Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения льдообразующего агента для воздействия на переохлажденные облака и туманы

Изобретение относится к области метеорологии, а именно к льдообразующему агенту, и может быть использовано в зарядах маршевых двигателей противоградовых ракет для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, для искусственного вызывания осадков, рассеивания туманов и т.п.

Льдообразующее топливо (агенты) необходимы для изготовления унитарных зарядов по технологии свободного литья или под небольшим давлением, выполняющих две функции – генератора активных центров кристаллизации переохлажденных облачных капель и источника энергии для движения противоградовой ракеты. 

Известен способ искусственного вызывания осадков, включающий воздействие на переохлажденную часть облака кристаллизующим реагентом. В качестве последнего используют металлическое серебро, воздействие которым осуществляют в виде аэрозоля (SU 1522453).

Недостатком данного способа является использование искрового генератора с серебряными электродами для получения металлического серебряного аэрозоля, в связи с чем возникают трудности при его техническом осуществлении для практических целей.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является льдообразующее топливо для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащее синтетический диеновый каучук, инертный пластификатор, пластификатор-катализатор скорости горения, хиноловый эфир, эпоксидно-диановая смолу, йодид серебра, йодид аммония и перхлорат аммония (RU 2226340, МПК A01G 15/00, C06B 29/08, опубл. 10.04.2004).

Недостатками известного льдообразующего топлива являются: использование синтетического диенового каучука с молекулярной массой (180...200)·1000, требующего дополнительных трудозатрат, низкий удельный импульс тяги при Рк/Ра=40/1 кгс/см², а также низкий уровень прочности топлива при плюс 50 °С (0,09...0,2 МПа) и при минус 40 °С (0,2 МПа). Противоградовые ракеты с применением зарядов из пиротехнического состава имеют низкие значения коэффициентов массы полезного груза по причине отсутствия унитарности заряжания, малую эффективность и дальность полета.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении льдообразующей активности льдообразующего агента при более высоких температурах облачной среды в условиях обдува, а также повышении значения коэффициента массы маршевых двигателей противоградовых ракет и соответственно эффективности действия и дальности ее полета, за счет синтеза нанодисперсных порошков аморфного кремнезема покрытого оболочкой из серебра.

Сущность изобретения заключается в том, что способ получения льдообразующего агента для воздействия на переохлажденные облака и туманы включает сплавление серебряной проволоки и ее испарение левитационно-струйным методом. В процессе сплавления серебряной проволоки и ее испарения, в реактор добавляют порошок диоксида кремния, который кристаллизирует на себе частицы серебра.

Пример. Способ получения льдообразующего агента для воздействия на переохлажденные облака и туманы включает сплавление серебряной проволоки и ее испарение левитационно-струйным методом. В качестве исходного кремнийсодержащего сырья используют природные горные породы с высоким содержанием связанного аморфного кремнезема до 70-75 %. Измельчение сырья ведут в вибромельнице с шарами из керамики или агата до получения фракции с тониной помола не более 700 нм. В процессе сплавления серебряной проволоки и ее испарения, в реактор добавляют порошок диоксида кремния, который кристаллизирует на себе частицы серебра (пары серебра). Льдообразующий агент содержит наноразмерный диоксид кремния фракции 20-80 нм, на поверхности которого сформирована оболочка из серебра 8 %. Не содержит сторонних примесей.

Наряду с высоким выходом активного аэрозоля при испытаниях заявленного льдообразующего агента отмечено важное для его практического применения обстоятельство, а именно существенное снижение характерного времени проявления ледяных кристаллов. При сравнительных испытаниях различных льдообразующих агентов оно выбрано как время, за которое сформируется 80 % ледяных кристаллов от количества всех ядер, введенных в переохлажденный туман.

Как и величина общего выхода активных частиц, этот показатель для предлагаемого топлива существенно улучшен благодаря выбранному соотношению всех компонентов, которые определяют главные параметры аэрозольсодержащих продуктов, а именно наноразмерный диоксид кремния с оболочкой из серебра.