最近一段時間關于無人機的文章很多，但大部分都是以某個角度去寫或分析，甚至有些純屬于軟文性質誤導準備進入植保行業(yè)的朋友，所以醞釀已久決定再寫一篇文章全面闡述植保無人機。不妥之處，還請各位雅正！
植保無人機的分類及特點
植保無人機分為多旋翼植保無人機、共軸直升機和單旋翼植保無人機，按動力混合機型的方式劃分有：電動多旋翼植保無人機、油動多旋翼植保無人機、油電混動多旋翼植保無人機、油動變距植保無人機；共軸植保直升機一般只有油動機型，目前還沒有在實際的植保作業(yè)中有應用；電動單旋翼植保無人機、油動單旋翼植保無人機等。
其中多旋翼植保無人機又分為：四旋翼、六旋翼、六軸十二旋翼、八旋翼、八軸十六旋翼等機型。單旋翼植保無人機有雙槳、三槳兩種型號。
植保無人機和其他任務系統(tǒng)的無人機最大的區(qū)別在于植保無人機屬于低速機，一般最高速度不超過13m/秒（時速不超過47公里/小時），其他任務系統(tǒng)的無人機最高速度一般可以達到100公里/小時，最高速度甚至達到160—200公里/小時。
多旋翼植保無人機飛行中前進、后退、橫移、轉向、升高、降低主要是依靠調整槳葉的轉速實施各種動作，特點是相鄰的兩個槳葉旋轉方向是相反的，所以它們之間的風場是有相互干擾的，也會造成一定的風場紊亂。簡單易學、短時間即可上手作業(yè)，多旋翼植保無人機的自動化程度領先于其他機型，有過航?；A的人基本都會自己組裝，載荷越低造價相比相同載荷的其他機型造價越低，20公斤以上機型相比單旋翼植保無人機造價已基本無造價優(yōu)勢可言，并且單位能耗多旋翼植保無人機要比單旋翼植保無人機高出三分之二甚至更多，功效比比較低。除目前的油動多旋翼植保無人機外絕大多數(shù)更適合于大田作業(yè)。
單旋翼植保無人機的前進、后退、上升、下降主要是依靠調整主槳的角度實現(xiàn)的，轉向是通過調整尾部的尾槳實現(xiàn)的，主槳和尾槳的風場相互干擾的概率極低。特點是風場統(tǒng)一、下壓風場大、槳葉產(chǎn)生的下洗氣流能夠使藥液到達作物底部的葉背，能夠滿足多種作物如：大田作物、高桿作物、果樹和較茂密作物的作業(yè)需求。優(yōu)點是作物適用面廣、可有效延長作業(yè)周期；功效比較高，目前我所了解的單旋翼植保無人機的功效比已經(jīng)達到1：2.5左右，能耗相比于多旋翼植保無人機較低。缺點是單旋翼植保無人機的造價較高、操控難度比較大，對飛手素質要求較高，隨著研發(fā)企業(yè)對單旋翼植保無人機飛控的投入加大和規(guī)模化生產(chǎn)，相信明年單旋翼植保無人機的自主化操作將不再是個難題，購買成本也會大大降低，加快單旋翼植保無人機的普及和推廣。
由于我對共軸植保無人機了解較少，目前暫不做介紹，以免貽笑大方。
所有類型的植保無人機動力類型都分為電池動力和燃油動力。
電動植保無人機的特點是無人機構造比較簡單，便于維護保養(yǎng)，機器整體重量較為輕便，轉場方便，尤其是復雜地形的作業(yè)，一個女性便可輕易拿起機器轉場。電動植保無人機可以適應較高海拔作業(yè)，目前測試的結果是在海拔4500米可以正常作業(yè)；缺點是電池成本較高，一般每天作業(yè)需要配備15—16塊（組）電池，一次性購買電池的成本大約需要15000元—20000元，對于經(jīng)濟不太寬裕的從業(yè)者來說是一筆不小的負擔。
油動植保無人機的特點是燃料易取，直接動力成本低于電動植保無人機，因重量較大，所以同等載荷的植保無人機油動機型的風場更大，下壓效果更明顯。油動植保無人機的缺點是發(fā)動機維護過于復雜、發(fā)動機壽命一般在300小時以內，超過300小時則需要更換發(fā)動機，而且100個小時以內需要對發(fā)動機進行保養(yǎng)，過程也較為復雜；由于植保作業(yè)是低速作業(yè)，發(fā)動機依靠風冷散熱滿足不了散熱需求，在高溫高濕季節(jié)作業(yè)風冷油動植保無人機有明顯的不適應性，目前油動植保無人機大部分已經(jīng)更換為水冷發(fā)動機也僅是有所改善而已，沒有本質性解決散熱和發(fā)動機壽命問題。油動植保無人機由于依賴于空氣中的氧氣進行工作，所以對高海拔的作業(yè)環(huán)境難以勝任，今年前段時間一家企業(yè)在甘肅定西進行演示作業(yè)時頻頻摔機就是這個原因，當時的海拔高度是1800米。油動植保無人機是目前所有植保無人機中操作難度最高的一種機型。
說到這里單獨聊一下多旋翼植保無人機：現(xiàn)在生產(chǎn)廠家大多是以易操控、穩(wěn)定為研發(fā)方向，忽略了植保無人機應該是以作業(yè)效果為主的，其實多旋翼的特點是同等載荷下旋翼越多旋翼尺寸越小、相互風場干擾越厲害，也就是說四旋翼的風場最好、六旋翼次之、八旋翼更差，至于六軸十二旋翼、八軸十六旋翼我就不多說了。
有些廠家還把噴桿設計到七米多長，風場直徑兩三米，這種設計純屬于坑害客戶，不能充分利用植保無人機的風場進行噴灑作業(yè)都屬于耍流氓，植保無人機的特點就是利用無人機飛行過程中旋翼產(chǎn)生的風場對藥液下壓到達作物根部使作物著藥均勻，如果只靠自然飄落效果甚至還不如人工或傳統(tǒng)機械以及大飛機作業(yè)。
說完無人機的基本常識再講講植保無人機的噴灑系統(tǒng)
植保無人機目前市場上應用的噴灑系統(tǒng)只有兩種：一種是扇形壓力噴頭，另一種是離心噴頭，還有一種靜電噴霧系統(tǒng)還沒有在實際應用中出現(xiàn)，暫且不聊。
扇形壓力噴頭的原理是通過壓力泵對藥液施加1—3公斤的壓力到扇形壓力噴頭噴射出去，藥液的霧滴直徑一般在70—120微米，特點是藥液下壓力較大，產(chǎn)生的藥液飄逸量較小，在干旱地區(qū)的蒸發(fā)量較??；缺點是藥液霧化不均勻，霧滴直徑相差較大。
離心噴頭的原理是通過電機帶動離心噴頭高速旋轉將藥液破碎后利用離心力甩出，特點是藥液霧化均勻，霧滴直徑相差不大。缺點是離心噴頭的配件很容易出現(xiàn)問題，壽命較短，更換頻率較高，而且離心噴頭基本上沒有什么下壓力，完全憑借無人機的風場下壓，相比較壓力噴頭而言飄逸量大一些，對于高桿作物和果樹來說效果差一些。
機型的選擇和作業(yè)的基本要求
初入植保飛防行業(yè)的朋友對于選擇什么樣的機型更適合于自己一直比較困惑，是入門者最為普遍的一個問題，在這里我以自己的從業(yè)經(jīng)驗給大家一點建議。
首先，不要選擇價格很低的植保無人機，因為生產(chǎn)企業(yè)盈利是必然的，價格低產(chǎn)生的惡果就是機器部件質量差、售后服務保障差，有的廠家的機器甚至在作業(yè)期每天不炸機都是新聞，選擇了這樣的機器首先造成炸機的損失不用說，因此而產(chǎn)生的一些列后果才是致命的：作業(yè)過程中發(fā)生炸機給客戶造成不良印象、耽誤作業(yè)周期而導致作物病蟲害加重或無法控制以至于被客戶索賠是有很大可能的，這種損失往往是作業(yè)一年甚至幾年都無法挽回的，而且丟失市場是必然的。所以選擇性價比高的產(chǎn)品和售后服務有保障的產(chǎn)品才是最明智的。
什么樣的機器最適合自己？首先要根據(jù)自己的需求來選擇：
不愿意出遠門跨區(qū)作業(yè)，只想在農(nóng)忙季節(jié)掙些零花錢的朋友可以選擇多旋翼植保無人機，這種機型操作簡便、維修成本低、自動化程度高、購買成本比較低，適合大部分大田作物和蔬菜類作物作業(yè)。
長江以北（不含新疆）地區(qū)每年的作業(yè)天數(shù)大約可以達到45天至60天，按平均每天1架10公斤機器作業(yè)200畝地、每畝地平均價格10元計算，一年的作業(yè)收入大約可以達到9萬元至12萬元，機器及電池的成本大概在5.5萬元—7.5萬元，加上配套設施的成本大約在2.5萬元，人工費用按300元/天計算是1.5萬元—1.8萬元（實際人工工資按月發(fā)放要高于這個成本），第一年的作業(yè)略有虧損，第二年把機器成本扣除4萬元，其他費用不增加，每年的利潤大約在3萬元—5萬元；
長江以南地區(qū)的作業(yè)大概在90天左右，年作業(yè)費收入大約18萬元，第一年大概可以盈利5萬元左右，第二年大約可以盈利9萬元左右，這種計算方式都是以最低成本計算的，實際操作過程中可能會有所浮動。新疆的作業(yè)天數(shù)最高可以達到100天左右，但是因為大批作業(yè)隊伍過于集中作業(yè)價格相比內地也有降低，實際收益可能不如長江以南地區(qū)
計劃把植保飛防當成事業(yè)發(fā)展的朋友，我建議選擇單旋翼植保無人機
單旋翼植保無人機作物適用面廣，多旋翼能夠作業(yè)的作物單旋翼也能做，而多旋翼不能作業(yè)的單旋翼還能做，通過我兩年來的總結，單旋翼植保無人機的作業(yè)周期可以達到150天—180天。因為單旋翼植保無人機的造價很高，所以我們應該盡量發(fā)揮單旋翼植保無人機的特點，選擇經(jīng)濟作物和果樹作業(yè)，這樣做收益很高，一般收費在20元—35元，按年作業(yè)150天、每天平均作業(yè)100畝、每畝價格25元計算，年作業(yè)收入大約可以達到37.5萬元。購機成本大約每架機器按18萬元（含16塊電池）計算，人工成本大約12萬元，其他成本7萬元，大約第一年可以收回成本，第二年開始每年的盈利大約可以達到15萬元以上。如果經(jīng)營得當，甚至第一年就可以出現(xiàn)盈利。
關于作業(yè)要求
今年很多植保隊伍紛紛說自己的10公斤多旋翼植保無人機每天可以作業(yè)700畝—800畝，甚至還有說每天作業(yè)1200畝的，我只能說這些純屬虛構。
根據(jù)我國農(nóng)用航空植保的領軍者蘭玉彬教授帶領的團隊對植保無人機進行的性能測試顯示：植保無人機的最高飛行速度不宜超過7m/s,超過這個速度植保無人機的風場就會與噴灑的藥液產(chǎn)生脫節(jié)，無法形成對藥液的下壓力，從而造成藥液飄逸流失或蒸發(fā)，影響作業(yè)效果，一架10公斤多旋翼植保無人機的作業(yè)效率大約在45畝—50畝/小時較為適宜，16公斤單旋翼植保無人機每小時的作業(yè)效率大約在65畝—70畝/小時較為適宜，以上作業(yè)效率均假定為大田作物，按每畝800ml噴量設定。所以按每天8小時作業(yè)計算，10公斤多旋翼植保無人機的作業(yè)效率（大田）應該在350畝—400畝，單旋翼植保無人機的作業(yè)效率（大田）應該在500畝—550畝，平整大面積地塊效率會略有增加。
很多人把無人機植保服務當成很簡單的一件事情，這樣做會造成很嚴重的后果。做植保飛防服務除學會操作植保無人機以外，還應掌握相應的農(nóng)業(yè)、農(nóng)藥和植保知識，不同的作物有不同的藥液施用量，也有不同濃度的配比要求，還有對機器性能精確度的要求。今年我了解到在新疆有的飛防隊伍作業(yè)小麥打除草劑造成藥害，賠償金數(shù)額很大，而且是一家知名的公司，另外一家植保隊伍在海南作業(yè)豇豆造成藥害2畝賠償6萬元。因此，一著不慎就有可能前功盡棄。即使同一種作物在不同的地域病蟲害也有很大的差別，一種配方不能包打天下，要詳細咨詢當?shù)刂脖I(yè)人士并結合藥廠制定施藥方案。
目前即將進入小麥冬季除草作業(yè)，植保無人機進行除草作業(yè)應該極其慎重，操作水平不高的飛手盡量使用自主規(guī)劃航線的無人機，選擇在無風或微風的天氣條件下作業(yè)，避免造成重噴，除草劑重噴會造成藥害，影響作物生長發(fā)育甚至枯萎死亡，當發(fā)現(xiàn)有重噴造成的藥害現(xiàn)象時要立即對作物澆水緩解藥害。另外自主規(guī)劃航線作業(yè)在長距離地塊（500米以上）仍然會出現(xiàn)偏差，嚴重時偏移可達0.5米至1.5米，在這類地塊作業(yè)盡量增加地面站數(shù)量、縮短地面站間距、增加航線精度或者將作業(yè)地塊打節(jié)分段作業(yè)。
作業(yè)時不要迷信植保無人機的定高和避障功能，隨時做好失控救機的準備，并避開高壓線、變電站、高鐵線路、雷達站、信號基站等干擾源，在多山地區(qū)或富礦地區(qū)還應注意地磁干擾對植保無人機造成的影響，在這類地區(qū)作業(yè)如果技術過硬盡量采用純手動飛行模式，增穩(wěn)的GPS模式和自動模式受到干擾都有可能造成植保無人機失控或炸機，即使出現(xiàn)失控現(xiàn)象也不要慌張迅速切換到手動模式嘗試救機。扔掉遙控器的全自主模式我認為并不適合于復雜地理環(huán)境的農(nóng)村地區(qū)，最起碼我在四川看到過某品牌植保無人機在衛(wèi)星信號不穩(wěn)定的情況下無法起飛，也有朋友在山東數(shù)次看到過眼看植保無人機慢慢飛出視線而無可奈何的現(xiàn)象。
對即將進入的行業(yè)懷有敬畏之心才能使自己更好的融入這個行業(yè)，尊重我們面對的每個客戶，才會奠定自己的行業(yè)地位，我們的發(fā)展是靠我們的責任心贏得的，一個不負責任的從業(yè)者終將會被行業(yè)所唾棄，珍惜每個機會，善待每個消費者，我們的前景會越來越美好！
文章作者：王永忠 北京中禾農(nóng)泰航空）
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