开元呼唤低空放开 国外农用飞机的沿革与展望

　　开元呼唤低空放开 国外农用飞机的沿革与展望继长春、广州两地试点之后，我国低空空域管理改革试点区域有望继续扩容。据了解，目前北京、兰州等5个地区已经上报各自的试点规划和实施方案，这对通用航空来说无疑是令人振奋的消息。所谓通用航空，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括农林等作业飞行和科学实验等飞行活动，它与运输航空共称为“民航双翼”。其中，农用飞机在通用航空领域占有不可或缺的地位。

　　简单说来，农用飞机是指为了农业目的而制造或改造的飞机，它们通常执行空中喷洒农药、空中施肥的任务。在一些发达国家，农用航空已经发展成为一个很成熟的产业，有着巨大的产值和就业人数。而我国的通用飞机制造还处于起步阶段，具有广阔的市场发展前景。因此，了解国外农用飞机的历史与现状，并对其未来走向作出展望，对于我国农用航空事业的发展有着十分重要的借鉴意义。

　　已知的对于空中应用农用设备的记载是由约翰查特（John Chaytor）在1906年使用移动系绳热气球在新西兰的谷地上进行播种的尝试，而早期使用农用飞机喷洒杀虫剂的实践是在20世纪10年代于德国开始的，但留下的资料不多。1921年8月3日，Coad博士在宣传空中施肥效果时，由约翰麦克雷迪（John A. Macready）驾驶一架美国空军“珍妮JN4”飞机进行了空中喷洒农药作业，当时飞机播洒了铅砷酸盐来杀灭毛毛虫，取得了令人较为满意的效果。而随着杀虫剂、杀菌剂和除尘剂逐渐发展，农用飞机的应用成为大势所趋，不仅局限于欧美，而且遍及世界各地。这一蓬勃发展的势头，直到后来人们发现广泛使用化肥和杀虫剂对环境的影响，特别是雷切尔卡森（Rachel Carson）的著作《寂静的春天》出版后才有所放缓。

　　农用飞机通常体积很小，结构简单但坚固耐用，其与普通飞机的最大区别在于喷洒系统，通常是内置到机翼中由风力涡轮机驱动的泵作为动力。首批广泛使用的农用飞机主要改装自第一次世界大战后的双翼机，如“德哈维兰虎蛾”和“斯蒂尔曼”。20世纪40年代，随着更有效的杀虫剂和杀菌剂面世以及空中施肥方法成熟，专用的农业固定翼飞机变得非常普遍。

　　就技术角度来讲，农用飞机的作业高度不能太高；作业速度不能太快；喷幅一般可达20-30米宽。飞机需要在作业区超低空飞行，不断爬升、盘旋、下滑、拉平，有时还要飞越周围的树林、高压电缆、农场上的建筑等障碍物。作业时，过去通常都以地面信号作标志，将药物、种子、肥料等喷施在预定田块，目前也有采用电子自动定位导航系统，利用地面小型电台网导航的农用飞机。一般来说，农用飞机的有效载重可达飞机总重的35％-40％。由于每次载药量有限，且又多在外场作业，飞机还要在简易的跑道上频繁地起飞和着陆。为了适应简单崎岖的短距起降，各种关于涡扇发动机、双层机翼和适应不同功能的转换装置的奇思妙想层出不穷，如前苏联的安-2，波兰的M-15和加拿大的DHC-2“海狸”等。但在农场面积较大的国家，体积更大、功率更高的飞机投入农业使用，其中包括涡轮螺旋桨飞机，代表机型有洛克希德公司的“北极星”等。

　　在农用飞机的应用方面，新西兰政府做出了很多努力。上世纪40年代末，新西兰空军专门成立了一个部门，甚至动用了道格拉斯DC-3、Gruman“复仇者”这样的中大型飞机来进行农用飞机领域的研发。他们曾把呈粉末状的过磷酸钙装在“复仇者”飞机改造后的长程油箱中进行试验，结果被认为是非常有前途的。而道格拉斯DC-3型则被送往英国进行改造，加装了重达一吨的料斗。这些试验成功之后，农民团体轮番游说新西兰政府和空军对农用飞机作业提供资助，甚至希望政府对更大型飞机进行改造研发。但后来开元，政府的工作逐步被民营企业所取代，越来越多的前新西兰空军飞行员在退役后购买价格低廉、前置料斗的小型飞机投入商业飞行，他们时间灵活，收费便宜，而且愿意为较小规模的农场服务。因此，新西兰空军的重点回归到国防领域，政府也基本不再参与商业运营。

　　美国的农用飞机发展在上世纪30年代至60年代之间，没有新西兰出彩，但进入70年代以后，农业航空扩展到精细农作物的种植。例如用飞播代替传统上费时费力的水稻种植，用空中喷洒除草剂代替人工稻田除草作业、空中施肥等。此前，美国因农业劳动人工成本太高，一度放弃国内的水稻种植，大米全部进口。后来使用了航空作业，到20世纪70年代末期，一跃而成为世界上主要的稻米出口国之一。美国一直是世界上农用飞机应用十分广泛的国家之一，也是世界上采用飞机喷洒农药较多的国家之一，有资料称其每年处理面积27%。除了2001年因受“911”恐怖袭击影响曾暂停农用飞机升空之外，政府对此一直持大力支持的态度。

　　此外，英国、澳大利亚和俄罗斯等国家的农用飞机使用率均在世界上名列前茅。为适应世界农业航空事业的发展，1960年在荷兰海牙成立了国际农业航空中心(IAAC)，创办了《农业航空》杂志。1976年该中心迁入英国克兰菲尔德技术学院，以开展学术研究，培训专业技术人员，交流世界各国农业航空应用技术经验等为主要活动内容。自上世纪80年代以来，随着科学技术的发展，在一些国家的农用飞机上已采用彩色气象数字雷达、固体数字测距仪和电子导航等先进技术装备，并进行夜间作业飞行开元。为适应农业现代化建设的需要，遥控飞机模型、充氦飞船和空间卫星等现代航空器也用于农业，开辟了航空遥感新业务。

　　自1960年以来，由于有关飞机喷洒农药带来的环境问题越来越为人们所重视。另外，由于行业开始对水土保持进行关注与研究，农用飞机的负面影响已经出现。为了尽量减少影响，不少国家对飞机喷药施肥进行了一定的限制。例如在瑞典，更是全面禁止飞机喷洒农药。但无论如何，农用飞机同地面机械作业相比，所具有的速度快、范围宽、用工少、效率高、成本低、效益高等优点并没有丧失。特别是近一段时期开元，农用飞机朝着专用、小型、轻体和采用高效率涡轮发动机的方向发展。在飞机上大量采用现代先进技术与装备，进一步提高飞机的安全性、可靠性和经济性，并着重解决雾滴飘移和作业信号定位自动化问题，将使农业航空在发展农业中发挥越来越重要的作用。（马铮）