化学农药喷洒作为防治农林病虫草害的一种主要方式,每年为保障作物丰产增收做出了巨大贡献。目前由于植保作业对环境的影响逐渐受到各方重视,同时作物大面积集中种植的需要一种能够快速、高效喷洒,环境污染更小的防治方式用于提升我国应对大规模,大面积突发性病虫草害的能力,实现大规模集约化植保作业也已经成为未来的发展方向。结合近些年来无人直升机施药技术的快速发展的现状,在无人直升机施药系统的基础上进行改进设计出一种静电喷雾系统,并对整个系统进行理论研究与试验分析具有重要意义。本文主要研究内容与结论分为如下四个部分:(1)对静电施药雾化原理与荷电机理进行了分析,通过在一种现有喷头TXVK-6的基础上进行静电喷雾系统的搭建,对静电喷雾的雾化过程、充电过程以及无静电状态下沉积过程进行理论分析。使用法拉第筒作为收集装置,选用一种精密微安表与秒表分别对电流值与放电时间进行测量,得到液滴在不同静电喷雾电压下荷质比参数。在电压0-30KV区间内,得到当静电电源电压值为30KV时静电电压充电效果最好,整个荷质比随着电压增高而逐渐增大。此充电状态能得到荷质比为2.32mC/kg。(2)搭建恒压喷雾试验台,对所选用美国思普瑞公司生产的TXVK-6型喷头流量特性等进行分析。对恒压控制原理、单相交流斩波调压原理进行梳理,并对该喷头的喷雾角,试验台压力控制准确性进行测定。同时利用Matlab软件对0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa情况下该喷头的三维雾量分布数据进行统计分析。得到了该喷头在不同管路压力下的沉积分布变化规律。(3)搭建一种模拟旋翼飞机喷洒试验平台。采用伺服电机与同步带带动滑块与无油滑轨为机械结构。使用PLC作为控制核心,工业风扇模拟直升机旋翼送风。当加风送后,其沉积分布状况变异系数降低。通过水平沉积试验发现,有风无电漂移量增加47.4%,无风有电情况下增加16.8%,有风有电情况下漂移增加36.2%。(4)进行了无人直升机机载静电喷雾测试,采用美国先正达公司生产的水敏纸作为模拟靶标收集装置。在飞行沉积试验中,测试结果静电喷雾效果明显优于不带静电的雾滴,特别是背面沉积效果。正面沉积率静电喷雾比非静电喷雾提高25.1%。背面沉积率静电喷雾效果为非静电喷雾的2.01倍。