陜西蜜蜂飛機(jī)播種造林試驗(yàn)

魏如凱,董國(guó)躍,田 俊

(陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，陜西 西安 710082)

陜西蜜蜂飛機(jī)播種造林試驗(yàn)

魏如凱,董國(guó)躍,田 俊

(陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，陜西 西安 710082)

本文通過(guò)蜜蜂3型和4型飛機(jī)在陜西省渭南市2009年秋季進(jìn)行飛播造林試驗(yàn)，總結(jié)出蜜蜂3型和4型飛機(jī)性能和飛播造林經(jīng)驗(yàn)，為今后飛播造林提供技術(shù)依據(jù)。

飛播造林；蜜蜂飛機(jī)；試驗(yàn)

50多年來(lái)陜西省飛播造林取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。飛播造林具有速度快、投勞少、成本低、見(jiàn)效快的特點(diǎn)、深受群眾歡迎，也得到各級(jí)政府高度重視和大力支持。飛機(jī)播種造林已經(jīng)成為陜西省大面積荒山造林的重要手段。

隨著飛播造林大面積的開(kāi)展，部分市縣集中連片大面積的宜林荒山已飛播造林，還有支離玻碎小面積的荒山需要飛播造林；同時(shí)部分縣區(qū)離專用機(jī)場(chǎng)距離遠(yuǎn)，航路飛行時(shí)間長(zhǎng)，飛行成本高。為此，陜西省根據(jù)目前飛播造林現(xiàn)狀和市場(chǎng)調(diào)研情況，進(jìn)行了蜜蜂4型飛機(jī)飛播造林試驗(yàn)。

1 蜜蜂飛機(jī)性能

1.1 飛機(jī)性能

蜜蜂3型和4型飛機(jī)是一種多用途超輕型飛機(jī)，多次改裝試飛，并應(yīng)用于生產(chǎn)。在內(nèi)蒙、河北等地進(jìn)行過(guò)飛播造林作業(yè)，該機(jī)的飛行性能良好，具有較高穩(wěn)定性和操縱性，具有上單翼、正常式尾翼、開(kāi)放式座艙、前三點(diǎn)固定式起落架、三軸操縱系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)裝在座艙后側(cè)，使用推力螺旋槳。該機(jī)機(jī)翼采用輕金屬結(jié)構(gòu)，由鋁板制造的翼梁、翼肋和蒙皮鉚接而成。機(jī)翼上裝有襟翼和副翼。尾翼為輕金屬骨架、混合蒙皮。機(jī)身受力骨架由30鉻錳硅鋼管焊成。座艙分為前后兩艙。座艙前側(cè)和上側(cè)裝有玻璃鋼整流罩。機(jī)上裝有一臺(tái)電起動(dòng)的73.5 kw的發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)可以關(guān)車滑翔和空中起動(dòng)。蜜蜂3型和4型可用于飛播造林、森林防護(hù)、空中攝影、巡邏、航測(cè)，飛行訓(xùn)練等方面，還可根據(jù)特殊需要改成小型三座飛機(jī)。該機(jī)翼展8.7 m，機(jī)長(zhǎng)6.1 m，機(jī)高2 m，機(jī)翼面積10.6 m2，輪距1.4 m，輪基距2.1 m，空重150～200 kg，總重420 kg，最大平飛速度160 km/h，巡航速度120 km/h，失速速度79 km/h，最大爬升率5 m/s，起飛滑跑距離200 m，著陸滑跑距離100 m，航路高度2 000～3 000 m，航程200 km，加副油箱航程879 km。

1.2 飛播造林作業(yè)參數(shù)

載重量：150～180 kg/架；作業(yè)面積30～50 hm2/架，跑道長(zhǎng)度200 m(海拔1 000 m)，使用普通汽車用油， 97#(或93#)汽油；航速120 km/h，作業(yè)速度100 km/h；轉(zhuǎn)彎半徑60 m，轉(zhuǎn)彎時(shí)間0.5～1.0 min，爬高2～3 m/s，航高50～100 m，有效播幅50 m，油箱40 L；播區(qū)距起降點(diǎn)經(jīng)濟(jì)距離為小于10 km；可就近作業(yè)，靈活機(jī)動(dòng)。

2 試驗(yàn)方法

渭南市天然林保護(hù)工程2009年飛播造林蜜蜂飛機(jī)施工作業(yè)3縣6個(gè)播區(qū)，分別為白水縣北乾、悅耳、孟家塬、鐵中河播區(qū)；澄城縣李家溝播區(qū)；富平縣碑子山播區(qū)。飛播造林面積4 707.6 hm2，宜播面積為4 050.6 hm2，宜播面積率為85.27%，其中新播4 007.6 hm2，宜播面積為3 375.6 hm2；復(fù)播總面積為700.0 hm2，宜播面積為675.0 hm2。

飛播造林設(shè)計(jì)總用種量為31 085 kg，其中油松為15 956 kg，側(cè)柏為15 129 kg。油松和側(cè)柏種子均為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ級(jí)種子，符合國(guó)標(biāo)要求。

飛播造林6個(gè)播區(qū)，設(shè)計(jì)飛行164架次，飛行時(shí)間29.03 h(無(wú)調(diào)機(jī)時(shí)間，用東風(fēng)汽車直接運(yùn)輸)。

在3個(gè)縣選擇3個(gè)起降點(diǎn)，通過(guò)試驗(yàn)，收集蜜蜂3型和4型飛機(jī)各播區(qū)落種均勻度，實(shí)際量測(cè)播幅，作業(yè)飛行高度，播區(qū)作業(yè)天氣標(biāo)準(zhǔn)，作業(yè)方式、作業(yè)時(shí)間、風(fēng)門(mén)流量以及飛機(jī)性能和安全情況。進(jìn)一步確定起降點(diǎn)要求(包括長(zhǎng)度、寬度、凈空條件，起降點(diǎn)平整度、硬度和氣象指標(biāo)等)。

渭南市2009年飛播造林蜜蜂飛播造林施工，從2009年7月22日開(kāi)始至8月31日結(jié)束，歷時(shí)41 d，本次飛播造林實(shí)驗(yàn)主要收集蜜蜂3型和4型飛機(jī)飛播造林的各項(xiàng)技術(shù)性能、指標(biāo)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并探討其可行性和實(shí)用性以及飛行播種質(zhì)量和落種情況檢查等。

(1)飛行作業(yè)方式：各播區(qū)均采用單程式作業(yè)。

(2)飛行作業(yè)航向：飛機(jī)從機(jī)場(chǎng)起飛至播區(qū)，采用播區(qū)入航一端的GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)航；進(jìn)入播區(qū)后，航向由飛行方位角和GPS導(dǎo)航數(shù)據(jù)雙重控制；返航時(shí)，采用起降點(diǎn)的GPS數(shù)據(jù)導(dǎo)航。

(3)飛行作業(yè)航高：播區(qū)飛行作業(yè)時(shí)，飛行作業(yè)航高距山脊的相對(duì)高度80～120 m，但在地形高差懸殊較大的地段可適當(dāng)提高飛行高度，但必須保持飛行作業(yè)航向。

(4)為了確保飛播作業(yè)質(zhì)量和飛行安全，飛行人員必須做到以下幾點(diǎn)：一是作業(yè)前，飛行人員應(yīng)了解播區(qū)及周圍地形、地物情況,并制定出各播區(qū)合理的飛行方案； 二是飛機(jī)進(jìn)入播區(qū)作業(yè)時(shí)，必須按照GPS導(dǎo)航設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)適時(shí)開(kāi)關(guān)播種器開(kāi)口，杜絕漏播和重播；三是在播區(qū)飛行方向山脊起伏不大的地段，按設(shè)計(jì)航高作業(yè)；在地形復(fù)雜，相對(duì)高差較大的地段，可適當(dāng)提高飛行高度，但必須保持飛行作業(yè)航向；四是在能見(jiàn)度小于5 km、側(cè)風(fēng)大于5 m/s和順風(fēng)大于8 m/s的情況下，均應(yīng)停止飛行作業(yè)。

3 飛播結(jié)果

經(jīng)實(shí)地調(diào)查蜜蜂3型和4型飛機(jī)飛播造林作業(yè)每架次播帶長(zhǎng)度、播幅寬度、落種均勻度、風(fēng)門(mén)大小(種子流量)和播種面積相吻合。每個(gè)播區(qū)的進(jìn)行觀察、調(diào)查、記錄、統(tǒng)計(jì)，播種質(zhì)量整體比較好，均符合國(guó)標(biāo)“實(shí)際播幅不小于設(shè)計(jì)播幅的70%或不大于設(shè)計(jì)播幅的130%；單位面積平均落種粒數(shù)不低于設(shè)計(jì)落種粒數(shù)的50%或不高于設(shè)計(jì)落種粒數(shù)的150%；落種準(zhǔn)確率和有種面積率大于85%”(表1)。飛行作業(yè)中每架次都能按GPS數(shù)據(jù)飛行作業(yè)，不定期地查看飛行作業(yè)航跡。經(jīng)過(guò)多次檢查，飛行航跡線位置正確、間距均勻，長(zhǎng)度合理，符合技術(shù)要求。

表1 播區(qū)播種質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

在每個(gè)播區(qū)作業(yè)施工中實(shí)地觀察飛行作業(yè)高度，并進(jìn)行適時(shí)調(diào)整；開(kāi)始確定高度為50～100 m，經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)整試驗(yàn)，理想的高度為70～80 m。

在飛播試驗(yàn)中隨時(shí)觀測(cè)和記錄飛行高度和作業(yè)時(shí)間，并及時(shí)與飛行員溝通作業(yè)情況，隨時(shí)調(diào)整。播區(qū)地面接種人員在每個(gè)播帶上布設(shè)接種帶，統(tǒng)計(jì)落種粒數(shù)，檢查飛播質(zhì)量，并及時(shí)反饋到臨時(shí)飛播指揮部。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，播區(qū)平均落種粒數(shù)為8～26粒，實(shí)際播幅40～65 m，落種準(zhǔn)確率83.84%，飛機(jī)作業(yè)符合國(guó)標(biāo)技術(shù)要求。

4 結(jié)論

蜜蜂3型、4型飛機(jī)飛播造林的優(yōu)點(diǎn)是不需要專用機(jī)場(chǎng)，可在播區(qū)就近利用公路為起降點(diǎn)(距播區(qū)周邊0～10 km)；可以最大限度縮短航路飛行距離，陜西省目前使用的“運(yùn)-五”型飛機(jī)作業(yè)，航路飛行時(shí)間占飛行時(shí)間的70%以上(2013年全省飛播設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))，蜜蜂3型、4型飛機(jī)航路飛行時(shí)間占飛行時(shí)間的30%以下；可以最大限度地節(jié)約飛行時(shí)間，可見(jiàn)降低飛行成本40個(gè)百分點(diǎn)(目前飛行費(fèi)均在7 500元/h以上)；蜜蜂3型、4型飛機(jī)不受空域管制的限制，不需要上報(bào)審準(zhǔn)，只要天氣好就能飛行，可提高工作效率。蜜蜂3型、4型飛機(jī)飛播作業(yè)特點(diǎn)是機(jī)動(dòng)靈活，方便快捷，航程短，不受空管部門(mén)的管制，節(jié)約費(fèi)用。

蜜蜂3型、4型飛機(jī)播種造林的缺點(diǎn)是受天氣因素影響較大，如受風(fēng)、雨、霧和氣流變化的影響較大，每天工作時(shí)間主要在早上5：00～9:00點(diǎn)、下午5:00～7:00點(diǎn)這兩段時(shí)間內(nèi)，氣流平緩時(shí)才能飛播作業(yè)；該飛機(jī)裝種量小，每架次作業(yè)面積小，“運(yùn)-五”型飛機(jī)每架次作業(yè)面積在100 hm2；蜜蜂4型飛機(jī)裝種量每架次180 kg，蜜蜂3型飛機(jī)裝種量每架次150 kg,“運(yùn)-五”型飛機(jī)裝種量每架次1 500 kg。

蜜蜂小型飛機(jī)飛播造林經(jīng)過(guò)首次試驗(yàn)，在陜西渭河以北黃土高原地區(qū)和榆林風(fēng)沙區(qū)飛播造林是可行的，適宜在小面積的宜林地播種，是“運(yùn)-五”型飛機(jī)播種造林的補(bǔ)充；不適宜大面積的飛播造林。而且蜜蜂3型、4型飛機(jī)在飛播造林中還有許多地方需要進(jìn)行改進(jìn)，一是增加有效作業(yè)時(shí)間，盡可能利用早晨天亮后氣流穩(wěn)定的有利條件飛播；二是播種器需要改進(jìn)，增加飛播的均勻度；三是GPS導(dǎo)航儀還應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)，增加內(nèi)存量和使用的方便性。

[1] 飛播造林技術(shù)規(guī)程GB/T15162-2005[S].2005.

[2] 陜西省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院.陜西省飛機(jī)播種造林調(diào)查設(shè)計(jì)細(xì)則[S].2011.

[3] 李建春.銀燕空中飛播,成就綠色豐碑[J].陜西林業(yè),2008(增刊):21-22.

Experiment on Afforestation by Bee Plane in Shaanxi

WEI Ru-kai,DONG Guo-yue,TIAN Jun

(ForestInventory,PlanningandDesignInstituteofShaanxi,Xi'an,Shaanxi710082)

Bee Plane 3 and 4 were applied to aerial seeding afforesation in the Automn of 2009 in Weinan Prefecture. The information about the afforestation and performance of Bee Plane were collected and analyzed.

Afforestation through aerial seeding; Bee Plane; experiment

2015-03-01

魏如凱(1962-)，男，陜西佳縣人、高級(jí)工程師、主要從事林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢工作。

S725.72

A 文章編號(hào):1001-2117(2015)03-0055-02