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    美国农用航空技术经验值得借鉴

       

发布日期:2013年6月26日  来源:中国农机化导报  作者:杨林



 

编者按:

通用航空作为民航事业的两翼之一,已被列入我国国家战略性新兴产业,随着国家在低空空域管理改革层面上的破冰,通用航空产业发展迎来了一个难得的历史机遇期。农用航空是通用航空的重要组成部分,中国农业机械化协会农用航空分会于518正式成立。去年年底,由农业部农机化管理司丁翔文巡视员带队的考察组一行八人赴美国进行了农用航空技术考察活动,在纳参观了美国农业航空展,在德州农工大学与此领域的著名专家兰玉彬教授就美国的农用航空发展及新技术应用进行了座谈和交流,以期为中国的农用航空事业提供参考和借鉴。

 

美国农用航空历史悠久

2012125,考察组一行在纳参观了美国农业航空展,展会展出了目前美国先进的农用机型和喷洒设备。在参观航展期间,考察组与美国农用航空方面有关专家和作业设备的制造企业代表等进行了交流。

1921年,美国使用飞机喷洒砷素剂防治牧草害虫成功,开创了农用航空的历史。1932Huff-Daland飞机制造公司在其原有机型的基础上进行改进,制造出一架应用于农业领域的飞机。与此同时,该公司在乔治亚州开始了农用航空作业商业化服务。后来,Huff-Daland公司将自己的农用航空部门出售给南方商业集团,从此成立了美国第一家农用航空服务公司——达美航空服务公司,这就是美国现在第三大航空公司达美航空公司(Dalta Airlines)的前身。达美航空服务公司成功地运营了农用航空作业的相关业务,其中包括飞行员培训、飞机维修与维护、完善作业技术、提供农作物植物保护方面的知识等全方位的服务。在这次航展上,展出了美国各时代的农用飞机历史文物,其中包括一架1941年制造的Piperj-3型农用飞机。

美国是目前农用航空应用最先进、最普及的国家。通过此次航空展,考察组了解到,美国在农用航空作业中使用的农用飞机品种大约为20多个机型,分为单翼、双翼和直升机,拥有农用飞机大约1万架,实际在用的农用飞机为4000架左右,注册农用飞机驾驶员2000多名,每年航空作业面积为3亿多亩,占总耕地面积的50%。美国现有农用航空公司2000多家,生产农用飞机、农用航空作业设备和相关器材的厂家有500多家,大型农用飞机制造企业有4家,其中空中拖拉机公司(Air Tractor)的产品在农用飞机市场占较大份额。

这次航展中,空中拖拉机公司展出的机型有AT-802A型和水陆两用AT-802F型飞机;THRUSH公司展出了画眉鸟510P型和510G型飞机;ROBINSON公司展出了罗宾逊R66型小型直升机。这三种机型是目前美国生产的最先进机型,也正是我国北大荒通用航空公司利用美国政府贷款要购买的三种机型,2013年要在我国的农用航空作业中正式应用。在飞机喷洒设备方面展出了三种型号的雾化器,AU-3000型、AU-5000型和AU6539型,喷嘴展出了目前较先进的CP-11T型。据了解,北大荒通用航空公司引进的喷洒设备为AU-5000型雾化器,较目前国内普遍应用的CYD-1型雾化器更具先进性。

先进经验值得我国借鉴

通过此次航展上与有关农用航空作业方面专家及在场的农用飞机驾驶员共同座谈交流,考察组总结出了美国发展农用航空的几点经验:

一是利用农业航空协会来管理美国的农用航空作业。农用航空作业技术标准、质量检测标准全部由协会制定,并由协会出面协调各方的关系。美国农业航空协会共有会员3700多名,以农用飞机驾驶员为主。

二是注重培训飞行员。美国农用航空飞行员普遍比较熟悉作业技术,能够安全使用各类农药,最大限度地避免喷施农药给生态和环境带来的危害。

三是重视提高农用飞机的利用率。美国农用航空领域以现代成本观念为核心,非常重视提高飞机的利用率。这是因为较高的农用飞机利用率,其作业成本相对降低,投资回收就会缩短;如果飞机的利用率不能提高,则作业成本就相对增加,该领域的持续发展和投资就将受到影响。但农用航空有天然约束,农业作业有季节性,喷洒农药的最佳时期很短,季节性的或需作业服务的时间一到,如果分别进行农航作业,现存的农用飞机仍不足应付;而时节一过则飞机、机组都处于闲置。所以,美国农用航空协会在这方面及时配合政府主管部门,针对需求对农用飞机进行统一协调调度,相对集中使用,随气候、温度、纬度及农作物品种、种植及需喷洒作业的时间差,组织对不同区域提供逐区农航作业服务。

四是增强对农用航空经济观念的认识。美国飞机喷洒农药更重视预防病虫害的发生,因为病虫害一旦大规模发生再进行全面防治,往往比预防大量增加成本,且对农业的危害也大幅增加。

遥感技术与精准施药前景广阔

126,考察组从休斯敦出发到得克萨斯州的德州农工大学进行参观学习。德州农工大学始创于1876年,是一所公立研究型综合大学,著名农用航空技术专家兰玉彬教授的试验室就坐落在这里。考察组与兰教授就高新技术在农用航空作业中的应用进行了座谈研讨,兰教授着重介绍了他近年所研究的主要成果:一是大面积病虫害信息获取技术(农用航空遥感技术),二是农用航空精准施药技术系统,包括航空施药变量控制技术、航空施药效果评价、航空喷药防漂移技术等。

农用航空遥感技术在精细农业中的应用主要是通过飞行器或人造卫星装载的传感获取即时田间数据,通过不同的电磁波段周期性地收集农作物和土壤确切信息,了解农作物和土壤的空间变异情况,进行管理决策。兰教授研究的是将TerraHauk遥感系统和MS4001高分辨率照相机装载在小型农用飞机或遥感飞机上,通过得到的数据和分析工具,就可以精确地进行最佳优化喷洒决策。

变量航空喷洒技术是适应不同地区、不同作物、不同土壤和不同作物生长环境的需要,变量航空喷洒技术成为精细农业体系中重要组成部分,该项技术是将不同空间单元的数据于多层数据(土壤性质、病虫草害、气候等)的叠加分析为依据,根据不同地块的不同要求,有针对性地进行播种、施肥、除草等项作业。

兰教授对这两项新技术的应用前景进行了分析。他认为,随着科学技术的发展,特别是近几年GPSGISCCD技术的不断发展,给农用航空遥感系统带来了很大的发展空间。精细农业技术的提高,农民对这些技术的需求也越来越强,因此,更多的技术人员也越来越熟悉这些技术,精准的农用航空喷洒作业系统使得农药的利用更加合理有效,从而满足农民的要求和达到了节能环保的目的。利用这些技术,美国典型的大型农场将大大受益,小型农户可以通过合作体系利用精细农业技术来紧急处理一些大面积病虫害问题,随着技术的发展,农用航空遥感技术必将在农用航空作业中发挥越来越重要的作用。

要发展有中国特色的农用航空

在回国前,所有参加考察的人员结合这次出国考察的体会,就中国农用航空将如何发展问题进行了一次小型的研讨,感慨良多。

与会人员普遍认为,一定要发展有中国特色的农用航空。目前,中国的农用航空在整体上是落后于发达国家的,特别是与美国的农用航空比,中国的农用飞机数量不足300架,而美国在用的农用飞机多达4000架;中国农用航空作业面积仅占总耕地面积的2.6%,而美国占50%。此外,中国目前的情况是飞机老旧、喷洒设备落后,但我们同时欣喜地注意到,我国北大荒通用航空公司发展势头十分强劲,机型、喷洒设备、农艺水平和规模等均可与美国的一些农用航空公司相提并论。因此,下一步应着重考虑如何发挥类似北大荒通用航空公司这样的企业在业内的引领作用。

客观地说,目前中国农用航空可谓处于一盘散沙的状态之下,为此,中国农业机械化协会成立了农用航空分会,以期充分发挥协会在农用航空发展中的作用,将“一盘散沙”凝聚起来。要达成这一目标,中国的农用航空业要得到发展,就必须有中国自己的高新产品,如农用飞机、喷洒设备等;要尽快提高农用航空从业人员的技术素质,包括飞行人员、机务维修人员、地面组织人员和农艺技术人员;还要建立健全农用航空作业技术标准化的管理、监督体制,提高农用航空作业质量和效果。

 

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