Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для поражения масс саранчи в полёте

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к борьбе с вредителями сельскохозяйственных культур, образующих большие скопления в полете, в частности, с саранчой

Уровень техники

Известен способ поражения масс саранчи в местах ее скоплений путем распыления с самолета ядохимикатов - дорогостоящий, неизбирательный и небезопасный. См., например сайт http://indasad.ru/zashchitnyemeropriyatiya/3543-borba-s-saranchoj.

Наиболее близким к предлагаемому способу является «Способ механического уничтожения масс саранчи и устройство для его осуществления», (патент РФ №2670134). Здесь воздействие на стаю саранчи осуществляется промытым и откалиброванным кварцевым песком, сбрасывающимся сверху на стаю саранчи с помощью летательного аппарата, например, транспортного вертолета. Недостатком известного способа является длительный и энергозатратный процесс подготовки песка, включающий его промывку, просушку и калибровку. К недостаткам известного способа можно отнести и достаточно большой вес кварцевого песка.

Известно устройство (патент РФ №2670134) для разбрасывания кварцевого песка из вертолета вниз, состоящее из направляющей трубы и лопастного разбрасывателя песка.

Известны устройства для распыления химикатов, включающие резервуар, насос, распределительное устройства и собственно распылитель с отверстиями, размер которых определяет размер капель, см например, сайт https://allreffrs.ru/5-9877. html. Такие устройства устанавливаются и на летательных аппаратах. К их недостаткам можно отнести достаточную сложность в организации процесса распыления.

Раскрытие изобретения

Из публикации «Саранча и ее локомоторные возможности. Полеты саранчи.» см. https://collectedpapers.com.ua/ru/flight_of_insect/sarana-ta-yiyi-lokomotorni-mozhlivosti-poloti-sarani известно следующее. Средняя высота полета стаи саранчи составляет 500-600 м, максимальная - 2000 м; средняя скорость полета - 10-12 км/час, максимальная скорость при попутном ветре достигает 30 км/час; стая саранчи без посадок может преодолеть свыше 2000 км; число насекомых в стае может достигать одного миллиарда; плотность стаи в зависимости от высоты полета находится в интервале от 0,001 до 0,1 насекомых на 1 м³ (до одного и более одного км над землей) и от 1 до 10 насекомых на 1 м³ (несколько метров от земли). Обратим внимание на особенности крыльев перелетной саранчи: передние крылья имеют длину 42-54 мм у самцов и 46-56 мм у самок (самки несколько больше самцов по размеру). Примерно такова же длина и задних крыльев. Саранча относится к заднемоторным насекомым и задние крылья у нее ведущие.

Важно отметить еще два существенных обстоятельств.

1. Саранча при полетах в стае перемещается многими эшелонами по высоте и достаточно компактно в плане. Об этом можно судить по большому скоплению насекомых при их приземлении и по виду стаи с земли, когда в небе движется буквально туча ограниченных размеров. См., например, сайт fb.ru>article/42177/sarancha… Отсюда следует вывод, что проекция стаи саранчи на горизонтальную плоскость имеет высокую плотность.

2. Судя по имеющимся изображениям саранчи с раскрытыми крыльями, см. например, Энциклопедический словарь Брокгауз и Ефрон, (т. 28, с. 402-404, 1900 г.) можно оценить отношение площади крыльев саранчи к площади ее тела примерно (6,5-7): 1.

На сайте http://www.svavia.ru/ttd/ttdl5.html опубликованы летно-технические характеристики наиболее распространенного среднего транспортного вертолета МИ-8: потолок - примерно 4,7 км, грузоподъемность -около 4 т, крейсерская скорость - 225 км/час. Вертолет имеет люк в полу грузового отсека. Характеристики этого вертолета по скорости и высоте полета существенно превосходят соответствующие локомоторные характеристики стаи саранчи. При необходимости вертолет легко догонит летящую стаю саранчи и может подняться много выше уровня ее полета.

Существо предлагаемого способа экологически безопасной борьбы с саранчой как раз и состоит в воздействии сверху (с высоты вертолета) при полете саранчи на ее крылья каплями клеевых составов, утяжеляющих вес самой саранчи, а главное, ее крыльев и исключающих возможность продолжать полет, принуждая саранчу к приземлению. Причем, учитывая плотность саранчовой стаи в полете (по вертикали), надо полагать, что эффективность воздействия капель клея на крылья саранчи будет весьма высокой.

После ее вынужденного приземления, обездвиженную и неспособную летать саранчу можно будет собрать садовыми пылесосами так, как это было сделано, например, в орнитологическом парке в г. Сочи летом 2016 (http://www.Jnterfax.ru/russia/516823) и утилизировать ее далее тем или иным образом.

Заметим, что обрабатывать клеевым раствором можно и находящуюся на земле стаю саранчи с тем же положительным эффектом. Теперь можно сформулировать и сам способ.

Способ поражения масс саранчи в полете, отличающийся тем, что осуществляется капельное воздействие сверху на крылья саранчи клеем на водной основе, например жидким клейстером, на основе крахмала, или слаботоксичным клеем, например, силикатным на основе жидкого стекла.

Учитывая то, что упомянутый выше клей имеет объемный вес примерно равный объемному весу воды, вертолет будет использоваться эффективнее, нежели при уничтожении саранчи кварцевым песком (прототип), который более чем вдвое тяжелее воды. Очевидно также, что этот способ не менее экологичен, нежели способ прототипа. Заметим, что в будущем это может быть и, пока дорогой, биоразлагаемый клей на водной основе, например, известной фирмы BASF.

Устройство для реализации этого способа, состоит из летательного аппарата, например, среднего транспортного вертолета МИ 8, снабженного люком. В полости вертолета закреплены две емкости одна объемом 1,5-2 м³ с клеющей жидкостью, другая объемом примерно 0,5 м³ с водой и с возможностью ее подогрева от электрогенератора вертолета. Обе емкости соединены с распылителем с отверстиями 250-400 мкм, размеры которых обеспечивают образование капель (см. https//allrefrs.ru/5-9877.html), причем теплая вода используется для промывки системы распыления в случае отложений клея на стенках, а перед распылителем установлена воздухоприемная воронка, сужающаяся к распылителю. Воронка воспринимает воздушные потоки при движении вертолета и от действия его винтов. Ток воздуха, направленный к распылителю, повышает скорость движения рабочей жидкости и скорость ее истечения из отверстий распылителя. Заметим, что в одном кубическом метре жидкости содержатся, как минимум, сто миллионов капель, что гарантирует поражение стаи в один миллион особей!

Сформулируем теперь и формулу для защищаемого устройства.

Устройство для поражения масс саранчи в полете, включающее летательное транспортное средство, например транспортный вертолет, оснащенный емкостью для рабочей жидкости, емкостью с подогревом воды для промывки системы, трубопроводами, водозапорными устройствами и распылителем с отверстиями с отверстиями 250-400 мкм, размещенным книзу от вертолета, отличающийся тем, что перед распылителем установлена воздухоприемная воронка, сужающаяся к распылителю.

Воздушная атака на стаю саранчи осуществляется после разведки с определением координат стаи саранчи, направления полета и оценки ее количества. Распыление клея на стаю саранчи осуществляется с поправкой на ветер.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.

На фиг. 2 представлена схема рабочей части устройства.

На фиг. 3 представлен вид сверху воронки и распылителя.

Осуществление изобретения

Способ поражения масс саранчи в полете, состоящий в осуществлении капельного воздействие сверху на крылья саранчи клеем на водной основе, например жидким клейстером, на основе крахмала, или слаботоксичным клеем, например, силикатным на основе жидкого стекла.

Попадание капель клея на крылья саранчи утяжеляет крылья и делает невозможным дальнейший полет, принуждая саранчу к приземлению.

Устройство для поражения масс саранчи в полете, включает летательное транспортное средство, например транспортный вертолет 1, оснащенный емкостью для рабочей жидкости 2 и емкостью 3 с подогревом воды, например электроподогревателем 4 для промывки системы, трубопроводом 5 от емкости с рабочей жидкостью 2 с краном 6, трубопроводом 7 от емкости с подогревом воды 3 и краном 8, соединенными между собой патрубком 9, замыкаемым наклонной по движению вертолета трубой 10 соединенной по движению вертолета с одной стороны с воздухоприемной воронкой 11, а с другой - с распылителем 12 с отверстиями порядка 250-400 мкм, размещенным перпендикулярно продольной оси вертолета.

Устройство работает следующим образом. Для поражения саранчи открывается кран 6 и клеевой состав из емкости 2 поступает в распылитель 12 и через отверстия в нем начинает свое падение под действием силы тяжести вниз в виде капель. Ускорение движения рабочей жидкости обеспечивает ток воздуха от воздухоприемной воронки 11 к отверстиям распылителя 12.

Количество распыляемой жидкости регулируется краном 6. При необходимости промывки системы, закрывается кран 6 и открывается кран 8 для поступления горячей воды из емкости 3.

Процесс обездвиживания массы саранчи в ее полете с воздуха происходит следующим образом. После воздушной (не обязательно) разведки и определения местоположения летящей стаи саранчи и направления движения для ее обездвиживания вылетает вертолет снаряженный описанным выше оборудованием. По достижении летящей стаи вертолет пристраивается над стаей на высоте, соответствующей распыляемой характеристике капли клея.

Попадание капель клея на насекомое приводит к его утяжелению вообще, а попадание клея на поверхность крыльев саранчи утяжеляет крылья и исключает возможность продолжения полета. В результате чего саранча вынужденно опускается, или падает на землю, где она собирается и утилизируется.