×
20.12.2013
216.012.8eca

СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА МОЛНИЕЗАЩИЩЕННОСТЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технике защиты от ударов молнии. Технический результат - приближение искусственно созданных ячеек грозового облака к природным грозовым облакам и повышение точности создания условий возникновения молний. Создают поток заряженного аэрозоля, накапливают электрический заряд в заторможенном потоке в виде заряженного облака до величины, когда напряженность электрического поля в промежутке «облако-модель объекта» достаточна для формирования лидерного разряда, регистрируют количество разрядов, попадающее на объект и молниеприемник, и делают вывод о молниезащищенности объекта. При этом создают трехпольную ячейку грозового облака путем внедрения в него положительного, затем отрицательного и снова положительного заряда. Устройство содержит имитатор (1) местности, модель (2) объекта, модель (3) молниеприемника, имитатор грозовых облаков, выполненный в виде генератора (4) заряженной аэрозольной струи, который соединен с источником (5) знакопеременного питания, в котором имеется возможность регулирования амплитуды и длительности выходного тока, фотоаппарат (6), подсоединенный к компьютеру, или токовый шунт (7), через который модель (3) молниеприемника соединена с имитатором (1) местности. Отношение Т/Т длительностей положительной и отрицательной полярностей и отношение I/I амплитуд тока положительной и отрицательной полярностей источника (5) знакопеременного питания может изменяться от 0,1 до 2, сумма Т+Т длительностей положительной и отрицательной полярностей может изменяться от 0,1 до 10 секунд, а пауза между сериями импульсов составляет не менее 1 секунды. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технике защиты от ударов молнии различных объектов (как наземных, так и летательных аппаратов) и может быть использовано для экспериментальной оценки молниезащищенности объектов.

Известен способ испытаний объектов на молниезащищенность, заключающийся в том, что проводящую модель объекта (самолета) размещают в воздушном промежутке между электродами высоковольтного генератора импульсных напряжений (ГИН), создают импульсный разряд, имитирующий разряд молнии, регистрируют точки поражения объекта с помощью фотоаппаратов и видеокамеры и делают выводы о молниезащищенности объекта (Трунов O.К., Гапонов И.М., Лупейко А.В., Сысоев B.C. К методике исследований молниезащиты самолетов на моделях // Электричество, 1985, №9, с.58-59). Недостатком способа является низкая точность оценки молниезащищенности объекта, большая трудоемкость и стоимость испытаний. Это связано с тем, что для увеличения разброса точек выхода разряда с модели объекта (с целью выявления максимального количества путей протекания тока молнии по модели) меняют полярность и крутизну фронта прикладываемого импульса напряжения, что требует больших трудозатрат на замену фронтовых резисторов на всех этажах генератора импульсных напряжений. Это увеличивает длительность проводимых испытаний и меняет условия поражения объектов при изменении полярности разряда. Кроме того, оказываются нарушенными физические процессы, которые характерны для заряженного облака.

Известен способ испытаний объектов на молниезащищенность на основе применения искусственных заряженных аэрозольных водных облаков с предельной плотностью заряда, способных инициировать электрические разряды и исследовать процессы формирования и развития стадий разряда (А.Ф. Дьяков, Б.К. Максимов, Р.К. Борисов, И.П. Кужекин, А.Г. Темников, А.В. Жуков. Электромагнитная совместимость и молниезащита в электроэнергетике. Москва, Издательский дом МЭИ, 2011, стр.298-302). Устройство для осуществления способа содержит имитатор местности, модели молниеприемника и объекта, имитатор грозового облака в виде генератора заряженного аэрозоля и регистратор разрядов. Недостатком известного способа и устройства является недостаточная точность оценки молниезащищенности объектов в связи с тем, что условия возникновения разрядов при испытаниях далеки от реальных условий возникновения молний.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ испытаний объектов на молниезащищенность (А.с. СССР №1370800, МПК4 H05F 3/02, заявл. 11.08.86, опубл. 30.01.88), заключающийся в том, что создают ячейку грозового облака с помощью генератора аэрозольной струи, накапливают электрический заряд облака до величины, достаточной для образования лидерного разряда с облака на имитатор местности, на котором расположены модели объекта и молниеприемника. Разряды, попадающие на объект и молниеприемник, регистрируют с помощью регистратора. Через некоторое количество разрядов, число которых определяется требованиями испытаний, делают вывод о молниезащищенности объекта.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для испытаний объектов на молниезащищенность (А.с. СССР №1370800, МПК4 H05F 3/02, заявл. 11.08.86, опубл. 30.01.88), включающее модель объекта с молниеприемником, имитатор грозовых облаков, выполненный в виде генератора заряженного аэрозоля, ось которого направлена под острым углом к поверхности имитатора местности, и регистратор разрядов, попадающих на объект.

Недостатком известных способа и устройства является низкая точность оценки молниезащищенности объектов, обусловленная несоответствием физическим процессам, характерным для реальных грозовых облаков, где одновременно присутствует несколько грозовых ячеек с предельными по электрическим зарядам и характеристикам параметрами, что меняет траектории разряда молнии и, соответственно, место попадания в объект или в молниеприемник. В известном способе для испытаний объекта на молниезащищенность создается однополярное заряженное облако. Однако в природных условиях «…одноименно заряженные тучи могут существовать лишь как исключение» (И.С. Стекольников. «Физика молнии и молниезащита». Издательство АН СССР, М.-Л., 1943 г., стр.12). Как правило, реальное облако содержит две или более области с разноименными зарядами, которые влияют на распределение электрического поля между облаком, объектом и молниеприемником, и, соответственно, на возникновение разрядов между ними (И.С.Стекольников. «Физика молнии и молниезащита». Издательство АН СССР, М.-Л., 1943, стр.9-19; Фейнмановские лекции по физике, т.5, Электричество и магнетизм. 2 изд. М., 1977, стр.186-191; Е.А. Мареев, В.Ю. Трахтенгерц. Загадки атмосферного электричества, «Природа», 2007, №3, стр.24-34).

Задача изобретения - повышение точности оценки молниезащищенности объекта. Технический результат - приближение искусственно созданных ячеек грозового облака к природным грозовым облакам и повышение точности создания условий возникновения молний.

Задача решается тем, что в способе испытаний объектов на молниезащищенность, заключающемся в том, что создают поток заряженного аэрозоля, накапливают электрический заряд в заторможенном потоке в виде заряженного облака до величины, когда напряженность электрического поля в промежутке «облако-модель объекта» достаточна для формирования лидерного разряда, регистрируют количество разрядов, попадающее на объект и молниеприемник и делают вывод о молниезащищенности объекта, создают трехпольную ячейку грозового облака путем внедрения в него положительного, затем отрицательного и снова положительного заряда.

В устройстве для испытаний объектов на молниезащищенность, включающем модель объекта с молниеприемником, имитатор грозовых облаков, выполненный в виде генератора заряженного аэрозоля, и регистратор разрядов, попадающих на объект, генератор заряженного аэрозоля подключен к источнику знакопеременного во времени тока с возможностью регулирования амплитуды и длительности импульсов выходного тока, причем отношение времен Т+- - длительностей положительной и отрицательной полярностей и отношение I+/I- - амплитуд тока положительной и отрицательной полярностей может изменяться в пределах от 0,1 до 2, сумма Т+- длительностей положительной и отрицательной полярностей может изменяться от 0,1 до 10 секунд, а длительность паузы между сериями импульсов составляет не менее 1 секунды.

В предложенном способе искусственно созданное грозовое облако представляет собой трехпольную модель ячейки грозового облака со сферическими заряженными областями, расположенными по оси потока, причем верхняя заряжена положительно, средняя - отрицательно и нижняя -положительно. Такая модель наиболее приближена к реальному распределению зарядов в грозовом облаке, что подтверждается в работах (И.С. Стекольников. «Физика молнии и молниезащита». Издательство АН СССР, М.-Л., 1943, стр.9-19; Фейнмановские лекции по физике, т.5, Электричество и магнетизм, стр 186-191, Е.А.Мареев, В.Ю. Трахтенгерц. Загадки атмосферного электричества, «Природа», №3, стр.24-34). Поэтому использование трехпольной ячейки при испытаниях повышает точность оценки молниезащищенности объекта. Создание трехпольной ячейки обеспечивается использованием в генераторе аэрозольной струи источника знакопеременного питания. При этом величина заряда в каждой сфере определяется временем зарядки и амплитудой тока зарядки соответствующей полярности. Исходя из известных данных о величинах зарядов в реальных облаках найдены диапазоны соотношения амплитуд тока и длительностей положительной и отрицательной полярностей. Таким образом, предложенный способ и устройство обеспечивают повышение точности создания реальных условий возникновения молнии.

На фиг.1 представлена схема устройства для испытания объектов на молниезащищенность, на фиг.2 - форма выходного тока источника знакопеременного питания.

Устройство содержит имитатор 1 местности, модель 2 объекта, модель 3 молниеприемника, имитатор грозовых облаков, выполненный в виде генератора 4 заряженной аэрозольной струи, который соединен с источником 5 знакопеременного питания, в котором имеется возможность регулирования амплитуды и длительности выходного тока. Устройство содержит также регистратор разрядов, представляющий собой фотоаппарат 6, подсоединенный к компьютеру или токовый шунт 7, через который модель 3 молниеприемника соединена с имитатором 1 местности. Отношение Т+- длительностей положительной и отрицательной полярностей и отношение I+/I- амплитуд тока положительной и отрицательной полярностей источника 5 знакопеременного питания может изменяться от 0,1 до 2, сумма Т+- длительностей положительной и отрицательной полярностей может изменяться от 0,1 до 10 секунд, а длительность паузы Tп между сериями импульсов составляет не менее 1 секунды.

Способ осуществляется следующим образом. От источника 5 подают питание на генератор 4 заряженной аэрозольной струи, который образует заряженное аэрозольное облако над имитатором 1 местности. В зависимости от требуемых условий испытания объектов устанавливают разные соотношения I+/I- амплитуды и Т+- длительностей положительной и отрицательной полярностей тока источника 5. При этом в аэрозольном облаке формируются области с зарядами, разными по величине и полярности. При достижении достаточного заряда из аэрозольного облака развивается искровой разряд, который регистрируют фотоаппаратом 6 или шунтом 7. Пауза между сериями импульсов составляет не менее 1 секунды и необходима для того, чтобы предыдущее заряженное облако рассеялось. По количеству разрядов в объект и молниеприемник, определяемом в соответствии с требованиями испытаний, устанавливают степень молниезащищенности объекта. Надежность молниеприемника определяется соотношением разрядов, попавших в защищаемый объект, и разрядов, не попавших в объект.

Заявляемые способ и устройство позволяют с большей точностью оценить молниезащищенность объекта, так как при испытаниях создаются условия, приближенные к реальным. Проведенные испытания показали более высокую степень определения поражаемости объекта, которые соответствуют реальным условиям грозовой активности.


СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА МОЛНИЕЗАЩИЩЕННОСТЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА МОЛНИЕЗАЩИЩЕННОСТЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
20.03.2014
№216.012.ab79

Способ генерирования гидратированных ионов и устройство для его осуществления

Изобретения могут быть использованы для улучшения микроклимата, сохранения комфортной концентрации ионов в помещении, а также для больничных палат, лечебных комплексов, рабочих помещений и кабинетов, жилых комнат. В способе генерирования гидратированных ионов в камере 3 контролируют давление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509612
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.07.2014
№216.012.e124

Способ испытаний изолированных объектов (летательных аппаратов) на коронирование и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу испытания изолированных объектов, в частности летательных аппаратов, на коронирование. Технический результат изобретения - повышение точности создания условий возникновения коронного разряда на летательном аппарате. Способ заключается в том, что от генератора 1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523422
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.10.2014
№216.012.fff5

Мощный полупроводниковый резистор и способ его изготовления

Группа изобретений относится к конструированию и технологии изготовления полупроводниковых приборов. Техническим результатом является обеспечение высокой температурной стабильности сопротивления, повышение максимально допустимой температуры резистора (до +260°C) и рабочего импульсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531381
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.04.2015
№216.013.45c7

Масс-спектрометр

Устройство относится к области измерительной техники и, в частности к анализаторам масс-спектров, и может быть использовано при исследовании структуры вещества, изучении поверхности твердых тел и процессов взаимодействия при столкновениях частиц в газах и плазме. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549367
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5e36

Устройство для озонирования воздуха

Изобретение относится к устройствам для озонирования воздуха и может быть использовано для очистки воздуха от вредных газов и микроорганизмов. Устройство для озонирования воздуха содержит озонирующую камеру 1, выполненную в виде прямоугольной призмы полностью из изоляционного материала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555659
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.04.2016
№216.015.2e6a

Способ электропитания генератора озона поверхностного разряда

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экономии электроэнергии и повышения надежности генераторов озона барьерно-поверхностного разряда. Технический результат - повышение эффективности использования электроэнергии и уменьшение потребляемой мощности озонатора от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579354
Дата охранного документа: 10.04.2016
12.01.2017
№217.015.5b19

Способ генерирования модулированного коронного разряда и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области генерирования в атмосферном воздухе низкотемпературной плазмы. Способ генерирования модулированного коронного разряда заключается в том, что в разрядном промежутке, образованном анодом и катодом, с резко неоднородным распределением электрического поля как в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589725
Дата охранного документа: 10.07.2016
26.08.2017
№217.015.d398

Способ снижения радиолокационной заметности объекта

Изобретение относится к технике защиты объектов от обнаружения с помощью радиолокационного излучения. Особенностью заявленного способа снижения радиолокационной заметности объекта является то, что плазменное образование создают с помощью высоковольтного коронного лавинно-стримерного импульсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621461
Дата охранного документа: 06.06.2017
04.04.2018
№218.016.354f

Способ снижения радиолокационной заметности летательных аппаратов, оборудованных газотурбинными двигателями

Изобретение относится к технике радиосвязи, радиолокации и радиоэлектронной борьбы и может быть использовано в авиационной и космической технике. Способ снижения радиолокационной заметности летательных аппаратов, оборудованных газотурбинными двигателями, заключается в том, что перед элементами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645910
Дата охранного документа: 28.02.2018
08.04.2019
№219.016.feca

Источник питания генератора озона

Технический результат изобретения - ограничение перенапряжений на элементах инвертора, емкости барьера и газоразрядного промежутка генератора озона и повышение эффективности его работы. Технический результат достигается тем, что в источнике питания генератора озона, содержащем первичный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002349021
Дата охранного документа: 10.03.2009
Показаны записи 1-10 из 11.
20.03.2014
№216.012.ab79

Способ генерирования гидратированных ионов и устройство для его осуществления

Изобретения могут быть использованы для улучшения микроклимата, сохранения комфортной концентрации ионов в помещении, а также для больничных палат, лечебных комплексов, рабочих помещений и кабинетов, жилых комнат. В способе генерирования гидратированных ионов в камере 3 контролируют давление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509612
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.07.2014
№216.012.e124

Способ испытаний изолированных объектов (летательных аппаратов) на коронирование и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу испытания изолированных объектов, в частности летательных аппаратов, на коронирование. Технический результат изобретения - повышение точности создания условий возникновения коронного разряда на летательном аппарате. Способ заключается в том, что от генератора 1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523422
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.10.2014
№216.012.fff5

Мощный полупроводниковый резистор и способ его изготовления

Группа изобретений относится к конструированию и технологии изготовления полупроводниковых приборов. Техническим результатом является обеспечение высокой температурной стабильности сопротивления, повышение максимально допустимой температуры резистора (до +260°C) и рабочего импульсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531381
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.04.2015
№216.013.45c7

Масс-спектрометр

Устройство относится к области измерительной техники и, в частности к анализаторам масс-спектров, и может быть использовано при исследовании структуры вещества, изучении поверхности твердых тел и процессов взаимодействия при столкновениях частиц в газах и плазме. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549367
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.07.2015
№216.013.5e36

Устройство для озонирования воздуха

Изобретение относится к устройствам для озонирования воздуха и может быть использовано для очистки воздуха от вредных газов и микроорганизмов. Устройство для озонирования воздуха содержит озонирующую камеру 1, выполненную в виде прямоугольной призмы полностью из изоляционного материала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555659
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.04.2016
№216.015.2e6a

Способ электропитания генератора озона поверхностного разряда

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для экономии электроэнергии и повышения надежности генераторов озона барьерно-поверхностного разряда. Технический результат - повышение эффективности использования электроэнергии и уменьшение потребляемой мощности озонатора от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579354
Дата охранного документа: 10.04.2016
12.01.2017
№217.015.5b19

Способ генерирования модулированного коронного разряда и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области генерирования в атмосферном воздухе низкотемпературной плазмы. Способ генерирования модулированного коронного разряда заключается в том, что в разрядном промежутке, образованном анодом и катодом, с резко неоднородным распределением электрического поля как в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589725
Дата охранного документа: 10.07.2016
26.08.2017
№217.015.d398

Способ снижения радиолокационной заметности объекта

Изобретение относится к технике защиты объектов от обнаружения с помощью радиолокационного излучения. Особенностью заявленного способа снижения радиолокационной заметности объекта является то, что плазменное образование создают с помощью высоковольтного коронного лавинно-стримерного импульсного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621461
Дата охранного документа: 06.06.2017
04.04.2018
№218.016.354f

Способ снижения радиолокационной заметности летательных аппаратов, оборудованных газотурбинными двигателями

Изобретение относится к технике радиосвязи, радиолокации и радиоэлектронной борьбы и может быть использовано в авиационной и космической технике. Способ снижения радиолокационной заметности летательных аппаратов, оборудованных газотурбинными двигателями, заключается в том, что перед элементами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645910
Дата охранного документа: 28.02.2018
08.07.2018
№218.016.6ea3

Устройство для управления электронно-лучевым вентилем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных источниках питания с напряжением в несколько десятков тысяч вольт. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в повышении эффективности использования электроэнергии и снижении потребляемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660186
Дата охранного документа: 05.07.2018
+ добавить свой РИД