Беспилотные воздушные суда успешно применяются и все более востребованы во многих сферах. Современные системы управления полетом позволяют создавать и программировать беспилотные аппараты для выполнения различных задач. (Цель исследования) Провести ретроспективный анализ развития систем управления с времен появления первых беспилотных летательных аппаратов до полетных контроллеров современных многофункциональных дронов. (Материалы и методы) Выполнили сбор и обработку данных с использованием историко-аналитического метода. Исследовали оригинальные работы отечественных и зарубежных авторов по литературным источникам, статьям в научных журналах, монографиям, материалам конференций, экспозиции музеев, фотоматериалов, а также исходного кода программного обеспечения, размещенного в открытом доступе. (Результаты и обсуждение) Исторический процесс развития беспилотных летательных аппаратов привел к появлению множества типов конструкций, обеспечивающих лучшие полетные характеристики и новые функции благодаря созданию систем управления полетом. В конструкцию беспилотных систем внедрялись передовые  достижения науки, техники и технологий, использовался мировой опыт в области теории и практики авиации. Миниатюризация систем управления полетом способствовала массовому распространению беспилотных аппаратов. Появление интеллектуальных режимов управления полетом обеспечило высокую автономность действий беспилотников. (Выводы) В рамках исследования составлены блок-схемы систем управления беспилотными воздушными судами по мере их развития, также составлена блок-схема, обобщающая эволюцию таких систем с периодизацией отдельных этапов. Выявлены девять таких этапов, в текущий момент основным направлением является разработка систем интеллектуального управления. Установили, что активное расширение областей применения и функций беспилотных летательных аппаратов связано с развитием и улучшением технологий микроэлектромеханических систем. Отметили основные полетные контроллеры, оказавшие большое влияние на усовершенствование беспилотных воздушных судов, спрогнозировали возможные перспективы развития полетных контроллеров.

Аэрофотосъемка становится неотъемлемой частью дистанционного зондирования в цифровом земледелии. Первые аэрофотографии были получены в середине XIX века. (Цель исследования) Провести ретроспективный анализ развития аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель с момента создания первого аэрофотоснимка по настоящее время. (Материалы и методы) Выполнен анализ литературных источников путем применения историко аналитического метода. В рамках исследования история развития аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель была разделена на четыре периода: 1885-1908, 1909-1945, 1946-1979 годы, с 1980 года по настоящее время. (Результаты и обсуждение) В период первых экспериментальных разработок аэрофотоаппаратуры была получена первая фотография, разработаны первые портативные камеры и их крепления к воздушным шарам и змеям, ракетам, птицам. Технологический прогресс в первой половине XX века способствовал становлению аэрофотосъемки инструментом для широкого круга разведывательных операций, включая сельскохозяйственные задачи. Развитие космических технологий во второй половине XX века способствовало интенсивному развитию аппаратуры для аэросъемки и их носителей. Цветная аэрофотосъемка использовалась для изучения поверхности Земли. Развитие цифровых технологий в конце XX и начале XXI века способствовало использованию цифровых аэрофотоаппаратов высокого разрешения, установленных на различные носители от беспилотных воздушных судов до искусственных спутников Земли. (Выводы) Ретроспективный анализ показывает, что процесс разработки и создания аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель происходил скачкообразно. Развитие было связано с политической, социальной и экономической ситуацией в мире, уровнем прогресса технологий в смежных областях. Дальнейшее применение аэрофотоаппаратуры в сельском хозяйстве в ближайшие десять лет будет способствовать повышению производительности беспилотных воздушных судов, снижению производственных затрат на аэрофотосъемку и повсеместному внедрению технологии цифрового дистанционного зондирования в аграрной сфере.

В настоящее время для точного садоводства перспективны роботизированные универсальные платформы, оснащаемые модульными мультивентиляторными опрыскивателями, включающими 4-6 вентиляторов и работающими в точном садоводстве. С появлением новых технологий меняются и требования к вентиляционным системам опрыскивания. (Цель исследования) Обосновать конструктивно-технологические параметры модуля мультивентиляторного опрыскивателя. (Материалы и методы) Провели исследования, опираясь на основные уравнения сохранении энергии и массы в прикладной газовой динамике: уравнение Бернулли, уравнение неразрывности потока. Использовали методику оценки распределения давлений в воздуховоде вентиляторов и аналитические выражения расчета газовой струи, а также стандарты для установления универсальных параметров и размеров вентиляторов и распылителей жидкости. (Результаты и обсуждение) Теоретически рассчитали основные параметры: расход воздуха для покрытия заданного объема кроны – 11,28 метра кубического в секунду; расход воздуха одним вентилятором – 1,88 метра кубического в секунду; скорость потока воздуха при выходе из вентилятора – 17,9 метра в секунду; полное давление, развиваемое вентилятором – 192,25 паскаля; мощность, необходимая для привода одного вентилятора – 0,170 киловатта; установочная мощность двигателя вентилятора – 0,204 киловатта; длину начального участка струи – 1,53 метров; осевую скорость струи – 13,6 метра в секунду, расход воздуха – 12,84 метра кубического в секунду, диаметр круглой струи 1,58 метра. (Выводы) Обосновали технологическую схему мультивентиляторного опрыскивателя. Предложили расчетные уравнения, устанавливающие характер распределения статического, динамического и полного давления в различных сечениях вентилятора опрыскивателя. Представили алгоритм расчета параметров модуля опрыскивателя. Установили для конкретных условий численные значения параметров модуля мультивентиляторного опрыскивателя.

В Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина Российской академии наук путем многолетней селекции была выведена новая культура трититригия, представляющая собой пшенично-пырейный гибрид. Анонсированный авторами потенциал данной культуры послужил мотивацией к ее изучению. (Цель исследования) Провести исследования по возделыванию трититригии сорта Памяти Любимовой в полузасушливой южной зоне Ростовской области. (Материалы и методы) Трититригию выращивали на черноземе обыкновенном карбонатном тяжелосуглинистом в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения в соответствии с зональной технологией возделывания озимой пшеницы. Основную обработку почвы до предпосевного состояния проводили мелким способом с применением комбинированного агрегата КУМ-4. Для посева семян использовали селекционную сеялку «Деметра». В ходе испытаний с октября 2020 по август 2022 года учитывали метеорологические условия: количество осадков и температуру воздуха. На примере двух посевов изучали биометрические данные растений трититригии, элементы структуры урожая, комбайновую урожайность и засухоустойчивость. (Результаты и обсуждение) Определили, что трититригия Памяти Любимовой по высоте растения, длине колоса, продолжительности вегетационного периода соответствует заявленным оригинаторами сорта параметрам. Тип развития растений трититригии идентичен озимой пшенице. (Выводы) Определили, что культура трититригии Памяти Любимовой проявляет низкую устойчивость к засухе в полузасушливым климате, урожай соломы превышает урожай зерна в 4 раза, масса 1000 зерен низкая – 23,58 грамма комбайновая урожайность (3,80 тонны на гектар) ниже чем озимой пшеницы сорта Станичная (5,09 тонны на гектар). Отметили необходимость дальнейших исследований трититригии в полузасушливом климате для выявления целесообразности ее возделывания.

Отметили использование рабочего органа колебательного типа для очеса в линии первичной переработки льна-долгунца. Описали уравнение движения рабочего органа, на основании которого возможно определить основные геометрические параметры механизма. (Цель исследования) Разработать технологию очеса льна-долгунца на льнозаводе с применением предлагаемого устройства гребневого типа, изучить параметры и режимы его работы. (Материалы и методы) Разработали экспериментальную установку очесывающего аппарата, исследовали технологический процесс очесывания льна в заводских условиях. Определили границы изучаемых параметров. Предложили модель теоретического расчета очесывающего аппарата. (Результаты и обсуждения)  Теоретически определены кинематический режим работы, чистота очеса, потери семян при очесе. Установили, что толщина ленты льна оказывает влияние на качество очеса. С увеличением толщины льнотресты происходит забивание очесывающего устройства, что приводит к образованию путанины и намоток на рабочий орган. Недостаточная толщина ленты льна приводит к большому травмированию стеблей. Пределы толщины ленты льна принимались, исходя из возможной минимальной и максимальной урожайности: нижний  – 0,01 метра, верхний – 0,05 метра. Заводская технология очеса позволит снизить потери семян на 10 процентов и на 6 процентов себестоимость производства. (Выводы) Представлены теоретическое обоснование параметров и режимов работы очесывающего аппарата в линии переработки льна, его конструкция. Установлены скорость подачи ленты льна от 1,0 до 1,5 метра в секунду, частота вращения рабочего органа от 2,2 до 3,0 оборотов в секунду.

К факторам, отрицательно влияющим на рост и развитие сельскохозяйственных культур, относится воздействие ходовой части машинно-тракторного агрегата на почву в зоне расположения корневой системы растения. В результате область уплотнения почвы колесами трактора все больше охватывает защитную зону растения. Это затрудняет рост и развитие корневой системы, освоение питательных элементов почвы, приводит к повреждению или вытаптыванию растений. В настоящее время отсутствует единый показатель соответствия колеи трактора и обрабатываемого междурядья. (Цель исследования) Разработка показателя для оценки соответствия колеи трактора с обрабатываемым междурядьем. (Материалы и методы) Показали, что степень соответствия колеи трактора с междурядьем посевов определяется на основе размеров междурядья посевов, колеи трактора, защитной зоны, предусмотренной агротехническими требованиями, отклонением траектории движения колес от оси симметрии междурядья и типоразмеров шин. (Результаты и обсуждение) Выведена аналитическая зависимость, определяющая степень соответствия колеи трактора с междурядьем посевов сельскохозяйственных культур на примере возделывания хлопка. Установили, что имеющиеся в хлопкосеющих хозяйствах республики серийные тракторы обеспечивают полноценную работу только на междурядьях 60 и 90 сантиметров. Применение этих технических средств на междурядьях 70 и 76 сантиметров приводит к вытаптыванию и повреждению рядков растений. (Выводы) Определили и подтвердили приемлемость разработанного показателя. Совершенствование ходовой системы трактора должно быть направлено на поиск технического решения, обеспечивающего изменение колеи трактора бесступенчатым регулированием в широком диапазоне, тем самым адаптирующего ее к любым междурядьям.

Обосновали необходимость создания новых сменных рабочих органов мелиоративного каналоочистителя ОКН-0,5. Отметили значение и особенности применения ковшовых рабочих органов с учетом того, что состояние каналов мелиоративных осушительных систем характеризуется наличием наносов, заилений, травянистой и кустарниковой растительности. (Цель исследования) Изучить процесс очистки дна и откосов каналов с помощью разработанного сменного ковша. (Материалы и методы) Предложили уширенную конструкцию сепарированного ковша с дополнительным захватом. (Результаты и обсуждение) На основе выполненных расчетов определили ширину ковша, размеры дополнительного захвата, усилия, прилагаемые к ковшу при разработке наносов и заилений, а также производительность машины. Сформировали объемную модель-сборку предлагаемого рабочего органа с дополнительным захватом в графическом пакете Inventor Pro. Провели прочностные расчеты методом конечных элементов нового ковшового устройства с дополнительным захватом, определили запас прочности конструкции. С учетом утяжеления ковша за счет дополнительного захвата с отдельным гидроприводом рассчитана устойчивость каналоочистителя с помощью мини-программы, сформированной в системе Mathcad. (Выводы) Обосновали ширину 2000 миллиметров ковша и необходимость разработки дополнительного захвата с гидравлическим приводом. Предлагаемая конструкция необходима для фиксации в ковше наносов, травянистой и кустарниковой растительности до момента их выгрузки на берму. По технико-эксплуатационным показателям каналоочиститель относится к машинам позиционного периодического действия. Эксплуатационная производительность каналоочистителя может достигать 180-330 метров в час. Выявили критерии для качественной очистки осушительных мелиоративных каналов глубиной до 2,5 метра.

Показали, что сельскохозяйственные транспортно-технологические средства в процессе выполнения работ подвергаются внешним случайным воздействиям. Описание и моделирование этих воздействий позволит улучшить эксплуатационные показатели средства на этапах исследования и проектирования. (Цель исследования) Формирование случайных процессов с заданными корреляционными функциями, обусловленных профилем опорной поверхности под колесами транспортно-технологического средства при выполнении операций; визуализация полученных случайных реализаций высоты профиля опорной поверхности. (Материалы и методы) Изменение высоты профиля опорной поверхности вдоль траектории движения транспортно-технологического средства при постоянной скорости предложено рассматривать как стационарный случайный процесс. В зависимости от типа опорной поверхности выбираются вид и параметры корреляционной функции. Далее в среде Matlab осуществляется моделирование высоты профиля опорной поверхности под колесами. (Результаты и обсуждение) Получены реализации высоты профиля опорной поверхности в виде асфальта и стерни пшеницы. Проведено сравнение корреляционной функции смоделированной реализации случайного процесса с исходной корреляционной функцией. (Выводы) Установили, что предложенный алгоритм позволяет получить случайный процесс с заданными свойствами корреляционной функции для описания колебаний высоты профиля опорной поверхности под колесами транспортно-технологического средства с достаточно высокой степенью адекватности, используя массив реализаций в количестве не менее 50.

Отметили, что параметры и режимы функционирования рабочего органа должны определяться комплексно с использованием согласованных между собой зависимостей. (Цель исследования) Разработать методику инженерного расчета параметров и режимов функционирования нового рабочего органа для мелкой обработки почвы с требуемыми показателями технологического процесса и с учетом свойств почвы. (Материалы и методы) Составлена схема силового взаимодействия. В результате анализа силового взаимодействия установили связь параметров рабочего органа с физико-механическими свойствами почвы. Получена зависимость параметров рабочего органа (угла крошения) с режимом действия агрегата (скоростью). (Результаты и обсуждение) Использованы представляющие научную новизну зависимости параметров и режимов функционирования культиватора от физико-механических свойств почвы и показателей технологического процесса. Для мелкой обработки почвы предложен рабочий орган с криволинейными поверхностями повышенной обтекаемости. Представлены варианты одноярусного и многоярусного расположения рабочих органов, определения их ширины для требуемой ширины захвата культиватора. (Выводы) Предложена методика инженерного расчета, в соответствии с которой установлены параметры и режимы функционирования орудия: угол крошения 15 градусов, длина 30 сантиметров, ширина 45 сантиметров, угол раствора 75-110 градусов, угол подъема 10 градусов при глубине 6-16 сантиметров и скорости движения агрегата до 14 километров в час. Технологический процесс характеризуется крошением почвы с характерным размером комка до 25 миллиметров, тяговым сопротивлением до 3,7 килоньютона.

Отметили, что в настоящее время в Республике Узбекистан рис возделывается в основном на рисоводческих кластерах по рассадной технологии. Несмотря на минимальный расход водных и материально-технических ресурсов, сокращение сроков созревания и уборки урожая, эта технология применяется недостаточно широко. Выявили, что одна из причин заключается в отсутствии у специалистов рисоводческих хозяйств научно обоснованных данных о технических средствах для выращивания риса кластерным методом. (Цель исследования) Обосновать состав, тип и количество технических средств, обеспечивающих повышение уровня механизации производства  при рассадной технологии посева риса. (Материалы и методы) Использовали правила монографического наблюдения, анализа и синтеза информации, нормативные методы и основные положения эксплуатации машинно-тракторного парка. (Результаты и обсуждение) Объектом исследования выбрали  рисоводческий кластер TCT RICE с посевной площадью 2700 гектаров. Привели основные технические характеристики рассадопосадочной машины PRO-600V. При обосновании состава, типа и количества технических средств для реализации производственного процесса за основу приняли операции, предусмотренные типовыми технологическими картами выращивания риса. На основе девяти критериев оценки определили состав, тип и количество машин для основных агротехнических операций: вспашки, подготовки полей к посеву, посадки рассады, возделывания растений, уборки и транспортировки урожая. (Выводы) Полная механизация производственного процесса на посевной площади рисоводческого кластера TCT RICE достигается использованием 15 типов технических средств общим количеством 301 единиц. Полученные результаты могут служить первичным материалом при составлении машинно-тракторных рисоводческих агрегатов и обосновании ремонтно-обслуживающей базы рисоводческих кластеров.

Отмечено, что изучение процессов сепарации семян сои в вертикальном глубоком пневмосепарирующем канале способствует повышению технико-экономических показателей в устройствах зерноочистительного оборудования. (Цель исследования) Обосновать толщину сужающих перегородок в вертикальном пневмосепарирующем канале. (Материалы и методы) Использовали разработанный макетный образец вертикального глубокого пневмосепарирующего канала, состоящий из трех секций разной высоты, при очистке семян сои. Обосновывали оптимальную толщину сужающих перегородок в канале. Определяли полноту выделения примеси и эффективность процесса сепарации семян в вертикальном пневмосепарирующем канале при очистке семян сои при максимальной удельной зерновой нагрузке. (Результаты и обсуждение) Определили: оптимальная толщина сужающих перегородок составляет 70 миллиметров при максимальной удельной зерновой нагрузке 5 килограммов на один сантиметр квадратный в час. Потери семян не превышают 3 процента в пневмоканале с сужающими перегородками, полнота выделения примеси фракции «Отход» 74 процента. Эффективность процесса сепарации составила 71 процент, чистота фракции «Семена» 81 процент за один проход на предварительной очистке. (Выводы) Установили, что применение сужающих перегородок в вертикальном пневмосепарирующем канале при очистке семян сои способствует увеличению удельной зерновой нагрузке до 5 килограммов на 1 сантиметр квадратный в 1 час в сравнении с традиционными пневмосепарирующими каналами до 2 килограммов на 1 сантиметр квадратный вчас. Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить потери семян сои до 3 процентов (при исходных требованиях не более 10 процентов) за один проход, а также снизить электропотребление машины с 4,5 до 2,25 киловатт-часа.

Показали, что совершенствование конструкции сепарирующих устройств машин для уборки лука путем установки различных типов интенсификаторов сепарации не в полной мере повышает качество очистки товарной продукции. Отметили необходимость соблюдения жестких технологических параметров настройки сепарирующих систем (подача луковиц на штифтовое полотно без потерь, снижение максимальной скорости соударения с рабочими элементами установки , улучшение полноты очистки). Показали, что одним из вариантов интенсификации очистки лука-севка от почвы и соизмеримых с ним почвенных комков может стать увлажнение вороха при сепарации с ультразвуковым воздействием. (Цель исследования) Определить теоретические закономерности интенсификации очистки лука-севка от механических примесей. (Материалы и методы) Использовали методы системного анализа и синтеза, физического моделирования, основанные на теории вероятности и принципах математической статистики, численные методы решения аналитических зависимостей, методы классической механики – основные положения теории разрушения, механики грунтов. (Результаты и обсуждение) Обосновали необходимый рациональный режим интенсификации уборки лука-севка и очистки его от механических примесей, функциональную схему машины для уборки лука выкапывающего типа с модулем ультразвуковой очистки, учитывающую функции состояния, внешнего и управляющего воздействий, а также показателей качества работы. (Выводы) Разработали конструктивную схему сепарирующего модуля уборочной машины с ультразвуковым воздействием для совершенствования процесса очистки лука-севка, исходя из условий максимального просеивания почвенных и других примесей в пределах агротехнических требований (не менее 98 процентов), а также сокращения до минимума потерь (не более 2 процентов) и повреждений луковиц (не более 2 процентов).