农业无人飞机的作业效率由什么决定？

极飞P100 Pro农业无人飞机

如何实现13.8米/秒的高速飞防？

我们一起来看看

农业无人飞机的作业效率，一般指的是在单位时间内的作业亩数：

效率=面积÷时间

而作业面积主要由无人飞机的飞行速度和作业幅宽来决定，也就是说，飞得越快、喷/播幅覆盖范围越大，作业效率越高，反之亦然。

农业无人飞机的作业效率主要由飞行速度和作业幅宽决定

熟悉极飞农业无人飞机结构的朋友应该知道，睿喷系统的喷头是安装在螺旋桨下方，意味着无人飞机的喷幅取决于两个喷头安装的距离差，那么无人飞机的尺寸和结构则成了喷幅的决定性因素。

同为四旋翼设计的50公斤级P100 Pro最大喷幅为10 米，比20公斤级的P40大了67%

那么，如果在机身结构不变的基础上，飞行速度则成了决定作业效率的关键因素。但如果想要通过提高飞行速度来提升作业效率，有一道大坎需要迈过：

高速飞行时，如何减少药雾飘移？如何保证作业效果？

01喷洒的质量取决于速度吗

过去，我们的用户普遍使用6-8米/秒的速度进行植保作业，取得了不错的喷洒效果和口碑，所以很多人都认为无人飞机植保作业的速度不能过多超过此数值，否则就可能会影响喷洒效果或产生药害。

的确，这种认知是有一定科学依据的：

农业无人飞机雾化粒径一般在100-120微米，这样药液就被雾化得很细，重量很轻，如果飞行速度过快，无人飞机的下压风场对保护药液沉降的作用时间就变少了，细腻的雾化颗粒则更容易受到环境风的影响而产生飘移、蒸发等问题，从而影响喷洒效果，因此，用户为了保证效果，会使用一个相对合适的飞行速度来作业。

那么，如果从想要提升作业效率的本质问题出发，问题来了：

问：为什么不能把雾滴粒径加大？通过让药液颗粒增重，减少药雾飘移，从而达到提升飞行速度的目的？

答: 在睿喷3系统研发时，我们做了大量实际测试：

在2~3级横向风（飞防常见环境风级别）的环境下，将亩用量设定至2升/亩，验证不同雾滴颗粒大小和飞行速度之间的关系，得出结论：

当P100 Pro飞行速度在13.8米/秒、雾滴粒径230微米左右时，其雾滴重量比110微米粒径时重约8倍，目测沉降效果并没有显著差异，雾滴也没有到处乱飘。可见在许多不需要“强穿透”的植保场景中，这个方式可能是可行的。

P100 Pro在不同飞行速度下的喷洒效果

大粒径雾滴虽然貌似解决了高速飞行作业时产生的飘移问题，但肯会又会有人问：

问：雾滴颗粒变大会不会影响着药效果？

答: 理论上说是会，但不能脱离实际场景来考虑这个问题。

因为药液粒径变大，体积就会变大，这意味着每平方厘米的着药量就减少了，从而可能影响着药效果。那么，是不是通过加大亩用量，来维持着药量呢，从而减少对效果的影响呢？

实际上也是可行的，我们可以去横向看其他的喷洒方式，比如有人飞机的喷洒，同样也是通过提升亩用量，用较大粒径的雾滴，实现更快的飞行速度，也能维持不错的喷洒效果。同理，农业无人飞机的喷洒也无非是在载重、喷洒量、粒径、速度之间取一个更好的平衡。

有人飞机喷洒作业时的飞行速度普遍超过200公里/小时（55.6米/秒）

02如何提升飞行速度

我们都知道，在飞防作业中，如果想维持单位面积内着药量的恒定，想要提升飞行速度，无人飞机的泵药能力同样要跟上，要不然可能会出现药液还没来得及泵出来，无人飞机已经飞过了需要喷洒的区域。

以极飞P100 2022款搭载的睿喷2为例，12升/分钟的泵药能力最多只能支持在2升/亩（大田场景）的亩用量下以7.5 米/秒速度作业，或者20升/亩（果树场景）的亩用量下以2米/秒速度作业。

那么，搭载睿喷3的极飞P100 Pro 2023款农业无人飞机，可以实现同样的参数下，飞行速度接近翻倍，意味着作业效率也有成倍提升。

另外，更大的流量，除了可以带来同样的亩用量下更快的飞行速度，同样，也可以在一定的作业速度下，支持更大的亩用量，这在果树植保上意义重大，进一步拓展了作业场景。

为了获得更大的喷洒流量，极飞P100 Pro农业无人飞机搭载的睿喷3为蠕动泵升级了功率更大的电机和支持更大流通量的双泵管，支持最大22升/分钟的泵药能力，雾化粒径在60-400微米区间内连续可调，配合50升智能药箱，即使在13.8米/秒的速度下作业，也能保障植保效果。

03飞行速度提升后效率提升多少

据实际测试验证，当航线长度在400米左右的大田地块，搭载睿喷2的极飞P100 2022款农业无人飞机作业效率大约在195亩/小时（亩用量2升/亩，航线间距9米，飞行速度7.5米/秒），而P100 Pro 2023则能达到285亩/小时（亩用量2升/亩，航线间距9米，飞行速度13.8米/秒），作业效率提升了47%。

而在果树场景下，以芒果病虫害防治为例，P100 2022款农业无人飞机作业效率大约在20亩/小时（亩用量20升/亩，航线间距3.5米，飞行速度2米/秒），而P100 Pro 2023能达到30亩/小时（亩用量20升/亩，航线间距3.5米，飞行速度3.5米/秒），作业效率提升了50%。

从用户需求出发，以第一性原理从需求本质设计产品，一直是极飞科技实现不断创新方法论。把性能拉到需求的边界，把产品如何使用的选择权交还给用户，我们希望通过更多的思考，结合更多的实践经验，给用户带来更好用、可靠的产品，与用户一同带领行业实现农业生产效率的提升。