اثر ویژگی های عملكردی پهپادسمپاش بر الگوی نشست قطرات سم در ناحیه هدف
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
مهندسی بیوسیستم
استاد
مهرنوش جعفری
در سالهای اخیر هواپیماهای بدون سرنشین به عنوان یک فناوری جدید وارد عرصه کشاورزی شدهاند. راندمان بالای سمپاشی، اتمیزه شدن بهتر سموم و آفتکشها، همچنین ارائه راهحل برای سمپاشی در طول رشد محصول در شرایطی که حرکت ماشینهای کشاورزی در مزرعه دشوار است، به تدریج استفاده از پهپادهای حفاظت گیاهی را به روش ترجیحی کشاورزان تبدیل کرده است. در سمپاشی هوایی، تخمین توزیع و نشست قطرات به منظور بررسی اثربخشی فرآیند پاشش اهمیت دارد. پهپادسمپاشها به دلیل پاشش با حجم کم (LV) یا بسیار کم (ULV)، قطرات ریزتری تولید میکنند و به دلیل رها کردن قطرات در ارتفاع بالاتری به نسبت سمپاشهای زمینی، احتمال خطر بادبردگی سموم را افزایش خواهند داد. در پژوهش حاضر سنجش ویژگیهای عملکردی پهپادسمپاش پلیکان 1 ساخت ایران در دو گام مورد مطالعه قرار گرفت. در گام اول، کالیبراسیون، استخراج ویژگیهایی مانند نرخ پاشش، عرض مؤثر نوار پاشش در آزمونی استاتیکی و ارزیابی مزرعهای انجام شد و سپس، بررسی میزان بادبردگی سم و تخمین میزان نشست سموم در ناحیه غیر هدف در ارزیابی مزرعهای و تحت پرواز در ارتفاع و سرعتهای متفاوت انجام شد. سامانهای برای ثبت قطرات پاشش متشکل از: یک شاسی، غلتکهای محرک و متحرک، موتور گامی، لامپهای روشنایی الایدی، باطری، منبع تغذیه، دوربین عکاسی و کاغذ مایلار طراحی و ساخته شد و در آزمون استاتیکی و ارزیابی مزرعهای برای تخمین اندازه قطرات پاشش استفاده شد. مقدار نشست در مزرعه به کمک سامانه طیفسنجی نیز ارزیابی شد. طیف نمونهها به روش عبوری سنجیده شد و از پیشپردازشهای یکنواخت کردن، نرمالیزه کردن، تصحیح پراکنش افزاینده، تصحیح خط پایه، متغیر نرمال استاندارد، مشتق اول و مشتق دوم استفاده شد. رنگها و تکنولوژی طیفسنجی به دلیل فرآیند تشخیص نسبتاً آسان و ارزان به شکل گسترده برای ارزیابی نشست پاشش پهپادها استفاده میشوند. به این منظور برای کلیه آزمونها و ارزیابیها محلول پاششی حاوی آب، 10 گرم رنگ خوراکی تارترازین و 125 میلیلیتر آفتکش دیازنون به ازای هر لیتر آب تهیه شد. پهپاد در مزرعه آموزشی – پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد ارزیابی قرار گرفت، متغیرهای مستقل شامل دو سطح ارتفاع (3 و 5 متر) و سه سرعت پرواز (5، 6 و 7 متر بر ثانیه) و متغیرهای وابسته شامل غلظت محلول پاشش، درصد پوشش، VMD و NMD بود. نتایج نشان داد که، عرض و طول پاشش برای یک نازل از پهپادسمپاش مورد مطالعه در حدود 5/2 متر میباشد ودر مجموع، دو نازل 5 متر عرض پاشش خواهند داشت. برای داشتن کمترین ضریب تغییرات، فاصله بین دو مسیر پرواز مجاور باید به مقدار2 متر و 60 سانتیمتر تنظیم شود. هر دو شاخص VMD و NMD با فاصله گرفتن طولی و عرضی از محل استقرار نازل افزایش یافت. شاخص یکنواختی طیف قطرات پاشش (VMD/NMD) در نزدیک نازل بزرگتر از نقاط دورتر از نازل گزارش شد. درصد پوشش در ارزیابی ارتفاع پاشش در جهت عرضی نشان داد که بیشینه درصد پوشش در تمام ارتفاعها متعلق به نقاطی در فاصله طولی 2 متر از محل قرارگیری نازل و نزدیکترین ارتفاع به سطح زمین (فاصله نیم متر) است. مقدار نشست بین 00/0 میکرولیتر بر سانتیمترمربع تا 096/0 میکرولیتر بر سانتیمترمربع متغیر بود. نشست قطرات در موقعیت صفر خط مرکزی (خط پرواز) بیشتر و با دور شدن از خط مرکزی مقدار نشست کاهش یافت. کمترین نسبت بادبردگی به میزان 18/42% در پرواز با سرعت 6 متر بر ثانیه و در ارتفاع 3 متر ثبت شد. کاهش ارتفاع به میزان قابل توجهی نسبت بادبردگی را کاهش داد. به دلیل اثر باد فرووزش ناشی از چرخش روتور پهپاد در حین پرواز و باد مخالف در آزمون مزرعهای مقدار VMD و NMD از مقدار این شاخصها در آزمون استاتیکی کوچکتر گزارش شد.
کلمات کلیدی: هواپیمای بدون سرنشین، قطر میانه حجمی، قطر میانه عددی، شاخص یکنواختی طیف قطرات پاشش، بادبردگی، طیفسنجی، ارزیابی مزرعهای

