目前我国农作物的保护主要靠植保机械完成。由于老式的植保机械不能适应地形多样化和满足我国农业经济发展的需求,促使农用航空施药机具迅速发展起来。随着飞控系统的日渐完善,市场对精准施药提出了更高的要求,变量喷洒系统的研发是实现精准施药的必要条件,其中变量喷头的研发又是关键一环。目前无人机施药喷头主要依靠国外进口或直接使用普通地面液力喷头,不利于实现精准喷洒。针对目前航空植保喷头流量调节手段较单一的现状,设计了一种基于磁流变液的变量喷头。利用磁流变效应实现对喷头流量的控制;对磁流变液喷头的结构尺寸进行设计,并进行了理论分析。对所设计线圈运用MATLAB软件对所产生磁场进行了可视化模拟,直观地观察磁场分布。对喷头受磁流变液注入量、线圈输入电压等因素影响产生的流量变化进行测试。本课题具体所做研究有:（1）检测了LU120系列和F110系列液力喷头在不同压力、喷洒高度下的雾滴粒径,计算了他们的雾滴分布跨度和雾滴粒径变异系数;然后在田间环境下将F110、TR80、IDK120系列喷头在大疆MG-1无人机上对比测试航空喷洒的雾滴粒径、沉积量和有效喷幅。试验结果表明:喷孔孔径和喷洒高度对雾滴粒径均有影响,但喷洒高度的影响并未呈现线性关系;在田间作业时喷头的型号和类型主要影响雾滴粒径和有效喷幅,而沉积量受多种因素综合影响。最后总结了现有典型液力喷头的应用现状和优劣。分析了今后喷洒设备的研究改进方向。（2）新式变量喷头的理论基础——磁流变液进行了分析,根据其特性制定了磁流变液喷头的设计思路。对结构和尺寸进行具体的确定。而后对内部磁流变液在磁场作用下的运动和流变性质变化以及磁场发生装置（圆环线圈）的磁场进行了数值分析。并通过MATLAB软件对设计的线圈进行了可视化模拟。最后利用高斯计对线圈周围实际的磁感应强度进行测试,确定了整体方案的可行性。（3）搭建了室内喷雾试验平台。针对磁流变液注入量、线圈电压对喷头喷洒流量、雾滴粒径的影响分别进行了测试。实验结果表明:磁流变液流量随着磁流变液注入量的增加而较小。且线圈电压越大的情况下,喷头流量随磁流变液注入量下降趋势越缓慢。随着电压的增加而增加,并呈现慢-快-慢的趋势;喷头雾滴粒径随着磁流变液注入量的增加而减小,随着线圈电压的升高而增大。无论是磁流变液注入量还是线圈电压的变化对喷头雾滴粒径以及分布跨度的影响都远小于隔膜泵压力的影响,且喷头整体雾滴粒径均处在中等M区间。（4）将磁流变液喷头及喷洒系统安装于无人机上,选取雾滴谱相近的液力喷头进行户外飞行对比试验,并分析各喷头雾滴平均沉积量。结果表明:三种线圈电压下的磁流变液喷头的雾滴平均沉积量介于F110-03与IDK120-02号喷头之间,但在两侧平均沉积量偏低,有效喷洒区域集中于航线中点附近,即有效喷幅较窄。当电压较小时对磁流变液喷头的流量影响较小,但依然会对雾滴沉积量特别是中心位置的沉积量产生影响。由于此时磁流变液的性质更趋向于液体,在磁流变液腔内处于更不稳定的状态,容易受到外界振动影响而产生波动。通过对典型液力喷头和磁流变液喷头的室内外对比试验分析,可以看出本课题所设计磁流变液喷头能够通过国控制线圈电压实现一定程度的流量调控,其雾滴谱与各液力喷头的3号喷头相近,在沉积特性上有效喷幅偏窄,但和IDK系列喷头相似拥有更好的防飘性能。本研究可为植保无人机精准施药装备的研发提供参考。