Влияние технических и эксплуатационных параметров на показатели авиационного опрыскивания воздушных судов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 629.735.45.01.014

ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ АВИАЦИОННОГО ОПРЫСКИВАНИЯ

ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

В.П. АСОВСКИЙ

Статья представлена доктором технических наук Козловским В.Б.

В статье рассмотрены особенности процессов авиационного опрыскивания сельскохозяйственных культур разными видами воздушных судов с учетом их параметров и режимов эксплуатации в условиях авиационнохимических работ и предложены обобщенные многофакторные выражения количественной оценки основных показателей авиаопрыскивания.

Ключевые слова: авиационно-химические работы, показатели опрыскивания, параметры воздушных судов.

При выполнении авиационно-химических работ (АХР), основной объем которых у нас в стране и мире составляет авиационное опрыскивание пестицидами сельскохозяйственных угодий, применяются различные виды и типы воздушных судов (ВС). Значительное видовое разнообразие таких ВС (самолеты и вертолеты разных схем, мотодельтапланы (дельталеты), автожиры) постоянно вызывает вопросы о предпочтительности того или иного вида ВС в сравнении с другими, причем у каждого вида есть свои сторонники и противники со своими аргументами. Предпочтительность ВС для выполнения АХР в целом и авиаопрыскивания в частности определяется целевой эффективностью использования ВС на этих работах, зависящей от многих внешних и внутренних факторов. Вместе с тем показатели целевого использования ВС на АХР неразрывно связаны с характеристиками внесения веществ на объекты обработки, которые определяются параметрами ВС и режимами проведения обработок в характерных условиях. В этой связи представляет практический интерес сравнительная оценка количественных показателей авиаопрыскивания разными видами ВС в сопоставимых условиях.

Важнейшими количественными показателями авиационного опрыскивания, связанными с характеристиками ВС и режимом внесения, являются: общая ширина захвата Ьё0 - расстояние в поперечной к линии пролета (ЛП) плоскости от точек осаждения частиц (капель) с наибольшим смещением в противоположных направлениях; начальный размер "несущих" капель Бк0, обеспечивающих максимальную ширину захвата; приведенный размах штанги опрыскивателя Ьшт0, позволяющий получать максимальную величину Ьё0 в условиях аэродинамической несимметричности осаждения на АХР.

С целью обеспечения методического единства формирования и удобства практического использования выражения оценки этих показателей авиаопрыскивания ВС различных видов в сопоставимых условиях формировались на базе массива результатов многовариантных расчетов. При этом использовался разработанный и апробированный на практике программный пакет моделирования осаждения частиц с применением нелинейных мультипликативных форм, включающих в себя наиболее значимые параметры ВС соответствующего вида, рабочие режимы полета (Ьр, Ур - рабочая высота (м) и скорость (км/ч) при выполнении авиаопрыскивания) при авиаопрыскивании и приведенные показатели внешних условий проведения АХР, к которым с учетом алгебраических ограничений структуры степенных форм и физической природы влияния факторов были отнесены коэффициенты учета бокового ветра со скоростью W (м/с): К№ = 1 + |^^|, поперечного уклона аё поверхности: Ка = соваё и совместного влияния ветра и уклона: Кате = 1 + aiWsinag ^ > 0 и аг > 0 при ветре и уклоне справа по полету).

Характеризуя сформированные модели, необходимо отметить следующее:

- ввиду стохастической природы движения капель объективным расчетным показателем

являются величины, определенные по базовым координатам осаждения и эквивалентные

средним значениям по серии экспериментов;

- максимальные боковые (поперечные) смещения капель разных фракций для соответствующего режима зависят от координат и параметров их выпуска и отличаются друг от друга, при этом в заданных условиях начальный размер капель обеспечивает с учетом особенностей их движения в следе ВС максимальные смещения в одном или обоих направлениях от ЛП;

- в условиях несимметричности следа ВС боковые смещения в противоположных направлениях могут различаться по величинам и размерам "несущих" капель, например, большие ^| с наветренной стороны обеспечиваются более крупными каплями, что учитывалось при формировании математических моделей;

- ввиду особенностей внесения рабочих жидкостей (РЖ) на АХР расчеты проводились с ограничением времени осаждения капель двухкратным периодом возникновения "пика" распределения скорости итах на объекте обработки, что обеспечивает максимальное использование энергии индуктивного следа при воздействии на обрабатываемые культуры с учетом инерционности их движения и минимизацию эффекта отклонений частиц от базовых траекторий;

- свойства используемых РЖ оказывают сильное влияние на показатели их внесения, которые могут отличаться до двух раз, в связи с чем для сопоставимости математических моделей в качестве типовой (модельной) РЖ для расчетов использовался водный раствор среднего по своим физико-химическим свойствам пестицида с его массовым содержанием 10 %, характерным для малых норм внесения (3 л/га - 25 л/га).

Показатели внесения одновинтовыми вертолетами модельной РЖ для типовой компоновки основной штанги вертолетов имеют вид (Я2 = 0,62 - 0,90, а = - 0,16):

7"вос ЛП п 0,092 тч 0,123 _ 0,143 /,ЛТ> Ч“0,023 0,752 < 0,208 тт- -0,183 т/-0,145 т,- 9,572 т,-6,056 . (Л\

Цо = 30,7 тс/ О нв О нв (ЮЯ) ^, П л, Ь р, ур , К К а К а№ , м; (1)

^вос 00 Г 0,415 у'ч -0,891 -0,283 (г<0\-0,096 0,489 ., 0,037 лТ 0,046 т,- 0,047 т,- -3,547 т,-0,261 . /0ч

Око = 22,6 т(/ О нв, ^ (юЯ) нв, П л, Ь р, Ур, К ^ К а , К а-^у , мкм; (2)

7"вос лтс 0,500 тч - 0,078 -0,079 ч 0,002 0,647 ., - 0,072 л т 0,169 т,- 0,026 т,- -9,478 т,- -0,374

Ьшто = 0,035 т(/ Онв, Онв, (юЯ)нв Пл, Ьр, Ур, К^v, Ка , Ка«, , м, (3)

где т0 - взлетная масса, кг; Бнв, онв, (юЯ)нв, пл - диаметр (м), заполнение, окружная скорость (м/с) и количество лопастей несущего винта (НВ).

Из представленных выражений можно отметить следующие основные закономерности показателей опрыскивания вертолетов одновинтовой схемы (ВОС) для рассмотренного случая:

- более тяжелые вертолеты с увеличенной нагрузкой на НВ с большим заполнением при прочих равных условиях имеют большую ширину захвата, обеспечиваемую более крупными каплями и большим размахом штанги;

- рост высоты полета дает возможность увеличить ширину захвата ВС и уменьшить при этом потребный размах штанги, однако приводит к необходимости использования более крупных капель ввиду их усиленного испарения;

- увеличение скорости полета приводит к снижению общей ширины захвата и росту потребного размаха штанги опрыскивателя и размеров "несущих" капель;

- при опрыскивании горизонтальных участков усиление бокового ветра приводит к нелинейному росту ширины захвата и необходимости использования большего размаха несимметричной установки распылительных устройств (РУ) штанги и поля диспергирования РЖ;

- при обработке склонов в условиях безветрия имеет место уменьшение общей ширины захвата и необходимость увеличивать размах штанги и начальный размер "несущих" капель;

- наибольшая управляемая общая ширина захвата при некотором увеличении приведенного размаха штанги и начального размера капель наблюдается при обработке склонов с нисходящим боковым ветром.

Как показывают расчеты, при заданных параметрах НВ рост массы ВОС в 10 раз для рассмотренных режимов приводит к увеличению Ь^ и Ьшто, соответственно, в 2,22 и 2, 83 раза при практически одинаковых величинах Бко. Таким образом, увеличение размерности вертолетов не приводит к пропорциональному росту ширины захвата при опрыскивании, причем наилучшие удельные показатели опрыскивания, в частности, по соотношению Ь^ и Ьшто, имеют более легкие вертолеты. В свою очередь, при реализации среднестатистических для различных взлетных масс ВОС параметров их НВ (более легкие вертолеты имеют, как правило, меньшее количество лопастей, заполнение, нагрузку на винт и рабочие величины окружных скоростей) вышеназванное увеличение т0 по Ь^, Ьшто, и Бко составляет 6,23; 6,73 и 3,15 раз при "сходимости" их значений относительно принятых в качестве средних параметров НВ в диапазоне т0 = 2500 кг - 3500 кг, хотя и в этом случае более легкие вертолеты по удельным показателям имеют некоторое преимущество перед тяжелыми. Примечательно, что максимальную ширину захвата для легких "среднестатистических" ВОС (т0 < 1500 кг) в отличие от более тяжелых обеспечивают мелкие капли с Бко до 200 мкм, что характерно для норм внесения до 6 л/га - 10 л/га, которые наиболее приемлемы для легких вертолетов с учетом их небольшой полезной нагрузки.

Вертолеты соосной схемы (ВСС) имеют отличные от ВОС интегральные показатели осаждения, которые при использовании отмеченного ранее модельного водного раствора можно оценить как (Я2 = 0,68 - 0,91, а = 0,75):

Твсс 0 по 1 ,~ч-5 0,779 тч -1,328 -0,575 \ 1,951 и 0,146 Лт -0,085 т/- 0,303 т/- 4,666 т/- -1,555 ,

Ьgо =2,83 10 mo, О^, ^ (юЯ)нв Ьр, ур , КV К«, Ка^; ,м; (4)

■рч всс г\ л л 0,203 у'ч -0,318 0,309 /, Ат> \ 0,563 1 0,210 т г 0,254 ту 0,163 ту -4,060 ту 0,281 /сч

Око = 0,41 ^ Онв, анв (юЯ)нв Ьр, Ур, КV Ка , К(у , мкм; (5)

Твсс о 7о 1Л^ -0,151 ^ 0,934 0,576 ч -2,354 и 0,040 лт 0,387 т/- 0,314 т/- -12,513 т/- -0,038 ,г\

Ь што = 3,78 10 то , О нв анв (юЯ) нв, Ь р, V К V К а , К аw, , м. (6)

Как показывают расчеты, ВСС в силу особенностей вихревого следа в сравнении с сопоставимыми одновинтовыми вертолетами на характерных для опрыскивания полевых культур режимах полета в среднем имеют на 10 % - 35 % большую общую ширину захвата при меньших на 10 % - 25 % размерах определяющих ее несущих капель РЖ и на 20 % - 35 % размерах

штанги. Примечательно, что при увеличении рабочей высоты более 10 м отличия показателей

этих вертолетов нивелируются ввиду общего уменьшения влияния индуктивной составляющей на движение оседающих капель.

Аналогичны рассмотренным ранее расчетные выражения оценки показателей опрыскивания автожиров (гиропланов, ГП) имеют вид ( Я2 = 0,68 - 0,93, а = 0,24):

7"гп с ->л т 0,294 тч -0,131 _0,018 , 0,193 Л т 0,054 тг 0,429 т/- 2,369 ^ -3,886

Цо = 5,34т 0, Б ^, °нв Ь р, ур, К № К (X, К а , м; (7)

Т^гп ЛЛ о т 0,089 тч -0,141 „.0,091 и 0,004 лт 0,252 тг 0,082 т/--0,438 ^ -0,411

Око = 32,8 то, Онв, анв Ьр Ур, КV Ка , КаV,! , мкм; (8)

7"гп л лол ™ 0,107 тч1,055 „-0,264 и -0,252 лт 0,407 тг 0,133 т/- -11,863 ^ 0,291

Ьшто = 0,020 то, Онв анB, Ьр, ур, КV Ка , Кате , м, (9)

из которых можно отметить общность влияния размерности и параметров НВ автожира, режимов полета и условий при опрыскивании на его показатели с традиционными винтокрылыми ВС (вертолетами).

С целью сравнительной оценки влияния параметров винтокрылых ВС и режимов их полета на показатели опрыскивания на рис. 1 показано расчетное изменение общей ширины захвата (а), размеров "несущих" капель (б) и размаха штанги (в) для вертолетов одновинтовой (1В) и соосной (2В) схем, а также автожиров (1 А) в зависимости от их взлетной (полетной) массы при

типовых для них параметрах НВ (1В: р = 20 кг/м2, о = 0,05, юЯ = 180 м/с; 2В: р = 25 кг/м2,

о1 = 0,03, юЯ = 180 м/с; 1А: р = 10 кг/м2, о = 0,04, юЯ = уаг) и выполнении характерных обработок раствором пестицида (№ 1: Ьр = 5 м, Ур = 60 км/ч, W = ag = 0; № 2: Ьр = 3 м, Ур = 80 км/ч,

W = 2 м/с, аё = 0; № 3: Ьр = 20 м, Ур = 80 км/ч, аё = 10°, W = - 2 м - ветер вниз по склону при обработке лесов).

Из расчетных данных можно выделить следующие основные закономерности опрыскивания сопоставимых винтокрылых ВС в характерных условиях:

0 1000 2000 3000 4000

Мо, кг

350 -

325 -

300 -

275 -

25(1 -

,о к а

225 -

200 -

175 -

150 -

№ 1 (1В) № 1 (2В) № 1 (АВ)

- -О- -№ 2 (1В)

2 (2В) № 2 (АВ)

- о- - № 3 (1В)

- ■ ■ № 3 (2В)

- • Д- • № 3 (АВ)

„ - • <

1000 2000 3000

Мо, кг

4000

0

Мо, кг

а б в

Рис. 1. Расчетные величины общей ширины захватов (а), размеров несущих капель модельного раствора пестицида (б) и потребный размах штанги (в) винтокрылых ВС различной массы для

характерных режимов авиационного опрыскивания

- более тяжелые винтокрылые ВС имеют большую ширину захвата, при нелинейной (с замедлением) связи массы и ширины захвата, близкой для ВОС и ГП;

- соосные вертолеты имеют большую ширину захвата в сравнении с ВОС и автожирами, при этом рост т0 для заданных режимов уменьшает эти отличия;

- рост высот полета и усиление бокового ветра при опрыскивании винтокрылыми ВС приводит к значительному увеличению ширины захвата;

- характерный диапазон размера капель РЖ, обеспечивающий наибольшую ширину захвата винтокрылых ВС, определяется значениями 150 мкм - 350 мкм, при этом для ГП с небольшой нагрузкой на НВ указанный диапазон составляет 150 мкм - 220 мкм;

- потребный размах штанг опрыскивателей винтокрылых ВС на характерных режимах АХР нелинейно (с замедлением) растет для более тяжелых ВС, в том числе при увеличении внешней асимметрии работы НВ, при этом по отмеченным ранее причинам ВСС имеют минимальные сравнительные размахи штанг, автожиры - наибольшие, а ВОС занимают промежуточное положение между ними;

- наивысшую эффективность приведенного к Бнв бокового смещения капель РЖ от ЛП имеют легкие вертолеты и ГП, при этом увеличение массы ВС в 10 раз (с 500 кг до 5000 кг) приводит к уменьшению Ьё0 в 1,8 - 2,4 раза при сопоставимости относительных изменений для ВС с одним НВ и большей чувствительности к такому изменению ВСС, причем ГП с малона-груженным НВ имеют минимальные величины Ьё0;

- более тяжелые ВСС имеют меньшие приведенные значения Ьшто , а одновинтовые вертолеты отличаются примерным постоянством размахов по массе, в то время как ГП отличаются ростом приведенного размаха штанг при увеличении их размерности;

- для характерных режимов использования винтокрылых ВС значения размаха штанги лежат в диапазоне Ь шт = 0,3 - 0,7, при этом меньшие величины относятся к ВСС, большие - к ГП, а "промежуточные" (0,5 - 0,7) - к ВОС.

Выражения оцен и базовых по азателей внесения РЖ на АХР с учетом сделанных ранее замечаний для самолетов-монопланов имеют вид (а = 0,74):

Нкр = Ир + Иш + Икр - высота крыла над обрабатываемой поверхностью, м; Иш - высота основных стоек шасси самолета, м; Икр - высота крыла самолета относительно низины фюзеляжа, м; Хс - центровка самолета, %; К = 1 + азак /60 - коэффициент использования закрылков; азак - угол отклонения закрылков в полете над участком, град.

Характеризуя эти выражения, можно особо отметить, что показатели АХР однозначно не определяются ни одним из рассмотренных в них факторов (|гху| не более 0,6 - 0,7), т.е. на показатели осаждения оказывает влияние совокупность факторов, учет которых в многофакторных

влияние на эти показатели оказывают параметры ВС, связанные с интенсивностью и конфигурацией его вихревого следа.

На основании проведенных расчетов можно констатировать, что для показателей опрыскивания наблюдается высокая чувствительность к выделенным параметрам, при этом характерно:

- диапазон изменения показателей авиаопрыскивания для сельскохозяйственных самолетов (СХС) монопланов равной взлетной массы при варьировании их параметров и режимов АХР составляет до 30 % от средних значений, что определяет необходимость оптимизации этого комплекса;

- схема размещения крыла монопланов при типовой компоновке опрыскивателя практически не оказывает влияния на показатели АХР в сопоставимых условиях (отклонения ± 2,5 %);

- наибольшее влияние на показатели опрыскивания монопланов (m0 = const) оказывают параметры крыла (отклонения до ± 10 % - 15 %), при этом для повышения ширины захвата предпочтительны прямоугольные крылья большого удлинения с малой нагрузкой;

- соотношение общей ширины захвата и размаха штанги монопланов при безветрии лежит в диапазоне 3 - 5 и растет для более тяжелых самолетов;

- "несущие" капли модельного раствора пестицидов для СХС монопланов в типовых условиях опрыскивания имеют размер 190 мкм - 220 мкм и при одинаковых режимах внесения уменьшаются для более тяжелых самолетов;

- потребный размах штанги опрыскивателей монопланов примерно пропорционален m00,35 и составляет 60 % - 90 % от размаха крыла с уменьшением этого соотношения для более тяжелых машин.

Для самолетов бипланной схемы выражения оценки общей ширины захвата, размеров капель и размаха штанги имеют вид (а = 1,20):

выражениях обеспечивает детерминацию в пределах Я2 = 0,8 - 0,9, причем наиболее сильное

(13)

D сб = 1 24 m -0,419 S -1,117 L 3,715 К 1,703 m -1,583 н -0,026 н 0,297

(14)

где Ккр = Ькн/Ькв - отношение размахов нижнего (Ькн) и верхнего (Ькв) крыла; Нкк - средняя высота бипланной коробки, м.

Сравнение выражений для СХС монопланной и бипланной схем показывает, что влияние выделенных для них факторов на показатели внесения близки, однако для бипланов имеется ряд особенностей, в частности:

- боковой ветер и уклоны поверхностей оказывают гораздо более сильное влияние на ширину захвата и размах штанги биплана в сравнении с монопланом, что связано с более сложной конфигурацией системы вихрей биплана;

- для самолета-биплана изменение центровок более ощутимо сказывается на показателях внесения по причине сильного влияния аэродинамических сил на крыльях и поверхностях управления при их компактном размещении на параметры его следа;

- на показатели процессов осаждения капель РЖ, выпущенных с биплана, сильное влияние оказывают параметры его бипланной коробки.

Расчеты показателей опрыскивания бипланов для характерных значений Ккр = 0,7 и Нкр » Нфюз позволяют дополнительно отметить:

- показатели опрыскивания бипланов характеризуются повышенной чувствительностью к параметрам самолета и режимам обработок (отличия до 40 %);

- ширина захвата и размах штанг бипланов нелинейно растут при увеличении взлетной массы, при этом величины Ьё0 и Ьшт для них в среднем на 8 % и 10 % больше и меньше данных монопланов;

- диапазон размеров "несущих" капель бипланов в типовых условиях авиаопрыскивания составляет 50 мкм - 400 мкм, т.е. характеризуется большим размахом и чувствительностью к параметрам СХС, режимам и условиям полетов;

- типовые самолеты-бипланы при прочих равных условиях отличаются повышенной эффективностью опрыскивания в сравнении с монопланами в части относительной ширины захвата (Ьёо = 2,6 - 5,4) и размаха штанги опрыскивателя (Ьшт~ 0,3 - 0,8) в среднем, соответственно, на 30 % и 17 %.

Для дельталетов (МДП) аналогичные представленным выше выражения оценки показателей осаждения модельной РЖ имеют вид (а = 0,40):

Гмдп 0,180 т 0,328 с -0,054 ,, -0,120 тт 0,185 -0,440 тт - 0,973 тг 0,233 тт - 0,789 . (Лг\

= 27,35 т^ Ькр т^ Нкр ур , Ка , К^v, Ка«, , м; (16)

■рч мдп /"уг-1 г 0,303 х - 0,205 о 0,167 0,030 тт 0,088 х т -0,051 т/* -3,551 т/* 0,142 т/* 0,396 /-1

О ко = 27,5 т / ь кр, Бкр т кр Нкр, Ур , К а , К w,, К , мкм; (17)

т мдп г\ г\ -I л 0,705 т 0,099 о 0,284 .. 0,378 тт -0,090 т т 0,054 ту* -5,043 ту* 0,143 ту* 0,651 /10\

ь што = 0,°!94т п ь кр Бкр т кр Нкр > К а К w К а ™ , м. (18)

Как видно из этих выражений, влияние параметров МДП, режимов их полета и условий обработок на показатели опрыскивания аналогично самолетам, при этом:

- более тяжелые МДП с повышенной нагрузкой на крыло имеют увеличенную ширину захвата, однако эта зависимость имеет "слабый" характер (Ьё0 ~ т0^) и в типовых условиях отличия данного показателя относительно невелики;

- рабочий диапазон "несущих" для МДП капель определяется значениями 120 мкм - 230 мкм, при этом меньшие значения соответствуют легким дельталетам с малонагруженным крылом, а большие - тяжелым МДП при внешней асимметричности;

- потребный размах штанги МДП нелинейно увеличивается при росте его полетной массы

(Ьшто ~ т0/4) и для характерных режимов обработок составляет 40 % - 90 % размаха крыла, причем меньшие величины соответствуют легким ВС с большим удлинением и малыми сужениями крыла;

- относительная ширина захвата МДП в условиях безветрия составляет в среднем 2,0 - 2,5 размаха крыла ввиду имеющихся ограничений по его нагрузке и растет при наличии ветра (примерно на 15 % на 1 м/с бокового ветра).

Полученные данные позволяют выделить следующие общие закономерности показателей опрыскивания "крылатых" ВС в сопоставимых условиях:

- абсолютные величины ширины захвата и потребных для ее обеспечения размахов штанг опрыскивателей нелинейно растут для более тяжелых ВС;

- для авиаопрыскивания при безветрии общая ширина захвата "крылатых" ВС составляет 2,0 -5,4 размаха крыла, при этом меньшие значения соответствуют малонагруженным крыльям МДП, большие - бипланам, а монопланы по этому показателю занимают промежуточное положение;

- размах штанг опрыскивателей этих ВС изменяется в пределах 30 % - 90 % от размаха крыла (меньшие значения соответствуют легким МДП и бипланам) и зависит от параметров и схемы ВС, режимов и условий выполнения обработок;

- диапазон изменения размеров "несущих" капель модельной РЖ соответствует 100 мкм -300 мкм и определяется параметрами ВС и режимом опрыскивания;

- влияние асимметричности опрыскивания аё) для "крылатых" ВС аналогично винтокрылым, хотя при малой нагрузке на крыло наблюдается повышенная чувствительность показателей осаждения к этому фактору;

- наивысшей эффективностью опрыскиваний, как соотношение ширины захвата (эффект) и потребного размаха штанги (потребный ресурс), характеризуются бипланы, особенно при т0 = 1200 кг - 1600 кг, легкие МДП (т0 < 500 кг), а также тяжелые монопланы.

Как показывают представленные материалы и проведенные расчеты, количественные показатели АХР находятся в тесной зависимости от основных параметров ВС заданного типа, условий и режимов полета при внесении веществ с заданными свойствами, и для каждого вида и типа ВС с учетом внутренних взаимосвязей и ограничений параметров описания ВС и его полетных параметров существуют характерные зоны "существования" показателей АХР в ожидаемых условиях их проведения. На рис. 2 в этой связи для примера показаны расчетные верхние ("макс") и нижние ("мин") границы таких зон для относительной общей ширины захвата (а), размеров "несущих" капель рассмотренного ранее модельного раствора пестицида (б) и относительного размаха штанги (в) для основных видов и схем ВС (монопланов - МП, бипланов - БП, ВОС - 1В, ВСС - 2В, автожиров - АВ и МДП) в зависимости от взлетных масс последних, полученные при варьировании параметров ВС и режимов полета при авиаопрыскивании.

На основании анализа показателей авиаопрыскивания разных видов ВС в его характерных условиях и режимах выполнения можно выделить:

- ввиду общности процессов осаждения РЖ в индуктивном следе ВС различных видов влияние сопоставимых показателей ВС, режимов выполнения и условий опрыскивания на показатели внесения аналогично, при этом отличия обусловлены особенностями конструкции и параметров ВС;

- винтокрылые ВС имеют более высокие показатели ширины захвата и эффективности процессов опрыскивания в сравнении с сопоставимыми самолетами и МДП равной массы, при этом по основным показателям и соотношениям ВСС схемы аналогичны бипланам, ВОС - монопланам, а автожиры - МДП;

- для типовых соотношений параметров ВС при увеличении их взлетной массы наблюдается нелинейный (с замедлением) рост общей ширины захвата и потребного размаха штанги, который не должен превышать размаха крыла или НВ, при этом легкие ВС имеют повышенную техническую эффективность опрыскивания;

- для характерных режимов авиаопрыскивания максимальная ширина захвата обеспечивается каплями с начальным диаметром 150 мкм - 300 мкм, которые в условиях бокового ветра и поперечных уклонов могут быть увеличены;

- при обработке участков в условиях бокового ветра и/или их поперечных уклонов повышенное боковое смещение и равномерность осаждения с наветренной стороны и по направле-

нию склона обеспечивается каплями с размерами более 250 мкм при использовании больших размахов штанги опрыскивателя;

- при усилении бокового ветра, росте температур воздуха и неустойчивости приземного слоя атмосферы на авиаопрыскивании целесообразно использовать РУ и режимы, обеспечивающие переход к более крупнокапельному диспергированию РЖ.

0 1000 2000 3000 4000 5000

Мо, кг

1,4

1,2

0,2

— МП-мин

- -о— — МП-макс

—♦— — БП-мин

- БП-макс

—е— — 1В-мин

— -о- ■ - 1В-макс

—•— — 2В-мин

- ■ 2В-макс

—в— — АВ-мин

— ■ - АВ-макс

1000 2000 3000 4000 5000 Мо, кг

0

а б в

Рис. 2. Расчетные диапазоны относительной общей ширины захвата (а), размеров несущих капель модельного раствора пестицида (б) и относительного размаха штанги (в) различных видов ВС в зависимости от их взлетной массы для авиационного опрыскивания

Проведенная оценка показателей авиационного опрыскивания разных видов ВС с учетом их параметров, режимов полета и условий выполнения АХР и полученные при этом аналитические выражения и качественные выводы могут быть использованы при сравнении ВС для проведения авиаопрыскивания, выборе рациональных параметров опрыскивателей и рабочих режимов полета ВС, проведении испытаний ВС для АХР и их технологических параметров и решения других вопросов.

INFLUENCE OF TECHNICAL AND OPERATION FACTORS ON INDEXES OF AIRCRAFT AERIAL SPRAYING

Asovsky V.P.

The article describes specific characteristics of processes of aerial spraying of agricultural crops with different types of aircraft taking into account their operation factors and modes while performing agricultural aerial works and offers generalized multiple-factor expressions of quantitative evaluation of the main indexes of aerial spaying.

Key words: aerial chemical work, spraying factor, aircraft characteristic.

Сведения об авторе

Асовский Валерий Павлович, 1963 г.р., окончил ХАИ (1986), кандидат технических наук, ведущий инженер по летным испытаниям, начальник отдела НПК "ПАНХ", автор 54 научных работ, область научных интересов - создание, испытания и оценка технических средств и технологий производства авиационных работ.