Технический облик беспилотной авиационной системы вертолетного типа для внесения пестицидов и удобрений

Отметили, что при формировании технического облика беспилотной авиационной системы для внесения пестицидов и удобрений необходимо учитывать взаимосвязь беспилотного и наземного авиационных комплексов. (Цель исследований) Разработать технический облик беспилотной авиационной системы для внесения пестицидов и удобрений. (Материалы и методы) Использовали Методические рекомендации по применению средств химизации в системе точного земледелия (ВИМ), нормативно-техническую документацию на беспилотные авиационные системы. (Результаты и обсуждение) Разработали блок-схему алгоритма формирования облика беспилотной авиационной системы вертолетного типа для внесения удобрений и пестицидов, включающую разработку как беспилотного, так и наземного авиационных комплексов. Рассчитали аэродинамические характеристики беспилотного воздушного судна с соосной схемой несущих винтов, при взлетной массе 280 килограммов и полезной нагрузке 100 килограммов. Предложили  опрыскиватель в виде модульной конструкции. Обосновали структуру наземного авиационного комплекса в виде мобильного транспортировщика-заправщика с базовой транспортной платформой, подъемно-транспортным и заправочным модулями, универсальным  наземным пультом управления пилота-оператора. (Выводы) Сформировали рациональный технический облик беспилотной авиационной системы вертолетного типа для дифференцированного внесения пестицидов и удобрений в системе точного земледелия. Определили летно-технические ограничения при внесении удобрений и пестицидов беспилотным воздушным судном вертолетного типа: полезная нагрузка не менее 100 килограммов, рабочая высота полета 1,0-1,5 метра с огибанием рельефа сельскохозяйственного поля и уходом от возможных препятствий, рабочая скорость полета не выше 60 километров в час, автоматические взлет и посадка на ограниченную площадку, автоматический полет на скорости 60 километров в час на высоте 1 метр в режиме галсирования. Показали, что запас по статическому потолку без влияния земли при полетной массе 280 килограммов составляет 1300 метров, что позволяет летать в горных районах, например для обработки виноградников пестицидами. 

1. Барковский В.И., Скопец Г.М., Степанов В.Д. Методология формирования технического облика экспортно-ориентированных авиационных комплексов. М.: Физматлит. 2008. 243 с.

2. Полтавский А.В., Маклаков В.В., Аверкин А.Е., Полохов А.Н., Бородуля В.М., Бурба А.А., Семенов С.С., Седых Ю.И. Системные принципы создания и применения многоцелевых комплексов беспилотных летательных аппаратов. М.: ИПУ РАН. 2010. 102 с.

3. Гусейнов А.Б. Методика структурно-параметрического синтеза конструктивно-компоновочного облика беспилотного летательного аппарата // Труды МАИ. 2014. N49. С. 1-14.

4. Гусейнов А.Б., Маховых А.В. Методика формирования рационального облика бортового комплекса радиолокационной защиты беспилотного летательного аппарата // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20. N5. С. 98-106.

5. Austin R. Unmanned aircraft systems: UAVS design, development and deployment. Great Britain. Wiltshire. 2011. 365.

6. Valavanis K.P., George J. Handbook of Unmanned Aerial Vehicles. Netherlands. Springer. 2014. 22-30.

7. Duan H., Li P. Bio-inspired Computation in Unmanned Aerial Vehicles. Springer. 2014. 269.

8. Roskam J. Airplane Design, Part IV. DARcorporation. Lawrence, KS. 2007. 403.

9. Проектирование самолетов / под ред. С.М. Егера. М.: Машиностроение. 1983. 616 с.

10. Серебрянский С.А., Парненков А.Е. Подход к формированию технического облика беспилотного воздушного судна // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2019. Т. 19. N3. С. 43-52.

11. Анцев В.Г., Быков В.А., Парненков А.Е. Обоснование критерия эффективности при формировании технического облика беспилотного воздушного судна вертолетного типа // Вопросы радиоэлектроники. 2019. N9. С. 63-67.

12. Припадчев А.Д., Межуева Л.В., Султанов Н.З. Концептуальные основы проектирования облика летательного аппарата // Фундаментальные исследования. 2013. N6. С. 561564.

13. Быков В.А., Парненков А.Е. Формирование облика беспилотного воздушного судна вертолетного типа с учетом посадки на сложнодвижущуюся платформу // Вопросы радиоэлектроники. 2020. N3. С. 16-22.

14. Марченко Л.А., Артюшин А.А., Смиронов И.Г., Мочко­ва Т.В., Спиридонов А.Ю., Курбанов Р.К. Технология внесения пестицидов и удобрений беспилотными летательными аппаратами в цифровом сельском хозяйстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. Т. 13. N5. С. 3845.

15. Марченко Л.А., Мочкова Т.В., Курбанов Р.К., Краснобородько В.В. Основные требования к беспилотным летательным аппаратам для внесения удобрений и пестицидов // Вестник ВИЭСХ. 2018. N4(33). С. 107-112.

16. Марченко Л.А., Личман Г.И., Смиронов И.Г., Мочко­ва Т.В., Колесникова В.А. Дифференцированное внесение удобрений и пестицидов с использованием беспилотных летательных аппаратов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. N3. С. 17-23.

17. Марченко Л.А., Мызин М.В., Кузнецов И.В., Мочко­ва Т.В. Спиридонов А.Ю. Беспилотное воздушное судно вертолетного типа для внесения пестицидов и удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. Т. 14. N1. С. 61-68.

18. Шейнин В.М. Козловский. В.И. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолетов. Т.1. Весовой расчет и весовое проектирование. М.: Машиностроение, 1977. 344 с.

19. Смирнов И.Г., Марченко Л.А., Личман Г.И., Мочко­ва Т.В., Спиридонов А.Ю. Беспилотные летательные аппараты для внесения пестицидов и удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2017. Т. 11. N3. С. 17-23.

20. Токарев Ю.П., Макеев М.Р., Юмаев К.Р. Построение комплекса управления беспилотными летательными аппаратами с использованием стандартных компонентов // Информатика, телекоммуникационное управление. 2010. N6(113). С. 56-59.