低空飞行观察”(low-A-O)

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FU-24

　　

巴西安博威公司的依帕内玛农业飞机

　　

PZL-106“乌鸦”

　　

波兰M-18“单峰骆驼”

　　

黑龙江龙垦通用航空公司一架澳大利亚生产的“空中农夫”PL-12-400型飞机。

　　

无人机在农场上空作业

　　第二次世界大战以后，化学杀虫剂滴滴涕、除草剂等农药相继出现，迫切需要一种高效率的喷洒机具。同时战后大量小型飞机过剩，纷纷转用到农业上来，农业航空遂得到迅速发展。目前使用较多的农业飞机包括：

　　PL-12“空中卡车”和“空中农夫”（澳大利亚）

　　“空中卡车”和“空中农夫”均源于新西兰第一种商业飞机——怀脱公司上世纪50年代中期由路易基·佩拉利尼（Luigi Pellarini）设计的“空中卡车”，利用了部分北美航空公司T-6“德克萨斯”/“哈佛”军用教练机的部件，如主起落架机轮、前起落架部件、油箱、410千瓦（550马力）普惠公司R1340星形活塞发动机。

　　PL-12“空中卡车”是澳大利亚全球飞机有限公司开发的农业机。原型机于1965年4月22日首次试飞，1966年2月10日获得型号合格证，1966年12月开始交付使用，截至1990年初共交付120架，用户包括澳大利亚、新西兰、丹麦、马来西亚、南非、泰国、南斯拉夫以及中国。主要用于喷撒干化肥和播种。由于该机独特的翼半双翼型的设计，使它在农田作业时，作业效率、机动性、抗腐蚀性和安全性等方面具有许多优点。

　　T-300“空中农夫”是PL-12的改型，装一台305马力达信·莱康明公司的IO-540活塞式发动机。原型机于1978年7月首次试飞，1981年进一步改进，改称T-300A。主要改进包括加大上机身结构，采用新的气动补偿副翼、角补偿升降舵和电动机械式襟翼，以减轻驾驶员的工作负荷。1986年获FAA合格证。

　　我国农航专业公司北大荒通用航空公司，是在1985年5月澳大利亚政府无偿援助我国4架“空中农夫”PL-12-400型飞机的基础上成立的，经过30多年的发展，2016年将成为拥有100架飞机的大型企业。据称，当年澳大利亚政府赠送的4架“空中农夫”中，截至2007年还有B-8504号一架适航，也是世界上该型号保存完好能随时起飞的唯一一架了。

　　PZL M-18“单峰骆驼”（波兰）

　　M-18“单峰骆驼”是波兰PZL-米莱克工厂生产的一种单发农业飞机，主要用于空中撒药和消防。

　　“单峰骆驼”的研制始于上世纪70年代中，得到美国罗克韦尔国际公司的协助。PZL-米莱克认识到要使产品进入包括西方市场的全球市场，获得FAA认证至关重要，因此请求罗克韦尔公司提供帮助。恰好罗克韦尔也需要在自己的农业飞机上采用波兰的大马力星形活塞发动机。双方合作的成果是，罗克韦尔公司的“画眉鸟指挥官”装了波兰的PZL-3发动机；而波兰设计师推出了装功率更大的ASz-62发动机的大载荷M-18“单峰骆驼”，机身结构改进、尺寸加大。外翼壁板和部分机身部件是采用“画眉鸟指挥官”的。

　　1976年8月27日首次试飞，1978年9月获得在波兰飞行的认证，随后很多国家都颁发了认证。各型“单峰骆驼”共生产了759架，共销售到24个国家，在美国就有200多架。PZL-米莱克于2007年被美国西科斯基飞机公司收购，但保留原来的商标。截至2012年，PZL-米莱克还在销售M-18B和M-18BS。

　　PZL-106“乌鸦”(波兰)

　　根据当年东欧“经互会”的安排，波兰负责为各成员国开发农业飞机，PZL-106“乌鸦”就是波兰PZL工厂设计的农业飞机，以取代性能不佳的PZL-101和老旧的安-2。

　　由于前苏联满足于安-2和希望研发一种喷气式的后继机，一系列方案从1963年持续到1971年。上世纪60年代末，波兰、苏联合作提出过一种装喷气发动机的农业机的方案，称M-15“贝尔芬格”，装一台14.71千牛推力的AI 25发动机。原型机1973年6月30日首飞，一度被大张旗鼓地宣传为“世界上第一个喷气式农业飞机”，但宣传很快就降温了，因为飞机性能虽好，但需要经过熟练训练的地面人员，而当年苏联和东欧国家并不具备这个条件，再加上1973年中东战争引发的“能源危机”，喷气式农业机耗油率很高，并不经济，导致M-15只生产了175架，整个计划就结束了。

　　1971年研发的PZL-106“乌鸦”71，于1973年4月17日首次试飞，1976年投产，产量约275架，在波兰、原东德、阿根廷等使用。

　　第一架原型机装298千瓦（400马力）的莱康明IO-720 平八缸发动机，木结构机翼，T形尾翼。先期造了几架原型机，最后又改为装441千瓦（600马力）PZL-3S星形发动机、金属机翼和常规尾翼，于1974年10月25日首次试飞。1976年开始生产，命名为PZL-106A。随后生产过几种装不同发动机的机型，如PZL-106AR、PZL-106AS，到1982年共生产了144架PZL-106A。

　　1981年5月15日，改进型PZL-106B试飞，改用了使用较短支柱的机翼，装PZL-3SR发动机，1984年开始生产。到1988年共生产了60架PZL-106B型。

　　作为“乌鸦”的第三步发展，还在PZL-106A、B型的基础上生产过装美国普惠公司PT6A-34AG（566千瓦/770马力）或捷克瓦尔特公司M-601D（544千瓦）发动机的涡轮发动机型“乌鸦”，垂直安定面加高，油箱加大，机头、驾驶舱布局改动，性能有所提高。

　　PZL-106各种型号总共生产了266架。1995年又重新开始生产，2001年波兰政府将PZL工厂卖给欧洲宇航防务集团西班牙航空公司（EADS CASA），截至2007年EADS PZL已向市场供应装M601-D1发动机的PZL-106BT（后改名PZL-106BT-601）或装PT6A-34AG发动机的 PZL-106BTU-34，但产量都很有限。

　　EMB 202“依帕内玛” （巴西）

　　伊帕内玛农业喷洒机是巴西航空工业公司（Embraer S.A.，亦称安博威）在上世纪60年代末，根据巴西农业部的订单研制的一款农用飞机，以取代进口飞机，成为巴西农用航空的主要力量。伊帕内玛使用灵活，不仅可用于农业喷洒，还可用于种植、鱼苗放养、消灭细菌和害虫等。

　　依帕内玛第一款机型EMB 200装260马力的发动机、固定桨距的螺旋桨、液压喷洒系统和容量为580升的料斗，1970年7月31日首次试飞，1971年12月通过了认证，1972年2月首次交付客户，主要用于消灭危及棉花作物的害虫。伊帕内玛飞机的销售量不断增加，1973年11月第100架飞机交付。1975年，乌拉圭牧农渔业部定购了10架伊帕内玛，标志着巴西航空工业公司首次实现出口。1980年，安博威收购了1954年成立、专门生产小型飞机的内瓦航空工业公司，伊帕内玛的生产活动于1982年转移到圣保罗州博图卡图的工厂继续生产。

　　多年来，伊帕内玛飞机不断改进，例如，采用了变距螺旋桨、加大了机轮、选用动力更强的300马力发动机、加大尾轮直径、使用新款减震器和翼型，等等。自1992年起，飞机喷洒箱的容量增加为950升，因此新的EMB 202型飞机被昵称为大伊帕内玛。除了喷洒容量增加外，EMB 202还在空气动力学方面做了多项改善，确保速度更快、飞行更稳定。此外，该款飞机还采用了创新型静电喷洒系统。

　　2005年3月15日，第1000架伊帕内玛飞机交付客户。巧合的是，该架飞机也是第一架采用320 马力乙醇发动机的飞机。此后，安博威开始提供从使用航空汽油（AvGas）过渡到以乙醇为燃料的改装服务。目前，在巴西服务的伊帕内玛机队中约有25%的飞机采用乙醇作为燃油。乙醇既可减少污染，也可延长发动机的使用寿命，降低飞机的运营成本。

　　伊帕内玛是全球首款采用乙醇驱动发动机并实现批量生产的机型。2005年，在英国 《国际飞行》组织的评选活动中，伊帕内玛获得了通用航空类“航空工业奖”。同年，美国的《科学美国人》将伊帕内玛乙醇发动机选入年度最重要的50项发明之一。2015年，依帕内玛采用新的有翼梢小翼的机翼，使飞机性能改进20%。

　　太平洋航宇公司FU-24（新西兰）

　　FU-24最初是美国设计师在1951年作为一种短距起落轻型攻击机设想的，原型机“保卫者”由加州弗莱彻航空公司制造，1953年试飞。后来日本生产过数量不多的“保卫者”。当新西兰农业航空运营商到美国寻找一种能替代战争剩余的“虎蛾”农业飞机（该机曾是新西兰农业航空的主力）时，美方在“保卫者”的基础上提出一个新设计——FU-24。新西兰农业飞机运营商收集了100多项修改建议，并成立“航空零部件公司”，着手在新西兰组装FU-24。头两架原型机是新西兰肉类生产商管理局作为财务担保，由新西兰CPC农业公司出资在美国生产的。第一架原型机于1954年6月14日在美国首次试飞，随后飞机被拆解、连同第二架还没有飞的原型机一起运回新西兰。原型机装225马力（168千瓦）的发动机，采用敞开式座舱。在正式投产前，飞机几经修改，改为封闭座舱，换装功率更大的260～310马力的大陆公司发动机。头70架是新西兰用美国零部件在新西兰汉密尔顿机场组装的。1964年新西兰得到了生产和销售权，到1992年停止生产，共制造了300架，有装备260马力、300马力和400马力发动机的不同改型。其中200多架在新西兰一直使用至今。第257架以后，发动机改为400马力（300千瓦）的莱康明O-720水平对置八缸发动机，原先的100多架也都进行了改装。

　　“克雷斯克”（Cresco）是太平洋航宇公司研制的FU-24的装涡轮螺旋桨发动机的改进型，在新西兰汉密尔顿生产。1977年设计，1979年首飞，1982年正式交付使用，有08-600和08-750两个型号，能在简易跑道上起落，起降滑跑距离短，和FU-24一样，十分皮实、安全，很受用户欢迎。

　　新西兰经营农业航空的主要企业之一Super Air公司目前有50多名员工和18架FU-24飞机。令人惊讶的是，该公司依然在使用着1954年制造的第一架FU-24 （当时还叫“弗莱彻”飞机）。他们用老飞机确保作业质量和飞行安全的诀窍是，一支技术熟练的维修工程师队伍，以及对飞机不断的改造和创新，除了换装涡桨发动机、更换仪表板、安装GPS系统等外，还有很多节省燃油、提高劳动生产率的改进。他们的飞机每飞行100小时进行一次40小时的定期维护。

　　运5和农5（中国）

　　运5是我国原南昌飞机公司在安-2的基础上仿制和发展的小型多用途飞机，1957年12月13日首飞成功，1958年3月定型投产，并命名为“丰收二号”，更名为“运输五”型，即运5，成为新中国自行生产的第一种运输机。

　　运5在南昌生产了728架，1970年5月转到石家庄飞机制造公司生产，1985年起基本型停产，着手研制改进型。新的运5B于1987年末首飞成功。在保持运5总体气动布局基本特点的基础上，一是换装了由波兰进口的ASz-621R16型发动机和AW-2螺旋桨；二是改善了飞机使用维护性和驾驶员的工作环境；三是改进了机载设备，换装了部分符合TSO技术标准要求的电子设备；四是新设计了农业喷洒系统。上述改进措施提高了运5B的可靠性，减轻了重量，提高了经济效益，商载由1200千克提高到1500千克。

　　前些年，运5系列飞机累计生产量已经超过1000架，成为我国生产批量最大、生产时间最长、飞行作业时间最多的通用航空机种。

　　农5A飞机是中航工业洪都自行研制的我国第一种农林专用飞机， 也是我国第一架从设计开始就全面按照中国民航适航条例第23部（CCAR - 23）正常类飞机适航要求而设计的机种。1987年11月开始研制，1989年12月首飞成功，1992年7月取得民航颁发的型号合格证，1995年6月获得生产许可证。

　　农5A飞机采用单发动机、单驾驶、前三点固定式起落架布局；装美国莱康明公司八缸水平对置400马力活塞发动机和哈策尔公司恒速三叶金属螺旋桨，采用了LS（1）-0417型超临界低速翼型和抗坠毁结构设计，装备了液态和固态物料的喷洒和播撒系统。该机能在超低空3～5米高度飞行，适用于森林、农田大面积的植物防病、灭虫、施肥、播种、除草、森林防火和其他相关的通用航空作业。

　　农5B在农5A基础上进行全新优化设计，2005年9月开始设计研制，2008年7月首飞成功。与农5A相比，农5B的起飞重量、飞行速度、飞行高度和航程都有了很大提高，机体和燃料箱增加了防腐蚀设计，调整了驾驶舱布局，使驾驶舱更为舒适。农5B还采用了下单翼、后三点式固定起落架和串列双座驾驶舱，而且外翼可拆卸，以便于公路运输。除具备一般飞机常有的动力、航电、机械等系统外，农5B飞机还具备特有的农业设备系统，适于执行喷洒、灭火和播种等任务。

　　农5B安装—台捷克沃尔特公司生产的M601F涡桨发动机，起飞功率为580千瓦，最大巡航功率为500千瓦。得益于发动机的强大功率，农5B的升限达到了6000米，可满足高原、次高原作业需要，作业能力大幅加强，与国际市场上同量级飞机相比有明显的竞争优势。

　　农业无人机异军突起

　　近年来，消费级无人机的大热带动了行业应用型无人机的发展，农业植保、电力巡线、消防作业等原本耗费大量人力、物力的工作，现在都可以由无人机“代劳”。

　　采用无人机进行“精准农业”的好处正在变得越来越清晰，农业也会成为无人机的最大市场之一。2013年，国际无人机系统协会发布了一份经济影响研究。研究预测，如果管理得法，从2015至2025年，无人机将为美国经济贡献821亿美元，其中农业贡献将占756亿美元，占比高达92%。

　　无人机在农业中的应用领域：

　　——农田药物喷洒。与传统植保作业相比，植保无人机具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点，为农户节省大型机械和大量人力的成本。有人预测，按照国家18亿亩耕地的红线，未来农业植保领域将会有千亿市场空间。我国著名无人机制造商大疆创新不久前宣布正式推出旗下首款用于农业领域的无人机产品——MG-1农业植保机。该机是一款实现防尘、防水、防腐蚀的工业级设计产品，配备了八轴动力系统，使其载荷达到10千克的同时推重比高达1：2.2，每小时作业量可达40~60亩，作业效率是人工喷洒的40倍以上。

　　——农田信息监测。无人机农田信息监测主要包括病虫监测、灌溉情况监测及农作物生长情况监测等，从而便于农民更好地进行田间管理。这项功能具有范围大、时效强和客观准确的优势，是常规监测手段无法企及的。

　　——农业保险勘察。农业保险公司为了更有效地测定实际受灾面积，进行农业保险灾害损失勘察，将无人机应用到农业保险赔付中。无人机具有机动快速的响应能力、高分辨率图像和高精度定位数据获取能力、多种任务设备的应用拓展能力、便利的系统维护等技术特点，可以高效地进行受灾定损任务。

　　尽管无人机在我国农业领域的应用目前以植保作业为主，但近两年来国内外多所高校和企业都在进行无人机在精准农业应用上的研究，揭开了无人机除植保应用外其他许多有潜在应用价值的领域，诸如：识别出苗率和作物密度、识别氮不足的小麦和玉米、评价作物早期健康情况、了解疾病症状、寻找虫害症状、监测杂草侵害、监测作物水分需求状况、记录耕作和作物轮作的影响、监测牛群的繁殖活动、采集牛场的表层温度、探测牧场中的病牛、识别具有破坏行为的牲畜，等等。

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