超轻型直升飞机与固定翼飞机在森林病虫害防治应用中的比较研究

超轻型直升飞机与固定翼飞机在森林病虫害防治应用中的比较研究.txt如果我穷得还剩下一碗饭 我也会让你先吃饱全天下最好的东西都应该归我所有，包括你！！ 先说喜欢我能死啊?别闹，听话。 有本事你就照顾好自己，不然就老老实实地让我来照顾你！ 收稿日期 19990408 第一作者 黄向东 男 31岁 工程师

第14卷第3期长 沙 电 力 学 院 学 报 (自 然 科 学 版)Vol.14No.3. 1999年8月JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITYOFELECTRICPOWER(NATURALSCIENCE)Aug.1999 超轻型直升飞机与固定翼飞机

在森林病虫害防治应用中的比较研究 黄向东 方志蓉

(湖南省森林资源保护局 长沙 410077) (长沙电力学院学报编辑部 长沙 410077) 摘 要 对超轻型直升飞机与固定翼飞机在森林病虫害防治应用中的性能、喷洒效果、作业效率、使用费用、安全性

等方面进行了比较,结果表明,在山区森林病虫害防治中,超轻型直升飞机优于固定翼飞机,能有效地提高防治效果.

关键词 直升飞机 固定翼飞机 森林病虫害 防治 比较 分类号 S763.7

StudyonComparingHelicopterwith

PlaneApplicationinForestPestandDiseaseControl HuangXiangdong

(Wildlife&ForestPlantConservationBureauofHunan Changsha 410077) FangZhirong

(TheEditorialDept.ofJournalofChangshaUniv.ofElectr.Power Changsha 410077) Abstract

Thefunction,efficiency,span,feeandsafetyofthehelicopterandtheplaneinapplicationofthefor-

estpestanddiseasecontrolarestudied.Theresultsrevealthatthehelicopterisbetterthantheplaneinthefor-

estpestanddiseasecontrolinthemountain.Thehelicoptercanefficientlyimprovethecontroleffect.

Keywords Helicopter Plane Forestpestanddisease Control Compare 1 固定翼飞机在山区飞防中存在的 问题

随着造林绿化事业的迅速发展,现阶段我省的许 多山区都以中幼林、纯林为主.由于林分结构和树种 的变化,森林生态环境发生改变,对病虫害的自控能 力降低,在林龄结构上又大多处于易受侵害的病虫害 高发期,在客观上为森林病虫害的大量发生提供了条 件.50~60年代的无灾区,到80~90年代变为常灾 区.山区由于群山起伏、河谷纵横,山高路陡,地形复 杂,地被物多,树高林密,且交通不便,测报防治工作 难于开展,虽从日本、德国多次引进具有90年代中期 最新水平的地面喷药装置,但受药械射程高度小、林 中植被多等因素影响,地面药械无法进山作业,防治 效果十分不理想.从80年代以来,我省已应用4种固

定翼飞机进行了飞机治虫,由于固定翼飞机需要机 场,而在山区要寻找可以修建机场的地点有限,往往 修建的机场距离作业区较远,常常造成长时间的空 飞,使用固定翼飞机施药,只能使山顶、山脊受药,山 谷、山腰无法作业,防治效果差.广大丘陵区也因封山 育林措施的普及,林中植被丛生,地面药械施药困难, 使用固定翼飞机防治,因林地分散,有效作业面积小, 同时,修建机场投入大,利用率低,林业部门往往难于

承担飞防费用.尤其是风景区的名木古树,湖区防护林,只有1~2行树木,使用固定翼飞机有效面积更

小,经济上极不合算.加之,现有的国产固定翼飞机, 受飞机技术性能所限,爬升能力小,续航能力弱,起飞 滑跑距离长,造成现有的固定翼飞机在山区使用效价 比低,且难于满足飞防的各项技术要求,防治效果差. 因此,落后的防治药械是制约我省森林病虫防治的主 要因素.为此,我们需要从拓宽机型选择面入手来解 放现阶段防治落后的局面.

2 国内外民用直升飞机的应用情况

近20年来,世界民用直升飞机事业发展很快,据 统计,全世界现有民用直升飞机2万余架,其中尤以 发达国家拥有量居多,其中美国拥有10559架,俄罗 斯3506架,在日本80年代中期,每年在农林业上应 用直升机200余架,且都是轻型飞机,主要防治水稻 害虫.而中国仅有70多架民用直升机.现阶段直升飞 机在我国主要从事航空护林、航空摄影、航空探矿、海 上石油服务、抢险救灾、紧急救护、航空游览等方面, 在森林病虫害防治、监测工作中,直升飞机的使用完 全是一个空白.

3 超轻型直升飞机在林业飞防中使用 的可能性

1) 直升飞机与固定翼飞机的性能比较(见表1). 表1 性能比较

性 能运—五AD—200海燕650CAL超轻型飞机R22超轻型直升机 发动机功率(HP)12 空机重量(kg)32585.5 最大起飞重量(kg)52520 燃油重量(kg)90034562070 最大平飞速度(km/h)20

最小平飞速度(km/h)130—5060~700 巡航速度(km/h)50 起飞下降滑距(m)2

最大爬升率(m/s)52.5223~5 航程(km)12400

转弯半径(m)5005050500

抗风能力强弱弱弱强 乘座人员10人2322

机场要求(m)400×50150×20240×20150×200

根据山区地形特点和表1中各项飞机性能的比 较,直升飞机在森林病虫害防治中性能优点是: ① 不需要固定机场.直升机能够从耕地的边

缘、公路上、或者一辆卡车的顶部着陆,节省了航空 公司和林农整修航站点、跑道的经费开支.同时,也 可以不用专用机库存放飞机.

② 转弯半径小.由于山区山峰林立,山与山之 间间隔短,而固定翼飞机最小平飞速度快,所以需要 较大的转弯半径,而直升机可在空口悬停进行掉头, 十分灵活.

③ 爬升率大.表中所列的几种固定翼飞机的

爬升率有好、有坏,但它们都无法做到垂直上、下飞 行,而直升飞机则可以,直升飞机的超低空作业性能 也远远好于固定翼飞机.

④ 空飞率低.直升机可停留在作业区的空地

上进行就地加油、加药,起飞后就可作业,将飞机的 无效作业时间减少到了最低程度,而固定翼飞机则 有一个较长的途中飞行时间.

⑤ 在相对高差大的群山起伏的复杂地带和分 散零星的小面积林地作业,只有R22超轻型直升机 才能承担,别的药械毫无办法.

⑥ R22超轻型直升飞机使用简便、维护简单. 本机操纵简单,驾驶技术容易掌握,机务维护工作量 不大,一位经验丰富、技术熟练的机械师足以胜任. 2) 直升飞机与固定翼飞机喷洒效果的比较 根据国外超轻型直升飞机的使用情况以及我国 使用固定翼飞机在防治喷洒效果方面进行了以下比 较(见表2).从表2可看出直升机的喷洒效果要好, 主要是:

① 叶片正反面可附有雾粒.直升机没有稳定

的速度,可以从零速直接飞到正常速度,低速条件下 作业有较好的雾滴覆盖,特别是旋翼产生的下洗气 流,可减少雾粒的漂散,同时由于下洗气流而产生上 升气流可使雾粒直接碰撞到植物叶片的正反面.

280 长沙电力学院学报(自然科学版) 1999年8月表2 喷洒效果

项 目运—五海燕650CAI超轻型飞机R22超轻型直升机 装药量(kg)800~1000kg100kg80151

最低喷洒高度(m)20m以上10~208~101~3 有效喷幅(m)603010~1513

架次作业面积(hm2)133.3~266.713.3~46.76.7~32.060

作业时速(km/h)160110~12070~80171~0km/h 雾粒粘附面单面单面单面双面 作业需要人数20以上65~63~4 单株喷洒不能不能不能能

② 具有单株喷洒能力.由于直升机具有空中 悬停功能,如果装置单枪喷头可很好地对高大古树 名木进行防治.

③ 直升机作业较固定翼飞机可最大限度地减 少环境污染.由于直升机行进速度变化较大,所以对 城镇、湖泊、河流或其它敏感环境可较好避开,减少 农药对环境污染.

④ 超轻型直升飞机在飞防作业中所需工作人

员少,主要有驾驶员、加药员、加油员、维修员组成. 3) 直升飞机与固定翼飞机作业效率的比较.

表3 直升机与固定翼飞机1机1日的作业面积比较(hm2) 分 类 用药量 日 本 小型直升机中型直升机 中 国

小型飞机中型飞机

农作喷药150~200205-300320~400

物防LV250~350350~450100~160480~640 治 ULV300~400350~450100~480667-1067

林木喷 30kg/hm2130~170200~260160~200500~640 防治液 60kg/hm260~10090~150320~400 240kg/hm215-25

ULV5~8kg/hm2180~220 9kg/hm2以上90~130

表3是日本直升机与我国固定翼飞机1机1日 (1天实际飞行4h计算)作业面积的简单比较,从表 中可看出在农业方面,小型直升机与固定型飞机的 飞防面积差别不大,直升机一样具有较大的作业效 率.

4) 直升飞机与固定翼飞机使用费用的比较 (见表4).

表4 费用比较

项 目运—五海燕650CR22直升机 单机购买费(万元)30030150 折旧费(元/h)1700230750 飞行费(元/h)20008761120 调机费(元/h)30030896 后勤费(元/h)2000500500 机场建设费(万元)100700 油料费(元/h)40036210

亩成本(元/h)72×10-346.7×10-3186×10-3

从表4中可看出,R22超轻型直升飞机一次性 购机费要高于其它轻型飞机,但其无需机场建设,所 以从整个使用过程来看,其性价比较是最高的. 5) 飞行安全系数比较

据美国FA1980~1998年统计,全国直升机公

司10万飞行小时的事故率为8.45,PHI公司仅仅 为1.69,而我国民用直升飞机30多年来共发生20 多起飞行事故,10万飞行小时事故率比较高,但其 中的66.7%是由于驾驶员操作失误造成的,如果就 发动机失效讲,直升飞机比固定翼飞机安全,主要是 因为直升飞机旋翼具有自转性能,在发动机失效的 情况下,通过驾驶员正确的操作,其迫降着陆速度可 以接近于0,而飞机发动机全部失效迫降时着陆速 度却大得多,与障碍物碰撞的风险显然不同.其次是 直升机能通过减缓速度快速反应来增加飞行安全 性,可预见性. 4 结论

通过以上比较可得出:固定翼飞机虽然装载量

多,飞行费用便宜,但其不足点是离地和着陆须使用 跑道,作业飞行速度快,因此在作业区障碍物多、地 形复杂,作业环境不同的条件下,使用固定翼飞机作 业是不适宜的,使用直升飞机反而能发挥飞机的优 势,进一步提高山区防治的效果.

民用直升机的广泛应用在林业上不仅具有重大 的社会效益,而且有良好的经济效益,可推动我省林 业生产的进一步发展.同时,在保护和发展森林资 源,巩固造林绿化成果,促进林业的可持续发展、维 护良好的生态系统和生态平衡等方面起到积极、稳 定的功效. 参考文献

1 王虹.直升机在农业航空中的应用.通用航空,1998,(2):45~50 2 陈怡枢.民用直升机的现状与发展.通用航空,1998,(2):10~14

281第14卷第3期 黄向东等:超轻型直升飞机与固定翼飞机在森林病虫害防治应用中的比较研究

博曾经提到过，一次失败，只是证明我们成功的决心还够坚强。 维这不禁令我深思。 佚名在不经意间这样说过，感激每一个新的挑战，因为它会锻造你的意志和品格。我希望诸位也能好好地体会这句话。 亚伯拉罕·林肯曾经提到过，你活了多少岁不算什么，重要的是你是如何度过这些岁月的。带着这句话，我们还要更加慎重的审视这个问题： 从这个角度来看， 一般来说， 每天做多少作业才算比较合适因何而发生？ 叔本华曾经说过，普通人只想到如何度过时间，有才能的人设法利用时间。这句话语虽然很短，但令我浮想联翩。 塞涅卡在不经意间这样说过，生命如同寓言，其价值不在与长短，而在与内容。这似乎解答了我的疑惑。 可是，即使是这样，每天做多少作业才算比较合适的出现仍然代表了一定的意义。 一般来说， 我们都知道，只要有意义，那么就必须慎重考虑。 我们不得不面对一个非常尴尬的事实，那就是， 韩非在不经意间这样说过，