×
15.02.2020
220.018.0289

Результат интеллектуальной деятельности: Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к пиротехническим составам, используемым в метеорологических ракетах для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом. Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака, включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь тонкоизмельченных порошков йодидов серебра, калия и меди, в качестве технологических добавок графит, масло индустриальное, технический углерод, также дополнительно содержит в своем составе тонкоизмельченный порошок цинка с размерами частиц 0,01-0,05 мм. Предложенный пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур облачной среды от нуля до минус 14 С. 1 ил.

Изобретение относится к пиротехническим составам, используемым в метеорологических ракетах для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом.

Известны различные пиротехнические составы для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, включающие связанные между собой в различных соотношениях окислители, органические горючее связующее вещества, регуляторы скорости горения топлива, пламегасители, регуляторы скорости горения топлива, а также тонкоизмельченные порошки йодида серебра (основной льдообразующий реагент), йодид калия и различные технологические добавки (графит, индустриальное масло и т.д.) [1]. Данные пиротехнические составы, связанные между собой в различных соотношениях, использовались для активных воздействий на переохлажденные облака. Недостатком известных пиротехнических составов является необходимость тщательной подборки экспериментальным путем оптимальных соотношений компонентов в составах с учетом конкретных условий развития облачных процессов.

Известен также пиротехнический состав [2], который содержит окислитель - перхлорат аммония, органическое горючее связующее - фенолформальдегидную смолу, дициандиамид в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя, смесь тонкоизмельченных порошков йодида серебра (основной льдообразующий реагент) и йодида калия и технологические добавки (графит, аэросил, индустриальное масло).

Описанный пиротехнический состав содержит компоненты в следующем соотношении (масс. %):

перхлорат аммония 48-58
фенолформальдегидная смола 13-17
дициандиамид 9-11
йодид серебра 7-9
йодид калия 11-13
графит 0,5-1
аэросил 0,5
масло индустриальное 0,5-1

К недостаткам данного состава можно отнести низкий порог льдообразующего действия в диапазоне минус 4-5°С, выход активных ядер кристаллизации при температуре минус 10°С составляет лишь (1-2)×1013 с 1 г состава, а при минус 6°С - до 7,5×1012 с 1 г состава, что не достаточно для эффективного применения на практике при воздействии на мощные градовые процессы. Кроме того в известном составе недостаточно оптимизированы соотношения компонентов всех входящих в него элементов, что снижает эффективность его применения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака (АД-1) [3], включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь тонкоизмельченных порошков йодида серебра, калия и меди, и в качестве технологических добавок графит и масло индустриальное, а также технический углерод при следующем соотношении компонентов, масс. %:

перхлорат аммония 48-52
фенолформальдегидная смола 12-16
дициандиамид 7-9
йодид серебра 6-8
йодид калия 10-12
йодид меди 4-6
графит 0,5-1
технический углерод 3-4
масло индустриальное 0,5-1,

причем йодиды серебра, калия и меди содержатся в массовом соотношении как 1:1,6:0,7.

Несмотря на то, что в рамках представленного технического решения были оптимизированы соотношения всех компонентов состава, выход активных льдообразующих частиц с одного грамма состава, в диапазоне температур от нуля и до минус 6°С, остается недостаточно высоким, что снижает эффективность его применения в области отрицательных температур, лежащих вблизи нулевой изотермы. Несмотря на это данный отечественный пиротехнический состав используется при создании топливных зарядов маршевых ракетных двигателей, начиненных реагентом для оснащения противоградовых ракет.

С учетом изложенного технической задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур от нуля и ниже.

Технический результат достигается тем, что в известный пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака (АД-1), включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь токоизмельченных порошков йодидов серебра, калия и меди, и в качестве технологических добавок графит, масло индустриальное, а также технический углерод, он дополнительно содержит в своем составе тонко измельченный порошок цинка при следующем соотношении компонентов, масс. %:

перхлорат аммония 45,3-49,1
фенолформальдегидная смола 11,3-15,1
дициандиамид 6,6-8,5
йодид серебра 5,7-7,5
йодида калия 9,4-11,3
йодид меди 3,8-5,7
графит 0,5-0,9
технический углерод 2,8-3,8
масло индустриальное 0,5-0,9
тонко измельченный цинк 4,7-6,6,

причем йодиды серебра, калия и меди, содержатся в массовом соотношении как 1:1,6:0,7.

Технический результат достигается и тем, что размеры частиц тонко измельченного порошка цинка в составе пиротехнического состава составляют 0,01-0,05 мм.

Выбор данного диапазона размерных частиц обусловлен тем, что мелкие частицы более интенсивно смешиваются с другими компонентами состава при формировании топливных зарядов противоградовых ракет.

Введение в известный пиротехнический состав тонко измельченного порошка цинка в принятых соотношениях к общей массе состава практически не влияет на технологию производства топливных зарядов, а также на комплекс его реологических и физико-механических свойств, что позволяет изготавливать методом свободного литья или литья под небольшим давлением унитарные заряды любой конфигурации для противоградовых ракет типа «Алазань», а также ракет других модификаций.

Предложенный пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц с одного грамма топлива практически на порядок в сравнении с прототипом.

В ФГБУ «ВГИ» были проведены исследования влияния на выход льдообразующих частиц различных химических реагентов, повышающих выход льдообразующих частиц с одного грамма реагента. В том числе в качестве такого компонента использовался тонко дисперсный порошок цинка, размерами частиц от 0,01-0,05 мм, который вводили в исходный пиротехнический состав АД-1 в соотношении к общей ее массе - соответственно 3%, 6% и 9%.

Опыты проводились в большой камере холода ВГИ. Температура в камере менялась в интервале от нуля до минус 14°С. Выход активных льдообразующих частиц определяли по методике ФГБУ «ВГИ».

На чертеже представлена зависимость выхода льдообразующих активных частиц (n) для различных содержаний мелкодисперсного порошкового цинка в исходном составе АД-1. Кривая 1 характеризует выход льдообразующих частиц с одного грамма исходного состава АД-1 без содержания в нем цинка, кривая 2 - с содержанием в нем цинка 3%, кривая 3 с содержанием в нем цинка 6% и кривая 4 с содержанием цинка 9%.

Из приведенных материалов следует, что наличие в составе исходного льдообразующего топлива мелкодисперсного порошка цинка в соотношении к общей массе состава 6%, резко повышает выход льдообразующих частиц во всем диапазоне принятых температур, начиная от нуля и до минус 14°С.

Такое повышение выхода активных льдообразующих частиц в диапазоне исследуемых температур, объясняется тем, что при высокой температуре сгорания пиротехнического состава формируются нанотрубки оксида цинка различных модификаций и размеров, которые активно взаимодействуют с переохлажденной облачной средой в принятом интервале температур. Так, например, при температуре минус 12°С (кривая 3 на графике) выход льдообразующих частиц возрастает почти на порядок, а в интервале температур от минус 2°С и до минус 4°С - почти в два раза, что обеспечивает возможность воздействовать и на более теплую переохлажденную часть облачной среды.

Предлагаемый пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур облачной среды от нуля - до минус 14°С.

Данный пиротехнический состав может быть использован при создании топливных зарядов метеорологических ракет, предназначенных для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом.

Данный состав может также быть использован для активных воздействий на теплые и переохлажденные туманы с целью обеспечения благоприятных метеорологических условий для функционирования космодромов, аэропортов и дорожно-транспортных коммуникаций.

Источники информации

1. Шидловский А.А., Сидоров А.И., Силин Н.А. Пиротехника в народном хозяйстве. - М.: Машиностроение, 1978, с. 12-37.

2. Патент RU №2175185 С1, МПК A01G 15/00; С06В 29/08; C15D 3/00, 2001 г.

3. Патент RU №2470506 С1, МПК A01G 15/00; C06B 29/08, 2011 г. Прототип.


Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-6 of 6 items.
13.07.2019
№219.017.b337

Плювиограф для измерения атмосферных осадков

Изобретение относится к устройствам для регистрации количества и интенсивности выпадающих в жидком состоянии атмосферных осадков. Сущность: плювиограф содержит установленный под заданным углом к горизонту плоский осадкосборник (1), под стоком которого размещен желоб (2). Желоб (2) выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694274
Дата охранного документа: 11.07.2019
08.11.2019
№219.017.df27

Способ инициирования молниевых разрядов в грозовых облаках

Изобретение может быть использовано для регулирования осадкообразования и электрического состояния атмосферы в зонах повышенного риска, таких как космодромы, атомные станции, авиалинии и т.д., где требуется специальная защита от молниевых разрядов. Молниевые разряды в грозовых облаках...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705287
Дата охранного документа: 06.11.2019
24.12.2019
№219.017.f152

Противоградовая ракета

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к противоградовым ракетам, используемым для активного воздействия на грозоградовые облака с целью предотвращения градобитий и искусственного вызывания осадков. Технический результат – повышение надежности работы ракеты и безопасности ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709897
Дата охранного документа: 23.12.2019
06.07.2020
№220.018.2f9c

Способ активных воздействий на тёплые и переохлаждённые туманы

Изобретение относится к гидрометеорологии, а именно к способам активных воздействий на теплые и переохлажденные туманы с целью обеспечения благоприятных метеорологических условий для функционирования космодромов, аэропортов и дорожно-транспортных коммуникаций. Осуществляют возгонку исходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725693
Дата охранного документа: 03.07.2020
12.07.2020
№220.018.320e

Способ определения физического эффекта воздействия на градовые облака

Изобретение относится к средствам определения физического эффекта воздействия на градовые облака. Сущность: до начала воздействия на градовое облако в зоне роста града с помощью двухволнового автоматизированного радиолокационного комплекса определяют точку с максимальным значением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726267
Дата охранного документа: 10.07.2020
20.05.2023
№223.018.6781

Способ определения степени засухи и вероятности её наступления при производстве сельскохозяйственных культур в условиях засух

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для повышения эффективности производства с/х культур на территориях, на которых возможности орошения или полива с/х земель ограничены или невозможны из-за отсутствия воды или особенностей рельефа. В способе подбирают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794981
Дата охранного документа: 26.04.2023
Showing 1-10 of 26 items.
27.09.2014
№216.012.f6e6

Ракетная пусковая установка

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в ракетном вооружении. Ракетная пусковая установка содержит основание, стойку, опорно-поворотное устройство, качающуюся платформу с направляющими для размещения ракет, приводы наведения со стопорными устройствами, блоки индикации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529043
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.10.2014
№216.013.01c6

Способ тестирования устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах

Изобретение относится к области тестирования устойчивости снежного покрова на лавиноопасных склонах горнолыжных комплексов с целью обеспечения безопасности проведения рекреационных мероприятий. Сущность: осуществляют динамическое силовое воздействие на снежный пласт, прилегающий к пригребневой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531852
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.02.2015
№216.013.2bd3

Переносной противолавинный комплекс

Изобретение относится к гидрометеорологии, а именно к техническим средствам и методам воздействия на склоновые процессы с целью предупредительного спуска лавин путем обстрела снежных склонов из орудий и минометов. Противолавинный комплекс содержит пушку, размещенный на опорной плите с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542676
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3c98

Способ определения толщины снежного покрова в лавинных очагах

Изобретение относится к способам дистанционного определения толщины снежного покрова и может быть использовано с целью прогнозирования лавинной опасности. Сущность: последовательно проводят летние и зимние зондирования склона с использованием лазерного дальномера. Зондируя склон под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547000
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.08.2015
№216.013.72fe

Одноволновый радиолокационный способ измерения размера градовых частиц в облаках в зоне их роста

Изобретение относится к области радиолокационной метеорологии и может быть использовано для измерения размера градовых частиц в зоне их роста. Сущность: по данным аэрологического зондирования атмосферы строят график изменения температуры и скорости восходящих воздушных потоков по высоте облака....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561008
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.09.2015
№216.013.7e9f

Сдвиговое устройство для испытания на срез образцов мелкозернистых связных и несвязных грунтов и снега

Изобретение относится к определению механических характеристик грунтов в лабораторных и полевых условиях. Для этого используют сдвиговое устройство для испытания на срез образцов мелкозернистых связных и несвязных грунтов и снега. Устройство содержит две вертикальные и расположенные соосно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564012
Дата охранного документа: 27.09.2015
20.12.2015
№216.013.9b2c

Способ активных воздействий на грозоградовые процессы

Изобретение относится к области активных воздействий на атмосферные процессы и предназначено для защиты от грозы и града сельскохозяйственных угодий, для регулирования электрического состояния атмосферы в зонах повышенного риска (космодромы, атомные станции, авиалинии) для защиты от молниевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571349
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9b2d

Противоселевое заторное сооружение

Изобретение относится к области противоселевых сооружений, а именно к области активных воздействий на селевые потоки с целью защиты от последних населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений, рекреационно-спортивных объектов и т.д. Сооружение включает металлическую объемно-каркасную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571350
Дата охранного документа: 20.12.2015
13.01.2017
№217.015.6b60

Устройство для забора воды малых струящихся водопадов

Изобретение относится к области гидрологии, а именно к устройствам для забора проб воды при измерении локального и общего расхода воды малых струящихся водопадов, где площадь стекания воды может составлять несколько десятков квадратных метров. Устройство для забора воды содержит прикрепленную к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592630
Дата охранного документа: 27.07.2016
25.08.2017
№217.015.b042

Способ определения маршрута натурного обследования близлежащих селевых бассейнов

Изобретение относится к области исследований опасных склоновых процессов и может быть использовано при обследовании селевых бассейнов. Сущность: предварительно выбранные маршруты натурных обследований близлежащих селевых бассейнов (1) объединяют в единый маршрут (5). Причем указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613480
Дата охранного документа: 16.03.2017
+ добавить свой РИД