徐桃 解純玉

【摘 要】為降低農(nóng)業(yè)從事工作者的工作強(qiáng)度，促進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)，提高工作效率。特設(shè)計(jì)一款操縱簡便，穩(wěn)定性高，成本低廉。方便大范圍推廣的農(nóng)用噴霧飛機(jī)。該機(jī)具有雙操作系統(tǒng)，人工操作和遙控操作（預(yù)編程操作）；單架噴霧飛機(jī)可實(shí)現(xiàn)雙藥物噴灑無需中途更換藥物，自帶噴霧管道清洗。防止藥物混雜殘留?？蓪?shí)現(xiàn)一次上機(jī)，噴灑雙種農(nóng)作物或雙種藥液。減少勞動(dòng)浪費(fèi)，提升機(jī)器資源利用率；整機(jī)保護(hù)裝置，防止飛機(jī)空中停機(jī)、故障。防止藥物泄露，對環(huán)境造成污染，保證主要零部件的安全，降低損失成本；整架飛機(jī)均為拼裝設(shè)置，閑余時(shí)間可拆卸零放，減少占地面積。

【關(guān)鍵詞】噴霧飛機(jī)；單機(jī)雙藥液；雙操作系統(tǒng)

一、工作目的與研究原因

工作目的：降低農(nóng)業(yè)從事工作者的工作強(qiáng)度，促進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)，提高工作效率。

研究原因：隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)，成立大型農(nóng)業(yè)合作社已成為必然趨勢，大量的耕地由少量的人員耕種，小型農(nóng)業(yè)噴霧器已無法滿足大范圍工作的需求。如今各類噴霧飛機(jī)不勝凡舉，相對而言價(jià)格偏高，難以普及到廣大農(nóng)民。研究小型民用且低價(jià)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)噴霧飛機(jī)的迫切要求已提上日程。

二、 整機(jī)設(shè)計(jì)展示

2.1單機(jī)雙藥液噴灑轉(zhuǎn)換組

主體采用直徑50cm的油罐型容器，三個(gè)固定外接孔，一個(gè)為噴霧管道，一個(gè)為壓力孔，第三個(gè)為藥液注入。外加同種外形不銹鋼外殼，三個(gè)同心隔板由一軸固定連接在一起，將容器均勻分成三部分，軸的一端連外界控制器，通過機(jī)械齒輪或機(jī)動(dòng)使軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)隔板旋轉(zhuǎn)。三個(gè)隔板空間，分別裝有藥液A、藥液B、以及清水或清洗劑。當(dāng)一種藥液噴灑完畢或不在需要時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)隔板軸，驅(qū)動(dòng)隔板區(qū)域旋轉(zhuǎn)，首先進(jìn)行清水轉(zhuǎn)化，稀釋噴霧管道中殘留的藥液A，然后再次驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到藥液B對應(yīng)的隔板區(qū)間，再次進(jìn)行壓力注入，使藥液B流入噴霧管道進(jìn)行作業(yè)。從而降低飛機(jī)起降次數(shù)，提升整機(jī)的利用效率，更大范圍的進(jìn)行藥物噴灑作業(yè)。

2.2轉(zhuǎn)向控制件

一個(gè)轉(zhuǎn)向控制件，通過中心滑塊，調(diào)動(dòng)自身位置，可實(shí)現(xiàn)兩種轉(zhuǎn)向控制。當(dāng)滑塊處于右側(cè)位置可實(shí)現(xiàn)控制桿雙向操作均能使機(jī)翼右轉(zhuǎn)。當(dāng)滑塊處于左側(cè)位置時(shí)，可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)左轉(zhuǎn)彎。減少了零件的使用，簡化操作系統(tǒng)，降低成本及維修費(fèi)用，同時(shí)帶有自鎖功能，當(dāng)滑塊處于中心位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)自鎖功能。即無論操縱桿如何轉(zhuǎn)動(dòng)均不能帶動(dòng)機(jī)翼副翼轉(zhuǎn)動(dòng)，飛機(jī)處于直線運(yùn)動(dòng)，可預(yù)防誤操作及副翼故障造成的轉(zhuǎn)彎。

2.3雙操作系統(tǒng)

簡易的控制裝置，可實(shí)現(xiàn)機(jī)翼的升降，轉(zhuǎn)向，降落等常用必備操作。保留座椅位置。同時(shí)裝有遙控繼電器，接受3000米以內(nèi)的遙控信號，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，相當(dāng)于遙控飛機(jī)的放大版本。適用于飛機(jī)有效載荷降低，飛機(jī)起降跑道較短，情況復(fù)雜危險(xiǎn)性高的環(huán)境。同時(shí)降低載荷，延長飛機(jī)使用壽命?？蓴y帶攝像器材，在無法連接到無線信號的情況下可將收集到的信息儲存，回航時(shí)便可觀看，適用于農(nóng)作物的觀測，水位監(jiān)控，以及其他農(nóng)用勘測作業(yè)。在能搜到無線信號的地區(qū)，可將帶有遠(yuǎn)程控制或屏幕分享的軟件器材裝在飛機(jī)底部，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。例如一個(gè)像素較高，安裝有類似QQ視頻的手機(jī)，只要事先將手機(jī)器材切換到需要的功能。

2.4整機(jī)保護(hù)

飛機(jī)再空中作業(yè)時(shí)，遇到機(jī)械故障或不可抗拒的外力導(dǎo)致空中停車，螺旋槳停轉(zhuǎn)的情況。盡管固定翼飛機(jī)不同于直升機(jī)，在停車后不會直線降落，可利用滑翔降低對人員及設(shè)備的損害，但是在高重、高空、高速的條件下降落到地面產(chǎn)生的撞擊依舊會對人員造成傷害。即便有些飛機(jī)會在駕駛艙安裝氣囊，保護(hù)人員安全，但是飛機(jī)也會受到極大的損害（對于彈射座椅，由于要求過高，造價(jià)成本等原因考慮，不適合低端農(nóng)用飛機(jī)使用）。該型飛機(jī)在機(jī)身兩側(cè)偏后位置安裝有緊急降落傘，降落傘處于一個(gè)油罐類型的桶里，該桶上下兩端的蓋體均通過機(jī)械裝置控制，且連接兩側(cè)降落傘的軸為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，可實(shí)現(xiàn)兩桶的軸向旋轉(zhuǎn)，以確定桶的低端正好與風(fēng)向及飛機(jī)滑向平行。然后控制兩端的蓋體，使其旋轉(zhuǎn)脫離。風(fēng)從低端高速流入，將降落傘推出，等到飛機(jī)速度降低，再次開啟機(jī)頭位置的降落傘裝置，使其三點(diǎn)承受升力，確保飛機(jī)能平穩(wěn)安全的落地。

三、控制裝置使用說明

座椅前邊設(shè)有兩個(gè)踏板，一個(gè)操縱桿。左側(cè)踏板控制尾翼方向舵左轉(zhuǎn)，右側(cè)踏板控制尾翼方向舵右轉(zhuǎn)。操縱桿可向四個(gè)方向控制，向前，則控制尾翼升降舵，適用于降落時(shí)或飛機(jī)上升高度。左右方向結(jié)合控制件的滑塊位置實(shí)現(xiàn)機(jī)翼副翼左右升降，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能?？刂婆_顯示：溫度顯示，高度顯示，平衡狀態(tài)顯示。

平衡狀態(tài)顯示：在透明軟管里倒入紅色液體，將軟管兩端對齊對稱的固定在控制臺兩側(cè)，底板刻有數(shù)值，當(dāng)右側(cè)數(shù)值升高時(shí)，則表明左側(cè)機(jī)翼處于高位，當(dāng)數(shù)值達(dá)到警戒線時(shí)，需控制操縱桿及時(shí)轉(zhuǎn)向保持平衡，以免發(fā)生側(cè)翻。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈玉紅 何景武 《現(xiàn)代飛行器制造工藝學(xué)》 出版社：北京航空航天大學(xué)出版社 出版時(shí)間 2010-8-1 起止頁碼：13-17；114-134

[2] 薛明德，向志海 《飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)與基礎(chǔ)》 出版時(shí)間2009-9-1 起止頁碼：12-16

（作者單位：山東交通技師學(xué)院）