СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОБЪЕКТОВ РАБОЧИМ ВЕЩЕСТВОМ С ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ Российский патент 2000 года по МПК B64D1/18 

Изобретение относится к способам обработки объектов рабочим веществом с летательных аппаратов.

Преимущественная область применения - обработка сельскохозяйственных угодий пестицидами и внесение удобрений.

Известен способ обработки объектов рабочими веществами с летательных аппаратов, заключающийся в том, что рабочее вещество наносят на обрабатываемый объект с летательного аппарата, выдерживая при этом по бортовому указателю скорости предписанную скорость полета при секундном расходе рабочего вещества, определенном по формуле:
где Q - секундный расход рабочего вещества, кг (л)/с; D_опт - оптимальная норма внесения (жидкости) рабочего вещества для обработки объекта кг (л)/га; b - ширина рабочего захвата, м; v_пр - предписанная скорость полета по бортовому указателю скорости, м/с (см. , например, "Указания по технологии авиационно-химических работ в сельском и лесном хозяйстве СССР", "Указания", М., 1982, с. 11).

Недостатком этого способа является то, что обработка согласно этому способу осуществляется без учета влияния метеорологических параметров в районе обрабатываемого объекта на дозу вносимого вещества; в результате этого фактически внесенная на объект доза рабочего вещества отличается от оптимальной, вследствие чего снижается эффективность обработки объектов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что рабочее вещество вносится при предписанной скорости и при секундном расходе рабочего вещества, определенного с учетом метеоусловий в районе обрабатываемого объекта по формуле
где P_ст - стандартное давление воздуха (P_ст = 760 мм рт.ст.);
T_ст - стандартная температура воздуха (T_ст = 288 K);
P - давление воздуха в районе обрабатываемого объекта, мм рт.ст.

T - температура воздуха, K;
(см. "Указания по технологии авиационно-химических работ в сельском и лесном хозяйстве СССР", М; "Воздушный транспорт, 1982, с. 11 - прототип).

Недостатком способа, принятого за прототип, является то, что при его применении имеют массовые случаи, когда летчик, строго выдерживая по бортовому указателю предписанную скорость полета, обработку объекта осуществляет на фактической скорости полета, отличающейся от предписанной, вследствие чего фактически внесенная доза рабочего вещества отличается от оптимальной, в результате чего снижается эффективность обработки объекта. Объясняется это тем, что устанавливаемые на летательные аппараты указатели скорости, как правило, имеют систематическую погрешность измерения (инструментальная погрешность + аэродинамическая погрешность + погрешность за счет снимаемости воздуха, см. , например, Т.И. Лигум. "Аэродинамика и динамика полета турбореактивных самолетов", стр. 13-15). Аэродинамическая погрешность обусловлена влиянием на величину P^*-P_стат приемника воздушного давления (ПВД), где P^* - давление заторможенного потока воздуха, P_стат - статистическое давление воздуха, а инструментальная погрешность обусловлена неточностью изготовления элементов указателя (в пределах технологических допусков). В связи с тем, что обработка объектов с летательных аппаратов осуществляется при больших секундных расходах рабочего вещества (до 40 кг (л)/с) даже незначительное отличие фактической скорости полета от предписанной из-за наличия у указателя скорости погрешности измерения приводит к значительному отличию фактической дозы внесения от оптимальной. В этом нетрудно убедиться на следующем примере.

Хозяйство произвело обработку поля площадью S = 60 где (длина поля L = 1000 м, ширина B = 600 м), гербицидом с вертолета Ка-26. Биологически оптимальная доза внесения гербицида D_опт = 50 л/га. Предписанная скорость полета при обработке с/х угодий с вертолетов Ка-26 - v_пр = 60 км/ч (16,7 м/с), рабочая ширина захвата - b = 30 м (см. "Указания ...", с. 37, табл. 16). Обработка осуществлялась при температуре T = 293 K (20^oC) и давлении воздуха P = 765 мм рт.ст. Бортовой указатель скорости, установленный на данном вертолете, имеет систематическую погрешность Δv_у = +3 км/ч. При указанных технологических и метеорологических параметрах сельхозаппаратура вертолета была настроена согласно способу, принятому за прототип, на секундный расход рабочего вещества

В связи с тем, что бортовой указатель скорости имеет систематическую погрешность Δv_у = +3 км/ч, летчик, выдерживая по указателю предписанную скорость v_пр = 60 км/ч, фактически осуществлял обработку на скорости v_ф = v_пр-Δv_у = 60-3 = 57 км/ч (15,83 м/с). Следовательно, затраты летательного времени на каждый пролет вертолета над обрабатываемым полем составляли:

а расход гербицида
G₁ = Q•t₁ = 2,52 • 63,2 = 159,3 л
Так как за один пролет вертолета обрабатывается площадь S₁ = b • L = 30 • 1000 = 30000 м² = 3 га, то фактически внесенная доза химиката составила при биологически оптимальной D_опт = 50 л/га, следовательно, в конкретном случае поле обработано дозой, на 6,2% превышающей биологически оптимальную, в результате чего снижается биологическая эффективность обработки поля при одновременном перерасходе химиката в количестве 6,2%. Причем при обработке объекта с данного вертолета обработка объектов всегда будет осуществляться с погрешностью дозирования и перерасходом рабочего вещества по меньшей мере в количестве 6,2%, в результате чего будет снижаться эффективность обработки.

Техническим решением задачи является повысить эффективность обработки объектов рабочими веществами с летательных аппаратов.

Задача достигается за счет того, что обработку объектов рабочими веществами с летательных аппаратов осуществляют с учетом систематической погрешности измерения скорости средствами измерения, а секундный расход рабочего вещества определяют по формуле:

где Q - секундный расход рабочего вещества, кг (л), с;
D_опт - оптимальная норма внесения рабочего вещества, кг (л)/га;
b - ширина рабочего захвата, м;
U_пр - предписанная скорость полета при внесении рабочего вещества на обрабатываемый объект, км/ч;
Δv_у - систематическая (аэродинамическая + инструментальная) погрешность измерения бортового указателя скорости, км/ч;
P_ст - стандартное давление воздуха (P_ст = 760 мм рт.ст.);
T_ст - стандартная температура воздуха (T_ст = 288 K);
P - давление воздуха в районе обрабатываемого объекта, мм рт.ст.,
T - температура воздуха в районе обрабатываемого объекта, K.

Пример конкретного выполнения заявляемого способа. Осуществляют пестицидную обработку поля, площадь которого S = 60 га (длина поля L = 1000 м, ширина b = 600 м) с вертолета Ка-26, на котором установлен указатель скорости, имеющий систематическую (аэродинамическая + инструментальная) погрешность измерения Δv_у = +3 км/ч. Биологически оптимальная норма пестицида для обработки данного поля D_опт = 50 л/га. Предписанная скорость полета при обработке с/х угодий жидкими пестицидами с вертолета Ка-26 v_пр = 60 км/ч (16,7 м/с), а ширина рабочего захвата - b = 30 м (см. "Указания ...", с. 37, табл. 16). Обработку осуществляют при температуре воздуха T = 293 K (20^oC) и давлении воздуха P = 765 мм рт.ст. Для указанных технологических и метеорологических параметров сельхозаппаратура была настроена согласно заявляемому способу на секундный расход химиката.

В связи с тем, что установленный на вертолете указатель скорости имеет систематическую погрешность измерения Δv_у = +3 км/ч, v_пр = летчик, выдерживая по указателю предписанную скорость полета = 60 км/ч, фактически осуществляет обработку на скорости v_ф = v_пр-Δv_у = 60-3 = 57 км/ч. Следовательно, затраты летного времени на каждый пролет вертолета над обрабатываемым полем составляют

а расход пестицида за каждый пролет составляет
G₁ = Q₁t₁ = 2,38 • 63,16 = 150 л.

Так как за 1 пролет обрабатывается площадь
S = L • b = 1000•30 = 30000 м² = 3 га
то фактически внесенная доза химиката составляла

благодаря чему обеспечивается максимально-возможная биологическая эффективность обработки и исключается перерасход препарата.

В связи с тем, что благодаря признаку, отличающему заявляемое техническое решение от известных в данной области производства, повышается эффективность обработки объектов рабочим веществом с летательных аппаратов, однако ранее специалистами, работающими в этой области с 30-х годов текущего столетия, он выявлен не был. Заявляемое решение соответствует критериям "новизна", "изобретательский уровень" и "промышленная применимость".

Изобретение относится к обработке объектов рабочим веществом с летательных аппаратов. Рабочее вещество вносят на обрабатываемый объект на скорости полета, предписанной технологией данного вида обработки. При этом учитывают систематическую погрешность измерения скорости средствами измерения. Секундный расход рабочей жидкости определяют по зависимости, указанной в формуле изобретения. Изобретение позволяет повысить максимально возможную биологическую эффективность обработки объектов рабочим веществом и исключает его перерасход.

Способ обработки объектов рабочим веществом с летательных аппаратов, включающий внесение рабочего вещества на обрабатываемый объект на предписанной технологии данного вида обработки скорости полета, отличающийся тем, что при обработке объектов учитывают систематическую погрешность измерения скорости средствами измерения, а секундный расход рабочей жидкости определяют по формуле

где Q - секундный расход рабочего вещества, кг(л)/с;
D_опт - оптимальная норма внесения рабочего вещества при выполнении данного вида обработки, кг(л)/га;
b - ширина рабочего захвата, м;
v_пр - предписанная технологией данного вида обработки скорость полета, км/ч;
v_у - систематическая (аэродинамическая и инструментальная) погрешность измерения скорости бортовым указателем скорости полета, км/ч;
Р_ст - стандартное давление воздуха (760 мм рт.ст.);
Т_ст - стандартная температура воздуха (288 К);
Р - давление воздуха в районе обрабатываемого объекта, мм рт.ст.;
Т - температура воздуха в районе обрабатываемого объекта, К.