近几年植保无人飞机可以说不是一般的热,仅上市公司就有十几家在炒作无人机的概念。2017年十几家无人机企业融资超过10亿元,2018年无人机卖得相当火爆,有专家预测会超过2万台,比2017年同期翻番增长。
然而,不管市场如何火爆,却有个致命的缺点,当前主销的多旋翼植保无人机载荷量太小,作业时间短,速率低,机手很难挣到钱。
当前市面上销量较大的大疆MG-1P和极飞P20有效载荷量都是10kg,一次作业续航10~25min,真实作业时间不到10min,一次起飞有效作业面积0.87~1.33hm2(13~20亩),可以说是频繁起步,匆忙作业,机手手忙脚乱的,但一天干不了多少活。
据业内专家介绍,目前电动多旋翼机很难解决这个问题。要想提高载质量和延长续航时间,就要大功率电机和加装更多组电池。但是大功率电机和大电池本身需要更多的起飞动力,并且成本会数倍增加,所以理论上可行,事实上并不可行,电动多旋翼陷入了“囚徒困境”。
解决这两个问题目前只有改变动力源,如采用燃油驱动的方式,将电机变为发动机,进而将电换成油,用传统的最有效的方式来解决无人机载质量与续航的瓶颈。这就是今天我们要重点探讨的油动多旋翼植保无人飞机。
本文重点要介绍的是多旋翼植保无人机中的另类:油动多旋翼直驱植保无人飞机。从全球范围看,搞油动多旋翼植保无人飞机的只有中国,并且据笔者所知,中国目前也只有两家公司在做。
直观看,油动多旋翼就是有几个翼就有几个发动机,并且机翼直接安排在发动机上。这是与电动最大的不同之处,所以如果看到真机的话也很容易分辨出来。根据其结构的不同,可将其分为两大类:燃油直驱多旋翼与燃油变距多旋翼。
既然说油动多旋翼植保无人飞机是一个“另类”,它与电动植保无人机的具体区别和优势在哪儿呢?
(1)使用成本低,收益高。
使用成本不仅是烧了多少油或用了多少度电,这里的使用成本是指机器折旧加上燃油和电池成本。
据常锋公司的测算,电动多旋翼飞机作业成本平均45~60元/hm2(3~4元/亩),而油动多旋翼作业成本是15~30元/hm2(1~2元/亩),是电动成本的1/3~1/2。
(2)载荷大,续航能力强。
前文说过,当前主销的电动单旋翼植保无人机有效载荷量都是10kg,一次作业续航10~25min,事实作业时间不到10min,可以说仍是介于消费级和专业级之间的一种过渡产品,远未达到成熟的农机产品的标准。
而油动多旋翼植保无人飞机,据常锋公司的实地测试看,最大载荷能达到100kg,最长续航时间4h。当然这是实验室里的最佳数据,真正靠谱的数据应该是载荷30~70kg,续航时间1~3h。
对比可知,明显的,电动植保无人机的有效载荷和续航能力与油动无人机不在同一个级别上,油动机优势不是一般的明显。
(3)作业面积大,效率高。
正是基于装的多、飞的时间长,所以油动多旋翼不会频繁起飞,而是可以一次完成30kg以上喷药作业和飞行1h以上。从实地情况看,10kg的电动多旋翼一天作业20~33.3hm2(300~500亩),而油动多旋翼一天可以作业100hm2(1500亩),个别大地块和配合高水平操控的话,一天可以作业200hm2(3000亩)。
(4)穿透力强,作业效果好。
非专业人士可能并不清楚,植保无人飞机打药时的穿透力与飞机的载质量是成正比的,因为载质量大、机翼长、旋转速度快,旋转所形成的风场也就大,穿透力就更强。很明显,60kg载荷量的油动多旋翼与10kg载荷量的电动多旋翼,其穿透力不可同日而语。这种强有力的穿透力对于玉米、甘蔗、果园等高秆、密植作物的植保效果非常好。