CN104627368A - 一种地效飞行喷药机 - Google Patents

Abstract

一种地效飞行喷药机，包括机身，机身的下部设有气垫围裙，机身的上部包括前部、中部及尾部，前部或中部或后部上设置有垫升风机、连接垫升风机的垫升发动机以及用于引导垫升风机的风力的流道，中部设置有机舱，尾部依次设置有推进发动机、与推进发动机相连的涵道推进螺旋桨、尾翼；机翼，设置在机身中部或后部的两侧；农药喷洒装置，包括设置在机舱内的控制装置、设置在机身后部的药箱和喷药泵、设置在机翼以及机身下部的喷杆和安装在喷杆上的喷头；控制系统，设置在机舱内，连接并控制垫升发动机、推进发动机、农药喷洒装置的控制装置。发明地效飞行喷药机，不仅可增加飞机的载重量和续航能力，并且能有效地减少农药喷洒中飘移等问题。

Description

一种地效飞行喷药机

技术领域

本发明涉及农药喷洒设备技术领域，尤其涉及一种应用于农药的空中喷洒的地效飞行喷药机。

背景技术

农作物的种植和生长过程中，需要喷洒大量的农药，以水稻田为例，其中的病虫草害防治是总防治量的三分之一。长期以来以人力手动喷雾为主，劳动强度大，作业效率慢，且容易发生化学农药人畜中毒事件。而由于水稻田中的特殊环境，使用常规地面机械喷药机容易陷入稻田中，无法完成正常的作业。航空喷药是解决水稻田特殊田间作业的有效手段。

目前的航空农药喷洒主要通过两种方式实现：一种是使用常规固定翼飞机进行大规模喷洒；另一种是以直升飞机特别是无人驾驶小型直升飞机对农田进行小规模农药喷洒。但是常规固定翼飞机作业高度高，雾滴飘移量大，不易控制喷洒范围，使用要求严格，田间很难找到合适的跑道进行起降；而小型无人直升机载药量少，大部分仅有十公斤，飞行时间短，只能维持二十分钟，难以满足大面积施药要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种既有较大载药量又能适用水稻田间的农药喷洒的飞行喷药机。

为达上述目的，本发明提供一种地效飞行喷药机，其包括：

机身，所述机身的下部设有气垫围裙，所述机身的上部包括前部、中部及尾部，所述前部、中部或后部任意位置设置有垫升风机、垫升发动机以及用于引导所述垫升风机的风力的流道，所述垫升发动机与所述垫升风机相连，所述流道连通所述机身的下部，所述中部设置有机舱，所述尾部依次设置有推进发动机、与所述推进发动机相连的涵道推进螺旋桨、尾翼；

机翼，设置在所述机身中部或后部的两侧；

农药喷洒装置，包括设置在所述机舱内的控制装置、设置在所述机身后部的药箱和喷药泵、设置在所述机翼以及机身下部的喷杆和安装在喷杆上的喷头；

控制系统，设置在所述机舱内，连接并控制所述垫升发动机、所述推进发动机、所述农药喷洒装置的控制装置。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述机身的前端盖板上还设置有用于探测远距离障碍物以及飞行速度的探测传感器。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述探测传感器上还设有GPS。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述尾翼的端部设置有具有调节功能的水平翼和垂直翼，所述垂直翼包括多个垂直排列的翼片，所述水平翼设置在多个垂翼片之上。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述水平翼和所述垂直翼分别通过四连杆机构连接在所述尾翼的端部。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述控制系统还包括摇控控制系统。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述控制系统还包括远程控制系统。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述机翼的前端为流线形。

上述的地效飞行喷药机，其中，所述农药喷洒装置的控制装置包括依据飞行速度数据自动调节喷药量的自变量控制模块。

本发明的有益效果在于，本发明揭示的地效飞行喷药机，利用地效飞行原理，地效飞行高度约为翼展的长度，在地效区域内飞机的载重量和续航能力明显增加，有人驾驶可以载药200公斤，无人时可以300公斤，飞行时间可达4小时，能够实施大面积农药喷洒作业，其巡航飞行高度仅为一至两米，，相对于高空施药能够有效地减少农药喷洒中飘移；其气垫功能可以使机具在水面及不平坦的地面起飞，水稻田间容易找到起降场地；由于该地效飞行喷药机飞行高度仅有一至两米，在田间易遇到电线杆、树木等障碍物，因此，探测传感器可以探测远距离障碍物，提前规避障碍物或跃起，增强飞行安全可靠性，同时测试飞行速度实施变量喷药。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明地效飞行喷药机立体示意图；

图2为本发明地效飞行喷药机俯视示意图；

图3为本发明地效飞行喷药机侧视示意图；

图4为本发明地效飞行喷药机的尾翼结构示意图。

附图标记说明：

1      机身

2      垫升围裙

3      垫升风机

4      垫升发动机

5      药箱

6      喷药泵

7      喷杆

8      农药喷头

9      推进发动机

10     涵道推进螺旋桨

11     机翼

12     尾翼

121    水平翼

122    垂直翼

13     探测传感器

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

如图1、图2和图3所示，本发明揭示一种地效飞行喷药机，包括机身1，机翼11、农药喷洒装置。机身1设有垫升风机3，垫升风机3由垫升发动机4驱动，机身1下部设有气垫围裙2，垫升风机3产生的气流充满气垫围裙2时，气体动压转变为静压变为气垫，从而产生垫升力将机身1抬起，气垫可以使喷药机在田间行走。

其气垫功能可以使机具在水面及不平坦的地面起飞，应用于水稻田间，也容易找到起降场地。

为此，采用发明揭示的地效飞行喷药机，借助于地面效应原理，可以大大增加飞机的载重量和续航能力，并且能够有效地减少农药喷洒中飘移等问题。

进一步参见图1、图2、图3揭示本发明具体实施方式

本发明揭示的地效飞行喷药机是通过设置在机身1下端面的气垫围裙2以及设置在机身1上端面前部的垫升风机3和垫升发动机5来提供地效飞行喷药机的垫升动力，主要包括：机身1、机翼11、农药喷洒装置、控制系统、探测传感器13。

机身1，所述机身1的下部设有气垫围裙2，所述气垫围裙2是沿所述所述机身1的下部的周缘围设置而成，所述气垫围裙2可以采用较轻的材质，例如，橡胶、塑料或可以充气的橡胶等，不作具体限定。

所述机身1的上部包括前部、中部及尾部，所述垫升风机3可以设置在前部、中部及尾部任何位置，较佳的方案，可以如图1所示所述垫升风机3设置在所述机身1的前部，所述垫升发动机5连接所述垫升风机3提供动力，所述垫升发动机5可以依据所述垫升风机3的位置而相应设置，如图3所示，所述垫升风机3通过一流道连通所述机身1的下部，以便能够通过所述流道将外部空气引至所述气垫围裙2，进而产生垫升动力，起飞后为保证飞行安全和产生一定向下的气流，所述垫升风机3保持运行。

所述机身1的中部设置有机舱。

所述机身1的尾部依次设置有推进发动机9、与所述推进发动机9相连的涵道推进螺旋桨10以及尾翼12。所述涵道推进螺旋桨10包括一个推进螺旋桨和一个涵道，推进螺旋桨设置在涵道内部，所述推进发动机9连接所述涵道推进螺旋桨10提供动力，所述涵道推进螺旋桨10产生向后的推力，为地效飞行喷药机在田间行进和飞行提供动力。

参见图4，所述尾翼12的端部设置有具有调节功能的水平翼121和垂直翼122，如图4所示，所述垂直翼122包括多个垂直排列的翼片，所述水平翼121设置在多个垂翼片之上，本实施例，所述垂直翼122为3个垂直翼片。所述水平翼121和所述垂直翼122分别通过四连杆机构连接在所述尾翼的端部，通过四连杆机构对其角度进行调节。当所述地效飞行喷药机前进或飞行时，通过改变所述水平尾翼121的水平角度，控制所述地效飞行喷药机的升降；通过改变所述垂直尾翼122的左右角度，控制所述地效飞行喷药机左右行进或飞行方向。

机翼11，设置在所述机身1的中部或后部的两侧，机翼11的设置位置可以依据机身上搭载的重量而设计其设置位置以及长度，本发明所采用的机翼为流线型，可以采用普通小飞机机翼即可。

参见图2、图3，农药喷洒装置包括：设置在机舱内的控制装置、安放在机身1后部的药箱5和喷药泵6、安放在机翼11以及机身1下部的喷杆7和连接在喷杆上的喷头8；在所述地效飞行喷药机飞行中，所述喷药泵6将农药从所述药箱5中抽出，通过所述喷杆7，由喷头8喷洒在所需施药的作物上，并且，由于在飞行中所述垫升风机3产生向下的气流，能够辅助雾滴向施药作物运动，从而减少喷洒过程中雾滴的飘移。

控制系统，设置在所述机舱内，连接并控制所述垫升发动机4、所述推进发动机9、所述农药喷洒装置的控制装置，所述农药喷洒装置的控制装置还包括变量控制模块。

参见图1图2和图3，所述机身1的前盖板上还设置有探测传感器13，探测传感器带有GPS和探测功能，可以对飞行喷药机进行定位和测试飞行速度，控制装置中的自变量控制模块可以根据探测传感器13测得的飞行速度数据自动调节喷药量，实施变量喷药，同时探测远距离障碍物，提前规避或跃起。

本发明可以通过驾驶员控制所述垫升发动机、推进发动机、农药喷洒装置的控制装置，还可于机舱内安装无人驾驶系统和远程控制系统，因此，可以按照需要进行有人控制、无人控制或远程控制。

综上所述，本发明揭示的地效飞行喷药机，利用地效飞行原理，地效飞行高度约为翼展的长度，在地效区域内飞机的载重量和续航能力明显增加，有人驾驶可以载药200公斤，无人时可以300公斤，飞行时间可达4小时，能够实施大面积农药喷洒作业，其巡航飞行高度仅为一至两米，并且涵道推进螺旋桨形成的风是吹响机身后侧，能够有效地减少农药喷洒中飘移；其气垫功能可以使机具在水面及不平坦的地面起飞，水稻田间容易找到起降场地；由于该地效飞行喷药机飞行高度仅有一至两米，在田间易遇到电线杆、树木等障碍物，因此，探测传感器可以探测远距离障碍物，提前规避障碍物或跃起，增强飞行安全可靠性，同时测试飞行速度实施变量喷药。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种地效飞行喷药机，其特征在于，包括：

机身，所述机身的下部设有气垫围裙，所述机身的上部包括前部、中部及尾部，所述前部、中部或后部任意位置上设置有垫升风机、垫升发动机以及用于引导所述垫升风机的风力的流道，所述垫升发动机与所述垫升风机相连，所述流道连通所述机身的下部，所述中部设置有机舱，所述尾部依次设置有推进发动机、与所述推进发动机相连的涵道推进螺旋桨、尾翼；

机翼，设置在所述机身中部或后部的两侧；

农药喷洒装置，包括设置在所述机舱内的控制装置、设置在所述机身后部的药箱和喷药泵、设置在所述机翼以及机身下部的喷杆和安装在喷杆上的喷头；

控制系统，设置在所述机舱内，连接并控制所述垫升发动机、所述推进发动机、所述农药喷洒装置的控制装置。

2.根据权利要求1所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述机身的前端盖板上还设置有用于探测远距离障碍物以及飞行速度的探测传感器。

3.根据权利要求2所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述探测传感器上还设有GPS。

4.根据权利要求3所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述尾翼的端部设置有具有调节功能的水平翼和垂直翼，所述垂直翼包括多个垂直排列的翼片，所述水平翼设置在多个垂翼片之上。

5.根据权利要求4所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述水平翼和所述垂直翼分别通过四连杆机构连接在所述尾翼的端部。

6.根据权利要求5所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述控制系统还包括摇控控制系统。

7.根据权利要求6所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述控制系统还包括远程控制系统。

8.根据权利要求5所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述机翼的前端为流线形。

9.根据权利要求2所述的地效飞行喷药机，其特征在于，所述农药喷洒装置的控制装置包括依据飞行速度数据自动调节喷药量的自变量控制模块。