Ugrás a tartalomhoz

Mezőgazdasági repülés

Szász Árpád, Varga Lajos

Mezőgazda Kiadó

5.3. Tervezés, tervezhetőség

5.3. Tervezés, tervezhetőség

A légijárművek munkája tervezéséhez olyan összefüggést célszerű létrehozni, amely az egységnyi terület (ha) légi megműveléséhez szükséges időt (tr), a fajlagos légi időt mutatja.

t r = t rc A c [ s/ha ], MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbGaae4yaaqabaaakeaacaWGbbWaaSbaaSqaaiaabogaaeqaaaaakmaadmaabaGaae4Caiaab+cacaqGObGaaeyyaaGaay5waiaaw2faaiaacYcaaaa@440C@

ahol

Ac = a termelési ciklus alatt szórt terület (ha)

A c = V Q [ ha ]. MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyqamaaBaaaleaacaqGJbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaamOvaaqaaiaadgfaaaWaamWaaeaacaqGObGaaeyyaaGaay5waiaaw2faaiaac6caaaa@3EE9@

Az összefüggések szerint

t r = 10 4 V QBv + 10 4 V QBL t w + 2a v u + t 4 V Q [ s/ha ], MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbaabeaakiabg2da9maalaaabaWaaSaaaeaacaaIXaGaaGimamaaCaaaleqabaGaaGinaaaakiaadAfaaeaacaWGrbGaamOqaiaadAhaaaGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIXaGaaGimamaaCaaaleqabaGaaGinaaaakiaadAfaaeaacaWGrbGaamOqaiaadYeaaaGaamiDamaaBaaaleaacaWG3baabeaakiabgUcaRmaalaaabaGaaGOmaiaadggaaeaacaWG2bWaaSbaaSqaaiaabwhaaeqaaaaakiabgUcaRiaadshadaWgaaWcbaGaaGinaaqabaaakeaadaWcaaqaaiaadAfaaeaacaWGrbaaaaaadaWadaqaaiaabohacaqGVaGaaeiAaiaabggaaiaawUfacaGLDbaacaGGSaaaaa@572A@

t r = 10 4 Bv + 10 4 BL t w + Q V ( 2a v u + t 4 )[ s/ha ], MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaaGymaiaaicdadaahaaWcbeqaaiaaisdaaaaakeaacaWGcbGaamODaaaacqGHRaWkdaWcaaqaaiaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaI0aaaaaGcbaGaamOqaiaadYeaaaGaamiDamaaBaaaleaacaqG3baabeaakiabgUcaRmaalaaabaGaamyuaaqaaiaadAfaaaWaaeWaaeaadaWcaaqaaiaaikdacaWGHbaabaGaamODamaaBaaaleaacaqG1baabeaaaaGccqGHRaWkcaWG0bWaaSbaaSqaaiaaisdaaeqaaaGccaGLOaGaayzkaaWaamWaaeaacaqGZbGaae4laiaabIgacaqGHbaacaGLBbGaayzxaaGaaiilaaaa@553F@

Az említett összefüggésekkel a mezőgazdasági szakemberek, a repülőgép-vezetők a munkát tervezni tudják, modellszámítást tudnak végezni. Ehhez ismerni kell a légijármű paramétereit, a technológiai adatokat, a megművelendő munkaterület méreteit, a munkaterület és a repülőtér közötti átlagos távolságot.

Végezzünk el egy modellszámítást M–18 típusú repülőgépes munkára! Így ismert

a tartályba töltött anyag térfogata: V = 1500 dm3,

a repülési (munka-) sebesség: v = 170 km/h   47,22 m/s,

a kirepülési sebesség: v = 190 km/ =  52,77 m/s.

Közepes cseppes permetezést kell alkalmazni Q = 50 dm3/ha fajlagos szórásmennyiséggel.

A fentiek szerint technológiailag adott a munkaszélesség B = 25 m.

A gazdaság által biztosított térképről megállapítható, hogy a tábla 360°-os standard fordulóval művelhető meg, tw = 80 s, valamint a táblahossz L = 1500 m, az átlagos kirepülési távolság a = 5 km. A fel- és leszállás ideje az adott repülőtéren t4 = 50 s.

A légi idő

t rc = 10 4 V QBv + 10 4 V QBL t w + 2a v u + t 4 [ s ], MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbGaae4yaaqabaGccqGH9aqpdaWcaaqaaiaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaI0aaaaOGaamOvaaqaaiaadgfacaWGcbGaamODaaaacqGHRaWkdaWcaaqaaiaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaI0aaaaOGaamOvaaqaaiaadgfacaWGcbGaamitaaaacaWG0bWaaSbaaSqaaiaabEhaaeqaaOGaey4kaSYaaSaaaeaacaaIYaGaamyyaaqaaiaadAhadaWgaaWcbaGaaeyDaaqabaaaaOGaey4kaSIaamiDamaaBaaaleaacaaI0aaabeaakmaadmaabaGaae4CaaGaay5waiaaw2faaiaacYcaaaa@53BC@

t rc = 10 4  1500 50 25 47,22  + 10 4  1500 50 25 1500 80+ 2 5000 52,77 +50[ s ]. MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=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@65FC@

(A nyolc húzáshoz hét táblavégi fordulót kell elvégezni.)

trc = 254,13 + 560 + 189,5 + 50 [s],

trc = 1053,63 s.

A légi idő öt művelete százalékos megoszlásban:

trc = 24 + 53 + 18 + 5 [%].

Látható, hogy a produktív munkát jelentő első tag sajnos csupán mintegy negyede a teljes légi időnek, a többi improduktív. A legnagyobb értéket (53%) a standard fordulók végrehajtásának ideje adja.

Az egy termelési ciklus alatt lepermetezett terület

A c = V Q = 1500 50 , MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyqamaaBaaaleaacaqGJbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaamOvaaqaaiaadgfaaaGaeyypa0ZaaSaaaeaacaaIXaGaaGynaiaaicdacaaIWaaabaGaaGynaiaaicdaaaGaaiilaaaa@40A3@

Ac = 30 ha,

a fajlagos légi idő így:

t r = t rc A c = 1053,63 30 , MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbGaae4yaaqabaaakeaacaWGbbWaaSbaaSqaaiaabogaaeqaaaaakiabg2da9maalaaabaGaaGymaiaaicdacaaI1aGaaG4maiaacYcacaaI2aGaaG4maaqaaiaaiodacaaIWaaaaiaacYcaaaa@464E@

tr = 35,12 s/ha.

A bemutatott képlet értelemszerű használatával a mezőgazdasági üzem által befolyásolható tényezők változtatásával az intézkedések gazdaságossági kihatásait ellenőrizhetjük.

A mezőgazdasági üzemek, de a légijárművek gyártói is a fajlagos légi idő csökkentésére, a gazdaságosabb üzemeltetésre törekednek.

A mezőgazdasági üzem a fajlagos légi időt több tényezőn keresztül is csökkentheti, ha ésszerű tagosítással nagy táblaméreteket alakít ki, azokat egy tömbbe a repülőtér köré csoportosítja. Ezek közül egyik legjelentősebb a táblavégi forduló időszükségletének csökkentése.

A táblavégi forduló (tw) időszükségletét a forduló végrehajtásának módja határozza meg. Legtöbbször a „jól bevált”, megszokott, begyakorolt, de kevésbé gazdaságos és igen balesetveszélyes szabványfordulós (standard fordulós) módszert alkalmazzák (64/a ábra). A tábla végén a repülőgép 360°-os fordulatot tesz, az előző jelzővonaltól munkaszélességnyi távolságra végzi az újabb szórást.

Célszerű a tábla szélességét minimum 4 R-re választani (64/b ábra), így a nagykörös forduló módszert alkalmazhatják. Ekkor a tábla végén a repülőgép csak 180°-os fordulót tesz. A standard fordulóhoz képest az időszükséglet 30–40%-kal csökken, igaz, két jelzővel többet kell beállítani.

64. ábra - Táblavégi a) standard és b) nagykörös forduló

Táblavégi a) standard és b) nagykörös forduló


A közeli táblák összevontan is művelhetők (65/a ábra). Egymásra merőleges táblák esetén a forduló ideje tovább csökken. Egyirányú, közvetlen átrepülés esetén ez az idő a táblák végeinek távolságától függően csökkenthető.

65. ábra - Táblák a) összevont illetve b) két repülőtérről való művelése

Táblák a) összevont illetve b) két repülőtérről való művelése


Az előző példa felhasználásával tételezzük fel, hogy közeli táblákat összevontan lehet megművelni s így a műveleti fordulók ideje egy cikluson belül 560 s helyett 300 s.

A légi idő

trc = 254,13 + 300 + 189,5 + 50

trc = 793,63 s.

A légi idő százalékos megoszlása:

trc = 32 + 38 + 24 + 6 [%].

A korábbi standard fordulós megműveléshez képest jelentősen nőtt a tényleges munkavégzés aránya, ugyanakkor tetemesen csökkent a műveleti fordulók aránya a légi időn belül.

A fajlagos légi idő pedig:

t r = 793,63 30 =26,45 s/ha. MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiDamaaBaaaleaacaqGYbaabeaakiabg2da9maalaaabaGaaG4naiaaiMdacaaIZaGaaiilaiaaiAdacaaIZaaabaGaaG4maiaaicdaaaGaeyypa0JaaGOmaiaaiAdacaGGSaGaaGinaiaabwdacaqGGaGaae4Caiaab+cacaqGObGaaeyyaiaac6caaaa@4860@

A fentiek alapján a táblák összevont művelésével pl. a fajlagos műveleti költség 20%-kal csökkenthető a standard fordulós megmunkálási módhoz képest! Ezért szeretnénk szorgalmazni a nagykörös táblavégi forduló alkalmazását s még inkább a táblák összevont művelését.

Két repülőtérről való művelést alkalmazhatnak nagy táblák esetén. Ha a táblák hosszúságát Lmax-ra határozzák meg (79/b ábra)

L max = t 1 v= 10 4 V QB [ m ], MathType@MTEF@5@5@+=feaafiart1ev1aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqipu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamitamaaBaaaleaacaqGTbGaaeyyaiaabIhaaeqaaOGaeyypa0JaamiDamaaBaaaleaacaaIXaaabeaakiaadAhacqGH9aqpdaWcaaqaaiaaigdacaaIWaWaaWbaaSqabeaacaaI0aaaaOGaamOvaaqaaiaadgfacaWGcbaaamaadmaabaGaamyBaaGaay5waiaaw2faaiaacYcaaaa@471A@

elmarad a táblavégi forduló.

A gazdaság célszerű táblaméretekkel, az állandóan ott üzemelő légijármű paramétereinek ismeretében meghatározhatja a táblák optimális hosszát (L) is. Célszerű az Lmax felét, harmadát, negyedét stb. választani, így a húzások egész számot adnak. A 66. ábrán szemléletesen látható az a tendencia, hogy a hosszabb táblák jelentősen csökkentik a fajlagos légi időt. A diagram az M–18 repülőgép korábban közölt adataival készült.

66. ábra - A táblahossz és a kirepülési távolság hatása a fajlagos légi időre

A táblahossz és a kirepülési távolság hatása a fajlagos légi időre


A légijárművek munkaterületre való ki- és visszarepülése időveszteségnek számít, ezért kell a szakembereknek kirepülési távolságot (a) csökkenteni. A 66. ábra ezt is szemlélteti. Helikopteres munkáknál, mivel a fel- és leszállópálya-igény minimális, arra kell törekedni, hogy a repülőtér a munkaterület közvetlen közelében legyen.

A le- és felszállási időt (t4) azzal csökkenthetik, hogy a repülőgépek számára jól előkészített, egyenletes talajú fel- és leszállóhelyet biztosítanak.

A fajlagos légi idő csökkentésére való törekvés szükségszerű. Korábban állandó volt az a kísérleti munka, ami a mezőgazdasági berendezések fejlesztésére irányult abból a célból, hogy az optimális munkasebesség és repülési magasság mellett maximális legyen a munkaszélesség (B). Növelése mindenképpen célszerű lenne, de az előző fejezetben ismertetett tényezők (víz vivőanyag, légörvénylések, meteorológiai tényezők stb.) mellett csak a technológia által meghatározott értékkel lehet számolni. (Általános, nemzetközileg is elfogadott, hogy az adott légijármű munkaszélessége a fesztáv másfélszeresének felel meg.)

Az egyre korszerűbb kiszerelésű peszticidek, illetve adalékanyagok alkalmazásával a szakemberek igyekeznek a kisebb fajlagos szórásmennyiségek (Q) irányában kialakítani a technológiát. Ennek hatása jól látható a 67. ábrán. Permetezésnél ugyanakkor a nagyobb vízmennyiség biztosítása is költségesebb, nő a munkaerő- és az energiaigény is. Műtrágyaszórásnál a dózisok előírtak. A nagyobb fajlagos műtrágyamennyiséget a nagyteljesítményű repülőgépeinkkel célszerű kijuttatni, a helikopterek erre a magas műveleti költség miatt nem gazdaságosak.

67. ábra - A kirepülési távolság és a fajlagos szórásmennyiség hatása a fajlagos légi időre

A kirepülési távolság és a fajlagos szórásmennyiség hatása a fajlagos légi időre


A légijárművek gyártója is több fajlagos légiidő-tényezőt behatárol. A leggyakrabban felvetett probléma, hogy a gépek hasznos terhét (V) kellene növelni. Ez maga után vonja viszont a repülőgép tömegének és méretének növekedését is, ami már a gép manőverezőképességét rontja, tehát növeli a táblavégi fordulók idejét. Az egymással ellenható tényezők együttes vizsgálata vezethet az optimális hasznos teherrel rendelkező gép kiválasztásához.

A repülési sebesség (v), illetve a kirepülési sebesség (vu) növelése is teljesítménynöveléshez vezetne. Ennek során viszont csökkenne – a föld közeli munkák miatt – a repülés biztonsága. Optimális értéket ad meg a technológia is, ami az egyenletes szóráshoz, munkaszélességhez kötött.

A gyártó ugyanakkor jó tervezéssel, a légijárművek fordulékonyságának javításával csökkenteni tudja a táblavégi fordulók (tw) idejét. Rövid fel- és leszállóúttal üzemelő repülőgépekkel csökken a fel- és leszállás ideje (t4 ).

Az említett tényezők és ezek kölcsönös összefüggéseinek ismerete segíti a gazdaságok szakembereit a tervezésben. Egy adott gazdaságban, körzetben főképp munkacsúcsok (gabona tavaszi fejtrágyázása és a vegyszeres gyomirtás) idején, feltétlen szükség van a napi, heti, havi teljesítmény tervezésére. A napi területteljesítmény a ciklusok, a felszállások számától függ, amit befolyásol a nappalok hossza, a repülésre alkalmas idő nagysága. Ezekkel a tényezőkkel kell számolni az év különböző időszakában a heti, a havi területteljesítmény tervezésekor.

Azok a gazdaságok ahol rendszeresen igénybe veszik e légijárműveket, a tervezéskor először is vizsgálják meg, hogy az egyes növénykultúrákban a technológiai sor melyik munkáját kívánják elvégezni légijárművel. (Ehhez korábban a MÉM RSZ technológiai ajánlása adott tájékoztatót, jelenleg könyvünk 8. fejezete foglalkozik.) Az igényfelmérés után munkanemenként grafikusan lehet ábrázolni a munkákat. A koordináta vízszintes tengelyét hetenkénti osztásban kell megrajzolni, majd az optimális munkavégzés időtartamára oszlopdiagrammal ábrázolják a művelendő terület nagyságát. Így az év egész időtartamára megtervezhető a munka.