Летающие сеялки, разбрасыватели удобрений и опрыскиватели становятся реальностью. Связано это со стремительным развитием БПЛА. Первые поставщики услуг по выполнению работ с воздуха получают признание и сталкиваются с преградами.
Использование БПЛА в ФРГ
Всего 2 х 2 см и вес менее одного грамма – в Калифорнийском университете сравнительно недавно был представлен самый маленький летающий робот в мире. Зачем такой нужен? По замыслу ученых, мини-дрон мог бы выполнять функции пчелы, опыляя растения.
Пчелиным именем «Майя» (пчела Майя – героиня одноименного мультфильма. – Прим. ред.) называет свои дроны сельхозназначения Андре Пайне, руководитель немецкой компании Agroflight GmbH. Самая большая из его «пчелок» Maja 20 отрывается от земли с сильным жужжанием, которое издают восемь винтов. Их лопасти – с предплечье человека каждая. Имея в диаметре около четырех метров и общий вес почти 50 кг, Maja является в некоторой степени прямой противоположностью калифорнийской пчеле-дрону, и справляется она с задачами посерьезнее, нежели опыление, например, распределяет в поле удобрения или посевной материал.
Дроны спецназначения
Компания Agroflight стала одним из первых поставщиков услуг по использованию грузовых дронов в сельском хозяйстве Германии. Внесение химических средств защиты растений с воздуха в ФРГ разрешено лишь в некоторых случаях. Тем не менее А. Пайне видит множество других возможностей для применения грузовых дронов в аграрном секторе.
Он признается: «Безусловно, летательные аппараты, даже если они взлетают с относительно высокой полезной нагрузкой, не могут обеспечить той производительности, которую демонстрируют опрыскиватели, сеялки или разбрасыватели удобрений». Но в растениеводстве приходится решать задачи, в которых БПЛА могли бы продемонстрировать свою сильную сторону. Например, их целесообразно использовать для предотвращения почвенного уплотнения и при полном отказе от работы с технологической колеей. Да и многие мероприятия по уходу за растениями можно производить с использованием дронов, если из-за избыточной влаги выезд в поле ограничен. Как раз в данном случае у дронов было бы преимущество в равномерном распределении гранул удобрений или посевного материала на ширину захвата 9 м.
При работе с жидкими компонентами воздушное завихрение, образуемое винтами, обеспечивало бы качественное покрытие рабочим раствором всех частей растений. Распределять таким образом возможно бактериальные препараты, жидкие удобрения с микроэлементами и пр.
В качестве следующего примера эффективного использования грузовых дронов в сельском хозяйстве А. Пайне называет возможность подсева на «выпавших» участках или высев промежуточных культур, которые развиваются сразу же после обмолота основной культуры и не требуют дополнительной почвообработки. Так, в посевы кукурузы можно было бы подсеять клевер или овсяницу красную: они бы из-за своего более медленного роста не стали бы помехой основной культуре, а сразу после ее уборки успели бы развиться в необходимой мере.
Широкое поле деятельности для дронов эксперт видит в сфере органического земледелия. Здесь ассортимент средств, распределяемых с воздуха, варьируется от молочной кислоты до укрепляющих растения препаратов, включая также азотфиксирующие бактерии, смеси микроэлементов, удобрения.
Тестовые пуски
Одним из клиентов Agroflight является фермер Йан Кунце, который свои 45 га пахотных земель и 27 га пастбищных угодий обрабатывает по принципам органического земледелия. Сегодняшним промозглым утром фермер стоит на краю поля с озимыми и наблюдает за сотрудником Agroflight Францем Лайкауфом. После наполнения грузового контейнера двадцатью килограммами микрогранул серосодержащего удобрения Maja 20 поднимается в воздух и продолжает движение на запрограммированной высоте. Во время полета распределение гранул происходит через устройство, вмонтированное в центре летательного аппарата снизу.
«При столь высокой влажности почвы, как сегодня, я бы не смог выйти в поле с разбрасывателем», – отмечает Йан Кунце. Микрогранулы с серой он вносит как под культуры на пашне, так и на сенокосах и пастбищах. Кроме этого, прошлым летом фермер впервые опробовал внесение азотфиксирующих бактерий в посевы тритикале с воздуха. «Урожайность культуры, несмотря на затяжную засуху, в итоге составила 62 ц / га, что было выше по сравнению с результатами предшествующего года», – доволен Й. Кунце успехом. Очевидные результаты также показало разбрызгивание с дронов в ходе проведения мероприятий по борьбе с заболеваниями грибной этиологии молочной кислоты.
«Вносимое количество мы регулируем за счет скорости полета», – объясняет особенности работы Ф. Лайкауф, тем временем вновь наполняя контейнер вернувшегося летательного аппарата. Загружаемое количество перед применением, как и оптимальная траектория полета над обрабатываемой площадью, рассчитывается специальной программой. «Мы обрабатываем до 10 гектаров в час, – говорит пилот дрона. – Но все процессы необходимо синхронизировать, ведь каждые 12 – 15 минут требуется замена аккумулятора».
«Законодательство разрешает выполнять полеты с восходом солнца. Мы действуем быстро: в это время часто безветренно и есть возможность учесть утреннюю росу при дозированном смешивании жидких компонентов с водой. Это означает, что мы можем вносить вещества с большей концентрацией и в результате обрабатывать при одном и том же объеме загрузки больше площадей», – добавляет А. Пайне.
Фиксировать расценки, связанные с внесением веществ дронами, он не хотел бы. В расчетах с фермерами всё сильно зависит от конкретных требований и локальных условий. «Мы делаем калькуляцию на гектар. Здесь же учитываются подготовительные мероприятия и планирование. Вносимые средства – удобрения или семена – обычно предоставляет заказчик. Мы лишь можем давать рекомендации, исходя из нашего опыта. Затем, основываясь на сделанном предложении, фермер принимает решение по количеству необходимых летных часов», – говорит глава Agroflight.
Обучение в Китае
Для того чтобы выйти на рынок Германии с предложением своих услуг, компания приобрела у одного китайского производителя два грузовых дрона грузоподъемностью 20 кг (Maja 20) и один БПЛА, который можно загружать до 10 кг. Было куплено также оборудование для внесения гранул, распыления растворов или порошка. В техническое оснащение больших дронов входит немного меньший по размеру Willi (видимо, друг пчелки Майи по тому же мультфильму Вилли. – Прим. ред.), он, в первую очередь, применяется на работах по распределению капсул с трихограммой для борьбы с огневкой на посевах кукурузы.
Чтобы управлять большими дронами, Ф. Лайкауф прошел трехнедельное обучение у производителя в Поднебесной. Наличие сертификатов было одним из условий получения специальных лицензий на использование больших и тяжелых дронов в Германии. «Согласно постановлению по дронам, на его подъем при общем весе от 5 кг требуется разрешение от земельного управления гражданской авиации.
Во многих федеральных землях верхний грузовой порог для дронов составляет 25 кг. Так как наша Maja 20 в загруженном состоянии весит почти 50 кг, нам еще нужно специальное исключительное разрешение, которое следует продлевать каждые шесть месяцев. Кроме того, мы обязаны заранее сообщать о каждом рейсе в местное отделение полиции», – описывает официальную процедуру А. Пайне.
Запрет на полет вне поля зрения
Фактически технология беспилотных летательных аппаратов достигла уровня, который позволил бы использовать ее в сельском и лесном хозяйстве намного шире, чем это предусматривает нынешнее законодательство многих стран. Сей факт не в последнюю очередь подтверждает анонс производителя самолетов Airbus о создании автономного пассажирского дрона. К тому же несколько месяцев назад китайские ученые сообщили об успешном испытании одного беспилотного летательного аппарата с двигателем внутреннего сгорания, который может транспортировать полезный груз весом более одной тонны. Различные компании по всему миру разрабатывают концепции грузовых дронов (НСХ 1/20, с. 42), продвигая технологию вперед.
Юрист и преподаватель Технического университета города Хемница профессор, доктор Мартин Маслатон регулярно сидит за штурвалом бизнес-джета своего адвокатского бюро, он также является членом правления Федерального союза гражданской беспилотной авиации. Эксперт убежден, что грузоподъемность грузовых дронов в ближайшее время значительно увеличится. Причем разработки новых технологий аккумулирования энергии (например, твердотельной батареи) будут способствовать этому.
«Обеспечение безопасности профессиональных БПЛА уже достигло высокого уровня», – сообщает М. Маслатон. Якобы имеются элементы управления через GPS, с помощью которых можно запрограммировать точки маршрута и выполнение операций. При слабой мощности батареи или разрыве связи беспилотники автоматически плавно опускаются на землю. Благодаря функции распознавания препятствий «беспилотники» могут уже летать по лесу, огибая при этом деревья.
Тем не менее, в публичных обсуждениях по-прежнему превалируют страхи и опасения. Органы власти реагируют, соответственно, – с чрезмерной осторожностью, в том числе из-за неоднозначного правового статуса БПЛА.
«В настоящее время это самый большой тормоз в инновационных бизнес-моделях с использованием дронов», – констатирует М. Маслатон. Особенно возмущают профессора правила, запрещающие полет БПЛА вне поля зрения. В принципе есть возможность подать заявку на получение специального разрешения, но по опыту эксперта положительное решение последует в абсолютно исключительных случаях. Сделать это не удалось даже одному немецкому сетевому оператору, который хотел использовать дроны для мониторинга трасс линии связи.
Существование запрета на полеты вне поля зрения при применении летательных аппаратов в аграрном секторе сильно усложняет выполнение задач, к примеру, по внесению СЗР в местности с холмистым рельефом: потребуется постоянно менять точку управления БПЛА.
То, что так называемый запрет Out of sight (англ.: вне поле зрения) более не отвечает духу времени, М. Маслатон обосновывает примером из собственного опыта пилота: «У меня есть разрешение на полеты по приборам, это значит, что в слепом полете я могу управлять пассажирским самолетом, основываясь на показаниях таких приборов, как высотометр или авиагоризонт. Собственно, для этого мне не нужно сидеть в кабине, управлять я также мог бы с земли. Но в соответствии с нынешней правовой ситуацией я не могу так поступить с дроном, даже если он оснащен камерой, то есть вовсе не «слеп», как я во время полета по приборам на своей значительно большей по размеру машине…»