный, нормально закрытый с электромагнитным управлением 72, переливной электрогидравлический клапан 73 с пропорциональным управлением, пропорциональный редукционный клапан 74, регулирующий давление и расход рабочего потока в соответствии с опорными сигналами, электромагнитный расходомер 75, датчик давления жидкости 76.The unit for regulating and distributing the flows of the working fluid 16 contains a shut-off valve, normally closed with electromagnetic control 72, an overflow electro-hydraulic valve 73 with proportional control, a proportional reducing valve 74, which regulates the pressure and flow rate of the working flow in accordance with the reference signals, an electromagnetic flow meter 75, a pressure sensor liquid 76.

Бок регулирования подачи воздуха 17 содержит пропорциональный редукционный клапан давления воздуха 77, датчик давления воздуха 78.The air supply control side 17 contains a proportional air pressure reducing valve 77, an air pressure sensor 78.

Бок регулирования подачи топлива 18 содержит пропорциональный редукционный клапан давления топлива 79, расходомер топлива 80, клапан запорный с электромагнитным управлением 81, датчик давления топлива 82.The fuel supply control side 18 contains a proportional fuel pressure reducing valve 79, a fuel flow meter 80, an electromagnetically controlled shut-off valve 81, and a fuel pressure sensor 82.

Штанга 19 технологического модуля полезной нагрузки 11 выполнена длинной L_ш не менее диаметра D несущего винта 9 и установлена фронтально на расстоянии L_d, равном предпочтительно не менее половины диаметра D несущего винта 9 вертолета 1.The boom 19 of the payload 11 technological module is made with a length L _w not less than the diameter D of the main rotor 9 and is installed frontally at a distance L _d equal to preferably at least half the diameter D of the main rotor 9 of the helicopter 1.

Штанга 19 выполнена обтекаемой формы в виде эллиптического цилиндра с осью симметрии l-l, перпендикулярной вертикальной продольной плоскости симметрии вертолета 1, при этом соотношение осей эллипса k-k и m-m составляет 6:1 под нулевым углом атаки, а длинная ось k-k эллипса в поперечном разрезе штанги 19 параллельна продольной оси симметрии s-s вертолета 1.The boom 19 is streamlined in the form of an elliptical cylinder with an axis of symmetry ll perpendicular to the vertical longitudinal plane of symmetry of helicopter 1, while the ratio of the axes of the ellipse kk and mm is 6: 1 at a zero angle of attack, and the long axis kk of the ellipse in the cross section of the boom 19 is parallel the longitudinal axis of symmetry ss of the helicopter 1.

Каждый блок 20 для автоматического диспергирования рабочей жидкости выполнен овальной формы, содержит нормально закрытые пропорциональные электромагнитные клапаны 83, гидравлически соединенные с распылителями 21, установленными последовательно в одном продольном ряду, перпендикулярном оси симметрии l-l штанги 19 с шагом расстановки t, предпочтительно большим ширины факела распыла bβ, равным значению тангенса половины угла раскрытия струи β, умноженному на длину lн нераспавшегося участка 84 плоскофакельной струи 85 рабочей жидкости, а шаг T расстановки блоков распылителей 20 на штанге 19 выбран таким образом, чтобы обеспечить не менее чем двойное перекрытие Δ bα смежных факелов распыла 86 и 87 с шириной распыла bα на рабочей высоте полета Hр вертолета 1, при этом площадь выходного сопла каждого последующего распылителя 21 больше на 0,25% площади выходного сопла предыдущего распылителя.Each unit 20 for automatic dispersion of the working fluid is oval in shape, contains normally closed proportional solenoid valves 83, hydraulically connected to spray guns 21 installed in series in one longitudinal row perpendicular to the axis of symmetry ll of the boom 19 with a spacing t, preferably larger than the spray pattern bβ equal to the value of the tangent of half of the jet aperture angle β, multiplied by the length ln of the non-disintegrated portion 84 of the flat-spray jet 85 of the working fluid, and the pitch T of the arrangement of the nozzle blocks 20 on the boom 19 is chosen so as to provide not less than double overlap Δ bα of adjacent spray flares 86 and 87 with a spray width bα at the operating altitude Hp of the helicopter 1, with the area of the outlet nozzle of each subsequent atomizer 21 being larger by 0.25% of the area of the outlet nozzle of the previous atomizer.

Клапан 83 каждого блока 20 выполнен с возможностью пропорционального бесступенчатого регулирования расхода рабочей жидкости, которое достигается посредством плавного изменения тока обмотки катушки, что в свою очередь обеспечивает плавное регулирование втягивающей силы электромагнитной системы и при превышении силы, закрывающей пружины, якорь поднимается, открывая проходное отверстие (не показано).The valve 83 of each block 20 is made with the possibility of proportional stepless regulation of the flow rate of the working fluid, which is achieved by smoothly changing the current of the coil winding, which in turn provides smooth regulation of the pulling force of the electromagnetic system and when the force closing the spring is exceeded, the armature rises, opening the through hole ( not shown).

Блок 22 электростатического распыления рабочей жидкости содержит индуцирующий электрод 88, выполненный в виде усеченного эллиптического полого конуса 89, установленный соосно внутри эллиптического конуса 89 распылитель 90 с соплом 91, имеющим выходное отверстие в форме эллипса 92, вытянутого вдоль большей оси r-r, совпадающей с большими осями R1 – R1 и R2 – R2 оснований 93 и 94 эллиптического конуса 89, электрические клеммы 95 и 96, при этом больший угол раскрытия δ эллиптического конуса 89 предпочтительно равен углу факела распыла γ, а меньший угол раскрытия ψ предпочтительно равен углу раскрытия струи ϕ при заданном перепаде рабочего давления на распылителе 90.The unit 22 for electrostatic spraying of the working fluid contains an induction electrode 88 made in the form of a truncated elliptical hollow cone 89, mounted coaxially inside the elliptical cone 89, an atomizer 90 with a nozzle 91 having an outlet in the form of an ellipse 92 elongated along a major axis rr coinciding with the major axes R1 - R1 and R2 - R2 of the bases 93 and 94 of the elliptical cone 89, electrical terminals 95 and 96, while the larger opening angle δ of the elliptical cone 89 is preferably equal to the spray angle γ, and the smaller opening angle ψ is preferably equal to the jet opening angle ϕ for a given differential working pressure across the sprayer 90.

Истекающая струя рабочей жидкости из сопла 91 распылителя 90 в виде расширяющегося эллиптического конуса позволяет получить факел диспергируемой рабочей жидкости в сечении, перпендикулярном направлению потока, по крайней мере на расстоянии j от выходного отверстия 92 сопла 91 до выхода 94 из индуцирующего электрода 88 в виде эллипса, при этом расстояние f между наружной поверхностью факела и внутренней стенкой электрода 88 остается постоянным. Это обеспечивает равномерное воздействие электрического поля на диспергируемый поток рабочей жидкости.The outflowing jet of working fluid from the nozzle 91 of the atomizer 90 in the form of an expanding elliptical cone makes it possible to obtain a torch of the dispersed working fluid in a section perpendicular to the direction of flow, at least at a distance j from the outlet 92 of the nozzle 91 to the outlet 94 of the induction electrode 88 in the form of an ellipse, the distance f between the outer surface of the flame and the inner wall of the electrode 88 remains constant. This ensures a uniform effect of the electric field on the dispersed flow of the working fluid.

Термомеханический аэрозольный генератор 23 содержит внешний корпус 97, установленную в корпусе 97 камеру сгорания 98 с отверстиями 99 для подачи воздуха и выходным конфузором 100, соединенным с жаровой трубой 101, имеющей круглую форму профиля, установленную коаксиально внутри цилиндрической части 102 корпуса 97, канал 103 для подачи воздуха между корпусом 97, камерой сгорания 98 и на выходе из жаровой трубы дефлектор 104, устройство для воспламенения топливовоздушной смеси 105, патрубок подвода воздуха 106, форсунку для распыления топлива 107, установленную в конце жаровой трубы кольцевую камеру 108 с соплом 109 для подвода рабочей жидкости и симметрично расположенными каналами 110 для подачи рабочей жидкости в жаровую трубу 101. Камера сгорания 98 выполнена в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей продольной оси m-m, совпадающей с осью симметрии X-X генератора 23, при этом отверстия 99 в камере сгорания 98 выполнены перфорированными, а выходной конфузор 100 камеры сгорания 98, соединенный с жаровой трубой 101, выполнен коноидальным. Оси p-p каналов 110 кольцевой камеры 108 перпендикулярны продольной оси симметрии X-X генератора 23 и пересекают ее в одной точке G, при этом предпочтительное количество каналов 110 должно быть не менее четырех. Дефлектор 104 термомеханического генератора 23 выполнен в виде плоского криволинейного диффузора 111 с входным отверстием 112 диаметром d, овальными боковыми стенками и выходным отверстием 113, с углом α между плоскостью входа и плоскостью выхода потока, равным 45°, при этом продольный линейный размер B предпочтительно на порядок превышает поперечный размер H выходного отверстия 113 диффузора 111, наименьший радиус кривизны r диффузора 111 описывает часть окружности, а наибольший радиус кривизны R диффузора больше или равен сумме наименьшего радиуса r и диаметра d, но меньше или равен сумме наименьшего радиуса r и поперечного размера выходного отверстия H (r + d< R< r + H).The thermomechanical aerosol generator 23 comprises an outer casing 97, a combustion chamber 98 installed in the casing 97 with openings 99 for air supply and an outlet confuser 100 connected to a flame tube 101 having a circular profile, installed coaxially inside the cylindrical part 102 of the casing 97, a channel 103 for air supply between the housing 97, the combustion chamber 98 and at the outlet of the flame tube a deflector 104, a device for igniting the fuel-air mixture 105, an air supply pipe 106, a fuel atomizing nozzle 107, an annular chamber 108 installed at the end of the flame tube with a nozzle 109 for supplying a working liquid and symmetrically located channels 110 for supplying working fluid to the flame tube 101. The combustion chamber 98 is made in the form of an ellipsoid of revolution elongated along the greater longitudinal axis mm, coinciding with the axis of symmetry XX of the generator 23, while the holes 99 in the combustion chamber 98 are perforated, and the output confuser 100 of the combustion chamber I 98, connected to the flame tube 101, is made conoidal. The p-p axes of the channels 110 of the annular chamber 108 are perpendicular to the longitudinal axis of symmetry X-X of the generator 23 and intersect it at one point G, while the preferred number of channels 110 should be at least four. The deflector 104 of the thermomechanical generator 23 is made in the form of a flat curved diffuser 111 with an inlet 112 of diameter d, oval side walls and an outlet 113, with an angle α between the inlet plane and the outlet plane of the flow equal to 45 °, while the longitudinal linear dimension B is preferably order exceeds the transverse dimension H of the outlet 113 of the diffuser 111, the smallest radius of curvature r of the diffuser 111 describes a part of a circle, and the largest radius of curvature R of the diffuser is greater than or equal to the sum of the smallest radius r and the diameter d, but less than or equal to the sum of the smallest radius r and the transverse dimension of the outlet holes H (r + d <R <r + H).

Блоки 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 соединяются линиями связи 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120 соответственно с блоком 35 автоматического управления работой технологического модуля 11 для передачи сигналов управления от блока 35. Блок 35 соединен линией связи 121 с линией групповой связи 122, к которой подключены блоки 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями 21.Units 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 are connected by communication lines 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, respectively, with a unit 35 for automatic control of the operation of a technological module 11 for transmitting control signals from unit 35. Unit 35 connected by a communication line 121 with a group communication line 122, to which units 20 for automatic dispersion of working fluid by sprayers 21 are connected.

Насос 40 блока 12 соединен напорной гидролинией 123 с клапаном 72 блока 16. Клапаны 73, 74 блока 16 соединены сливными гидролиниями 124 и 125 с баком 39.The pump 40 of the unit 12 is connected by a pressure hydraulic line 123 to the valve 72 of the unit 16. The valves 73, 74 of the unit 16 are connected by the drain lines 124 and 125 to the tank 39.

Блок 13 соединен пневмолинией 126 с блоком 17. Насос 62 блока 14 соединен топливопроводом 127 с блоком 18.Block 13 is connected by pneumatic line 126 to block 17. Pump 62 of block 14 is connected by fuel line 127 to block 18.

В блоке 15 выходы 66, 67 генератора 64 соединены электрическими линиями связи 128, 129 соответственно с клеммами 95 корпусов 89 электродов 88 и с клеммами 96 распылителей 90 на левой части Lл штанги 19. Выходы 68, 69 генератора 65 соединены электрическими линиями связи 130, 131 соответственно с клеммами 95 корпусов 89 электродов 88 и с клеммами 96 распылителей 90 на правой части Lп штанги 19. Источник электропитания 71 подсоединен посредством электрической линии связи 132 к устройству для воспламенения топливовоздушной смеси 105 термомеханического генератора 23.In block 15, the outputs 66, 67 of the generator 64 are connected by electrical communication lines 128, 129, respectively, to the terminals 95 of the housings 89 of the electrodes 88 and to the terminals 96 of the spray guns 90 on the left side of the Ll of the boom 19. The outputs 68, 69 of the generator 65 are connected by the electrical communication lines 130, 131 respectively, with terminals 95 of the housings 89 of the electrodes 88 and with the terminals 96 of the atomizers 90 on the right side Lp of the boom 19. The power supply 71 is connected via an electrical communication line 132 to the device for igniting the air-fuel mixture 105 of the thermomechanical generator 23.

Блок 16 связан гидролинией 133 с гидролинией групповой связи 134, соединенной с блоками 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями, блоками 22 электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей 23.Unit 16 is connected by hydraulic line 133 with hydraulic line of group connection 134, connected to units 20 for automatic dispersion of working fluid by sprayers, units 22 of electrostatic spraying, thermomechanical generators of aerosols 23.

Блок 17 соединен певмолинией 135 с распределительной пневмолинией 136. Блок 18 соединен топливопроводом 137 с распределительным топливопроводом 138.Block 17 is connected by a singling line 135 to a distribution pneumatic line 136. Block 18 is connected by a fuel line 137 to a distribution fuel line 138.

САУ реализует функцию автопилота и систем траекторного управления полетом вертолета 1, обеспечивает программируемую работу силовой установки 7 вертолета 1, исполнительных механизмов, технологического модуля 11 для внесения рабочих жидкостей, автоматический взлет и посадку, запрограммированный полет по маршруту с заданной путевой (рабочей) скоростью и высотой полета, возврат на прерванную траекторию полета заданного маршрута, автоматическое регулирование и стабилизацию углов ориентации (тангажа, рыскания, крена), принудительную посадку вертолета 1 в экстренных случаях.ACS implements the function of the autopilot and trajectory flight control systems of the helicopter 1, provides programmed operation of the power plant 7 of the helicopter 1, actuators, technological module 11 for the introduction of working fluids, automatic take-off and landing, programmed flight along the route with a given ground (operating) speed and altitude flight, return to the interrupted flight trajectory of a given route, automatic regulation and stabilization of orientation angles (pitch, yaw, roll), forced landing of helicopter 1 in emergency cases.

Модуль 28 инерциальной навигационной системы определяет и регистрирует с помощью акселерометров линейные ускорения, посредством гироскопов – углы поворотов и наклоны, значения которых передаются в центральный процессор бортового компьютера 24 вертолета 1.The module 28 of the inertial navigation system determines and registers with the help of accelerometers linear acceleration, by means of gyroscopes - the angles of turns and inclinations, the values of which are transmitted to the central processor of the on-board computer 24 of the helicopter 1.

Модуль 29 спутниковой навигационной системы позволяет определять текущие пространственные координаты вертолета 1 в каждый данный момент времени в глобальной системе координат, а также скорость полета, путевые углы, UTC время (Coordinated Universal Time).Module 29 of the satellite navigation system makes it possible to determine the current spatial coordinates of the helicopter 1 at any given time in the global coordinate system, as well as the flight speed, course angles, UTC time (Coordinated Universal Time).

Применение двух приемников 30, антенны 31, 32 которых разнесены по строительной оси S-S беспилотного вертолета 1, позволяет определять помимо координат положения вертолета 1, значение его курсового угла.The use of two receivers 30, antennas 31, 32 of which are spaced apart along the construction axis S-S of the unmanned helicopter 1, makes it possible to determine, in addition to the coordinates of the position of the helicopter 1, the value of its heading angle.

Интегрированная навигационная система 27 выдает истинный курс вертолета 1 в реальном масштабе времени. Полученные данные кодируются в соответствующие сигналы и передаются в бортовой компьютер 24 вертолета 1. Интегрирование данных, получаемых от инерциальной 28 и спутниковой 29 навигационных систем, минимизирует погрешность определения пространственных координат вертолета 1.The integrated navigation system 27 provides the true heading of helicopter 1 in real time. The received data are encoded into the corresponding signals and transmitted to the on-board computer 24 of the helicopter 1. Integration of data obtained from the inertial 28 and satellite 29 navigation systems minimizes the error in determining the spatial coordinates of the helicopter 1.

Блок 33 системы управления бортовым оборудованием обеспечивает адекватное взаимодействие всех блоков и устройств вертолета 1.Block 33 of the onboard equipment control system ensures adequate interaction of all blocks and devices of the helicopter 1.

Блок 34 автоматического управления исполнительными механизмами обеспечивает управление агрегатами по сигналам, вырабатываемым бортовым компьютером 24 в режиме реального времени.The unit 34 for automatic control of actuators provides control of the units according to signals generated by the on-board computer 24 in real time.

Блок 35 автоматического управления работой технологического модуля полезной нагрузки 11 обеспечивает управление регулированием, распределением и подачей потоков рабочих жидкостей, воздуха, топлива к блокам 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости, блокам 22 электростатического распыления, термомеханическим генераторам аэрозолей 23.The block 35 for automatic control of the operation of the technological module of the payload 11 provides control of regulation, distribution and supply of streams of working fluids, air, fuel to the blocks 20 for automatic dispersion of the working fluid, blocks 22 of electrostatic spraying, thermomechanical generators of aerosols 23.

Модуль 36 датчиков состояния органов управления передает информацию на центральный процессор бортового компьютера 24 о текущем состоянии органов управления вертолета 1.The module 36 of the sensors of the state of the controls transmits information to the central processor of the on-board computer 24 about the current state of the controls of the helicopter 1.

Модуль 37 датчиков внешней среды передает информацию на центральный процессор бортового компьютера 24 о параметрах внешней среды (скорости и направлении ветра, атмосферном давлении, температуре и влажности воздуха).The module 37 environmental sensors transmits information to the central processor of the on-board computer 24 about the parameters of the external environment (wind speed and direction, atmospheric pressure, temperature and humidity).

Модуль 38 измерения высоты полета выполнен в виде ультразвукового или лазерного высотомера.The flight altitude measurement module 38 is made in the form of an ultrasonic or laser altimeter.

Комплексирование блока управления 35 технологическим модулем 11 с бортовым компьютером 24 является робастным (устойчивым к внешним воздействиям и изменению параметров полета) в плане выполнения технологического процесса обработки сельскохозяйственных, лесных угодий и других объектов обработки.The integration of the control unit 35 by the technological module 11 with the on-board computer 24 is robust (resistant to external influences and changes in flight parameters) in terms of performing the technological process of processing agricultural, forest lands and other processing objects.

Исполнение бака 39 в форме эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей горизонтальной оси а-а и сплюснутого вдоль вертикальной оси в-в минимизирует лобовое сопротивление до предельно низкого значения, поскольку позади тела в виде эллипсоида вращения и эллиптического цилиндра с соотношением осей эллипса 6:1 при нулевом угле атаки отсутствует завихренная область пониженного давления за баком 39, что повышает аэродинамические характеристики вертолета 1 с учетом интерференции потоков от составляющих элементов технологического модуля 11 внесения рабочих жидкостей (Хайкин С.Э. Физические основы механики. М.: Наука.1971. С. 549-551. Альбом течений жидкости и газа: пер. с англ./ Сост. М. Ван - Дайк. – М.: Мир, 1986. С. 20-23).The execution of the tank 39 in the form of an ellipsoid of revolution, elongated along the greater horizontal axis a-a and flattened along the vertical axis b-b, minimizes the drag to an extremely low value, since behind the body in the form of an ellipsoid of revolution and an elliptical cylinder with an ellipse axis ratio of 6: 1 at At zero angle of attack, there is no vortex area of reduced pressure behind the tank 39, which increases the aerodynamic characteristics of the helicopter 1, taking into account the interference of flows from the constituent elements of the technological module 11 for the introduction of working fluids (Khaikin S.E. Physical foundations of mechanics. Moscow: Nauka. 1971. 549-551. Album of flows of liquid and gas: translated from English / Compiled by M. Van - Dyck. - M .: Mir, 1986. S. 20-23).

Выбранное расстояние z между стенками смежных камер 44, 45, 46, 47, не превышающее предпочтительно четвертой части половины малой вертикальной оси b-b и условие не совпадения осей 51, 52, 53 перфорированных отверстий 48, 49, 50 в смежных камерах 46 и 47, 46 и 45, 45 и 44, обеспечивает максимальную диссипацию энергии за один цикл колебания жидкости.The selected distance z between the walls of adjacent chambers 44, 45, 46, 47, preferably not exceeding a quarter of half of the minor vertical axis bb and the condition that the axes 51, 52, 53 of the perforated holes 48, 49, 50 in adjacent chambers 46 and 47, 46 do not coincide and 45, 45 and 44, provides maximum energy dissipation in one cycle of fluid oscillation.

Форма выполнения штанги 19, в виде эллиптического цилиндра минимизирует лобовое сопротивление вертолета 1.The shape of the rod 19, in the form of an elliptical cylinder, minimizes the drag of the helicopter 1.

Выполнение штанги 19 технологического модуля полезной нагрузки 11 длиной Lш, не менее диаметра D несущего винта 9, и установка штанги 19 фронтально на расстоянии Ld, равном предпочтительно не менее половины диаметра D несущего винта 9 вертолета 1, позволяет минимизировать влияние воздушных потоков от несущих винтов 8 и 9 на качество распределения диспергируемой рабочей жидкости вертолетом 1.The implementation of the rod 19 of the payload technological module 11 with a length Lw, not less than the diameter D of the main rotor 9, and the installation of the rod 19 frontally at a distance Ld, preferably equal to at least half of the diameter D of the main rotor 9 of the helicopter 1, makes it possible to minimize the effect of air flows from the main rotor 8 and 9 on the quality of distribution of the dispersed working fluid by helicopter 1.

Установка распылителей 21 последовательно в одном продольном ряду, перпендикулярном оси симметрии l-l штанги 19, с шагом расстановки t, предпочтительно большем ширины факела распыла bβ, равном значению тангенса половины угла раскрытия струи β, умноженному на длину lн нераспавшегося участка 84 плоскофакельной струи рабочей жидкости, обеспечивает исключение соударения соседних струй 85, изменение конфигурации факелов 86 и 87 и, как следствие, более равномерное распределение диспергируемой рабочей жидкости по ширине факела распыла bα .Installation of sprayers 21 sequentially in one longitudinal row perpendicular to the axis of symmetry ll of the boom 19, with a spacing t, preferably greater than the spray pattern width bβ, equal to the value of the tangent of half of the jet opening angle β, multiplied by the length ln of the non-disintegrated portion 84 of the flat-flame jet of the working fluid, provides elimination of collision of adjacent jets 85, change in the configuration of flares 86 and 87 and, as a consequence, more uniform distribution of the dispersed working fluid over the width of the spray flare bα.

Выбор шага T расстановки блоков 20 распылителей на штанге 19 с не менее чем двойным перекрытием Δbα смежных факелов распыла 86 и 87 с шириной распыла bα на рабочей высоте полета Hр обусловлен нормативными требованиями по равномерному распределению рабочей жидкости пестицидов, удобрений и других агрохимикатов на рабочей ширине захвата вертолета 1.The choice of the step T of the arrangement of the nozzle blocks 20 on the boom 19 with at least double overlap Δbα of adjacent spray flares 86 and 87 with the spray width bα at the working altitude Hp is due to the regulatory requirements for the uniform distribution of the working fluid of pesticides, fertilizers and other agrochemicals over the working width helicopter 1.

Выбор площади каждого последующего распылителя больше на 0,25% площади предыдущего распылителя 21 обеспечивает возможность дифференциации норм внесения рабочих жидкостей.The choice of the area of each subsequent sprayer is 0.25% larger than the area of the previous sprayer 21, which makes it possible to differentiate the rates of application of working fluids.

Выполнение электрода 88 в виде усеченного эллиптического полого конуса 89 с установленным соосно внутри эллиптического конуса 89 распылителем 90 с щелевым соплом 91, имеющим выходное отверстие в форме эллипса 92, вытянутого вдоль большей оси r-r, совпадающей с большими осями R1 – R1 и R2 – R2 оснований 93 и 94 эллиптического конуса 89 с большим углом раскрытия δ, предпочтительно равным углу факела распыла γ, и меньшим углом раскрытия ψ, предпочтительно равным углу раскрытия струи ϕ при заданном перепаде рабочего давления на распылителе 90 позволяет, во-первых, диспергировать рабочую жидкость с широким факелом распыла, во-вторых, иметь однородное электрическое поле и равномерный заряд диспергируемых капель рабочей жидкости.The implementation of the electrode 88 in the form of a truncated elliptical hollow cone 89 with a sprayer 90 installed coaxially inside the elliptical cone 89 with a slot nozzle 91 having an outlet in the form of an ellipse 92 elongated along the major axis rr coinciding with the major axes R1 - R1 and R2 - R2 of the bases 93 and 94 of the elliptical cone 89 with a large aperture angle δ, preferably equal to the spray angle γ, and a smaller aperture angle ψ, preferably equal to the spray torch, secondly, to have a uniform electric field and a uniform charge of dispersed droplets of the working fluid.

Выполнение камеры сгорания 98 в термомеханическом генераторе в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей продольной оси m-m, повышает энергию процесса сгорания топлива с увеличением давления и плотности продуктов сгорания смеси внутри камеры 98 и, как следствие, повышает мощность сгорания топливовоздушной смеси.The implementation of the combustion chamber 98 in a thermomechanical generator in the form of an ellipsoid of revolution elongated along the greater longitudinal axis m-m increases the energy of the fuel combustion process with an increase in the pressure and density of the combustion products of the mixture inside the chamber 98 and, as a consequence, increases the combustion power of the fuel-air mixture.

Выполнение входных отверстий 99 в камере сгорания 98 перфорированными обеспечивает равномерное распределение воздуха по всему объему камеры сгорания 98.Making the inlets 99 in the combustion chamber 98 perforated ensures uniform distribution of air throughout the volume of the combustion chamber 98.

Выполнение выходного конфузора 100 камеры сгорания 98 коноидальным фокусирует поток горячего газа при подаче его в жаровую трубу 101, обеспечивает хорошую динамическую устойчивость потока и снижает потери энергии потока при прохождении конфузора 100.The execution of the outlet confuser 100 of the combustion chamber 98 conoidal focuses the flow of hot gas when it is supplied to the flame tube 101, provides good dynamic stability of the flow and reduces the loss of flow energy when passing the confuser 100.

Предпочтительное количество каналов 110 кольцевой камеры 103 для подачи рабочей жидкости не менее четырех и выполнение осей каналов кольцевой камеры 103 перпендикулярными продольной оси симметрии X-X генератора с их пересечением в одной точке G обеспечивает симметричность подачи рабочей жидкости в поток горячего газа.The preferred number of channels 110 of the annular chamber 103 for supplying the working fluid is at least four and making the axes of the channels of the annular chamber 103 perpendicular to the longitudinal axis of symmetry X-X of the generator with their intersection at one point G ensures the symmetry of supplying the working fluid to the hot gas flow.

Выполнение дефлектора 104 термомеханического генератора с углом α между плоскостью входа и плоскостью выхода потока, равным 45°, позволяет направлять газожидкостную смесь в виде широкого плоского факела вниз, перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Форма дефлектора 104 в виде плоского криволинейного диффузора 111 позволяет уменьшить потери энергии при преобразовании кинетической энергии потока в потенциальную, обеспечить наиболее равномерное распределение взаимодействующих компонентов топливовоздушной смеси и рабочей жидкости, выровнять температуры горячего газа и рабочей жидкости с получением однородного спектра аэрозоля.The design of the deflector 104 of the thermomechanical generator with an angle α between the plane of the inlet and the plane of the outlet of the flow, equal to 45 °, makes it possible to direct the gas-liquid mixture in the form of a wide flat plume downward, perpendicular to the surface to be treated. The shape of the deflector 104 in the form of a flat curved diffuser 111 makes it possible to reduce energy losses when converting the kinetic energy of the flow into potential energy, to ensure the most uniform distribution of the interacting components of the fuel-air mixture and the working fluid, to equalize the temperatures of the hot gas and the working fluid to obtain a homogeneous aerosol spectrum.

Беспилотный вертолет для дифференцированного внесения пестицидов, удобрений, других агрохимикатов, дезинфицирующих и противовирусных препаратов работает следующим образом.An unmanned helicopter for the differentiated application of pesticides, fertilizers, other agrochemicals, disinfectants and antiviral drugs works as follows.

В центральный процессор бортового компьютера 24 загружается полетное задание, в котором отображается в электронном виде маршрут полета и электронная карта-задание, являющаяся программой дифференцированного внесения удобрений или дифференцированной обработки пестицидами сельскохозяйственных полей, лесных и садовых насаждений в системе точного земледелия, либо программой целевой обработки дезинфицирующими и противовирусными препаратами заданного объекта обработки (прудов, болот, парковых зон, игровых полей). Для каждого объекта обработки устанавливаются границы, площадь, длина гона, координаты обрабатываемых элементарных участков, нормы внесения рабочих растворов удобрений, пестицидов, десикантов, дезинфицирующих и противовирусных препаратов, координаты стартовой точки и координаты точки окончания обработки, рабочая скорость и высота полета, траектория полета, координаты места заправки топливом и рабочими жидкостями.A flight task is loaded into the central processor of the on-board computer 24, in which the flight route and an electronic task map are displayed in electronic form, which is a program for differential fertilization or differential treatment with pesticides of agricultural fields, forest and garden plantations in the precision farming system, or a program for targeted treatment with disinfectants and antiviral drugs for a given treatment object (ponds, swamps, park areas, playing fields). For each treatment object, boundaries, area, rut length, coordinates of the elementary areas to be treated, rates of application of working solutions of fertilizers, pesticides, desiccants, disinfectants and antiviral drugs, coordinates of the starting point and coordinates of the finishing point, operating speed and flight altitude, flight trajectory, are set. coordinates of the place of refueling with fuel and working fluids.

Вертолет 1 от мобильного транспортировщика-заправщика (не показано) заправляется топливом, в бак 39 через заправочную горловину 42 с контролем уровня по уровнемеру 41, в соответствии с программой внесения и обработки заливается рабочий раствор минерального удобрения, например, азотного или рабочая жидкость заданного пестицида, дезинфицирующего или противовирусного препарата. Бак 58 через заправочную горловину 59 с контролем уровня по уровнемеру 60 заправляется топливом для термомеханических генераторов 23.Helicopter 1 from a mobile transporter-tanker (not shown) is filled with fuel, into the tank 39 through the filler neck 42 with level control by the level gauge 41, in accordance with the application and processing program, a working solution of a mineral fertilizer is poured, for example, nitrogen or working fluid of a given pesticide, disinfectant or antiviral drug. Tank 58 is filled with fuel for thermomechanical generators 23 through the filler neck 59 with level control by the level gauge 60.

По сигналу от бортового компьютера 24 системы автоматического управления полетом запускается двигатель силовой установки 7, производится раскрутка несущих винтов 8 и 9, воздух под винтами 8, 9 уплотняется, и создается дополнительная тяга, двигатель переводится во взлетный режим, бортовой компьютер 24 передает управляющие сигналы в блок системы управления бортовым оборудованием 33 и блок автоматического управления исполнительными механизмами 34, производится вертикальный взлет вертолета 1, который поднимается в воздух и в соответствии с программой полета, подлетает к точке стартовых координат начала обработки, при этом координаты, определяемые интегрированной навигационной системой 27, сравниваются с заданными координатами, введенными в программу траекторного полета. Модуль 37 датчиков внешней среды передает информацию на центральный процессор бортового компьютера 24 о параметрах внешней среды (скорости и направлении ветра, атмосферном давлении, температуре и влажности воздуха). Модуль 38 измерения высоты полета передает на центральный процессор компьютера 24 текущее значение высоты полета вертолета 1.On a signal from the on-board computer 24 of the automatic flight control system, the engine of the power plant 7 is started, the rotors 8 and 9 are unwound, the air under the screws 8, 9 is compacted, and additional thrust is created, the engine is switched to takeoff mode, the on-board computer 24 transmits control signals to the avionics control system unit 33 and the automatic control unit of the actuators 34, the helicopter 1 takes off vertically, which rises into the air and, in accordance with the flight program, flies up to the starting coordinates of the start of processing, while the coordinates determined by the integrated navigation system 27 are compared with the given coordinates entered into the trajectory flight program. The module 37 environmental sensors transmits information to the central processor of the on-board computer 24 about the parameters of the external environment (wind speed and direction, atmospheric pressure, temperature and humidity). The module 38 for measuring the flight altitude transmits to the central processor of the computer 24 the current value of the flight altitude of the helicopter 1.

При подлете вертолета 1 к точке начала обработки и при достижении штангой 19 вертолета 1 координат начала обработки бортовой компьютер 24 передает через блок 35 по линии связи 114 управляющие сигналы в блок 12 к электродвигателю насоса 40, по линии связи 118 в блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости 16 к клапанам 72, 73, 74, расходомеру 75 и датчику 76. Клапан 72 открывается, включается в работу насос 40, клапаны 73, 74 включаются и устанавливаются на заданный перепад рабочего давления. Рабочая жидкость подается насосом 40 по гидролинии 124 через открытый запорный клапан 72 в клапан 73, который поддерживает заданное давление на входе в клапан 74 за счет байпасирования части потока жидкости по гидролинии 125 в бак 39. Из клапана 73 рабочая жидкость поступает в клапан 74, который поддерживает выходное значение перепада рабочего давления на заданном уровне или меняет перепад давления на выходе в соответствии с электронной картой-заданием дифференцированного внесения и обработки. От клапана 74 рабочая жидкость поступает в расходомер 75, который определяет текущее значение расхода и передает его по линии связи 119 в блок 35 и далее в компьютер 24, при этом датчик давления измеряет текущее значение давления потока жидкости, которое по линии связи передается в блок 35 и затем в компьютер 24. Бортовой компьютер сравнивает текущие значения расхода и давления потока жидкости с заданными и, при необходимости, корректирует значение параметров потока подачей управляющих сигналов в блок 16 по линии связи 118 через блок управления 35. Из блока 16 рабочая жидкость поступает в гидролинию групповой связи 134 блока 16 с блоками 20, 22, 23. Из гидролинии 134 рабочая жидкость поступает к блокам 20 автоматического диспергирования рабочей жидкости с распылителями 21, блокам 22 электростатического распыления, термомеханическим генераторам аэрозолей 23.When the helicopter 1 approaches the starting point of processing and when the boom 19 of the helicopter 1 reaches the coordinates of the start of processing, the on-board computer 24 transmits control signals through the block 35 through the communication line 114 to the block 12 to the pump electric motor 40, through the communication line 118 to the control and distribution unit of the working flows. liquid 16 to valves 72, 73, 74, flow meter 75 and sensor 76. Valve 72 opens, pump 40 is turned on, valves 73, 74 are turned on and set to a predetermined differential working pressure. The working fluid is supplied by the pump 40 through the hydraulic line 124 through the open shut-off valve 72 to the valve 73, which maintains a predetermined pressure at the inlet to the valve 74 by bypassing part of the fluid flow through the hydraulic line 125 to the tank 39. From the valve 73, the working fluid enters the valve 74, which maintains the output value of the differential working pressure at a given level or changes the differential pressure at the outlet in accordance with the electronic map-task of differential application and processing. From the valve 74, the working fluid enters the flow meter 75, which determines the current value of the flow rate and transmits it through the communication line 119 to the block 35 and then to the computer 24, while the pressure sensor measures the current value of the pressure of the fluid flow, which is transmitted through the communication line to the block 35 and then to the computer 24. The on-board computer compares the current values of the flow rate and pressure of the fluid flow with the preset values and, if necessary, corrects the value of the flow parameters by supplying control signals to the unit 16 via the communication line 118 through the control unit 35. From the unit 16, the working fluid enters the hydraulic line group communication 134 of unit 16 with units 20, 22, 23. From the hydraulic line 134, the working fluid is supplied to the units 20 for automatic dispersion of the working fluid with atomizers 21, blocks 22 for electrostatic spraying, thermomechanical aerosol generators 23.

В процессе полета вертолета 1 по заданной траектории при внесении, например, жидкого азотного удобрения при некорневой подкормке зерновых культур бортовой компьютер 24 передает управляющие сигналы через блок 35 по линии связи 121 и далее по линии групповой связи 122, к блокам 20 автоматического диспергирования с распылителями 21, которые в соответствии с электронной картой-заданием автоматически открываются на заданную норму внесения рабочего раствора на каждом элементарном участке обрабатываемого поля, при этом при изменении доз азота на обрабатываемых участках, отображенных в электронной карте-задании, автоматически выбирается один или несколько распылителей 21, обеспечивающих заданную норму внесения раствора жидкого азотного удобрения. Увеличение нормы внесения рабочей жидкости по траектории полета вертолета 1 пропорционально включению в работу одного, двух, трех и более распылителей 21 в блоке 20, установленных на штанге 19 вертолета 1. При подаче управляющего сигнала на катушку электромагнита клапан 72 открывается, и, соответственно, открывает подачу рабочей жидкости в каждый из распылителей 21. Распылители могут работать как по отдельности, так и в совокупности, в зависимости от программы внесения пестицидов, удобрений и других агрохимикатов.During the flight of the helicopter 1 along a given trajectory when applying, for example, liquid nitrogen fertilizer with foliar feeding of grain crops, the on-board computer 24 transmits control signals through block 35 via communication line 121 and then via group communication line 122 to automatic dispersion units 20 with sprayers 21 , which, in accordance with the electronic task card, automatically open at a given rate of application of the working solution at each elementary section of the processed field, while changing the doses of nitrogen in the treated areas displayed in the electronic task card, one or more sprayers 21 are automatically selected, providing a given rate of application of a solution of liquid nitrogen fertilizer. The increase in the rate of application of the working fluid along the flight path of the helicopter 1 is proportional to the inclusion in the operation of one, two, three or more sprayers 21 in block 20 installed on the boom 19 of the helicopter 1. When a control signal is applied to the solenoid coil, valve 72 opens and, accordingly, opens supply of working fluid to each of the sprayers 21. The sprayers can be operated both individually and in combination, depending on the program for the application of pesticides, fertilizers and other agrochemicals.

При выработке рабочей жидкости в баке 39, контролируемой уровнемером 41, сигнал от блока 12 поступает в блок 35 и далее в бортовой компьютер 24, который посредством приемников 30 фиксирует координаты точки положения вертолета 1 на заданной траектории обработки поля. Компьютер 24 передает управляющие сигналы через блок 35 по линиям связи 114, 118, 121, 122 на отключение насоса 40, закрытие клапана 72, распылителей 21. САУ направляет вертолет 1 к месту заправки рабочей жидкостью и топливом. После заправки САУ возвращает вертолет 1 в точку прерванного полета и процесс внесения продолжается.When the working fluid is produced in the tank 39, monitored by the level gauge 41, the signal from the unit 12 goes to the unit 35 and then to the on-board computer 24, which, through the receivers 30, fixes the coordinates of the position point of the helicopter 1 on a given trajectory of field processing. Computer 24 transmits control signals through unit 35 via communication lines 114, 118, 121, 122 to turn off pump 40, close valve 72, spray nozzles 21. ACS directs helicopter 1 to the place of refueling with working fluid and fuel. After refueling, the ACS returns helicopter 1 to the point of the interrupted flight and the process of application continues.

Для внесения пестицидов, например, гербицидов при обработке сельскохозяйственного поля, в бак 39 заливается рабочая жидкость гербицида. Подача рабочей жидкости гербицида в гидролинию групповой связи 134 осуществляется аналогично, как и при внесении рабочего раствора удобрения. Из линии связи 134 рабочая жидкость гербицида подается к распылителям 89. По сигналу от компьютера 24 управляющий сигнал через блок 35 поступает в блок 15. Включаются генераторы 64, 65. От генератора 64 высокое напряжение подается по электрической линии связи 128 на корпуса 89 индуцирующих электродов 88, а по электрической линии 129 на корпуса распылителей 90, установленных на левой части штанги 19. От генератора 65 высокое напряжение подается по электрическим линиям связи 130 и 131 соответственно на корпуса 89 индуцирующих электродов 88 и на корпуса распылителей 90, установленных на правой части штанги 19. Диспергируемая распылителями 90 рабочая жидкость, выходящая из сопла 91, на левой части штанги 19, заряжается положительно, а на правой части штанги 19 заряжается отрицательно, что обнуляет электрический потенциал на фюзеляже 2 вертолета 1. Диспергируемые капли рабочей жидкости гербицида приобретают избыточные электрические заряды, увеличивается сила притяжения капель к растениям, уменьшаются потери пестицидов, минимизируется их снос за пределы обрабатываемого участка и, как следствие, снижается загрязнение окружающей среды, что позволяет снизить установленные нормы внесения пестицидов. В процессе обработки сельскохозяйственного поля по траектории полета при перелете вертолета 1 с одного участка обрабатываемого поля на другой, отличающийся степенью засоренности сорными растениями, с учетом экономического порога вредоносности, приемник 30 ГЛОНАСС/GPS отслеживает и передает значение пространственных координат местоположения вертолета 1 в бортовой компьютер 24, который идентифицирует координаты, полученные от приемника 30, с координатами, заданными на электронной карте-задании обработки поля и в соответствии с ней дает управляющие сигналы через блок 35 в блок 16, который посредством клапана 72 отключает подачу рабочей жидкости к распылителям 90 и участки, с засоренностью ниже экономического порога засоренности, или не имеющие засоренность, не обрабатываются.For the introduction of pesticides, for example, herbicides when processing an agricultural field, the working fluid of the herbicide is poured into the tank 39. The supply of the working fluid of the herbicide to the hydraulic line of the group connection 134 is carried out in the same way as when applying the working solution of the fertilizer. From the communication line 134, the working fluid of the herbicide is supplied to the sprayers 89. On a signal from the computer 24, the control signal goes through the block 35 to the block 15. The generators 64, 65 are turned on. From the generator 64, a high voltage is supplied through the electrical communication line 128 to the housings 89 of the induction electrodes 88 , and through the electric line 129 to the bodies of the spray guns 90 installed on the left side of the boom 19. From the generator 65, high voltage is supplied through the electrical communication lines 130 and 131, respectively, to the bodies 89 of the induction electrodes 88 and to the bodies of the spray guns 90 installed on the right side of the boom 19 The working fluid dispersed by the spray nozzles 90 leaving the nozzle 91 on the left side of the boom 19 is charged positively, and on the right side of the boom 19 it is charged negatively, which zeroes the electric potential on the fuselage 2 of the helicopter 1. Dispersible droplets of the herbicide working fluid acquire excess electrical charges, the force of attraction of drops to plants increases, the loss of pesticides is reduced, their drift outside the treated area is minimized and, as a result, the pollution of the environment is reduced, which makes it possible to reduce the established norms for the application of pesticides. In the process of processing an agricultural field along the flight path during the flight of helicopter 1 from one section of the cultivated field to another, which differs in the degree of weed infestation, taking into account the economic threshold of harmfulness, the GLONASS / GPS receiver 30 monitors and transmits the value of the spatial coordinates of the location of the helicopter 1 to the on-board computer 24 , which identifies the coordinates received from the receiver 30 with the coordinates specified on the electronic map-task of field processing and, in accordance with it, gives control signals through block 35 to block 16, which, through valve 72, turns off the supply of working fluid to the sprayers 90 and areas, with debris below the economic threshold of debris, or without debris, are not processed.

Для обработки объектов дезинфицирующими, противовирусными препаратами, а также пестицидами в бак 39 заливается соответствующий рабочий раствор препарата, заданного электронной картой-заданием, введенной в бортовой компьютер 24. В бак 58 блока 14 заливается топливо для работы термомеханического генератора 23.To treat objects with disinfectants, antiviral drugs, and pesticides, the corresponding working solution of the drug specified by the electronic task card entered into the on-board computer 24 is poured into the tank 39. Fuel is poured into the tank 58 of block 14 for the operation of the thermomechanical generator 23.

Подача рабочей жидкости препарата в гидролинию групповой связи 134 осуществляется так же, как и при внесении удобрений и электростатическом распылении пестицидов. Из линии связи 134 рабочая жидкость препарата подается в кольцевую камеру 108 термомеханического генератора аэрозолей 23.The supply of the working fluid of the preparation to the hydraulic line of the group connection 134 is carried out in the same way as when applying fertilizers and electrostatic spraying of pesticides. From the communication line 134, the working fluid of the preparation is supplied to the annular chamber 108 of the thermomechanical aerosol generator 23.

По сигналу от компьютера 24 управляющие сигналы через блок 35 по линиям связи 115, 116 и 117 поступают в блоки 13, 14 и 15. В блоке регулирования подачи воздуха 17 открывается клапан 57, включается нагнетатель воздуха 54, воздух от нагнетателя 57 через обратный клапан 55 поступает в ресивер 56 и далее через открытый клапан 57 по воздухопроводу 126 в пропорциональный редукционный клапан давления воздуха 76 блока 17, из которого по воздухопроводу 135 воздух подается в распределительную пневмолинию 136, и далее, в патрубки подвода воздуха 105 термомеханических генераторов 23.According to the signal from the computer 24, the control signals through the block 35 via the communication lines 115, 116 and 117 are sent to the blocks 13, 14 and 15. In the air supply control unit 17, valve 57 opens, the air blower 54 is turned on, the air from the blower 57 through the check valve 55 enters the receiver 56 and then through the open valve 57 through the air line 126 to the proportional air pressure reducing valve 76 of the unit 17, from which the air is supplied through the air line 135 to the distribution pneumatic line 136, and then to the air supply pipes 105 of the thermomechanical generators 23.

В блоке 14 включается насос 62, и топливо из бака 52 по топливопроводу 127 подается в блок 18. Клапан запорный 81 открывается, и топливо поступает в клапан 79, поддерживающий установленное значение перепада давления топлива на выходе из клапана 79. От клапана топливо поступает в расходомер 80, измеряющий расход топлива с передачей текущего значения по линии связи 120 в блок 35, и далее в компьютер 24. Из расходомера топливо через открытый клапан 81 поступает по топливопроводу 137 в распределительный топливопровод 138, и далее в форсунки 107 для распыления топлива термомеханических генераторов 23.In block 14, the pump 62 is turned on, and fuel from the tank 52 through the fuel line 127 is supplied to block 18. The shut-off valve 81 is opened, and the fuel enters the valve 79, which maintains the set value of the differential pressure of the fuel at the outlet of the valve 79. From the valve, the fuel enters the flow meter 80, which measures the fuel consumption with the transmission of the current value through the communication line 120 to the block 35, and then to the computer 24. From the flow meter, through the open valve 81, the fuel flows through the fuel line 137 to the distribution fuel line 138, and then to the injectors 107 for spraying the fuel of the thermomechanical generators 23 ...

От источника электропитания 71 по электрической линии связи 132 под заданным напряжением подается ток к устройствам 105 для воспламенения топливовоздушной смеси в термомеханических генераторах 23.From the power supply 71 through the electrical communication line 132 at a predetermined voltage, a current is supplied to the devices 105 for igniting the air-fuel mixture in the thermomechanical generators 23.

Каждый термомеханический генератор аэрозолей 23 работает следующим образом.Each thermomechanical aerosol generator 23 operates as follows.

Из патрубка 106 часть воздуха через перфорированные отверстия 99 поступает в камеру сгорания 98, другая часть воздуха, не нужная для горения, проходит по кольцевому каналу 103 вдоль жаровой трубы 101. Форсунка 107 распыляет топливо внутри камеры сгорания 98. Устройство 105 воспламеняет топливовоздушную смесь в камере сгорания 98. В результате сгорания топливовоздушной смеси горячие газы поступают в конфузор 100, который фокусирует поток горячих газов и увеличивает его скорость при входе в жаровую трубу 101. Поток горячего газа движется с большой скоростью в жаровой трубе 101. Одновременно в кольцевом канале 103 движется поток воздуха, охлаждая жаровую трубу 101 и, соответственно, поток горячего газа. Рабочая жидкость поступает в кольцевую камеру 108 и через каналы 110 впрыскивается в поток газа на выходе из жаровой трубы 101, далее смесь поступает в дефлектор 104, где происходит расширение газа, его охлаждение, и на выходе 113 из дефлектора 104 образование тонкодисперсной аэрозоли с широким факелом аэрозольного тумана, направленного вниз.From the branch pipe 106, part of the air through the perforated holes 99 enters the combustion chamber 98, the other part of the air not needed for combustion passes through the annular channel 103 along the flame tube 101. The nozzle 107 sprays fuel inside the combustion chamber 98. The device 105 ignites the fuel-air mixture in the chamber combustion 98. As a result of the combustion of the air-fuel mixture, hot gases enter the confuser 100, which focuses the flow of hot gases and increases its speed when entering the flame tube 101. The hot gas flow moves at a high speed in the flame tube 101. Simultaneously, the flow moves in the annular channel 103 air, cooling the flame tube 101 and, accordingly, the flow of hot gas. The working fluid enters the annular chamber 108 and through the channels 110 is injected into the gas flow at the outlet of the flame tube 101, then the mixture enters the deflector 104, where the gas expands, cools it, and at the outlet 113 of the deflector 104, a finely dispersed aerosol with a wide torch is formed aerosol mist directed downward.

Применение беспилотного вертолета обеспечивает дифференцированное внесение удобрений, дифференцированную обработку пестицидами и другими агрохимикатами сельскохозяйственных полей, лесных и садовых насаждений в системе точного земледелия, десикацию сельскохозяйственных культур перед уборкой, целевую обработку дезинфицирующими и противовирусными препаратами прудов, болот, парковых зон, игровых полей и других объектов, снижение норм внесения, сведение к минимуму потерь и повышение эффективности действия удобрений, пестицидов, дезинфицирующих и противовирусных препаратов, уменьшение рисков загрязнения окружающей среды пестицидами, удобрениями и другими агрохимикатами до предельно допустимых концентраций, повышение производительности технологического процесса.The use of an unmanned helicopter provides differentiated fertilization, differentiated treatment with pesticides and other agrochemicals of agricultural fields, forest and garden plantations in the precision farming system, desiccation of crops before harvesting, targeted treatment with disinfectant and antiviral drugs of ponds, swamps, park areas, play fields and other objects , reducing the application rates, minimizing losses and increasing the effectiveness of fertilizers, pesticides, disinfectants and antiviral drugs, reducing the risks of environmental pollution with pesticides, fertilizers and other agrochemicals to maximum permissible concentrations, increasing the productivity of the technological process.

Claims (1)

Беспилотный вертолет для внесения пестицидов, удобрений и других агрохимикатов в точном земледелии, содержащий фюзеляж, хвостовую балку, горизонтальное и вертикальное оперение, полозковое шасси, силовую установку с двигателем, нижний и верхний несущие винты, бортовую систему автоматического управления пилотированием, навигацией, полезной нагрузкой, технологический модуль полезной нагрузки, включающий блоки для размещения и подачи рабочих жидкостей, воздуха, топлива, блок высоковольтного электрического напряжения, блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости, блоки регулирования подачи воздуха и топлива, секционную штангу с блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости, распылителями, блоками электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей, отличающийся тем, что блоки для размещения и подачи рабочих жидкостей, воздуха, топлива и высоковольтного электрического напряжения соединены линиями связи с блоком автоматического управления работой технологического модуля, который соединен линиями связи с блоком регулирования и распределения потоков рабочей жидкости, блоками регулирования подачи воздуха и топлива, блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости, блок регулирования и распределения потоков рабочей жидкости связан гидролинией с гидролинией групповой связи, соединенной с блоками автоматического диспергирования рабочей жидкости распылителями, блоками электростатического распыления, термомеханическими генераторами аэрозолей, при этом бак для рабочей жидкости выполнен в виде трехосного эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей горизонтальной оси, параллельной продольной оси симметрии вертолета, и сплюснутого вдоль вертикальной оси, совпадающей с нормальной осью вертолета, лежащей в плоскости симметрии, проходящей по оси симметрии втулки несущего винта, при этом длины большей и малой горизонтальных осей эллипсоида предпочтительно не превышают соответственно наибольшего продольного и поперечного габаритного размеров фюзеляжа и снабжены полыми камерами, в виде эллипсоидов вращения с осями симметрии, совпадающими с осями симметрии бака и вложенными коаксиально одна в другую, с расстоянием между стенками смежных камер, не превышающим четвертой части половины малой вертикальной оси, при этом камеры снабжены перфорированными отверстиями, причем оси перфорированных отверстий в смежных камерах не совпадают между собой, штанга технологического модуля полезной нагрузки выполнена в виде эллиптического цилиндра с осью симметрии, перпендикулярной вертикальной продольной плоскости симметрии вертолета, и соотношением осей эллипса 6:1 под нулевым углом атаки, а длинная ось эллипса в поперечном разрезе штанги параллельна продольной оси симметрии вертолета и имеет длину не менее диаметра несущего винта и установлена фронтально на расстоянии, равном не менее половины диаметра несущего винта, распылители в каждом блоке автоматического диспергирования рабочей жидкости установлены последовательно в одном продольном ряду, перпендикулярном оси симметрии штанги, с шагом расстановки больше ширины факела распыла, равном значению тангенса половины угла раскрытия струи, умноженному на длину нераспавшегося участка плоскофакельной струи рабочей жидкости, при этом площадь выходного сопла каждого последующего распылителя меньше на 0,25% площади выходного сопла предыдущего распылителя, с шагом расстановки блоков распылителей на штанге, обеспечивающим не менее чем двойное перекрытие смежных факелов распыла на рабочей высоте полета вертолета, индуцирующий электрод каждого блока электростатического распыления рабочей жидкости выполнен в виде усеченного эллиптического полого конуса, а выходное отверстие сопла распылителя - в форме эллипса, вытянутого вдоль большей оси, совпадающей с большими осями оснований эллиптического конуса, при этом больший угол раскрытия эллиптического конуса равен углу факела распыла, а меньший угол раскрытия равен углу раскрытия струи при заданном перепаде рабочего давления на распылителе, камера сгорания каждого термомеханического аэрозольного генератора выполнена в виде эллипсоида вращения, вытянутого вдоль большей продольной оси, совпадающей с осью симметрии генератора, при этом отверстия в камере сгорания выполнены перфорированными, а выходной конфузор камеры сгорания, соединенный с жаровой трубой, выполнен коноидальным, оси каналов кольцевой камеры перпендикулярны продольной оси симметрии генератора и пересекают ее в одной точке, при этом предпочтительное количество каналов не менее четырех, при этом дефлектор выполнен в виде плоского криволинейного диффузора с диаметральным входным отверстием, овальными боковыми стенками, с углом между плоскостью входа и плоскостью выхода потока, равным 45°, при этом продольный линейный размер, по крайней мере, в 10 раз превышает поперечный размер выходного отверстия диффузора, причем наименьший радиус кривизны диффузора описывает часть окружности, а наибольший радиус кривизны диффузора больше или равен сумме наименьшего радиуса и входного диаметра, но меньше или равен сумме наименьшего радиуса и поперечного размера выходного отверстия диффузора.An unmanned helicopter for applying pesticides, fertilizers and other agrochemicals in precision farming, containing a fuselage, tail boom, horizontal and vertical empennage, skid landing gear, power plant with an engine, lower and upper rotors, on-board automatic control system for piloting, navigation, payload, payload technological module, including blocks for accommodating and supplying working fluids, air, fuel, a high-voltage electric voltage unit, a unit for regulating and distributing working fluid flows, units for regulating air and fuel supply, a sectional boom with units for automatic dispersion of a working fluid, sprayers, blocks electrostatic spraying, thermomechanical aerosol generators, characterized in that the blocks for the placement and supply of working fluids, air, fuel and high-voltage electrical voltage are connected by communication lines with the automatic control unit for work th technological module, which is connected by communication lines with the unit for regulating and distributing flows of working fluid, units for regulating the supply of air and fuel, units for automatic dispersion of the working fluid; liquid sprays, electrostatic spraying units, thermomechanical aerosol generators, while the working fluid tank is made in the form of a triaxial ellipsoid of revolution, elongated along a major horizontal axis, parallel to the longitudinal axis of symmetry of the helicopter, and flattened along the vertical axis coinciding with the normal axis of the helicopter lying in the plane of symmetry passing along the axis of symmetry of the main rotor hub, while the lengths of the major and minor horizontal axes of the ellipsoid preferably do not exceed, respectively, the largest longitudinal and transverse overall fuselage dimensions and equipped with hollow chambers, in the form of ellipsoids of revolution with axes of symmetry coinciding with the axes of symmetry of the tank and nested coaxially into one another, with the distance between the walls of adjacent chambers not exceeding a quarter of half of the small vertical axis, while the chambers are equipped with perforated holes, moreover, the axes of the perforated holes in adjacent chambers do not coincide with each other, the bar of the payload technological module is made in the form of an elliptical cylinder with an axis of symmetry perpendicular to the vertical longitudinal plane of symmetry of the helicopter and a ratio of the ellipse axes of 6: 1 at a zero angle of attack, and the long axis of the ellipse in the cross section of the boom is parallel to the longitudinal axis of symmetry of the helicopter and has a length not less than the diameter of the main rotor and is installed frontally at a distance equal to at least half the diameter of the main rotor, the sprayers in each automatic dispersion unit of the working fluid are installed in series in one pro longitudinal row perpendicular to the axis of symmetry of the boom, with a spacing greater than the spray pattern width equal to the value of the tangent of half of the jet opening angle multiplied by the length of the non-disintegrated portion of the flat-spray jet of the working fluid, while the area of the outlet nozzle of each subsequent sprayer is less by 0.25% of the outlet area nozzles of the previous sprayer, with a step in the arrangement of sprayer units on the boom, ensuring at least double overlap of adjacent spray flares at the operating altitude of the helicopter, the inductive electrode of each unit for electrostatic spraying of the working fluid is made in the form of a truncated elliptical hollow cone, and the outlet of the spray nozzle is in the shape of an ellipse, elongated along the major axis, coinciding with the large axes of the bases of the elliptical cone, while the larger opening angle of the elliptical cone is equal to the spray pattern angle, and the smaller opening angle is equal to the jet opening angle at a given operating pressure drop on p Aspirator, the combustion chamber of each thermomechanical aerosol generator is made in the form of an ellipsoid of revolution elongated along the greater longitudinal axis coinciding with the axis of symmetry of the generator, while the holes in the combustion chamber are made perforated, and the outlet confuser of the combustion chamber connected to the flame tube is made conoidal, axes channels of the annular chamber are perpendicular to the longitudinal axis of symmetry of the generator and intersect it at one point, while the preferred number of channels is not less than four, while the deflector is made in the form of a flat curved diffuser with a diametrical inlet, oval side walls, with an angle between the inlet plane and the outlet plane flow equal to 45 °, while the longitudinal linear dimension is at least 10 times the transverse dimension of the outlet of the diffuser, and the smallest radius of curvature of the diffuser describes a part of the circle, and the largest radius of curvature of the diffuser is greater than or equal to the sum of the smallest about radius and inlet diameter, but less than or equal to the sum of the smallest radius and the transverse dimension of the outlet of the diffuser.

Images