УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ЗАРЯДА В АТМОСФЕРЕ Российский патент 1999 года по МПК H05F3/06 A01G15/00 G01W1/00 

Изобретение относится к электростатике, а именно к устройствам для создания или разрушения объемного заряда в атмосфере.

Устройство найдет эффективное применение в метеорологии и сельском хозяйстве для воздействия на атмосферные образования, в частности для рассеяния облаков, тумана, для защиты сельскохозяйственных угодий, аэродромов, населенных пунктов от воздействия засухи, излишних осадков, гроз, града, циклонов и антициклонов.

Известно устройство для создания объемного заряда в атмосфере, содержащее один или несколько электродов, имеющих форму заострений, подключенных к источнику высокого постоянного или пульсирующего напряжения, и авиационный реактивный двигатель. При этом электроды установлены в сопле реактивного двигателя (см. авт. свид. N 446955, H 05 F 3/00, 1973 г.). При подаче на электроды потенциала, превышающего величину критического напряжения, вокруг поверхности заострений возникает коронный разряд, инициирующий появление в пространстве, окружающем заострения, объемного заряда. Реактивная струя двигателя способствует выносу объемного заряда из разрядного промежутка в атмосферу.

Однако для данного устройства характерны существенные недостатки, ограничивающие его использование в широкой практике. Перечислим некоторые из этих недостатков:
- конструктивная сложность установки и ее дороговизна;
- работа установки сопряжена с большим расходом авиационного топлива;
- авиационные двигатели, как правило, имеют сравнительно небольшой ресурс работы;
- для эксплуатации авиационного двигателя требуются специалисты высокой квалификации;
- учитывая то, что высокое напряжение с коронирующих электродов через электропроводящую реактивную струю двигателя может легко попасть на корпус авиационного двигателя (что опасно), требуется разработать, изготовить и установить специальное оборудование для защиты двигателя от попадания на его корпус высокого напряжения;
- невысокий коэффициент полезного действия установки обусловлен тем, что реактивная струя двигателя способна перемещать объемные заряды на сотни метров, а не на тысячи метров, как часто требуется в реальных условиях;
- непрерывная работа авиационного реактивного двигателя на одном месте неизбежно будет сопряжена с экологически неприятными факторами (выброс большого количества выхлопных газов, рев двигателя и т. д.).

Известно также устройство для создания объемного заряда в атмосфере (см. патент РФ N 2034315, МПК: G 01 W 1/00, 1991 г.), содержащее коронирующий электрод в виде провода, закрепленного на опорах и подключенного к источнику высокого напряжения. Провод коронирующего электрода распределен на площади в пределах круга с радиусом R ≤ R₀, где R₀ - радиус экранирования электрического поля в атмосфере. Длина провода L выбрана из условия выполнения соотношения L ≥ 3R, а опоры выполнены разновысокими. Разность их высот составляет 1 - 400 м. С помощью данного устройства осуществляли воздействие на слоистые облака. Эффект рассеяния облаков наблюдался через ≈30 мин. после начала воздействия.

Из описания патента РФ N 2034315 следует, что данное устройство предназначено для воздействия на атмосферные образования, в частности для рассеяния облаков и тумана, может быть использовано для защиты сельскохозяйственных угодий, аэродромов, населенных пунктов от воздействия излишних осадков, гроз, града и т.п.

Вместе с тем, анализ конструктивного решения, описанного в патенте РФ N 2034315, показывает, что известное устройство для создания объемного заряда в атмосфере имеет существенные конструктивные и эксплуатационные недостатки. Так в частности:
- известное устройство предусматривает наличие десятков высоковольтных и высотных опор для размещения на них коронирующего электрода, подключенного к высоковольтному источнику напряжения, что требует больших финансовых и материальных затрат;
- в устройстве используется высоковольтный мощный источник напряжения, что требует обеспечения надежной электробезопасности обслуживающего персонала. Однако необходимо отметить пониженную электробезопастность устройства, несмотря на использование сложного, громоздкого и дорогостоящего оборудования: заземляющих проводов длиной до 30 км, защитного ограждения по всему периметру устройства. Объемный электрический заряд, генерируемый данным устройством, может быть снесен ветром за территорию ограждения и вызвать отрицательные последствия для населения, животных, оборудования;
- устройство, реализованное по патенту РФ N 2034315 имеет значительные размеры и занимает большую площадь и при этом экранирующие провода имеют длину до 30 км;
- также следует отметить высокую энергоемкость устройства, в силу чего эксплуатация данного устройства влечет большие расходы на его содержание.

Настоящее изобретение решает задачу создания простого, компактного, обладающего пониженной энергоемкостью устройства для эффективного воздействия на климатические условия региона за счет изменения объемного заряда в атмосфере региона, в частности для разрушения циклонов, антициклонов и т.п. При этом в качестве источника высоковольтного напряжения автор предлагает использовать высоковольтное электростатическое напряжение, наводимое в земной коре атмосферным электричеством.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для изменения объемного заряда в атмосфере, содержащее коронирующий электрод, закрепленный на опорах, согласно настоящему изобретению снабжено проводником для сообщения коронирующему электроду из нижних слоев земной коры высоковольтного статического напряжения относительно объемного электростатического заряда, возникшего в атмосфере.

Электрический проводник для передачи электростатического напряжения из глубинных слоев земной коры на коронирующий электрод выполнен в виде пробуренной в земной коре скважины с установленными в ней металлическими обсадными трубами, которые электрически соединены с коронирующим электродом. Коронирующий электрод в предлагаемом устройстве выполнен в виде металлического троса, верхний конец которого соединен с металлическим кольцом. Верхняя опора выполнена в виде нескольких аэростатов, прикрепленных к металлическому кольцу коронирующего электрода и размещенных над поверхностью земли, а нижняя опора выполнена в виде блока подъема и спуска аэростатов. Нижний конец троса коронирующего электрода закреплен на нижней опоре и электрически соединен кабелем через разъединитель электрической цепи с металлическими обсадными трубами скважины.

Блок подъема и спуска аэростатов выполнен в виде последовательно соединенных лебедки с тросом коронирующего электрода, редуктора и электродвигателя.

Устройство дополнительно содержит стабилизаторы положения коронирующего электрода в пространстве, каждый из которых соединен диэлектрическим тросом с металлическим кольцом коронирующего электрода и выполнен в виде последовательно соединенных лебедки с диэлектрическим тросом, редуктора и электродвигателя.

Таким образом, сущность настоящего изобретения заключается в том, что в разработанном устройстве для изменения объемного заряда в атмосфере реализована возможность излучения большого количества электрических зарядов непосредственно в зону атмосферных образований на высоте до 1,5 - 2,0 км с помощью коронирующего электрода, к которому подключается высоковольтное электростатическое напряжение, наведенное в земной коре атмосферным электричеством. Это позволяет эффективно использовать разработанное устройство для воздействия на различные атмосферные образования, в частности для рассеяния тумана, облаков и защиты населенных пунктов, аэродромов, сельскохозяйственных угодий и т.п. от воздействия засух, гроз, града, циклонов, антициклонов и излишних осадков.

Изложенная сущность изобретения поясняется конкретным примером выполнения устройства для изменения объемного заряда в атмосфере и следующими чертежами:
фиг. 1 - Пространственная блок-схема заявляемого устройства;
фиг. 2 - Блок-схема 1 коронирующего электрода, где на фиг. 2а и 2б приведены схемы металлического кольца 13 коронирующего электрода (2а - вид сбоку, 2б - вид сверху);
фиг. 3 - Схема нижней опоры коронирующего электрода в виде блока 4 подъема и спуска аэростатов;
фиг. 4 - Два блока 5 стабилизации положения коронирующего электрода в пространстве;
фиг. 5 - Блок 6 - разъединитель электрической цепи. (фиг.5,а - общая конструкция разъединителя, фиг.5,б - подвижное колесо);
фиг. 6 - Командный пункт управления 8.

Устройство для изменения объемного заряда в атмосфере содержит (фиг. 1) коронирующий электрод 1, проводник 2 для передачи высоковольтного электростатического напряжения из нижних слоев земной коры на ее поверхность, верхнюю опору 3 в виде блока из нескольких аэростатов, нижнюю опору 4 в виде блока подъема и спуска аэростатов, стабилизаторы положения коронирующего электрода в пространстве 5, разъединитель электрической цепи 6, силовую трансформаторную подстанцию 7 и командный пункт управления 8.

Проводник 2 соединен с нижней опорой 4 коронирующего электрода через электрический разъединитель 6 электрическим кабелем 9.

Командный пункт управления 8 связан электрическим кабелем 10 с нижней опорой 4, со стабилизаторами положения 5 коронирующего электрода, с электрическим разъединителем 6, с силовой трансформаторной подстанцией 7 - кабелем 11.

Следует отметить, что в настоящей заявке описывается один из возможных вариантов конструктивного исполнения вышеперечисленных функциональных узлов и конкретных размеров отдельных деталей этих узлов.

Коронирующий электрод 1 (фиг. 2) состоит из металлического троса 12 и металлического кольца 13.

Металлический трос 12 представляет из себя стальной многожильный плетеный трос. Длина этого троса должна быть равна 1500 - 2000 метров. Учитывая то, что этот трос должен быть поднят над землей за один свой конец (назовем этот конец троса верхним) на высоту, равную длине троса (1500 - 2000 м), прочность на разрыв этого верхнего конца троса должна быть такой, чтобы могла уверенно выдерживать полный вес самого троса. Если исходить из того, что полный вес металлического троса 12 будет равен нескольким тоннам, то и сечение верхнего конца троса нужно рассчитывать исходя из этой погрузки.

С учетом работы металлического троса 12 в составе коронирующего электрода 1 желательно, чтобы наружная поверхность металлического троса была покрыта с помощью гальваники металлом, не поддающимся коррозии, т.е. поверхность металлического троса желательно оцинковать или омеднить.

Верхний конец металлического троса 12 должен быть свернут в прочное кольцо диаметром 15 - 20 см. Это необходимо для того, чтобы с помощью этой петли можно было бы надежно закрепить верхний конец троса 12 на конструкции металлического кольца 13 коронирующего электрода 1.

Конструкция металлического кольца 13 коронирующего электрода 1 состоит из наружного кольца 21, внутреннего узла и стальных труб 20 и 22, соединяющих между собой наружное кольцо и внутренний узел.

Основным элементом внутреннего узла является плоская круглая стальная плита 14, наружный диаметр которой равен 0,5 м, а толщина этой плиты равна 5 см. Назовем эту плиту несущей плитой. К несущей плите 14 снизу прочно крепится другая прямоугольная стальная плита 15, размеры которой 0,5 м • 1,0 м, а толщина ее равна 6 см. Назовем эту плиту тросовой, т. к. именно к ней будет крепится металлический трос 12 коронирующего электрода 1. Тросовая плита устанавливается по центру несущей плиты перпендикулярно к ней той своей стороной, длина которой равна 0,5 м, и прочно приваривается к несущей плите.

К одной из сторон тросовой плиты (правая сторона плиты на фиг. 2) приварен стальной цилиндр 16, диаметр которого равен 14 - 19 см, а высота равна 10 см.

К обоим сторонам тросовой плиты могут прочно привинчиваться с помощью болтов, приваренных к тросовой плите, и гаек стальные крышки 17, толщина которых равна 2 см.

Снизу к тросовой плите приваривается прочный стальной конус 19, полый внутри и имеющий утолщение в своей нижней части. Высота этого конуса равняется 2 метрам. Верхний диаметр этого конуса равен 30 см и он сплющен так, чтобы его удобно было приварить к нижней стороне плиты 15. Нижний диаметр конуса 19 равен 1 метру. С двух сторон от тросовой плиты 15 в несущей плите 14 вырезаны сквозные отверстия 18, вплотную прилегающие к тросовой плите 15. Величина этих отверстий должна быть достаточной для того, чтобы через них можно было свободно протащить верхний конец металлического троса 12 коронирующего электрода, свернутого в петлю диаметром 15 - 20 см.

Сверху на несущей плите 14 наварена прочная стальная дуга 24 таким образом, чтобы через нее можно было бы легко и свободно протащить верхний конец свернутого в петлю металлического троса 12 коронирующего электрода.

Крепление металлического троса 12 коронирующего электрода 1 к внутреннему узлу металлического кольца 13 коронирующего электрода осуществляется нижеописанным способом.

Верхний конец троса 12 с петлей протягивается вверх через внутреннюю полость конуса 19, затем вверх вдоль плоскости тросовой плиты 15 и затем через левое отверстие 18 в несущей плите 14. Далее трос с петлей протягивается через петлю 24 и затем через правое отверстие 18 в несущей плите 14 трос 12 протягивается вниз под несущую плиту 14. Затем петля металлического троса одевается на цилиндр 16. После этого на плоские стороны тросовой плиты накладываются крышки 17 и прочно прикручиваются к поверхностям тросовой плиты 15 с помощью болтов и гаек и таким образом прочно крепится верхний конец металлического троса 12 на внутреннем узле металлического кольца 13 коронирующего электрода 1.

Наружное кольцо 21 металлического кольца 13 коронирующего электрода представляет из себя металлическое кольцо 21, собранное из стальных труб, диаметр каждой из которых равен 2,4 см или 4,8 см, т.е. сечение этих труб равно одному дюйму или двум дюймам. Диаметр наружного кольца 21 определяется размерами каждого из аэростатов и количеством аэростатов 27 (фиг. 1), которые требуется крепить исходя из общего веса коронирующего электрода к наружному кольцу 21 металлического кольца 13 коронирующего электрода 1, таким образом, чтобы эти аэростаты не касались друг друга в поднятом над землей состоянии. Для того, чтобы использовать для подъема над землей коронирующего электрода 1 от 4-х до 9-и аэростатов 27 достаточен диаметр наружного кольца, примерно равный 10 метрам. Итак будем считать, что наружное кольцо 21 металлического кольца 13 коронирующего электрода 1 имеет диаметр 10 метров. Это наружное кольцо 21 крепится с помощью приваренных к нему четырех стальных труб 20 диаметром 4,8 см к несущей плите 14 внутреннего узла металлического кольца 13 коронирующего электрода. К наружному кольцу 21 привариваются стальные дуги 23, к которым привязываются аэростаты 27 с помощью тросов 28 и тросы 39 (фиг. 1) из диэлектрического материала от двух блоков стабилизации 5 коронирующего электрода в пространстве. Стальная дуга 24 приварена сверху к несущей плите 14 внутреннего узла металлического кольца 13 коронирующего электрода. К этой дуге также может быть привязан аэростат 27 с помощью троса 28 для подъема коронирующего электрода 1 над землей. Для ужесточения конструкции наружного кольца 21, к которому непосредственно привязываются аэростаты 27 и тросы 39 между наружным кольцом 21 и нижней частью конуса 19 привариваются стальные трубы 22, диаметр которых равен 4,8 см. Желательно, чтобы все стальные трубы и металлические детали в конструкции металлического кольца 13 коронирующего электрода были бы оцинкованы, или омеднены, или покрыты каким-либо другим металлом, не поддающимся коррозии.

Проводник 2 (фиг. 1) для передачи высоковольтного электростатического напряжения из нижних слоев земной коры выполнен в виде пробуренной в земной коре скважины 25 с установленными в ней металлическими обсадными трубами 26. Стальные обсадные трубы 26 прочно механически и электрически соединены между собой и опущены в буровую скважину 25 на всю ее глубину. При этом, чем глубже буровая скважина и чем лучше и надежнее электрический контакт стальных обсадных труб с теми слоями земли, которые эта скважина пересекает, тем эффективнее и надежнее колонна из обсадных труб выполняет функцию проводника, электрически соединяющего нижние слои земной коры с земной поверхностью. В качестве обсадных труб 26, опускаемых в буровую скважину 25, могут быть использованы обычные серийно выпускаемые обсадные трубы, широко используемые буровиками при бурении скважин в земной коре.

Единственным отличием используемых в предлагаемом устройстве обсадных стальных труб является то, что наружная и внутренняя поверхность этих труб 26 желательно была бы или оцинкована, или омеднена, или покрыта другим каким-либо металлом, не поддающимся коррозии.

Кроме того, следует отметить, что на верхнем конце самой верхней обсадной трубы 26, помещенной в скважину 25, следует закрепить или приварить крепежный элемент, с помощью которого кабель 9 с наружной изоляцией и сечением 5 - 10 см механически и электрически закрепляется на обсадной трубе 26. Кабель 9 через электрический разъединитель 6 электрически соединяет колонну стальных обсадных труб со стальной станиной лебедки 32 блока 4, на которой прочно механически и электрически закреплен нижний конец металлического троса 12 коронирующего электрода 1. Благодаря этой электрической связи осуществляется передача высоковольтного электростатического напряжения из земной коры к металлическому тросу 12 коронирующего электрода 1.

Верхняя опора коронирующего электрода выполнена в виде блока аэростатов 3 (фиг. 1). Блок 3 нужен для того, чтобы с его помощью можно было бы в нужное время поднять над землей коронирующий электрод, состоящий из металлического кольца 13 и прикрепленного к нему металлического троса 12, на высоту от 300 метров до 2000 метров. Суммарная подъемная сила одного или нескольких аэростатов 27 должна быть достаточной для подъема на высоту до 2000 метров коронирующего электрода 1, вес которого может быть равен нескольким тоннам. В качестве вышеуказанных аэростатов 27 могут быть использованы, например, обычные серийные аэростаты, которые широко использовались во время войны для защиты наших городов от бомбардировочной авиации противника в ночное время. Исходя из конкретно подсчитанного суммарного веса коронирующего электрода 1 и двух тросов 39 из неметаллического материала от двух блоков 5 стабилизации в пространстве коронирующего электрода, определяется суммарная подъемная сила аэростатов, с помощью которой вычисляется то количество аэростатов 27, которое необходимо для создания такой подъемной силы.

Наполненные соответствующим газом эти аэростаты 27 надежно крепятся тросами 28 к соответствующим петлям 23 (фиг. 2), установленным на наружном кольце 21 металлического кольца 13 коронирующего электрода 1 и на несущей плите 14 внутреннего узла металлического кольца 13 коронирующего электрода 1. При этом, выбирая место крепления аэростатов 27 к металлическому кольцу 21 (фиг. 2) и подбирая различные длины тросов крепления 28 аэростатов 27 к кольцу 21, стремятся к тому, чтобы поднятые над землей аэростаты 27 вместе с коронирующим электродом 1 не терлись своими корпусами друг о друга.

Нижняя опора коронирующего электрода или блок 4 подъема и спуска аэростатов (фиг. 3) состоит из двигателя 29, ременной передачи 30, редуктора 31 и лебедки 32. На двигатель 29 мощностью 30 кВт электрическое питание подается с командного пункта управления 8 (фиг. 6) по кабелю 10. Лебедка 32 приводится в движение электрическим двигателем 29 через редуктор 31, который подключается к двигателю 29 с помощью ременной передачи 30. Редуктор 31 установлен в этом блоке 4 для того, чтобы с его помощью осуществлять регулировку скорости вращения вала лебедки 32. Лебедка 32 блока 4 с помощью двигателя 29 осуществляет разматывание со своего вала металлического троса 12 коронирующего электрода 1 при подъеме вверх над землей аэростатов и, наоборот, осуществляет накручивание этого же троса 12 на свой вал при опускании аэростатов к земле. Нижний конец металлического тросса 12 коронирующего электрода 1 прочно крепится механически и электрически к валу лебедки 32, а следовательно - и к станине этой лебедки. Станина лебедки 32 должна быть закреплена на месте своей установки настолько прочно, чтобы поднятые над землей аэростаты 27 (фиг. 1) ни в коем случае не смогли бы сдвинуть лебедку 32 с этого места с помощью прикрепленного к ней троса 12 коронирующего электрода 1, поднятого аэростатами над землей.

Следует отметить, что к станине лебедки 32 надежно электрически и механически крепится конец электрического кабеля 9. Другой конец этого кабеля 9 подсоединяется к электрическому разъединителю 6 (фиг. 1), через который станина лебедки 32 может электрически соединяться с колонной обсадных труб проводника 2 (фиг. 1).

Вся аппаратура блока 4 подъема и спуска аэростатов (электродвигатель 29, ременная передача 30, редуктор 31 и лебедка 32) должна быть надежно изолирована от земли с помощью электроизолирующей прокладки 33 (фиг. 3), на которой этот блок и устанавливают. Сверху над блоком 4 должен быть установлен механически прочный навес 34, способный защитить этот блок 4 от механического удара силой в несколько тонн при аварийном обрыве и падении вниз металлического троса 12 коронирующего электрода 1.

Стабилизаторы положения коронирующего электрода в пространстве выполнены в виде двух идентичных блоков 5 (фиг. 4). Каждый из этих блоков 5 содержит двигатель 35, ременную передачу 36, редуктор 37 и лебедку 38. На двигатель 35, мощностью 30 кВт каждый, электрическое питание подается с командного пункта управления 8 (фиг. 6) по кабелям 10. Каждая из этих лебедок 38 блоков 5 приводится в движение электрическим двигателем 35 через редуктор 37, который подключается к двигателю 35 с помощью ременной передачи 36. Редукторы 37 блоков 5 установлены для того, чтобы с их помощью осуществлять регулировку скорости вращения валов обоих лебедок 38 двух блоков 5. Каждая из лебедок 38 блоков 5 с помощью двигателя 35 осуществляет разматывание диэлектрического троса 39 при подъеме вверх над землей аэростатов 27 (фиг. 1) и, наоборот, осуществляет накручивание этого же троса 39 на свой вал при опускании аэростатов 27 к земле. Дело в том, что нижние концы каждого из диэлектрических тросов 39 механически прочно крепятся к валам своих лебедок 38, а верхние концы этих тросов 39 также надежно крепятся к скобам 23 (фиг. 2), приваренным к наружному кольцу 21 (фиг. 2) металлического кольца 13 коронирующего электрода 1, а длина каждого из этих диэлектрических тросов 39 равняется длине металлического троса 12 коронирующего электрода 1. Отсюда следует, что оба блока 5 узла стабилизации коронирующего электрода наравне с блоком 4 участвуют в операциях подъема и спуска аэростатов 27. Кроме того, с помощью двух блоков 5 узла стабилизации должен осуществляться аварийный спуск коронирующего электрода 1 с привязанными к нему аэростатами 27 в случае аварийного обрыва металлического троса 12 коронирующего электрода 1. Отсюда следует, что диэлектрические тросы 39 блоков 5 должны изготавливаться из легкого, но прочного диэлектрического материала, способного выдерживать ударные нагрузки в пределах нескольких тонн.

Два блока 5 узла стабилизации коронирующего электрода и блок 4 подъема и спуска аэростатов размещают на площадке, отведенной для предлагаемого автором устройства, таким образом, чтобы каждый из этих блоков располагался в одной из вершин равностороннего треугольника, длина каждой из сторон которого равна 200 - 300 метров. Такое расположение на поверхности земли трех вышеуказанных блоков делается специально для того, чтобы с помощью тросов 12 и 39, идущих от этих блоков, стабилизировать положение в воздухе поднятого над землей коронирующего электрода 1.

Станины лебедок 38 блоков 5 (фиг. 4) также должны быть надежно закреплены на месте своей установки, чтобы поднятые над землей аэростаты 27 вместе с коронирующим электродом 1 ни в коем случае не смогли бы их сдвинуть со своего места с помощью тросов 39 прикрепленных к этим лебедкам 38.

Вся аппаратура каждого из блоков 5 узла стабилизации коронирующего электрода должна быть надежно изолирована от земли с помощью электроизолирующих прослоек 40, на которые эти блоки 5 и устанавливают.

Сверху над блоками 5 должны быть установлены механически прочные навесы 41, способные защитить аппаратуру этих блоков 5 от механического удара силой в несколько тонн при аварийном обрыве и падении вниз металлического троса 12 коронирующего электрода 1.

Электрический разъединитель 6 (фиг. 5) предназначен для того, чтобы замыкать или размыкать мощную электрическую цепь 9, соединяющую изолированный от земли коронирующий электрод 1 с верхним концом металлической линии, состоящей из соединенных между собой стальных обсадных труб 26 (фиг. 1), опущенных в пробуренную в земле скважину 25.

Электрический разъединитель 6 (фиг. 5) состоит из подвижного колеса 46 ( фиг. 5,б), сделанного из прочного диэлектрического материала с вделанными в него двумя металлическими цилиндрическими контактами 47. Ось этого колеса 45 (фиг. 5, а) приводится во вращение (вместе с колесом 46) электрическим двигателем 42 мощностью 10 кВт через ременную передачу 43 и редуктор 44. Подвижное колесо 46 электрического разъединителя 6 вращается между двумя неподвижными опорами 48 из диэлектрического прочного материала, в каждой из которых также вделаны по два металлических цилиндрических контакта 49. К нижнему неподвижному электрическому контакту 49 правой неподвижной опоры подводится изолированный от земли мощный электрический кабель 9, соединяющий этот контакт 49 с нижним концом металлического троса 12 (фиг. 1) коронирующего электрода 1. К такому же нижнему электрическому контакту 49, расположенному на левой неподвижной стойке электрического разъединителя 6 напротив электрического контакта, к которому подведен кабель 9 от коронирующего электрода 1, подводится такой же мощный электрический кабель 9, соединяющий его с верхним концом металлической колонны 26 (фиг. 1), составленной из соединенных между собой стальных обсадных труб, опущенных в буровую скважину 25. К верхней паре электрических контактов 49, расположенных на неподвижных опорах 48, через электрическую сигнальную лампочку 50, установленную над электрическим разъединителем 6, подается двумя проводами 51 однофазное электрическое напряжение 220 вольт. При этом один из двух проводов 51 подключается к "нулевому" проводу кабеля 10, подающему электрическое питание на двигатель 42, а другой провод 51 подключается к любому "фазному" проводу этого же кабеля 10, т.е. к 220 вольтам. При подаче электрического питания на двигатель 42 по кабелю 10 подвижное колесо 46 электрического разъединителя 6 начинает поворачиваться вокруг своей оси 45. При определенном повороте подвижного колеса 46 электрического разъединителя 6 происходит замыкание нижней и верхней пар неподвижных электрических контактов 49, расположенных на неподвижных стойках 48 разъединителя 6, между собой с помощью подвижных электрических контактов 47, расположенных на подвижном колесе 46 электрического разъединителя 6. При этом, естественно, происходит замыкание электрического кабеля 9, соединяющего колонну из стальных обсадных труб 26 с коронирующим электродом 1, и одновременно происходит подача напряжения на сигнальную лампочку 50, которая при этом зажигается. Значит загорание сигнальной лампочки 50 сигнализирует оператору о замыкании электрической цепи 9, соединяющей колонну из стальных обсадных труб 26 с коронирующем электродом 1 и, следовательно, в этот момент оператор, управляющий устройством для изменения объемного заряда в атмосфере должен отключить питание двигателя 42, приводящего в движение колесо 46 электрического разъединителя 6. Если требуется разорвать электрическую цепь 9, соединяющую колонну из стальных обсадных труб 26 с коронирующим электродом 1, необходимо оператору снова подать электрическое питание по кабелю 10 на двигатель 42 и дождаться того момента, когда погаснет сигнальная лампочка 50, после чего отключить электрическое питание двигателя 42, приводящего в движение подвижное колесо 46 электрического разъединителя 6. Так функционирует электрический разъединитель 6.

Особенностью электрического разъединителя 6 является то, что он в замкнутом состоянии должен обеспечивать уверенный пропуск через свои контакты мощных электрических токов и при этом не выходить из строя. При прохождении больших электрических токов через разъединитель 6 подвижные и неподвижные контакты 47 и 49 могут размягчаться, оплавляться и свариваться между собой. Поэтому конструкция электрического разъединителя 6 должна быть достаточно жесткой и прочной, чтобы выдерживать пропуск мощных электрических токов и при этом не разрушаться при перемещении его подвижных частей после пропускания таких электрических токов. Поэтому электрический привод электрического разъединителя 6 должен быть достаточно мощным (10 кВт), чтобы отрывать подвижные контакты 47 от неподвижных 49 разъединителя при их слипании после пропуска через них мощных электрических токов. Чтобы это слипание контактов 47 и 49 разъединителя 6 было минимальным, необходимо изготавливать подвижные и неподвижные контакты 47 и 49 из таких металлов, которые в обычных условиях трудно свариваются друг с другом.

Следует отметить, что блок электрического разъединителя 6 также помещается на изолирующей от земли диэлектрической прокладке 52 (фиг. 5), а сверху над этим блоком устанавливается прочный навес 53 для защиты этого блока от разрушения при аварийном падении сверху металлического троса 12 коронирующего электрода 1.

Электрическое размыкание мощной электрической цепи 9 между коронирующим электродом 1 и колонной из металлических обсадных труб 26 (фиг. 1) должно осуществляться из соображений техники безопасности перед допуском обслуживающего персонала на площадку, занятую предлагаемым автором устройством.

Силовая трансформаторная подстанция 7 (фиг. 1) является обычной серийной силовой подстанцией, устанавливаемой везде для потребителей и состоящей из обычного понижающего силового трехфазного трансформатора 54 мощностью 100 кВт, со вторичных обмоток которого подается напряжение питания непосредственно потребителям. Единственным отличием силовой трансформаторной подстанции от серийно выпускаемых будет являться то, что нулевая шина вторичной обмотки силового трансформатора с этой подстанции из соображений техники безопасности при работе с предлагаемым устройством не заземляется как обычно, а, наоборот, изолируется от земли.

Силовая трансформаторная подстанция 7 должна быть надежно изолирована от земли с помощью электроизолирующей прослойки 55 (фиг. 1), на которую эту подстанцию устанавливают. Сверху над подстанцией 7 должен быть установлен механически прочный навес 56, способный защитить эту подстанцию от разрушения при аварийном обрыве и падении вниз металлического троса 12 коронирующего электрода 1.

Командный пункт управления 8 (фиг. 1) устанавливается отдельно на некотором удалении (100 - 200 метров) от всех блоков предлагаемого устройства, но таким образом, чтобы с этого пункта можно было визуально просматривать все эти блоки и в том числе и аэростаты вместе с коронирующем электродом, поднятые над землей.

Основной частью командного пункта управления 8 (фиг. 6) является щит управления 57, на котором расположены вся аппаратура управления и электрическое питание к ней, с помощью которой оператор может управлять работой устройства для изменения объемного заряда в атмосфере. Перечислим аппаратуру, установленную на щите управления 57. Электрическое питание с силовой трансформаторной подстанции 7 подается по кабелю 11 непосредственно на трехфазный рубильник 58, с которого это напряжение через плавкие вставки 59 поступает на вход четырех автоматов 60 и 61, осуществляющих защиту своих электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузок. Рабочий ток автомата 60 равен 50 амперам, а у каждого из трех автоматов 61 рабочий ток равен 150 амперам. С выхода автоматов 60,61 электрическое напряжение подается соответственно на вход четырех магнитных пускателей 64, 65. Рабочий ток магнитного пускателя 64 равен 50 амперам, а рабочий ток каждого из трех магнитных пускателей 65 равен 150 амперам. Управление магнитными пускателями 64, 65 осуществляется с помощью четырех кнопок управления "Пуск-стоп" 62, 63.

Электропитание с выхода четырех магнитных пускателей 64, 65 по кабелям 10 поступает непосредственно на четыре двигателя блоков 4, 5 и 6 (фиг. 1).

Из соображений техники безопасности и в целях оперативного управления работой всех блоков предлагаемого устройства только на командном пункте управления должен находится оператор, управляющий работой устройства для изменения объемного заряда в атмосфере при поднятом над землей коронирующем электроде, а также, естественно, во время подъема и спуска аэростатов и коронирующего электрода. Всему остальному обслуживающему персоналу при подъеме и спуске аэростатов и коронирующего электрода и при нахождении в рабочем состоянии предлагаемого устройства запрещается находиться на площадке, занятой этим устройством.

Командный пункт управления из соображений техники безопасности размещается на изолирующей от земли диэлектрической прокладке 66 (фиг. 6), а сверху над этим командным пунктом устанавливается прочный навес 67 для защиты аппаратуры командного пункта управления и оператора при аварийном падении сверху металлического троса 12 коронирующего электрода 1.

Автор изобретения считает необходимым для пояснения принципа работы заявляемого устройства для изменения объемного заряда в атмосфере и разъяснения экспертизе сущности предлагаемого технического решения привести научные и экспериментальные данные, опубликованные в научных и технических изданиях и отражающие связь и взаимозависимость между собой атмосферного электричества, различных метеорологических явлений, наблюдаемых в тропосфере и электрических процессов, протекающих в теле нашей планеты и связанных с этими атмосферными явлениями.

В частности, для раскрытия сущности заявляемого изобретения и физики атмосферных явлений, автор настоящего изобретения приводит высказывания по этим вопросам одного из ведущих в мире ученых по этой тематике Дж. Чалмерса, изложенные в его монографии "Атмосферное электричество" ("Гидрометеоиздат", 1974 г. под редакцией доктора физико-математических наук Имянитова И. М., перевод с английского).

В настоящее время общеизвестным фактом является то, что любое метеорологическое явление (любого типа облачность и полное отсутствие облаков, туманы, циклоны и антициклоны, ураганы и торнадо, большая или меньшая влажность воздуха, пылевые бури, морские ветры, фены и т.д.) имеют определенные четкие взаимосвязи с атмосферно-электрическими процессами, происходящими как внутри самих пространств, занятых этими метеорологическими явлениями, так и в пространстве, расположенном вокруг этих явлений метеорологии.

Дж. Чалмерс "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 48.

"С помощью методов, которые будут описаны ниже, было показано, что грозовые облака обычно (а может быть и всегда) имеют повышенную концентрацию положительных электрических зарядов в своей верхней части и отрицательных зарядов в нижней части. Во многих случаях в некоторой ограниченной зоне у основания грозовых облаков существует еще одна область концентрации положительных зарядов".

2. стр. 49.

"Даже в случае облаков, не дающих никаких осадков и характеризующихся отсутствием процессов разделения зарядов, могут быть отмечены электрические заряды в их верхней части и в основании, связанные с тем, что проводимость облаков понижена по сравнению с проводимостью окружающего воздуха. В этих случаях образование объемных зарядов происходит за счет изменения проводимости с высотой. При нормальном положительном градиенте потенциала заряды должны быть положительными в области вершины облака и отрицательными у его основания..."
3. стр. 279.

"Воннегат (1956), Воннегат и Мур (1958) и Воннегат (1960) предположили, что торнадо, которые вызывают в Соединенных Штатах Америки такие большие разрушения, обязаны своей мощью электрическим эффектам, вопреки мнению, что электрическая энергия составляет лишь малую часть всей энергии торнадо, как в случае обычной грозы. Воннегат считает, что энергия торнадо в основном электрическая и что диссипация этой энергии при разрядах увеличивает температурные перепады до величины, достаточной для поддержания энергии вращения вихря. Воннегат (1960) ссылается на некоторые наблюдения интенсивных электрических явлений в торнадо, а также на Джонса (1955), наблюдавшего от 10 до 20 разрядов в секунду. Если энергия каждого разряда такая же, как у обычной молнии, то значит электрическая энергия в торнадо имеется в больших количествах, и Воннегат считает, что эта энергия превращается в тепло, а затем в ветер. На основании лабораторных экспериментов Воннегат, Мур и Харрис (1956) показали, что воздушный вихрь оказывает стабилизирующее влияние на высоковольтный электрический заряд; они предположили, что для торнадо этот механизм может оказаться существенным. Если допустить, что энергия торнадо действительно создается электрическими эффектами, встает вопрос, где возникают электрические эффекты и почему все грозы не развиваются в торнадо. По-видимому отличительной особенностью торнадо, если отвечать сначала на второй вопрос, является концентрация энергии в малом объеме."
4. стр. 138.

"Герци (1961) наблюдал очень высокие значения градиента в Монреале при антициклонах с полярным воздухом. Он считал, что эти результаты указывают на то, что полярные массы воздуха должны содержать в себе положительный пространственный заряд, поэтому можно предположить, что измерения градиента потенциала могут быть полезным дополнением к другим метеорологическим измерениям и что термин "хорошая погода" не является достаточно характерным описанием состояния атмосферы."
При этом метеорологические параметры каждого метеорологического процесса и соответствующие ему атмосферно-электрические явления являются неразрывно связанными между собой и изменение состояния одного из них неизбежно ведет к определенному изменению другого фактора.

Дж. Чалмерс. "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 21.

"В последнее время в области исследования атмосферного электричества все большее место начинают занимать работы по анализу соотношений между атмосферным электричеством и другими эффектами физики атмосферы. Так, например, было показано, что электричество при хорошей погоде характеризуется определенными соотношениями с основными метеорологическими параметрами. Значительное количество работ было посвящено установлению взаимосвязи между генерацией зарядов и другими физическими процессами, происходящими в облаках.

По мере углубления наших представлений о процессах генерации электрических зарядов в облаках становится все более реальной задача разработки методов управления этими процессами. Пока, однако, в этой области не получено каких-либо результатов, имеющих практическую ценность."
2. стр. 39.

"Несмотря на то, что в истории исследования атмосферного электричества был период, когда метеорологические явления считали фактором, "нарушающим нормальные" атмосферные электрические процессы, позднее было со всей очевидностью установлено, что на самом деле явления атмосферного электричества очень тесно связаны с метеорологическими процессами и что исследование каждой из этих областей помогает лучше понять другую."
3. стр. 419.

"Выявились некоторые взаимосвязи метеорологических и атмосферно-электрических процессов. Их вообще трудно противопоставлять потому, что стало ясным, что вторые - органическая часть первых. Стало, например, ясным, что электрические силы в облаках всех видов могут играть существенную роль в развитии облаков.".

Кстати, уже зарегистрирован целый ряд изобретений (к ним относится и прототип предлагаемого изобретения), в которых с помощью специальной аппаратуры осуществляется воздействие на электрические параметры (на электростатические заряды) метеорологических явлений, искусственно вызывающие изменение метеорологических параметров самих метеорологических явлений.

Вот перечень некоторых из них:
1. Устройство для создания объемного заряда в атмосфере (RU 2034315 C1);
2. Способ зашиты территории от циклонов (RU 2036577 C1);
3. Способ воздействия на электрическое состояние облака (SU 1741661 A1).

Чаще всего наблюдается в метеорологических явлениях генерация электрических зарядов того или иного знака большей или меньшей мощности со всеми вытекающими из этого последствиями, относящимися к электростатике.

Дж.Чалмерс "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 39.

"По-видимому, неправильно было бы даже предположить о том, что количество зарядов обоих знаков в облаках одинаковы. Хотя облачные заряды образуются за счет разделения положительных и отрицательных зарядов в ходе определенного процесса или процессов, мало вероятно, чтобы утечки этих зарядов в электросферу и на землю были одинаковыми, а отсюда неизбежно следует вывод о неравенстве количеств остающихся в облаке зарядов противоположных знаков."
В конечном счете то или иное метеорологическое явление генерирует внутри пространства, которое оно занимает, определенное количество электростатических зарядов положительного или отрицательного знака. Отсюда следует, что вокруг пространства, занятого таким метеорологическим явлением, неизбежно возникает электростатическое поле и чем мощнее такой электростатический заряд, тем мощнее электростатическое поле, создаваемое этим зарядом, и тем большее пространство оно занимает вокруг рассматриваемого метеорологического явления.

Известно, что значительная часть метеорологических явлений, располагаясь над поверхностью земли в тропосфере, занимает площадь от нескольких километров до десятков километров и более, как в длину, так и в ширину.

Поэтому электрические заряды, размещенные в пространствах, занятых такими метеорологическими явлениями, создают вокруг своего местоположения такие электростатические поля, значительная часть которых размещается не только на поверхности земной коры, находящейся под этими метеорологическими явлениями, но и распространяется в глубинные слои земли, лежащие под этими поверхностями. Какие электрические процессы происходят в той части атмосферы, которая подверглась воздействию электростатического поля, возникшего от сосредоточения электрических зарядов одного знака в пространстве, занятом каким-либо метеорологическим явлением, широко и подробно описано в соответствующей технической литературе. И поэтому на этом вопросе не имеет смысла останавливаться. Выделим здесь лишь только те электрические параметры атмосферы, на которые придется ссылаться в настоящей заявке на изобретение.

Учитывая то, что атмосфера представляет из себя пространство, заполненное в основном инертными газами (азотом, кислородом, углекислым газом и т. д. ), то ее электропроводность полностью зависит от находящихся в атмосфере электрически заряженных частиц. И чем выше концентрация таких частиц, тем выше электропроводность атмосферы. Но почти во всех случаях (за исключением случаев электрического пробоя атмосферы, которые возникают при высоких значениях электрических напряжений) электропроводность атмосферы очень сильно уступает электропроводности металлов.

Так, например, средняя удельная плотность электрического тока в атмосфере при хорошей погоде примерно равняется 10^-12 а/м² (по данным Дж.Чалмерса, см. ниже). Электрические токи во время дождя в среднем изменяются от 10^-12 а/м² до 10^-10 а/м², а во время ливней и гроз достигают величины 10^-8 а/м² (по данным Дж. Чалмерса, см. ниже).

Скорость перемещения электрически заряженных частиц в атмосфере при градиенте потенциала хорошей погоды (от 100 в/м до 600 в/м) равняется единицам сантиметров в секунду и в основном эта скорость значительно уступает скорости ветров, наблюдаемых в атмосфере.

Электрическая проводимость атмосферы резко изменяется при прохождении через верхнюю границу области обмена. Электропроводность в этом случае увеличивается скачком в 1,5 - 6 раз. Высота, на которой происходят эти изменения в соответствии с метеорологическими условиями, может изменяться от 0,3 км до 3,0 км.

Дж. Чалмерс, "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 225.

"Обнаружено, что обычно токи в обложном дожде изменяются приблизительно от 10^-12 до 10^-10 а/м²."
2. стр. 27.

"При обычном значении электрического поля хорошей погоды около 100 B/м скорость легкого иона в поле составляет всего лишь около 1,5 - 10^-2 м/с.

"Даже такая скорость ветра, как 8 км/ч или 2,2 м/с, является очень большой по сравнению со скоростью ионов в электрическом поле. Кроме того, любое вихревое движение воздуха также приводит к соответствующему перемещению ионов."
3. стр. 174.

"С другой стороны, Салагин и Фаушер (1954) нашли, что летом верхняя граница области обмена над горами поднимается выше, чем над ровным местом поблизости, хотя в целом эта область над горами менее мощная."
4. стр. 272.

"Для возникновения молнии достаточно, чтобы градиент потенциала достиг в малой области пробойных величин, этот пробой распространяется затем далее. Если же, однако, градиент потенциала, достаточный для пробоя, возникает у поверхности проводника, тогда разряд будет в виде короны или разряда с острия и совсем необязательно в виде молнии."
Рассмотрим теперь какие электрические процессы происходят в этой части глубинных слоев земли и на ее поверхности, которая подвергается воздействию электростатического поля, возникающего от сосредоточения электрических зарядов одного знака в пространстве, занятом каким-либо метеорологическим явлением и расположенным непосредственно над рассматриваемым участком земли. К сожалению, эта тематика недостаточно освещена в современной технической литературе. Поэтому рассмотрим здесь только те электрические параметры и электрические процессы, которые необходимы для пояснения сущности предлагаемого изобретения.

Одним из очевидных электрических свойств земли является тот факт, что с продвижением вглубь земли от ее поверхности неизбежно должна возрастать средняя удельная электропроводность земли. Объяснить эту особенность земли можно хотя бы следующими причинами:
1. по мере продвижения вглубь земли увеличивается насыщенность водой геологических пород, слагающих землю;
2. по мере продвижения вглубь земли увеличивается концентрация солей металлов, растворенных в воде, которая находиться на этих глубинах и, как следствие этого, увеличивается концентрация свободных электрических зарядов обоих знаков в земных породах, находящихся на этих глубинах;
3. по мере продвижения вглубь земли увеличивается температура тех пород, которые располагаются на соответствующих глубинах;
4. по мере продвижения вглубь земли нарастает удельное давление на породы, которые расположены на глубине.

Отсюда следует вывод, что наиболее низкой средней удельной электропроводностью обладают самые верхние слои земной коры. Значит именно самые верхние слои земли обладают наибольшим удельным электрическим сопротивлением.

Более высокая удельная электропроводность верхнего слоя земной коры может наблюдаться там, где земля покрыта водой океанов, морей, озер и т.д., так как удельная электропроводность воды с растворенными в ней солями более высока по сравнению с удельной электропроводностью твердых пород, из которых состоят верхние слои материков и островов.

Более высокая удельная электропроводность верхнего слоя земной коры может наблюдаться также в тех местах, где на поверхность земли выходят породы, отличающиеся более высокой электропроводностью, например месторождение железной руды или других металлов.

Теперь рассмотрим картину электрических процессов в земных породах, которые подвержены воздействию электростатического поля, образованного электрическими зарядами одного знака, сосредоточенных в замкнутом пространстве в тропосфере над поверхностью земли, если у этих земных пород с продвижением вглубь земли увеличивается электропроводность пород и с продвижением вглубь земли увеличивается в этих породах удельная концентрация свободных электрических зарядов.

В земных породах, содержащих свободные электрические заряды, под воздействием электростатического поля свободные электрические заряды приходят в движение. При этом свободные электрические заряды противоположные по знаку тем свободным зарядам, которые породили электростатическое поле в тропосфере, будут стремиться перемещаться в ту сторону, где размещены объемные заряды в тропосфере, т.е. будут перемещаться к поверхности земли.

Свободные электрические заряды, знак заряда которых совпадает со знаком объемных зарядов, которые породили электростатические поля в тропосфере, будут стремиться перемещаться в сторону, противоположную той, где размещаются объемные заряды в тропосфере, т.е. эти свободные заряды в земных породах будут перемещаться вглубь земли от ее поверхности. И этот процесс перемещения свободных электрических зарядов в толще земли будет наиболее активно проходить на той глубине в земле, где удельная электропроводность и удельная концентрация свободных электрических зарядов пород, слагающих землю, достигает достаточно высоких значений, а напряженность внешнего электрического поля в этих пластах земли сохраняется еще достаточно высокой. И именно на этой глубине в результате протекающих там вышеописанных электрических процессов через некоторое время после появления там внешнего электростатического поля образуется объемный заряд из свободных электрических зарядов, электрический знак зарядов которых должен быть противоположным электрическому знаку зарядов, создавших внешнее электростатическое поле и размещенных в тропосфере там, где располагается соответствующее метеорологическое явление.

Образовавшийся объемный электрический заряд электростатического электричества внутри земной коры является как бы зеркальным отражением того объемного электрического заряда электростатического электричества, расположенного в тропосфере, которое породило внешнее электростатическое поле, вызвавшее вышеописанные процессы в теле земли. Для краткости изложения будем называть в дальнейшем объемный электрический заряд электростатического электричества, размещенный в тропосфере в пространстве, занятом соответствующим метеорологическим явлением, первичным, а объемный электрический заряд электростатического электричества, возникший в теле земли, свободные электрические заряды которого имеют электрический знак, противоположный знаку свободных электрических зарядов первичного объемного заряда, и являющийся зеркальным отражением первичного заряда - вторичным.

Вторичный электрический заряд, являясь как бы зеркальным отражением первичного заряда, создает в пространстве вокруг себя примерно такое же электростатическое поле, какое было прежде создано первичным электрическим зарядом, но направление силовых линий электростатического поля, созданного вторичным зарядом, будет иметь направление, противоположное направлению силовых линий электростатического поля, созданного первичным зарядом.

Эти два электростатических поля, созданных первичным и вторичным объемными электрическими зарядами электростатического электричества, начнут активно между собой взаимодействовать, в результате чего напряженность электростатического поля в пространстве, расположенном между первичным и вторичным электрическими зарядами, значительно возрастет.

При этом суммарная напряженность электростатических полей особенно возрастает вблизи пространств, занятых первичным и вторичным объемными электрическими зарядами, т.к. вблизи этих пространств возрастает плотность силовых линий рассматриваемых электрических полей.

Согласно законам физики, под действием суммарного электростатического поля свободные электрические заряды вторичного объемного электрического заряда, расположенного на некоторой глубине в земной коре, должны начать свое перемещение в сторону месторасположения первичного объемного заряда и будут продолжать это движение до тех пор, пока не достигнут того объема пространства, в котором располагаются свободные электрические заряды первичного объемного заряда, расположенного в тропосфере на высоте над землей от нескольких сот метров до нескольких километров. Как только в результате вышеуказанного перемещения свободные электрические заряды, начавшие движение из некоторых глубинных слоев земной коры, достигнут той части пространства, где размещаются свободные электрические заряды первичного объемного заряда, они, согласно общеизвестным законам физики, вступают во взаимодействие друг с другом, которое заканчивается взаимной электрической нейтрализацией этих свободных электрических зарядов разных знаков, т. е. происходит исчезновение соответствующего количества свободных электрических зарядов обоих знаков с точки зрения их участия в электрических процессах электростатического электричества. При этом, естественно, происходит уменьшение количества свободных электрических зарядов, содержащихся в пространстве, в котором размещается соответствующее метеорологическое явление и, как следствие этого процесса, соответственно уменьшается напряженность электростатического поля, создаваемого этими зарядами.

Процесс перемещения свободных электрических зарядов из нижних слоев земной коры в пространство, занятое первичным объемным электрическим зарядом электростатического электричества в тропосфере, будет продолжаться до тех пор, пока не наступит примерно полная нейтрализация свободных электрических зарядов, находящихся в пространстве, занятом соответствующим метеорологическим явлением. Но при этом, согласно сделанному выше выводу, неизбежно должно прекратить свое существование и то метеорологическое явление, благодаря которому в пространстве, занятом этим явлением, образовались рассматриваемые нами свободные электрические заряды, образовавшие первичный объемный электрический заряд в тропосфере.

Выше рассматривалось перемещение свободных электрических зарядов из вторичного объемного электрического заряда в первичный объемный электрический заряд и электрическую нейтрализацию свободных электрических зарядов размещенных в пространстве, которое занимает метеорологическое явление в тропосфере. Но, очевидно, должно существовать и перемещение свободных электрических зарядов из первичного объемного заряда, расположенного в тропосфере, во вторичный объемный заряд, расположенный в земной коре, что и наблюдается на самом деле в природе. Только величина этих вертикальных электрических токов, направленных вниз из тропосферы в земную кору, по величине значительно уступает вертикальным электрическим токам, текущим из земной коры в тропосферу.

Одной из причин вышеуказанного дисбаланса электрических токов, текущих снизу вверх и сверху вниз, является то, что свободные электрические заряды, возникшие в определенной части пространства, занятого соответствующим метеорологическим явлением, более жестко привязаны к этому пространству, исходя из самой природы возникновения этих зарядов. В противном случае метеорологические явления самопроизвольно и быстро разрушились бы, чего не наблюдается на самом деле в природе.

Вертикальная составляющая электрических токов, текущих сверху вниз, обеспечивающая перенос свободных электрических зарядов из первичного объемного электрического заряда в земную кору, скачком резко возрастает только во время короткого электрического замыкания (разряда молнии) участка атмосферы, расположенного между первичным объемным тропосферным зарядом и поверхностью земли, в результате чего резко возрастает электропроводность этого электрически закороченного участка атмосферы. В природе вышеуказанные процессы перемещения и нейтрализации электрических зарядов происходят в замедленном темпе, т. к. средняя удельная электропроводность пространства, расположенного между первичным и вторичным объемными электрическими зарядами электростатического электричества, сравнительно мала и, следовательно, процесс нейтрализации свободных электрических зарядов, образовавшихся в пространстве, занятом соответствующим метеорологическим явлением, затягивается во времени, т. к. значительно затрудняется перемещение свободных электрических зарядов в пространстве между первичным и вторичным зарядами. Так как почти все метеорологические явления, как правило, перемещаются в тропосфере над поверхностью земли с большей или меньшей скоростью, то естественный процесс разрушения таких метеорологических явлений еще более осложняется, а следовательно, и затягивается во времени.

Если бы удельную электропроводность пространства, расположенного между первичным и вторичным объемными электрическими зарядами электростатического электричества, можно было бы каким-либо образом резко увеличить, т.е. сделать эту среднюю удельную электропроводность по крайней мере равной средней удельной электропроводности металла, то процесс нейтрализации свободных электрических зарядов, расположенных в пространстве, занятом метеорологическим явлением, резко бы возрос, а следовательно, и резко бы возрос и процесс разрушения соответствующего метеорологического явления в тропосфере и этот процесс занимал бы считанные часы или даже минуты, а не многие часы и даже дни, а иногда и недели, что наблюдается на самом деле в природе.

Дж. Чалмерс "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 22.

"В атмосфере существует электрическое поле, созданное зарядами на земле и в атмосфере."
2. стр. 194.

"Другим явлением, несколько похожим по природе на действие вертикальных токов в атмосфере, являются вертикальные токи в земле. Если телеграфный провод проложить вверх по горе и заземлить в двух различных по высоте точках, то ток потечет снизу вверх."
3. стр. 318.

"Некоторые наблюдатели показали, что, по-видимому, существует некоторая связь между точкой удара молнии и геологической структурой земли. Однако отдельные авторы ее отрицали. Если все же она существует, то ее можно было бы объяснить проводимость земли."
4. стр. 240.

"В условиях хорошей погоды в приземном слое, как правило, существует положительный градиент потенциала, создающий отрицательный индуцированный заряд на поверхности земли. Но атмосфера - проводник и текущий на землю ток положительных зарядов стремится нейтрализовать этот заряд. Несмотря на это, в условиях хорошей погоды заряд на поверхности земли день ото дня практически не меняется. Изменение же величины заряда в течение дня сравнительно мало. Первым, кто осознал, что ток проводимости очень быстро нейтрализовал бы этот заряд, если бы он сохранялся каким-то образом, был Линсс (1887). Для определения промежутка времени, за которое положительный заряд, равный по величине отрицательному заряду, расположенному на поверхности земли, достигает ее поверхности, могут быть использованы данные Скрэйза (1933). Скрэйз обнаружил, что среднее значение потенциала для Кью равно 365 в/м, тогда величина индуцированного заряда, приходящегося на 1 м², равна Г = -3,23 • 10^-9 Кл.

Среднее значение величины тока атмосфера - земля, по Скрэйзу, равно 1,12 • 10^-9 а/м, так что заряд на поверхности земли был бы нейтрализован за (3,23 / 1,12) • 10³ с, т.е. примерно за 48 мин. По расчетам, в тех местах на земле, где градиент потенциала меньше, а ток атмосфера - земля больше, заряд нейтрализуется за более короткие промежутки времени, чем в Кью; для океанов это время составляет примерно 6 мин. Объяснения требует тот факт, что проводимость земли в Кью по прошествии 48 мин все еще имеет заряд, равный -3,23 • 10^-9 Кл/м², хотя заряд, равный +3,23 • 10^-9 Кл/м², уже поступил на поверхность земли за счет проводимости атмосферы. Объясняется это тем, что земля - проводник и соответствующий отрицательный заряд поступил в некоторой другой части земли. Вильсон (1920) первым предложил, что этот отрицательный заряд поступил на землю в тех местах, где происходят грозы."
Дж.Вайсберг "Погода на земле. Метеорология.", 1980 г. стр. 91.

"Обычно земля по отношению к атмосфере заряжена отрицательно; тем не менее отрицательно заряженные части облаков, двигающихся над земной поверхностью, индуцируют на ней отдельные участки с положительным зарядом."
Рассмотрим теперь такое физическое явление как коронирующий (коронный) заряд, принцип действия которого будет использован ниже при описании работы предлагаемого в настоящей заявке устройства.

Физическая сущность этого явления общеизвестна и описана подробно в соответствующей технической литературе. Отметим только те свойства физического явления, называемого коронирующим разрядом, которые используются в предлагаемой заявке.

Одним из главных свойств коронирующего заряда является то, что этот разряд может значительно усилить вертикальные составляющие электрических токов, протекающих в атмосфере между первичным и вторичным объемными зарядами. То, к чему может привести усиление вертикальных составляющих электрических токов, протекающих в атмосфере между первичным и вторичным объемными электрическими зарядами, рассматривалось выше.

Другим очень ценным свойством физического явления, называемого коронирующим эффектом, является простота и дешевизна искусственного изготовления такого устройства, которое, обладая всеми свойствами, присущими коронирующему разряду, создает в атмосфере электрические токи вертикального направления, по мощности намного превосходящие такие же электрические токи от заострений, реально встречающихся в природе.

Дж.Чалмерс "Атмосферное электричество", 1974 г.

1. стр. 195.

"Когда же процесс ионизации при столкновении происходит в малом объеме вблизи острия, где поле возрастает за счет увеличения концентрации силовых линий, оканчивающихся на острие, тогда возникает эффект разряда с острия. Такое явление на вершинах мачт и т.п. известно как огни Св. Эльма, а в лабораторных исследованиях оно было названо коронным (коронирующим) разрядом."
2. стр. 196.

"Для любого определенным образом расположенного острия существует минимальное значение градиента потенциала у поверхности земли, при котором возникает заметный ток с этого острия. Для острий, имеющих высоту деревьев, минимальный градиент потенциала составляет от 600 до 1000 в/м, а для самих деревьев несколько больше. Когда изолированное острие достигает высоты 30 или 40 м, коронирование может возникнуть при градиенте потенциала хорошей погоды, равном 200 в/м и даже меньше. Если острие заряжено положительно, т. е. при отрицательном градиенте потенциала в атмосфере, электроны движутся к этому острию, а положительные ионы - от него, если острие заряжено отрицательно, положительные ионы движутся к нему, а электроны от него. Когда эти электроны достигают области, где их энергия уже не достаточна для ионизации при столкновении, они присоединяются к молекулам, образуя отрицательные ионы."
3. стр. 197.

"Вильсон (1920) поддержал эту идею и предположил, что заряд острия может играть весьма важную роль в переносе заряда между облаками и землей."
4. стр. 197.

"Эти исследователи установили, что при грозах и ливнях, когда градиенты потенциала велики, возникают значительные токи, даже с низко расположенных острий, а при хорошей погоде требуется большая высота их размещения."
5. стр. 200.

"Шопланд определил, что в течение одной грозы за счет коронирования на землю поступает заряд, в 20 раз больший, чем от молний, заряд в обоих случаях отрицательный."
6. стр. 202.

"При изучении токов, текущих вниз по тросам, соединяющих змеи и воздушные шары с землей, было обнаружено, что в одних случаях разряд возникал на специально используемых остриях, в других случаях - просто на конце или на поверхности троса. В грозовую погоду токи бывают подобны токам с деревьев или с более низких острий, но имеют большую величину. Коронирование может также возникать в хорошую погоду."
7. стр. 202.

"Девис и Стендринг (1947) использовали привязной аэростат, который поднимался вплоть до высоты 2400 м, и обнаружили сильное возрастание тока с высотой, а также при увеличении градиента потенциала у земли и при повышении скорости ветра."
8. стр. 319.

"Существовало два взгляда на возможный способ действия громоотвода, оба предложенные самим Франклином. Согласно одному из них, острия сами образуют достаточное количество электрического заряда для нейтрализации заряда в облаке. Облако безопасно разряжается и молния не возникает. Другая точка зрения заключается в том, что громоотвод притягивает к себе уже возникшую молнию и обеспечивает ей безопасный путь к земле. (В последние годы своей жизни Франклин счел вторую схему более правильной.)"
9. стр. 322.

"Шопланд (1962) привел данные последних исследований ударов молнии в линии электропередачи, подвешенные на высоких опорах. Они показали, что частота ударов более чем в 10 раз превышает ожидаемую".

10. стр. 313.

"Привязной аэростат, поднятый на высоту 600 м, вызывает разряды, которые не возникли бы без него, даже в большей степени, чем в случае небоскребов."
11. стр. 314.

"При измерениях с помощью привязных аэростатов часто наблюдался длительный ток, как и при наличии небоскребов. В ряде случаев с помощью осциллографа был зарегистрирован направленный вверх с привязного аэростата лидер точно также, как и с небоскреба. В одном случае наблюдалось испарение троса. .."
Сделав необходимые пояснения относительно явлений атмосферного и земного электричества, опишем работу предлагаемого устройства.

Условно весь цикл работы устройства для изменения объемного заряда в атмосфере можно разделить на следующие этапы:
- приведение устройства в состояние рабочего функционирования;
- изменение объемного заряда в атмосфере, т. е. осуществление воздействия на атмосферные образования;
- выведение устройства из состояния рабочего функционирования.

Приведение устройства в состояние рабочего функционирования осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии предлагаемое устройство смонтировано, аэростаты 27 (фиг. 1) наполнены газом и прикреплены тросами 28 к металлическому кольцу 13 (фиг. 2) коронирующего электрода 1. Электрическая цепь между коронирующим электродом 1 и колонной металлических обсадных труб 26 разорвана с помощью электрического разъединителя 6.

В исходном состоянии предлагаемое автором устройство должно быть полностью обесточено, т. е. отключено от питающей подстанции 7 с помощью рубильника 58 (фиг. 6), расположенного на щите управления 57 командного пункта управления 8.

Обслуживающий персонал, за исключением оператора, находящегося на командном пункте управления 8, должен быть удален вместе с соответствующей вспомогательной техникой с площадки, занятой предлагаемым устройством. Таково исходное состояние предлагаемого устройства.

Оператор с помощью рубильника 58 (фиг. 6), расположенного на щите управления 57, подает электрическое питание на командный пункт управления 8 с питающей подстанции 7 по кабелю 11.

Со щита управления 57 (фиг. 6) оператор с помощью кнопки "Пуск-стоп" через магнитный пускатель 64 включает двигатель 42 (фиг. 5) электрического разъединителя 6 и ожидает того момента, когда загорится сигнальная лампочка 50 электрического разъединителя 6. После этого оператор с помощью кнопки "Пуск-стоп" 62 (фиг. 6) отключает питание двигателя 42 электрического разъединителя 6. В результате этой операции замыкается электрическая цепь между коронирующим электродом 1 и колонной металлических труб 26 (фиг. 1), опущенных в буровую скважину 25.

Оператор с помощью кнопок "Пуск-стоп" 63 (фиг. 6) через магнитные пускатели 65 подает электрическое питание на двигатели 29 (фиг. 3) и 35 (фиг. 4), приводящие в движение лебедку 32 блока 4 подъема и спуска коронирующего электрода и две лебедки 38 (фиг. 4) блока 5 стабилизации коронирующего электрода в пространстве. В результате этого три лебедки 32 (фиг. 3) и 38 (фиг. 4) начнут разматывать соответственно металлический трос 12 (фиг. 1) коронирующего электрода 1 и два троса 39 из диэлектрического материала. При этом коронирующий электрод 1 начнет подниматься над поверхностью земли с помощью аэростатов 27 (фиг. 1).

Оператор визуально следит за подъемом коронирующего электрода 1 вверх и с помощью кнопок "Пуск-стоп" 63 (фиг. 6) отключает электрическое питание двигателей 29 (фиг. 3) и 35 (фиг. 4) всех трех лебедок, когда аэростаты 27 достигнут расчетной высоты над поверхностью земли.

Оператор с помощью рубильника 58, расположенного на щите управления 57 (фиг. 6) отключает электрическое питание командного пункта управления 8 от питающей подстанции 7.

В результате этих действий оператора устройство для изменения объемного заряда в атмосфере будет полностью приведено в состояние рабочего функционирования. После этого оператор, не покидая командного пункта управления, ведет непрерывное наблюдение за состоянием и положением в пространстве коронирующего электрода и наблюдает за интенсивностью разрушения метеорологического явления, располагающегося над данным регионом.

Рассмотрим физику процессов, которые происходят в заявляемом автором устройстве и в пространстве, примыкаемом к этому устройству, после того, как это устройство полностью приведено в рабочее состояние и над этим устройством в рассматриваемое время располагается какое-либо более или менее активное атмосферное явление, например грозовые облака.

Очевидно, что металлическое кольцо 13 (фиг. 2) с прикрепленным к нему металлическим тросом 12, поднятые с помощью аэростатов 27 (фиг. 1) над поверхностью земли на высоту в пределах длины троса, нижний конец которого заземлен, в чистом виде представляют собой коронирующий электрод со всеми вытекающими из этого последствиями. С другой стороны металлическое кольцо 13 с подсоединенным к нему металлическим тросом 12, поднятые над землей на высоту до 1500 - 2000 метров, с заземленным нижним концом троса 12 образуют из металла электрическую линию, отличающуюся высокой электропроводностью, которая, естественно, электрически будет соединять с поверхностью земли (электрически шунтируя этот слой атмосферы толщиной до 1500 - 2000 метров с низкой удельной электропроводностью) все объемные электростатические заряды, располагающиеся в этом слое атмосферы и находящиеся над той местностью земли, где установлен вышеуказанный коронирующий электрод. Такое надежное электрическое соединение объемных электрических зарядов электростатического электричества, размещенных в атмосфере в пределах 1500 - 2000 метров над поверхностью земли, должно привести к тому, что эти объемные электрические заряды электростатического электричества сравнительно быстро должны быть нейтрализованы электростатическими зарядами противоположного знака из земной поверхности (совместно с действием коронирующего эффекта), а значит, будут и сравнительно быстро ликвидированы те метеорологические явления, в пространстве которых находились подвергшиеся нейтрализации объемные электрические заряды атмосферного электростатического электричества.

Исходя из того, что значительная часть метеорологических явлений обычно располагается в тропосфере в пределах 1500 - 2000 метров, можно утверждать, что все эти метеорологические явления можно активно и сравнительно быстро разрушать с помощью указанного выше коронирующего электрода.

На те же электрические объемные заряды метеорологических явлений, которые размещаются в тропосфере выше 1500 - 2000 метров, поднятое над землей на высоту 1500 - 2000 метров металлическое кольцо 13 (фиг. 2) с прикрепленным к нему металлическим тросом 12 будет действовать как мощный коронирующий электрод (активность коронирующего электрода резко возрастает с ростом высоты подъема над землей), стремящийся эффективно нейтрализовать эти объемные электрические заряды электростатического электричества, что неизбежно будет вести к активному разрушению вышеуказанных метеорологических явлений.

Следует отметить, что активную нейтрализацию объемных электрических зарядов электростатического электричества, размещенных в атмосфере как в пределах 1500 - 2000 метров, так и выше, может существенно сдерживать сравнительно низкая удельная электропроводность того верхнего слоя земной поверхности, над которым был поднят рассматриваемый коронирующий электрод и только к верхнему слою которого естественно может быть подсоединен заземляемый нижний конец металлического троса 12 (фиг. 2) коронирующего электрода.

Перейдем теперь к рассмотрению работы следующего узла предлагаемого устройства, состоящего из пробуренной в земной коре скважины 25 (фиг. 1) и опущенных в эту скважину на всю ее глубину металлических обсадных труб 26.

В качестве скважины, применяемой в предлагаемом устройстве может быть использована, например, одна из пробуренных ранее и затем законсервированных разведочных скважин, которые бурили геологи в разных регионах страны в поисках полезных ископаемых. Желательно, чтобы глубина скважины 25 (фиг. 1) была бы 500 и более метров.

В скважину 25 (фиг. 1) на всю ее глубину опускают стальные обсадные трубы 26 жестко механически и электрически связанные между собой. Наружная поверхность обсадных труб 26 должна быть предварительно очищена от каких-либо покрытий, обладающих электроизолирующими свойствами. Это требование необходимо для того, чтобы обеспечить надежный электрический контакт обсадных труб 26 (фиг. 1) по всей их длине со всеми слоями земли, через которые они пролегают, находясь в скважине 25.

Результатом погружения в скважину 25 (фиг. 1) на всю ее глубину металлических обсадных труб 26 является то, что в толще земли будет создана металлическая линия длиной 0,5 и более километров с высокой удельной электропроводностью.

Естественно, что эта металлическая линия, обладающая высокой удельной электропроводностью, будет с электрической точки зрения шунтировать все слои земной коры в рассматриваемом регионе, лежащие в пределах от поверхности земной коры до глубины 0,5 и более километров, удельная электропроводность которых значительно уступает (особенно это касается самых верхних слоев земной коры) электропроводности стали, из которой состоят обсадные трубы.

Предположим, что в толще земной коры рассматриваемого региона под действием электростатического поля объемного заряда метеорологического явления, возникшего в атмосфере данного региона, был создан (согласно вышеописанному материалу) объемный электрический заряд электростатического электричества, состоящий из свободных электрических зарядов, электрический знак которых естественно должен быть противоположен знаку свободных электрических зарядов, сосредоточенных в пространстве, занятом соответствующим метеорологическим явлениям. Тогда эти свободные электрические заряды, сосредоточенные во вторичном объемном заряде в толще земной коры, под действием электростатического поля первичного объемного заряда практически беспрепятственно, с точки зрения физики электростатического электричества, устремятся сравнительно мощным потоком по непрерывной металлической линии из стальных обсадных труб 26 (фиг. 1) на поверхность земной коры. Естественно, что процесс перемещения свободных электрических зарядов из пространства, занятого вторичным объемным зарядом и расположенного в толще земной коры, на поверхность земной коры данного региона займет намного меньше времени по сравнению с тем случаем, если бы перемещение этих зарядов происходило в земной коре обычным естественным путем при отсутствии в земной толще региона металлической линии из труб совокупной длиной 0,5 км и более. Однако в естественных условиях дальнейшее перемещение свободных электрических зарядов, предварительно переместившихся из толщи земной коры на ее поверхность, через атмосферу для достижения пространства, занятого первичным объемным зарядом, создавшем соответствующее электростатическое поле, будет довольно-таки сильно затруднено и растянуто во времени, т. к. средняя удельная электропроводность атмосферы в сравнении с такой же электропроводностью стали, из которой состоят обсадные трубы, очень низкая и даже значительно ниже средней удельной электропроводности земной коры.

Выше было рассмотрено, что коронирующий электрод, поднятый вверх над землей на высоту 1500 - 2000 метров, представляет из себя линию из металла, отличающуюся высокой электропроводностью, фактически шунтирует, с электрической точки зрения, слой атмосферы, расположенный между первичным объемным зарядом и поверхностью земли, и тем самым искусственно создает все условия для беспрепятственного и сравнительно быстрого перемещения свободных электрических зарядов с поверхности земли до пространства, занятого первичным объемным электрическим зарядом в атмосфере. Следовательно, если надежно электрически соединить верхний конец непрерывной металлической линии из обсадных труб 26 (фиг. 1), опущенных в скважину 25, с нижним концом металлического троса 12 коронирующего электрода 1, поднятого над землей, электрическим кабелем, то будет создана металлическая линия длиной в несколько километров с высокой удельной электропроводностью, шунтирующая, с электрической точки зрения, пространство, расположенное между первичным и вторичным объемными электрическими зарядами, со всеми вытекающими из этого последствиями.

Следовательно, над тем регионом, где имеется пробуренная в земле скважина с установленными в ней обсадными трубами и расположенный рядом с ней поднятый над землей коронирующий электрод, нижний конец металлического троса которого электрически соединен с верхним концом металлической линии 26 (фиг. 1) из обсадных труб, можно за сравнительно короткий промежуток времени ликвидировать то или иное метеорологическое явление, появившееся в этом регионе в результате предварительной и быстрой нейтрализации объемного электрического заряда, сосредоточенного в пространстве, занятом соответствующим метеорологическим явлением.

Именно для решения подобного типа задач (разрушение метеорологических явлений над данным регионом) и предназначено предлагаемое в настоящей заявке устройство для изменения объемного заряда в атмосфере.

Вывод устройства для изменения объемного заряда в атмосфере из состояния рабочего функционирования осуществляется описанным ниже образом.

Оператор с помощью рубильника 58 (фиг. 6), расположенного на щите управления 57, подает электрическое питание по кабелю 11 с питающей подстанции 7 (фиг. 1) на командный пункт управления 8.

Оператор с помощью трех кнопок "Пуск-стоп" 63 (фиг. 6) и трех магнитных пускателей 65 со щита управления 57 подает электрическое питание на три двигателя 29 и 35 (фиг. 3 и фиг. 4) трех лебедок 32 и 38 блока 4 подъема и спуска коронирующего электрода и блоков 5 стабилизации коронирующего электрода в пространстве. В результате этого лебедки 32 и 38 начнут наматывать соответственно металлический трос 12 (фиг. 1) коронирующего электрода 1 и два троса 39 из диэлектрического материала на свои барабаны и коронирующий электрод 1 вместе с аэростатами 27 начнет опускаться к поверхности земли. Когда металлическое кольцо 13 (фиг. 2) коронирующего электрода 1 приблизится вплотную к поверхности земли, оператор должен отключить с помощью кнопок "Пуск-стоп" 63 (фиг. 6), расположенных на щите управления 57, электрическое питание трех двигателей 29 и 35 (фиг. 3 и фиг. 4), приводящих в движение лебедки 32 и 38 блока 4 подъема и спуска коронирующего электрода и блоков 5 стабилизации коронирующего электрода в пространстве.

Оператор с помощью кнопки "Пуск-стоп" 62 (фиг. 6) включает магнитный пускатель 64 на щите управления 57 и тем самым подает электрическое питание на двигатель 42 (фиг. 5) электрического разъединителя 6 и затем отключает электрическое питание этого двигателя 42 с помощью этой же кнопки 62 (фиг. 6) после того, как погаснет сигнальная лампочка 50 (фиг. 5) электрического разъединителя 6, сигнализирующая о том, что электрическая цепь между коронирующим электродом 1 и колонной из металлических обсадных труб 26 (фиг. 1) разорвана.

Оператор с помощью рубильника 58 (фиг. 6), расположенного на щите управления 57, отключает электрическое питание командного пункта управления 8 от питающей подстанции 7.

После этого оператор подает сигнал, разрешающий обслуживающему персоналу пройти на площадку, занятую устройством для изменения объемного заряда в атмосфере и производить на ней необходимую работу.

Изобретение относится к системам создания и разрушения объемного заряда в атмосфере и предназначено для использования в метеорологии и сельском хозяйстве для рассеивания облаков, тумана, а также для защиты сельскохозяйственных угодий, аэродромов, населенных пунктов от засухи, осадков, града и т. п. В состав устройства входят коронирующий электрод, проводник для передачи высокого электростатического напряжения из нижних слоев земной коры на ее поверхность, верхняя опора в виде блока из нескольких аэростатов, нижняя опора в виде блока подъема и спуска аэростатов, стабилизаторы положения коронирующего электрода в пространстве, разъединитель электрической цепи, силовая трансформаторная подстанция и командный пункт управления. В устройстве реализована возможность излучения большого количества электрических зарядов непосредственно в зону атмосферных образований на высоте 1,5-2,0 км с помощью коронирующего электрода, к которому подводится высокое электростатическое напряжение, наведенное в земной коре атмосферным электричеством. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для изменения объемного заряда в атмосфере, содержащее коронирующий электрод, закрепленный на опорах, отличающееся тем, что оно снабжено проводником для подачи высоковольтного электростатического напряжения из нижних слоев земной коры на ее поверхность, выполненным в виде пробуренной в земной коре скважины с установленными в ней металлическими обсадными трубами, коронирующий электрод выполнен в виде металлического троса, верхний конец которого соединен с металлическим кольцом, верхняя опора выполнена в виде нескольких аэростатов, прикрепленных к металлическому кольцу коронирующего электрода и размещенных над поверхностью земли, а нижняя опора выполнена в виде блока подъема и спуска аэростатов, при этом нижний конец троса коронирующего электрода закреплен на нижней опоре и электрически соединен кабелем через разъединитель электрической цепи с металлическими обсадными трубами скважины. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок подъема и спуска аэростатов выполнен в виде последовательно соединенных лебедки с тросом, коронирующего электрода, редуктора и электродвигателя. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит стабилизаторы положения коронирующего электрода в пространстве, каждый из которых соединен диэлектрическим тросом с металлическим кольцом коронирующего электрода и выполнен в виде последовательно соединенных лебедки с диэлектрическим тросом, редуктора и электродвигателя.