Bildiri PDF

241
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Helikopterlerin Tarımda Kullanımı
(1)
Ali Musa Bozdoğan(1)
Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü 01330-Adana
ÖZET
Havadan pestisit uygulamalarında amaç; zararlı, yabancı ot ve hastalık kontrolü sağlamaktır. Bu
uygulamaların, maksimum biyolojik etkinlik, minimum maliyet ve çevreye minimum riskle yapılması
gerekmektedir. Ayrıca uygulamalarda uçuş güvenliği için uygun hava aracı ve ekipman seçimi gibi faktörler de
gözönünde bulundurulmalıdır. Tarımda hava aracı olarak uçak, helikopter ve otojirolar kullanılmaktadır. Bazı
ülkelerde helikopterler ilaçlama, gübreleme, tohum ekimi gibi tarımsal amaçlarla kullanılmaktadır. Bu
çalışmada, helikopterlerin püskürtme, toz ve granül uygulama sistemleri, uygulamaların yarar ve sakıncaları,
helikopterler tarafından oluşturulan hava akımları ve dağılıma etkileri incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Helikopter, püskürtme sistemleri, hava akımı
The Use of Helicopters in Agriculture
ABSTRACT
The objective of aerial pesticide applications is to control of pests in agricultural areas. Maximum
biological effectiveness, minimum economic expense, minimum risk for environment have to be ensured by
aerial applications. So, it is important to select optimum aerial vehicle for these purposes. Morever, flight
security have to be considered for these applications. There are three types aerial vehicles for agriculture. These
are aircraft (fixed-wing), helicopter (rotary-wing) and autogyro. In some countries, helicopters are used for
spraying, fertilizing, seeding, etc. in agriculture. In this study, it were examined that helicopters spraying, dusting
and granule systems, its airflow characteristics advantages and disadvantages of using helicopters for spraying.
Keywords: Helicopter, spraying system, airflow,
GİRİŞ
Havadan pestisit uygulamalarının maksimum
biyolojik etkinlik, minimum maliyet ve çevreye
minimum riskle yapılması gerekmektedir. Ayrıca
uygulamalarda, uçuş güvenliği için uygun hava aracı
ve ekipman seçimi gibi faktörler de gözönünde
bulundurulmalıdır. Tarımda kullanılan hava araçları
başlıca üç grup altında toplanmaktadır. Bunlar; sabit
kanatlı hava aracı (uçak), döner kanatlı hava aracı
(helikopter) ve otojirolardır (Deligönül,2000).
Döner kanatlı hava aracı, helikopter olarak
adlandırılmaktadır. Küçük bir kuyruk rotoru ile
dengede tutulan ve itici gücü ana rotorla sağlayan
helikopter, VTOL (Vertical Take-off and Landing)
avantajına sahiptir.
Helikopterlerin, düşük uçuş hızları, keskin
dönüş yapma ve küçük tarlalara güvenli iniş-kalkış
kabiliyeti 1939 yılında Potts tarafından dikkate
alınmıştır. Araştırıcı büyük ve geniş alanlar için daha
hızlı ve daha fazla yük taşıma kapasitesine sahip
helikopterin gelişim göstereceği kanısına varmıştır
(Johnstone,1978).
Tarımsal işlemlerde kullanılan helikopterler;
sıvı veya katı materyal uygulamaları için depo, sıvı
veya katı materyal karışım regülatörü ve memelerden
oluşmaktadır. Bu sistem için ilk kez 1944 yılında
W.E.Ripper
tarafından
patent
alınmıştır
(Johnstone,1978). Tarımda helikopter kullanımı ilk
kez
1946
yılında
gerçekleştirilmiştir.(Schleicher,2001).
Helikopterlerin yapısal ve aerodinamik
karakteristikleri ilk yıllarından itibaren sürekli olarak
gelişmiştir. Yük taşıma kapasitesindeki sınırlamaların
üstesinden gelinmiş ve aerodinamik depoya sahip, 15
dakika kadar kısa süre içerisinde takılıp-sökülebilen,
sağ-merkez-sol olmak üzere istenilen bölgeye
uygulama yapabilen püskürtme sistemleri gelişme
göstermiştir (Anonim, 2000).
Helikopterler, 1950’li yıllardan itibaren
havadan yapılan uygulamalarda yaygın bir şekilde
kullanılmaktadır. ABD’de yaklaşık olarak 900
helikopter bulunduğu ve havadan yapılan işlemlerin
%10’unda kullanıldığı belirtilmektedir. Ayrıca,
Rusya’da 1974 yılı verilerine göre helikopterler
havacılık uygulamalarının %15’inde kullanılmıştır
(Anonim,1984). Japonya’da ise tarım alanlarının
%90’ınında helikopter kullanıldığı bildirilmektedir.
Genel olarak, helikopterler, dünya ülkelerinin
ellerinde bulunan toplam hava aracının %10’unu
oluşturmaktadır (Southwell,1973).
Deligönül (2000) bildirdiğine göre; dünyada 9
ülkede 16 yapımcı kuruluş tarafından 24 değişik
marka ve modelde tarım helikopteri imalatı
yapılmaktadır. Dünyada yaygın olarak kullanılan
tarım helikopterlerine ait bazı teknik özellikler Çizelge
1’de verilmiştir.
242
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Çizelge 1. Yaygın Olarak Kullanılan Tarım Helikopterlerine Ait Bazı Teknik Özellikler (Deligönül,2000)
Üretici Firma ve Ülke
Tipi
Bell (ABD)
Aerospatiale (FRA)
Hughes (ABD)
Kamov (RUSYA)
47G-2B1
Aloutte II
300
Ka-26
Motor gücü
(BG)
İlaç yükü
(kg)
Uçuş tavanı
(m)
270
360
180
2*330
360
600
270
620
5245
3300
3960
3000
İş Genişliği (m)
LV
LV
Herbisit İnsektisit Fungusit
16
20
15
18
14
18
18
25
ULV
İnsektisit
25
22
22
30
HELİKOPTERDE HAVA AKIMLARI
Helikopter hareketi; dikine tırmanma, havada
asılı kalma ve ileri hareket olmak üzere üç düzlemde
gerçekleşmektedir. Havada asılı kalma pozisyonunda
rotor helikopter ağırlığını taşımaktadır. Bu sırada rotor
aşağı doğru hava akımı oluşturmaktadır. Aşağı doğru
oluşan havanın hızı 1 No’lu bağıntı ile
hesaplanmaktadır (Quantick,1985).
U =
2⋅D
ρ
=
2 ⋅W
ρ⋅A
(1)
Burada;
U = Havada asılı durumda iken aşağı doğru
oluşan hava hızı (m/s),
W = Helikopter ağırlığı (kg),
ρ = Hava yoğunluğu (kg/m3),
A = Rotor alanı (m2) ve
D = Rotor yüklenmesi (kg/m2)
Helikopter ileri doğru hareket ettiğinde aşağı
doğru oluşan hava hızı 2 No’lu bağıntı ile
hesaplanmaktadır (Quantick,1985).
U=
W
D
=
A ⋅ ρ ⋅V ρ ⋅V
(2)
Burada;
V = Helikopterin ileri doğru hareketi (m/s)’ dir.
2 No’lu bağıntıyı kullanarak değişik uygulama
hızlarında meydana gelen aşağı doğru hava hızı
hesaplanabilmektedir. Normal çalışma koşulları
altında, tarımda yaygın olarak kullanılan Bell 47 ve
Aerospatiale Lama helikopterlerinde aşağı doğru
oluşan
hava
hızı
değerleri
Şekil
1’de
karşılaştırılmıştır. Toplam uçuş ağırlıkları Bell 47
helikopterlerinde 1205 kg ve Lama helikopterlerinde
1907 kg’dir. Rotor yüklenmesi sırasıyla 12 kg/m2 ve
20 kg/m2 dir.
Şekil 1. Genel hava izi parametreleri
(Parkin,1979; Quantick,1985)
Şekil 1’de görüldüğü gibi helikopterin asılı
durumdan ileri hareket konumuna geçtiği anda aşağı
doğru oluşan hava hızı aniden azalmaktadır. Daha ağır
helikopterler, aşağı doğru daha büyük hava hızı
oluşturmaktadırlar. Örneğin; 10 m/s aşağı doğru hava
hızı; Bell 47 helikopterlerinde 42 km/h ve Lama
helikopterlerinde 63 km/h uçuş hızlarında elde
edilmektedir. Buradan da açıkça görüldüğü gibi aşağı
doğru hava hızının artması istendiğinde düşük hızlarda
uygulama yapılmalıdır. Böylece, uçuş hızının artışına
bağlı olarak bileşke izinin yatayla yaptığı açı
azalmaktadır. Özellikle 40 km/h’in üzerindeki uçuş
hızlarında elde edilen bileşke hızın yatayla yaptığı açı
yaklaşık 20° ‘ye kadar düşmektedir. Dolayısıyla rotor
tarafından oluşturulan izin yönü aşağıdan çok geriye
doğru oluşmaktadır (Parkin,1979).
Johnstone (1978) ve Parkin (1979)’in
bildirdiğine göre; Johnstone (1961) patates
ekilişlerinde helikopterle 150-300 μm VMD damla
çapı ile yapılan ilaçlama uçuşlarında bitkinin yaprak
altı kalıntılarını incelemiştir. Denemelerinde Sikorsky
S51 Dragonfly helikopterini kullanmış, 30 km/h
uygulama hızında ve 5 m yükseklikte yaprak altı
kalıntılarını önemli derecede yüksek bulmuştur.
Ayrıca bitkinin alt yapraklarındaki kalıntıları üst
yapraklardakinden fazla olduğunu saptamıştır. Ancak
uygulama hızının 55 km/h ve yüksekliğinin 10 m
olduğu denemelerde bitki üst yapraklarındaki
kalıntıların fazla olduğunu bildirmiştir.
Parkin(1979)’in bildirdiğine göre; Lee ve
Bebbington (1968), Hughes 300 helikopteri ile kahve
bitkisi ilaçlamalarında 400 μm damla çapı ile
243
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
uygulamaları gerçekleştirmiş ve 55 km/h uçuş hızında
yaprak
altı
kalıntıları
saptamamışlardır.
Parkin(1979)’in bildirdiğine göre; Ripper ve Tudor
(1948), yaprak altı kalıntılarını elde etmek için
uygulama hızının 12 km/h’den düşük olması
gerektiğini bildirmişlerdir. Bu değerlerin bu kadar
düşük olmasının nedenini küçük rotor yüklemeli (10.6
kg/m2) ve sabit örnekleme yüzeylerinin kullanımı ile
açıklamışlardır.
Helikopterle yapılan uygulamalarda sıvı ilaç
dağılımı üzerine etki eden gerçek durum oldukça
karmaşıktır. Havada asılı kalma koşullarında bile bir
rotor tekdüze bir hız dağılımı oluşturamaz. Rotorun
çevresindeki hız merkezdeki hızdan daha fazladır
(Şekil 2). Yükseldikçe rotor tarafından aşağı doğru
itilen hava hızı, merkeze göre kenarlarda daha fazla
oluşmaktadır. Rotor uçlarında tıpkı uçaklardaki kanat
ucu girdapları gibi girdaplar meydana gelmektedir. Bu
durum kalkışta hız kaybına neden olmakta ve rotor
yakın
yerlerde
girdap
merkezi
uçlarına
oluşturmaktadır. Girdap merkezi tarafından aşağı
doğru itilen hava hızı rotor çapının maksimum
%85’inde meydana gelmektedir.
Şekil 2.Yere yakın havada asılı bir helikopterdeki hız
dağılımı (Johnstone,1978)
Helikopter havada asılı iken izin oluşturduğu
şekil daireseldir. Dairenin merkezinde yavaş hareketli
bir hava bölgesi bulunmaktadır. Helikopter ileri doğru
hareket ettiğinde uçuş yönü eksen olmak üzere eliptik
bir şekil meydana gelmektedir. Uçuş hızı 40 km/h
civarında iken elipsin küçük ekseni sıfıra kadar düşer
ve tıpkı uçaklardaki gibi hava izi meydana
gelmektedir. Helikopterin ileri hareketi ve aşağı doğru
oluşan hava akımı ile “nal” şeklinde bir patern elde
edilir ve bu patern sıvı ilaç damlalarının bitki
yaprakları arasına penetre olmasına yardım eder. Bu
yöntemle yapılan en uygun ilaçlama nehir
kenarlarında yetişen ağaçlarda çeçe sineğine karşı
yürütülmektedir (Lavers,1993). Yere yakın uçan bir
helikopter tarafından oluşturulan girdapların ve aşağı
doğru oluşan hava izinin genel görünümü Şekil 3’de
gösterilmiştir.
Şekil 3.Yere yakın hareket eden bir helikopterin
oluşturduğu girdap ve hava izi (Parkin,1979)
Parkin(1979)’in bildirdiğine göre; Akesson ve
Yates (1963) hidrojen doldurulmuş balonlar
kullanarak
uçak
ve
helikopter
izlerini
karşılaştırmışlardır. Helikopterle yapılan denemede
değişik hızlarda uçan ve boyalı materyalle püskürtme
yapılan bir denemeyi fotoğraflamışlardır. İlaçlama
materyali tarafından görüntülenen girdabın boyutu,
uçuş hızının artışı ile azalmıştır. Düşük hızlarda
uçarken püskürtme sıvısı rotor girdabı içerisine
bırakıldığında yüksek hızlara göre daha fazla
materyalin yatay ve dikey yönde hareket ettiği
saptanmıştır. Bu nedenle, nokta ilaçlamalarda düşük
hızlarda daha fazla iş genişliği elde edilmekte buna
karşın daha fazla drift meydana gelmektedir. Ayrıca
drift oluşumunu engellemek amacıyla rotor çapından
daha uzun püskürtme çubuklarıyla uygulama
yapılmaması tavsiye edilmektedir. Çünkü, girdabın
yukarı doğru hareket eden dilimlerinde daima ilaçlama
sıvısının bir kısmı da taşınmaktadır. Son yıllarda,
helikopterlerle herbisit uygulamalarında sürüklenmeyi
azaltmak için püskürtme sıvısına viskoziteyi artıran
maddeler ve diğer drift kontrol sıvılarının eklenmesi
etkili olmaktadır. Çevre koşullarından dolayı istenen
büyüklükte damla çapı elde etmek amacıyla
püskürtme
sıvısı
materyallerinin
gelişimi
gözlenmektedir. Bu nedenle, sıvı ilaç damlalarının
buharlaşmasını ve bitki yaprakları üzerinden akıp
gitmesini önleyen formülasyonlar geliştirilmiştir
(Chappell,1972). Ayrıca, insektisit ve herbisit
uygulamalarında bitkisel yağ kullanılarak daha iyi
kalıntının ve penetrasyonun elde edildiği saptanmıştır
(Thorne,1983).
Marrs ve Frost (1996)’un bildirdiğine göre;
İngiltere’de helikopterle selektif herbisit uygulaması
Sly ve Neale (1983) tarafından 1981 yılında 828 ha
iken bu değer Thomas ve King (1993) 1990 yılında
5778 ha yükseldiği kaydedilmiştir. Ayrıca,
İngiltere’de 1990 yılı boyunca havadan uygulanan
toplam herbisit miktarının %98’den fazlasının selektif
herbisit olduğu bildirilmiştir.
Helikopterin bir tarafındaki palin ileri gidişinde
helikopter uçuş yönünde hareket etmeye başlar. Buna
karşın diğer taraftaki pal uçuşun karşı yönünde hareket
etmektedir. Bu durum hava akışlarında yanal bir
farklılık doğurur. İleri doğru hareket eden pal,
244
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
helikopteri artı yönde hareket ettirmekte buna karşın
uçuşun tersi yönünde hareket eden pal, uçuş hızına
eksi yönde etki etmektedir. Bu asimetriliği telafi
etmek için, rotor pallerine hareket yönüne göre açı
verilir (flaplandırılır). Flaplama, pallerin dikey eksen
üzerinde hareket ettirilmesiyle elde edilir. Maksimum
flaplama hızları 90° (yukarı) ve 270° (aşağı) de
meydana gelmektedir. Helikopter uçuşunda rotor
tarafından oluşturulan hava akımı Şekil 4’de
görülmektedir.
Şekil 4. Helikopterde rotor tarafından oluşan hava
akımları (Kuhlman ve Cress,1981)
Yukarıda açıklanan etkilerinden dolayı
helikopterin
tersi
yönündeki
girdap
aynı
yönündekinden daha güçlüdür. Bunun sonucunda da
aynı yöndekinden ters yöndekine doğru hava akışı
gerçekleşir. Uçuş hızı arttığında ters akışın
artmasından dolayı asimetrilik de artmaktadır. İzin
yapmış olduğu asimetrililik derecesi ileri hareketle
veya rotor ucu hız oranı ile karakterize edilebilir. Bu
nedenle, simetrik olarak düzenlenmiş bir püskürtme
çubuğuyla yapılan uygulamalarda, asimetrik kalıntı
elde edilmektedir. Bu etki Bell 47G-3B1 helikopteri
kullanılarak denenmiştir (Şekil 5). Püskürtme sistemi
uzunluğu 9.75 m’dir ve kokpitin ilerisine monte
edilmiştir. Memeler simetrik olarak düzenlenmiştir.
Yatay olarak konumlandırılan toplayıcılar üzerine
boyalı su püskürtülmüştür. Her bir denemede aynı
kartlar üzerinden altı kez geçiş yapılmış ve kolorimetri
yöntemiyle hacimsel analiz yapılmıştır. Uygulamalar
helikopterle rüzgara karşı üç değişik hava hızında
gerçekleştirilmiştir. 28 ve 74 km/h hızlardaki materyal
dağılımı aslında simetriktir. Bununla birlikte, 111
km/h ‘deki patern, iz asimetriliğinden dolayı asimetrik
olarak elde edilmiştir. En yüksek kalıntı rotor
merkezinin soluna yakın yarıdaki üç metrede
saptanmıştır.
Parkin (1979)’in bildirdiğine göre; Matthews
(1964), 97 km/h uçuş hızında uygulama yapan Hiller
U12E helikopteri ile uygulamalar gerçekleştirmiştir.
Denemeler sonucunda simetrik dağılım elde etmek
için sol tarafa 10 adet, merkeze 15 adet ve sağ tarafa
da 25 adet meme yerleşiminin uygun olduğuna karar
vermiştir.
Şekil 5.Uçuş hızına bağlı olarak değişen kalıntı
paternleri (Quantick,1985)
İlaçlama ekipmanlarının rotor izine göre
konumlandırılması damla dağılımını etkiler ve damla
çapı oluşumuna da etki eder. Helikopterlerdeki
püskürtme sistemleri uçaklardakine göre daha esnek
yapıda olmalıdır. Drift ilaçlamaları için ULV
atomizörlerin yerleşim problemi azdır veya yoktur.
Çünkü iz etkisinden çok rüzgar dağılımına
dayanmaktadır. Atomizörler genellikle konvansiyonel
yapı üzerine konumlandırılır. Püskürtme çubukları,
Şekil
6’da
gösterilen
bölgelerden
birisine
konumlandırılmaktadır.
Şekil 6.Püskürtme sisteminin konumlandırılması
(Parkin,1979)
Çoğu uygulama uçuşlarında geriye veya ortaya
konumlu püskürtme çubukları kullanılarak direk
olarak rotor izine daha fazla sıvı püskürtülmektedir.
Kokpit ilerisine konumlu püskürtme çubuğunda
uygulama yüksekliği 3 m’den az ise ve 400 μm’den
daha büyük çaplı damlalar ile uygulama yapılıyorsa
damlalar rotor izine kapılmadan bitkiye veya yere
ulaşmaktadır.
Bu
durum
özellikle
herbisit
uygulamaları için çok önemlidir. Damlalar 400
μm’den küçük olduğunda ise bitkiye ulaşmadan rotor
izine kapılmakta ve rotor izi içerisinde hareket
etmektedir. Kokpit gerisine konumlandırılan bir
püskürtme çubuğundan püskürtülen sıvı ilaç kuyruk
bölümünde ilaç kalıntılarına neden olmaktadır.
Johnstone (1978) materyalin hava hareketi
sayesinde dağılması dikkate alınarak püskürtme
çubuğunun yerleştirilmesi gerektiğini bildirmiştir.
Helikopter üzerindeki dayanıklı noktaların uygunluğu
gibi pratik kabullenmeler, uygun bir birleşim yeri
seçiminde önemlidir. Ve pratikte kokpitin ilerisine
veya iniş takımının gerisine takılması gibi değişik
yerleşimler tatmin edici bulunmuştur.
Uygulama hızı 40 km/h’in üzerinde olan bir
helikopter, uçakla karşılaştırıldığında aşağı doğru hava
akımı fazla olmasına rağmen bitki aralarına
penetrasyon ve yaprak altı kaplamaları önemli
derecede farklı değildir. Uygulama hızı 100 km/h’e
yaklaştığında eşit dağılımı veren asimetrik püskürtme
çubuğu kullanılsa bile rotor izinde asimetrik patern
oluşmaktadır. Drifti önlemek için püskürtme çubuğu
uzunluğu sınırlandırılmalı ve rotor çapını aşmamalıdır
(Parkin,1979).
245
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Şekil 8.Tarım helikopterlerinde sıvı püskürtme sistemi
(Deligönül,2000)
(a)Düşük uçuş hızı, kısa püskürtme çubuğu
(b) Yüksek uçuş hızı, uzun püskürtme çubuğu
Şekil 7.Püskürtme çubuğu uzunluğunun dağılıma
etkisi (Quantick,1985)
HELİKOPTERLERDE PÜSKÜRTME
SİSTEMLERİ
Sıvı İlaç Ekipmanları
Helikopter etrafındaki hava akımları hızlı ve
kararlı değildir. Bu nedenle, sıvı ilaç pompası,
karıştırıcı ve yedirici düzen; ya hidrolik veya ayrı bir
motorla tahrik edilmektedir. İlaçlama işlemine
başlamadan önce sıvı ilaç karışımının sağlanması
gerekmektedir. Çoğu helikopter, kokpitin her iki
yanında bulunan depo ile donatılırlar. Uygulama
uçuşları sırasında helikopter dengesinin bozulmaması
için her iki depodan da eşit miktarda sıvı ilaç
atılmalıdır (Lavers,1993).
Sıvı ilaç uygulamaları için konvansiyonel
püskürtme sistemi mevcuttur (Şekil 8). İlk
zamanlarda, sürüklenme kontrolü ve iyi bir
penetrasyon sağlamak için püskürtme çubuğu
uzunluğu rotor çapından daha küçüktü. Sonraki
yıllarda, rotor çapından daha uzun püskürtme çubuğu
kullanılarak uygun meteorolojik koşullar altında su
esaslı uygulamalarda 15 m’lik bir püskürtme
çubuğundan 30-40 m iş genişliği ve buharlaşmayan
taşıyıcı sıvılar ve küçük damlalarla 50-60 m iş
genişliği elde edildiği bildirilmiştir (Chappell,1972).
Sürüklenme istenmeyen ve dar bir iş genişliği
gerektiren
herbisit
uygulamaları
gibi
özel
uygulamaların gerektiği yerlerde yüksek verdili
endüstriyel yıkama memeleri kullanılmaktadır. Aynı
şekilde invert (ters) emülsiyon sıvı ilaçları üreten özel
ekipmanlar aynı amaç için geliştirilmiştir.
Rüzgar tahrikli Micronair döner atomizörler,
helikopterlerde kullanılacaksa uçaklarda kullanılan
modellerine göre daha büyük pervaneye sahip olması
gerektiği bildirilmiştir (Johnstone,1978).
Micron Sprayers; motor milinden direk, kayışkasnak sisteminden indirek veya elektrik motorundan
hareketli küçük döner atomizörler geliştirmiştir. Daha
büyük Micronair donanımı ile karşılaştırıldığında bu
sistemin ULV uygulamaları ve çok küçük damla çapı
elde etmek için uygun olduğu bildirilmiştir
(Chappell,1972).
Toz ve Granül Ekipmanları
Helikopterler için döner dağıtıcılarla ilgili
olarak 1960’lı yılların başında testlere başlanmıştır.
Toz materyaller için taşıyıcı olarak motor etrafından
soğuyarak akan havadan yararlanılarak dağıtım
ekipmanları geliştirilmiştir. Bu hava, püskürtme
sistemi girişine gelmekte ve toz materyal ölçme
düzlemi ve aralıktan geçerek hava akımı içerisine
ölçülü olarak bırakılmaktadır. Elektrik motorundan
hareket alan bir karıştırıcı da serbest akışı
sağlamaktadır.
Ayrıca, sıvı ve katı materyal uygulamalarında,
helikopter altına ayrı bir yük gibi takılabilen ve
ayrılabilen dağıtım ekipmanları yapılmıştır (Şekil....).
Bu sistem, “helikopter altına takılan ilaçlama sistemi
(HUSS)” olarak adlandırılmaktadır. HUSS ünitesinin
boş ağırlığı 48 kg ve depo kapasitesi 320 l’dir. Sistem,
4.5 BG’nde hava soğutmalı iki zamanlı bir motordan
hareket almakta ve 30-40 psi basınç geliştirmektedir.
Sistemde sıvı ilaçlamalar için klasik boom-nozzle
püskürtme sistemi kullanılmaktadır. Bu sistemle
10-200 l/ha arasındaki hacimsel normlarda uygulama
yapılabilmektedir. İş genişliği 3-30 m arasında
değişmektedir (Anonim,1968). İki veya daha fazla
ünite kullanılarak biri boşaldığında diğerinin
dolmasına müsaade edilmekte ve boşu çıkararak dolu
olanı takmak suretiyle sortiler arası zaman gecikmesi
azaltılmaktadır (Quantick,1985).
246
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Şekil 9.Helikopter altına takılan püskürtme sistemi
(Anonim,1968)
Şekil 10.Helikopter altına takılan püskürtme sisteminin
değiştirilmesi (Quantick,1985)
GÜBRELEME VE TOHUM EKİMİ
Ulaşımın güçlükle sağlandığı engebeli mera
alanları gübrelemek için helikopter kullanımı pratik ve
ekonomik bir yoldur. Engebeli arazilerde gübrenin
maksimum yararını elde etmek için 15-30 m iş
genişliği ile tekdüze bir şekilde uygulama yapılabilir.
Ekim ve gübreleme uygulamalarında helikopter
kullanımının etkin ve efektif olduğu belirtilmektedir.
Helikopter kullanımı sayesinde ekim ve gübreleme
işlemleri
kolaylıkla
ve
büyük
bir
hızla
tamamlanmaktadır. Bu sorun, özellikle yer araçlarının
giremeyeceği kadar ıslak alanlarda önemlidir.
Helikopter uygulamalarında, gelecekle ilgili
olasılıklar, minimum toprak işleme uygulamaları ile
çim veya küçük taneli tohumların ön veya sonraki
ekimlerini içermektedir. Bu amaçla yapılan
uygulamalarda en önemli faktör hava koşullarıdır.
DİĞER UYGULAMALAR
Drenaj kanallarında su içinde yetişen yabancı
otlara karşı helikopterle herbisit uygulaması
yapılabilmektedir. Ayrıca, hendek kenarlarındaki
erozyonu engelleyen çimleri baskı altında tutmakta
olan yabancı otlar ve çalılar helikopterle
ilaçlanmaktadır.
Helikopterler, ormanlarda zararlı, yabancı ot ve
gübre uygulamalarında kullanılmaktadır. Peletlenmiş
çam tohumları veya diğer orman türlerinin
dağıtılması, helikopterler için diğer uygulama
alanlarıdır.
Çam
ağaçlarına
zarar
vermeksizin
istenmeyen sert tahtalı ağaçlar (gürgen, meşe,
karaağaç gibi) helikopterle ilaçlanabilmektedir.
Özellikle halk sağlığı ile ilgili sivrisinek,
karasinek, çeçe sineği gibi insan ve hayvan
hastalıklarını taşıyan vektörlerin kontrollerinde ve
uçakla uygulamaların güvenli olmadığı yerlerde
helikopterlerden yararlanılmaktadır (Clayton ve
Sander, 2002; Dawson,2003).
Beerwinkle ve ark. (1989), havadaki
eklembacaklıların (arthropods) örneklenmesi amacıyla
helikoptere asılan bir ağ kullanmışlardır. Helikopterle
64
km/h
uygulama
hızında
uçulmuştur.
Literatürlerdeki benzer sistemlerle karşılaştırıldığında
bu örnekleme oranının 4 kat daha iyi olduğu sonucuna
varmışlardır.
UYGULAMALARDA
HELİKOPTERİN
AVANTAJ ve DEZAVANTAJI
Helikopterler, pist gereksinimine ihtiyaç
duymazlar. Gerektiğinde tarla kenarına veya büyük
kamyon üzerindeki bir platforma inebilmektedir. Lee
ve ark. (1989), helikopterlerin pist gereksiniminin
olmayışını en büyük avantaj olarak nitelemişlerdir.
Araştırıcılar, Malezya’da eğimli arazilerdeki çay
ekilişlerinde granül gübrelerin ve palmiyelerde sıvı
yaprak gübrelerinin helikopterle uygulandığını
belirtmişlerdir.
Yüksek manevra yeteneğinden dolayı dar
alanlarda kısa dönüşlerde bulunabilmekte ve tarla şerit
sonlarındaki ağaçların ve engellerin bulunduğu
yerlerde bile ilaçlamaları gerçekleştirebilmektedir. Bu
nedenle iş verimi artmaktadır. Ayrıca, bu kabiliyeti
nedeniyle yerleşim yerleri, göl, nehir ve diğer hassas
bölgelerin yakınlarında uygulama yapılabilmektedir.
Uçuş hızlarının 0’dan uygulama hızına kadar
değişiklik göstermesi helikopterlerin farklı amaçlar
için kullanılabileceğinin bir göstergesidir. Örneğin;
düşük hızlarda uygulamalar yaparak penetrasyon
artırılmakta veya havada asılı kalarak nokta
ilaçlamalar
gerçekleştirilmektedir.
Düşük
hız
kabiliyeti nedeniyle, özel uygulama ekipmanları veya
özel formülasyonlarla herbisit uygulamaları oldukça
güvenlidir. Ayrıca, istendiğinde özellikle meyve
bahçelerinin geceleri dondan korunmasında etkilidir.
Helikopterin oluşturduğu hava akımı sayesinde
yukarılarda bulunan nisbeten sıcak hava aşağı doğru
karıştırılmakta
ve
dondan
koruma
gerçekleştirilmektedir.
Kullanılan püskürtme sistemleri söküldüğünde
helikopterler ilaçlama sezonu harici zamanlarda
değişik amaçlar için de kullanılabilmektedir.
Helikopterler, sıvı ilacı hedef üzerine uygulayarak
pestisitlerin toprağa ulaşma ihtimallerini ve sonuçta su
kaynaklarına karışmasını büyük oranda azaltılabilir.
247
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Yol kenarlarındaki çalı kontrollerinde helikopterle
kullanılan sıvı ilaç hacmi yer ilaçlamasına göre
yaklaşık 10 kat daha düşüktür (Chappell,1972). Bu
düşük hacmin büyük bir oranı yere ulaşmamaktadır.
Çalının gövde ve yapraklarında kalıntı bırakmaktadır.
Aynı zamanda el ilaçlamaları ile karşılaştırıldığında
daha düşük hacimli ilaçlama kullanımıyla birim alan
başına maliyet yarıya inmektedir.
DEZAVANTAJLARI
Satınalma bedelleri yüksektir.
Ana rotor, kuyruk rotoru, kontrol sistemleri,
dümenleme gibi çok sayıdaki hareketli parçalarından
dolayı yoğun bakıma ihtiyaç duymaktadır.
Ağırlık merkezi sınırlarının küçük olması
nedeniyle
ilaçlamalarda
dikkatli
olunması
gerekmektedir.
Helikopterler,
sıcaklık
ve
nemdeki
değişikliklerden büyük oranda etkilenmektedirler
(Quantick,1985; Lavers,1993).
SONUÇLAR
Helikopterler, fungusit uygulamaları için 200 –
400 μm ve insektisit uygulamaları için 100 – 200 μm
damla çapı üreten meme, depo ve püskürtme çubukları
ile donatılmaktadır. Yabancı otları kontrol etmek
amacıyla yapılacak olan herbisit uygulamalarında en
az 500 μm damla çapı üreten yağmur (raindrop)
memesi veya 1000 μm damla çapı üreten Microfoil
memeler
kullanılmaktadır(Chappell,1972;
Schleicher,2001).
Helikopterlerle yapılan uygulamalarda yapılan
işe bağlı olarak yaklaşık 1000 μm damla çapları ile
uygulama yapılabilmektedir. Değişik memelerle ve
değişik hızlarda 5 l/ha kadar küçük ve 500 l/ha kadar
büyük
hacimsel
normlarda
uygulama
gerçekleştirilmektedir. Aşırı ekipman değişimi
olmaksızın iş genişliği 30 m veya daha fazla
olabilmektedir. İstenirse drift kontrolü hedef alanın bir
kaç metre içerisinde korunabilmektedir veya hedef
alanın ihtiyaçlarına göre sis şeklinde uygulama
yapılabilmektedir (Johnstone,1978).
Helikopterler
mısır,
pamuk
ve
tahıl
ekilişlerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Günümüzde, ABD’de küçük alanlarda, yüksek değere
sahip meyve ve sebze ürünlerinin kimyasal
uygulamalarında
helikopterler
kullanılmaktadır.
Helikopterler, eğimli arazilerde yetişen ürünler ve
bahçe
bitkileri
uygulamaları
için
idealdir
(Schleicher,2001).
Bazı bölgelerdeki turunçgil ve bazı meyve
üreticileri
pestisitlerin
hepsini
helikopterle
uygulamaktadırlar. Elmada sıvı ilaç programlarındaki
araştırmalarda, helikopterle yapılan bir çok denemede
zararlı kontrolünün iyi olduğu saptanmıştır. Meyveler
üzerinde helikopterin en önemli avantajı; yapılan
işteki çabukluktur. Bu durum, özellikle eşit bir şekilde
kontrolle çabucak uygulama gerektiren birçok hastalık
ve
zararlı
kontrolünde
oldukça
önemlidir
(Schleicher,2001).
Helikopter uygulamaları küçük bir ekip
gerektirir ve uygun bir planlama yapıldığında şirkette
çalışan işçilerin çok az zamanını almaktadır.
Helikopterlerin uygulama masrafları uçağa göre
oldukça yüksektir. Bu yüzden helikopterler özellikle
uçakların
uygulama
yapamayacağı
alanlarda
kullanılmaktadır. Örneğin; ABD-Santa Marina’da 510 da gibi küçük alanlarda yetiştirilen brokoli,
karnıbahar,
marul,
lahana
gibi
sebzelerin
ilaçlanmasında ve gübrelenmesinde helikopterlerin
kullanıldığı bildirilmiştir (Parfit,2000).
Elektrik hattı konstrüksiyonu, beton dökümü ve
hava koşulunu değiştirme gibi ağır işlerde büyük
helikopterler kullanılmaktadır.
KAYNAKLAR
Akesson,N.B.,Yates,W.E., 1974. The Use of Aircraft
in Agriculture. Rome, 217 p.
Anonim, 1968. A New Helicopter Under-Slung Spray
System (HUSS). Agricultural Aviation,
International Agricultural Aviation Centre, The
Hague, Vol.10,No.1:16-17.
Anonim, 1984. Manual on Aerial Work. International
Civil Aviation Organization, Doc 9408AN/922, Canada.
Anonim, 2000. New Generation Spray System Now
STC Certified for Bell 407. AgPilot Magazine,
May 2000. 2 p.
Anonim, 2001a. Micronair AU6539 Electric Atomiser
& Speed Controller Operator’s Handbook and
Parts Catalogue. Micron Sprayers Ltd. U.K.,
31 p.
Anonim, 2001b. Micronair AU7000 Atomiser
Operator’s Handbook and Parts Catalogue.
Micron Sprayers Ltd. U.K., 40 p.
Beerwınkle,K.R., Lopez,J.D., Bouse,L.F., Brusse,J.C.,
1989. Large Helicopter-Towed Net for
Sampling Airborne Arthropods. Transactions of
the ASAE, Vol.32 (6): 1847-1852.
Chappell,W.E., 1972. The Helicopter Comes of Age.
Farm Chemicals and Crop Life, March, pp:4650.
Clayton,J.S., Sander,T.P.Y., 2002. Aerial Application
for control of Public Health Pests. Aspects of
Applied Biology 66-8 p.
Dawson,N., 2003. Florida’s Mosquito Busters. Heliops Magazine 19: 42-49.
Deligönül,F., 1984. Pamuk Ekilişlerinde Uçakla
Sulandırılmış İlaçlamaya İlişkin Optimum
Uygulama Koşullarının Saptanması Üzerine
Araştırma. Zir. Müc. Ve Zir.Kar. Genel Md.
Yayınları, Ankara.
Deligönül,F., 2000. Tarımsal Havacılık. Ç.Ü.Ziraat
Fakültesi Genel Yayın No:233 Ders Kitapları
Yayın No:A-75, Adana, 295 s.
248
Tarımsal Mekanizasyon 23. Ulusal Kongresi, 6-8 Eylül 2006, Çanakkale
Johnstone,D.R., 1978. The Use of Rotary-Wing
Aircraft in the Application of Pesticides.
Agricultural Aviation, Vol:19, No:1, 12 p.
Kuhlman,D.K.; Cress, D.C., 1981. Aerial Application
Handbook for Applicators. Kansas State
University, Cooperative Extension Service,
Manhattan, Kansas, MF-622, 73 p.
Lavers,A., 1993. Aerial Application to Ground Crops.
Application Technology for Crop Protection
(Editors: G.A.Matthews and E.C.Hislop) CAB
International pp:215-239.
Lee,N.M., Suan,L.S., Chiew,L.K., Weng,C.K., 1989.
The Use of Helicopter in Plantations-Guthrie’s
Experience. The Planter Vol:65, No:763
pp:456-462.
Marrs,R.H.,Frost,A.J., 1996. Techniques to Reduce
the Impact of Asulam Drift from Helicopter
Sprayers on Native Vegetation. Journ. of
Environmental Management 46:373-393
Parfit,M., 2000. The corn was two feet below the
wheels. Smithsonian pp:55-66.
Parkin,C.S., 1979. Rotor Induced air movements and
their effects on droplet dispersal. Aeronautical
Journal, May, pp:183-187.
Quantick,H.R., 1985. Aviation in Crop Protection,
Pollution and Insect Control. Collins,
London,428 p.
Schleicher,J., 2001. Helicopter Spraying Takes Off.
Agricultural Aviation,
Sındır,K.O., Gabir,I. 1997. Tarımda Helikopter ve
Potansiyel Kullanımı. Tarımsal Mekanizasyon
17. Ulusal Kongresi 17-19 Eylül 1997, Tokat.,
ss:555-565.
Southwell,P.H., 1973. Progress in the Technology of
Chemical
Applications
by
Aircraft.
Transactions of the ASAE, pp:1051-1053,1059.
Thorne,A., 1983. Vegetable Oil in Chemical
Applications. World Farming Agrimanagement,
November / December,1983. pp:8-9,30.