在今后相当长的一段时间内，相对于其他农作物病虫害防治方法，化学防治仍然是最主要的方法，而施药技术则是农作物病虫害化学防治的重要组成部分之一。在丘陵、水田及山区的耕地，人工施药及地面机械施药效率低，易损伤农作物且受到各种地形条件的限制。航空喷雾施药作业特别是小型无人直升机喷雾施药作业不但效率高，并且能在地面装备不能进入的各类地形地域作业，不损伤作物，同时经济环保，与常规施药方法相比，节约农药40％左右，降低环境污染，减少农药使用量，自动化水平高，节约了人力与工时。无人直升机静电喷雾施药作业将无人直升机喷雾与静电喷雾相结合，在无人直升机喷雾现有优点的基础上，通过增加静电喷雾，在靶标产生包抄效应，有效提高农药在农作物上的沉积分布，从而进一步提高了喷雾效果。　　本文在以CD-10型农药喷洒无人直升机为飞行平台的喷雾系统的基础上，针对其雾化装置研制了荷电装置，方便的将常规喷雾改为静电喷雾;同时完成了对航空静电喷雾系统的结构设计及安装。针对荷质比、喷雾角、雾滴粒径、喷雾压力、雾滴运动速度场等关键因素进行试验研究，为小型无人直升机静电喷雾作业参数的确定提供指导。通过模拟田间试验，初步探索了无人直升机静电喷雾效果。　　主要研究工作包括以下几个方面:　　(1)无人直升机静电喷雾系统设计　　在现有喷雾系统的基础上针对喷雾系统采用的QJ17550A-1/2型喷嘴体、QJ25607型喷嘴紧固件及配套喷嘴设计了荷电装置，同时选择合适的高压静电发生器等安装于现有喷雾系统上，组成无人直升机静电喷雾系统。　　(2)无人直升机静电喷雾系统荷质比测量试验　　采用自制的法拉第筒荷质比测量装置对静电喷雾系统在五种喷雾压力和四种荷电电压下的荷质比进行了测量，主要结论如下:　　①相同荷电电压时，雾滴荷质比随喷雾压力的增加而减小。相同喷雾压力下，雾滴荷质比随荷电电压的增加而增加。当荷电电压处于6KV到10KV区间时，荷质比随荷电电压趋于线性增加。当荷电电压超过10KV时，雾滴所带电荷量已经趋于饱和状态，此时雾滴荷质比基本保持不变。　　②在喷雾压力较小，荷电电压较大的区域，能够得到最大的雾滴荷质效果。将喷雾压力P与荷电电压U进行组合，组合方式为(P，U);那么具体为(0.2MPa，12KV)和(0.25MPa，12KV)时，能够得到最大的荷质比效果。　　③在所测量的区间内荷质比都可以达到航空静电喷雾的荷质比最低要求。　　(3)无人直升机静电喷雾系统速度场测量试验　　使用美国TSI公司生产的粒子成像测速仪(PIV)对静电喷雾系统的速度场进行测量，对速度场测量关键参数进行了选择，得到的主要结论如下:　　①喷头在出口处形成气核，在压力的作用下形成雾滴并获得较大的初始速度，从0.2MPa～0.4MPa随着压力的增加速度由12m/s增加到16m/s;气核下部沿Y轴方向-100mm及以下区域速度逐渐下降，至-250mm处时速度由7m/s减小至3m/s;沿X轴形成了三层速度分层区，其中50mm-125mm和175mm-250mm速度相近且较低，125mm-175mm区间一直保持着与气核处相近的较高速度;雾滴群在沿Y轴-250mm之后速度基本趋于稳定。　　②当喷雾压力增加时，雾滴的横向速度与纵向速度均增加。随着喷雾压力的增加，雾滴横向速度和纵向速度的变异系数都逐渐减小，证明雾流速度场越来越均匀，喷雾效果越来越好。　　(4)无人直升机静电喷雾系统粒径谱测量试验　　①相同喷雾压力与喷雾高度时，雾滴体积中径随荷电电压增加而增加。相同喷雾压力下，随着荷电电压的增加，雾滴粒径越来越均匀。相同荷电电压时，随着喷雾压力的增加，雾滴粒径越来越均匀。　　②雾滴下落过程中雾滴体积中径随雾滴下落距离的变化不是单调的，有拐点现象，具体表现为随着雾滴下落距离的增加，雾滴体积中径先增加后减小。　　③相同荷电电压下，下落距离为40cm至100cm时，雾滴体积中径随下落距离增加而增大。雾滴体积中径最大值出现的位置随喷雾压力的增加而左移，在喷雾压力为0.2MPa和0.25MPa时在下落距离120cm达到最大值。在喷雾压力为0.3MPa、0.35MPa和0.4MPa时在下落距离100cm达到最大值。当下落距离在120cm以后，雾滴体积中径逐渐减小。　　(5)无人直升机静电喷雾效果试验　　①非静电喷雾时有效喷幅3.2m，静电喷雾时有效喷幅2.8m。但静电喷雾较非静电喷雾在有效喷幅内的雾滴沉积量高，可以节省药液，提高防治效果。　　②非静电喷雾时的雾滴飘移距离为1m，静电喷雾时的雾滴飘移距离为0.6m。比较两种喷雾方式的飘移距离可知，静电喷雾有效的减小了雾滴飘移的可能性。