Небесная рапира – агродрон AGRAS T16 компании DJI

При появлении принципиально новой техники, такой как беспилотные летательные аппараты, у фанатов этих направлений появляется эйфория и стремление полностью заменить традиционное оборудование и технологии. Жизненные же реалии диктуют именно прагматические подходы к внедрению новинок, поскольку вместе с преимуществами, как правило, выявляются и недостатки. В полной мере этот подход справедлив и к дронам. Возможность заменить пилотируемые самолеты для внесения ядохимикатов на беспилотные аппараты крайне интересна аграриям. Попробуем разобраться в «за» и «против».

Из опыта

Одним из лидеров в этом направлении стала Япония, для которой характерны поля с небольшими площадями, где нерационально использовать пилотируемую авиацию, поскольку количество реагентов составляет несколько десятков литров. По этой причине уже в 90-х годах компания Yamaha выпустила серийный образец БПЛА для внесения реагентов на вертолетной (коптерной) платформе.

Подходящих аккумуляторов для дронов тогда не было, и был использован двигатель внутреннего сгорания. Для управления была принята классическая вертолетная схема с аппаратом перекоса несущего винта. Такая силовая прецизионная силовая механика дешевой не бывает, и цена аппарата составляла около 100 тысяч долларов, что, понятно, ограничивало массовость его внедрения в растениеводстве. Но, тем ни менее, такое оборудование показало, что БПЛА способно внести баковые смеси с высокой точностью и может стать незаменимым помощником в ряде ситуаций, когда традиционные технологии неприменимы или нерациональны.

Практика использования БПЛА в лесопарковой зоне

Практическое знакомство авторов с БПЛА для внесения средств защиты произошло в 2017 году, когда на местную достопримечательность одного из Киевских парков – многовековой дуб – напала дубовая моль. Внешний вид гиганта пострадал чрезвычайно, и руководство пожелало исправить ситуацию. В городе для таких целей традиционно приглашали машину с автовышкой, но в этом случае подъезд был крайне затруднен. Альтернативой было привлечение промышленных альпинистов, но представив падение человека с высоты более 20 метров, руководство загрустило… По случаю, в одном из близлежащих хозяйств проводили презентацию для аграриев БПЛА семейства AGRAS от компании DJI. Свободного времени у представителей компании было мало и ранним утром пилот за несколько минут поместил лесного гиганта в облако аэрозоля, а потом, поскольку заряд аккумуляторов еще был и реагента хватало, за компанию обработал и соседние дубы в радиусе нескольких сот метров. Ситуацию решили и планировали в будущем 2018 году уже целенаправленно обработать деревья, но … дубовая моль не появилась, видимо, такой «душ» ей крайне не понравился.

Но ситуаций с уникальными деревьями не так много, и массовое внедрение такой недешевой техники в растениеводство сочли сомнительным, хотя в Китае в 2019 году в аграрной сфере применялось около 40 000 БПЛА AGRAS. Но там действует государственная программа поддержки внедрения дронов в аграрные практики, у нас пока эти технологии в статусе инициативных.

В семействе AGRAS было много аппаратов, таких как MG-1 Launched, MG-1S, MG-1P и другие, самый современный на 2019 год T16 спроектирован с учетом уже накопленного опыта.

Конкурентоспособность сравнительно с традиционным оборудованием

Непосредственное сравнение AGRAS T16 с наземным оборудованием для внесения баковых смесей не совсем корректно, поскольку он способен эффективно дополнить его именно в технологиях точного земледелия. Заявленная компанией Drone.ua цена апарата в 14999 евро + 39 тисяч гривен за акумуляторною батарею (АКБ) сравнима со стоимостью наземного оборудования. Но АКБ для данного аппарата предполагает порядка 400 циклов заряд/разряд и за один вылет способно обработать до 2 га. То есть, только по амортизации АКБ, за 39 тысяч можно обработать всего 800 га, что нельзя назвать выдающимся результатом, НО…

Как рапира вместо шпаги

По нашему мнению, AGRAS T16 вполне достоин названия «Небесная рапира», поскольку вполне сравним по характеру применения с этим специфическим оружием.

Рапира – холодное оружие с штыкообразным клинком – стала логичным развитием шпаги, когда воинов одели в броню, прорубить которую стало крайне сложно. Можно было пойти традиционным путем увеличения мощности, к примеру, реанимировать большой двуручный меч, но где набрать массово воинов, способных с ним работать? Потому пошли другим путем – как не заковывайся в железо, все равно останутся уязвимые места, куда можно уколоть тонким клинком (пяту Ахиллеса все помним из мифа). С помощью рапиры можно было, не используя грубую силу, за счет сноровки и ловкости эффективно вывести противника из строя.

По аналогии с фехтованием, в растениеводстве, при обнаружении на ранних стадиях мест, откуда идет распространения вредителей, AGRAS T16 способен с высокой точностью внести химические средства защиты. Для этого дрон претерпел ряд принципиальных конструктивных изменений по сравнению с предшественниками. При использовании стандартного наземного оборудования для внесения баковых смесей ветер может снести облако аэрозоля на соседние участки. У коптерных БПЛА винты прижимают капли непосредственно к растениям, что делает обработку принципиально эффективнее. Для того чтобы повысить точность внесения, инженеры DJI отказались от стандартной схемы вращения винтов для гексакоптера. Результат получился весьма достойным.

Качество обработки растений

На презентации AGRAS T16 в Киеве 17.09.2019 компанией Drone.ua была проведена практическая демонстрация. Обратите внимание на пятна мокрого асфальта, получившиеся при опрыскивании. При высоте полета в 3-4 метра площадь «обработанных» при зависании аппарата участков вполне сравнимы с его габаритами, что свидетельствует о высокой точности и избирательности.

Инновационная схема размещения винтов дополнительно способствует компактности устройства. Благодаря этому 1-2 человека смогут легко с ним обращаться, а для транспортировки подойдет и легковой автомобиль.

Безопасность работы персонала. Еще одним немаловажным параметром при внесении ядохимикатов является их высокая токсичность. Техника безопасности требует применения специальных респираторов, изолирующих комбинезонов и т.д. Актуальным является вопрос насколько комфортно и безопасно в нем человеку и насколько эффективной является такая обработка?

Мобильность и избирательность

Уже десятилетия на полях обработку растений проводят механизировано, при помощи агрегатов и транспортных средств. Они перемещается по технологическим колеям, направление которых вредителями посевов не учитывается. Соответственно, об оптимальных маршрутах можно забыть. БПЛА таких ограничений не имеет, и он легко и безопасно сможет обработать необходимые участки поля, обеспечив хозяйству оперативность и мобильность.

Качество обработки растения

Очень важным при обработке растений химическими и другими средствами является характер и качество покрытия растения. И здесь агродроны имеют превосходство. Размер капель вносимого раствора измеряется микронами, плотность покрытия – высокая. При проходе над полем на высоте в несколько метров потоки воздуха обдувают все растение, не оставляя вредителям безопасных мест. Растение как будто обволакивается туманом из вносимого раствора. Такая обработка позволяет кардинально снизить расход рабочего раствора, концентрацию действующего вещества в реактиве и, соответственно, токсическую нагрузку на растение и окружающую среду. Кроме того, современные средства защиты весьма недешевы, что немаловажно.

Универсальность

На рынке Украины AGRAS T16 был представлен как БПЛА для внесения средств защиты растений, но, по нашему мнению, данный аппарат имеет потенциал более широкого применения.

Конструктивно AGRAS T16 адаптирован для применения ночью – наряду с фарами дрон укомплектован лидаром для автоматического обхода препятствий в полете.

Такое решение не случайно, оно позволяет учитывать физиологию растений. Газообмен и транспирацию растения осуществляют через устьица, которые, как правило, сконцентрированы на НИЖНЕЙ части листа и более активны именно НОЧЬЮ. Таким образом, AGRAS T16 имеет высокие перспективы для листовой подкормки и т.д.

Выводы

Словом, несмотря на высокую цену изделия и эксплуатационные расходы, AGRAS T16 вполне способен занять свою нишу на рынке. Если учесть все факторы мобильности, точности, расхода реагентов, качества обработки, условия работы персонала и т.д., он уже может быть вполне рентабельным.

К примеру, в Китае за 9 месяцев 2019 года дроны DJI семейства Agras обработали порядка 13 млн. гектаров. Там деньги считать умеют, и рентабельность инновации присутствует.

Есть все основания предполагать, что в обозримом будущем новые технологии, такие как дроны, изменят саму идеологию аграрного производства, повышая рентабельность, и изменят облик села, минимизируя тяжелый, монотонный, часто опасный для здоровья человека физический труд.