СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ АВИАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ Российский патент 1999 года по МПК B64D1/16 

Изобретение относится к способам определения возможности выполнения авиационной химической обработки сельскохозяйственных угодий по условию точности дозирования рабочего вещества. Данный способ может быть использован для определения возможности аэросева сельскохозяйственных культур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения возможности обработки сельскохозяйственных угодий с летательных аппаратов, заключающийся в том, что перед обработкой объекта определяют потребный секундный расход рабочего вещества для обработки его заданной дозой, производят настройку бортовой распыливающей аппаратуры на этот расход, после чего в контрольном полете проверяют соответствие фактического секундного расхода потребному для заданной дозы, при необходимости производят его корректировку до соответствия потребному, и только после этого начинают авиахимобработку объекта (см. Указания по технологии авиационно-химических работ в сельском и лесном хозяйстве СССР, М., Воздушный транспорт, 1982, с. 11 - далее сокращенно "Указания...") - прототип.

Недостатком способа, принятого в качестве прототипа, является то, что при его применении практически всегда, фактически внесенная доза рабочего вещества отличается от заданной и при некоторых сочетаниях метеопараметров (температура и давление воздуха, скорость и направление ветра в районе обрабатываемого объекта), при которых "Указаниями..." разрешена авиационная обработка сельхозугодий, погрешность дозирования превышает предельно-допустимую "Агротехническими требованиями к авиационному внесению удобрений и пестицидов, МСХ, МГА, М, 1980" - далее сокращено АТТ.

Данные, характеризующие величину погрешности дозирования рабочего вещества при выполнении авиаобработки сельхозугодий согласно способу, принятому за прототип, с использованием отечественных сельскохозяйственных летательных аппаратов (Самолет АН-2, вертолеты КА-26 и МИ-2) в зависимости от метеоусловий в районе обрабатываемого объекта, приведены в таблице, а на фиг. 1 показан типичный характер распределения рабочего вещества, по ширине обрабатываемого объекта. Из приведенных материалов следует, что при определенных (реально-возможных при выполнении авиационной обработки сельхозугодий) сочетания метеорологических параметров погрешность дозирования рабочего вещества почти в 6 раз превышает предельно-допустимую АТТ (см., например, колонку 8 таблицы). Объясняется это тем, что формула, по которой определяют потребность секундный расход рабочего вещества для обработки объекта заданной дозой (см. "Указания...", с. 11), устанавливает связь его с путевой скоростью полета, в то время как пилотирование летательного аппарата осуществляют по указателю приборной скорости. Однако общеизвестно, что путевая и приборная скорость полета равны только в том случае, если полет осуществляется в штиль (W=0 м/с) и при стандартных температуре и давлении воздуха (T_ст=288K (15^oC), P_ст= 760 мм/рт. ст.). При всех иных сочетаниях метеорологических параметров (W, T, P) путевая скорость полета отличается от приборной, а следовательно, фактически внесенная доза рабочего вещества практически всегда отличается от заданной. В результате этого:
1. Фактическая урожайность сельхозугодий, обработанных с летательных аппаратов, практически всегда меньше возможной (меньше той урожайности, которая могла бы быть получена, если бы угодия обрабатывались заданной дозой рабочего вещества).

2. Имеет место перерасход рабочего вещества на единицу обработанной площади до 15% (см. колонку 6 и 9 таблицы), вследствие чего увеличиваются затраты хозяйств на приобретение рабочего вещества и оплату услуг авиапредприятий за выполнение авиахимработ,
3. Загрязняются сельхозугодия и выращенная на них сельхозпродукция вредными ингредиентами, входящими в состав рабочего вещества, что отрицательно влияет не плодородие сельскохозяйственных угодий и здоровье людей, употребляющих эту сельхозпродукцию.

Цель изобретения - повышение экономической эффективности авиационно-химических работ и уменьшение загрязнений сельхозугодий и сельхозпродукции вредными ингредиентами, входящими в рецептуру рабочих веществ за счет внесения последних с погрешностью дозирования, не превышающей предельно-допустимого АТТ.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем определение перед авиационной обработкой объекта потребного секундного расхода рабочего вещества для внесения заданной дозы, настройку бортовой распыливающей аппаратуры на этот секундный расход, проверку в контрольном полете соответствия фактического секундного расхода потребному для обработки объекта заданной дозой и, при необходимости, корректировку его до соответствия потребному, согласно изобретению непосредственно перед обработкой объекта определяют температуру, давление воздуха, скорость и направление ветра в районе подлежащего обработке объекта, обработку осуществляют при выполнении следующего неравенства

где П - предельно-допустимая АТТ погрешность дозирования рабочего вещества при авиационном его внесении, %;
V_пр - предписанная технологией приборная скорость полета, м/с;
T - температура воздуха, K;
P - давление воздуха, мм рт.ст.;
W - скорость ветра, м/с;
α - направление ветра к линии пролета летательного аппарата над обрабатываемым объектом, град.;

где P_ст и T_ст - стандартные температура и давление воздуха, соответственно;
ожидаемая погрешность дозирования рабочего вещества при текущих метеоусловиях в районе подлежащего обработке объекта %.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить необходимый технический результат - предотвратить возможность авиационной обработки сельхозугодий с погрешностью дозирования, превышающей предельно-допустимую АТТ, а следовательно, повысить урожайность, уменьшить расход средств на приобретение химикатов и оплату услуг авиапредприятиям, выполняющим авиационно-химические работы, уменьшить загрязнение сельхозугодий и сельхозпродукции вредными веществами, входящими в состав рабочих веществ.

При анализе известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленный способ от признаков прототипа, ранее не были выявлены, в связи в чем придают заявляемому техническому решению новизну и изобретательский уровень.

На фиг. 1 изображен характер распределения рабочего вещества при авиаобработке объекта по известному способу, а на фиг. 2 - по предлагаемому способу.

Примеры конкретного выполнения предложенного способа.

Пример 1.

Хозяйство готовится внести на поле минеральные удобрения с самолета АН-2. Экипаж выполнил все предполетные работы, предписанные существующей технологией. Дополнительно непосредственно перед авиахимической обработкой согласно изобретению измеряют температуру (Т), давление воздуха (P), скорость (W) и направление α ветра в районе предстоящей работы. Предположим, что Т= 293K (20^oC), P=760 мм рт.ст., W=5 м/с, α = 45^o. Предписанная технологией скорость полета при внесении удобрений с самолета АН-2 (V_пр =160 км/ч (44,4 м/с). (См. "Указания. .." с. 23). Предельно-допустимая погрешность дозирования удобрений при авиационном их внесении (П) = ± 10% (см. АТТ, с. 8). После этого решают неравенство.

10 > 7,61

10 > 8,14.

Таким образом, условие

выполняется. Следовательно, при вышеприведенных метеоусловиях погрешность дозирования удобрений при внесении их с самолета АН-2 будет меньше предельно-допустимой АТТ и можно производить авиаобработку (вносить удобрения).

Пример 2.

Хозяйство готовится внести удобрения с вертолета КА-26 при метеоусловиях, приведенных в примере 1. Предписанная технологией скорость полета, вертолета КА-26 при внесении удобрений (V_пр=80 км/ч (22,2 м/с) (см. "Указания. . . " с. 23). Решая неравенство, устанавливают, можно ли вносить удобрения с вертолета КА-26 при вышеуказанных метеоусловиях

10 < 17,7.

В результате решения неравенства видно, что условие

не выполняется. Следовательно, при вышеприведенных метеоусловиях вносить удобрения с вертолета КА-26 нельзя, т. к. погрешность дозирования будет больше предельно допустимой АТТ.

При реализации предложенного способа будет исключена возможность авиационной обработки рабочим веществом сельхозугодий с погрешностью дозирования, превышающей предельно допустимую АТТ, в результате чего:
1. Повысится урожайность сельхозугодий.

2. Уменьшится расход средств на приобретение рабочих веществ для авиационной обработки сельхозугодий и оплату услуг авиапредприятий за выполнение авиахимработ.

3. Уменьшится загрязнение сельхозугодий и выращиваемой на них сельхозпродукции вредными ингредиентами, входящими в состав рабочих веществ, применяемых для их обработки.

Используется в сельском и лесном хозяйстве, преимущественно для определения возможности выполнения авиационно-химической обработки сельскохозяйственных и лесных угодий. Перед обработкой определяют потребный секундный расход рабочего вещества для обработки заданной дозой, настраивают бортовую распиливающую аппаратуру на этот расход, проверяют в контрольном полете соответствие фактического секундного расхода потребному, при необходимости его корректируют, причем непосредственно перед обработкой объекта определяют температуру, давление воздуха, скорость и направление ветра в районе обработки. Повышается экономическая эффективность авиационно-химических работ и уменьшается загрязнение сельхозугодий и сельхозпродукции вредными ингредиентами за счет возможности их внесения, не превышая допустимые концентрации. 2 ил., 1 табл.

Способ определения возможности выполнения авиационной обработки сельскохозяйственных угодий, включающий определение перед обработкой объекта потребного секундного расхода рабочего вещества для обработки его заданной дозой, настройку бортовой распыливающей аппаратуры на этот расход, проверку в контрольном полете соответствия фактического секундного расхода потребному для обработки объекта заданной дозой и при необходимости его корректировку, отличающийся тем, что непосредственно перед обработкой объекта определяют температуру, давление воздуха, скорость и направление ветра в районе подлежащего обработке объекта, а обработку осуществляют при соблюдении неравенства

где П - предельно-допустимая агротехнологическими требованиями к авиационному внесению удобрений и пестицидов погрешность дозирования рабочего вещества, %;
V_пр - предписанная технологией приборная скорость полета, м/с;
Т - температура воздуха, К;
Р - давление воздуха, мм рт.ст.;
W - скорость ветра, м/с;
α - направление ветра к линии полета летательного аппарата над обрабатываемым объектом, град,
ожидаемая погрешность дозирования рабочего вещества при текущих метеоусловиях, %.