СПОСОБ ОТПУГИВАНИЯ ПТИЦ Российский патент 2005 года по МПК A01M29/02 

Предлагаемое изобретение относится к отпугивающим средствам и устройствам для защиты от птиц аэродромов, сельскохозяйственных угодий, складов и архитектурных памятников. Известно, что наиболее эффективными отпугивающими средствами для птиц оказываются средства, совмещающие при использовании оптические и акустические воздействия (Звонов Б.М., Шевяков B.C. Управление поведением птиц на некоторых хозяйственно важных объектах. Методические рекомендации).

Известен способ отпугивания птиц (патент №2140151), заключающийся в том, что к пороховой канальной шашке, генерирующей при вибрационном режиме горения звуковые колебания, имитирующие крики бедствия птиц, прикрепляют стабилизатор полета и запускают в сторону скопления птиц, пугая их искусственными криками бедствия, генерируемыми горящей шашкой, а также огневым факелом, приближающимся силуэтом и дополнительным шумовым хлопком в непосредственной близости от птиц.

Повышенная эффективность известного способа достигнута простотой используемой конструкции и совмещением в одном устройстве самых пугающих оптических и акустических воздействий на птиц.

Благодаря тому, что при сгорании шашки по известному способу силуэт всего устройства с факелом и стабилизатором направленно улетает на расстояние около 1 км, один оператор с биноклем может контролировать орнитологическую обстановку на аэродроме днем и ночью и в любую погоду.

Однако собственно отпугивающий эффект известного способа может быть увеличен при сохранении всех его достоинств.

Пороховая шашка, обеспечивающая требуемую дальность полета и акустический сигнал с требуемыми характеристиками, по известному способу не может генерировать акустический сигнал дольше 1 секунды. Остальное время полета (около минуты до срабатывания пороховой хлопушки в непосредственной близости от птиц) вся сборка пугающие звуки или крики бедствия не генерирует.

По предлагаемому способу на стабилизатор рядом с пороховой шашкой или перед ней (фиг.1) устанавливается акустический свисток (фиг.2) или сразу несколько свистков разной конструкции и мощности. Свистки генерируют акустические сигналы в полете устройства набегающим воздушным потоком и привлекают дополнительное внимание птиц к отпугивающему устройству.

Повышенная эффективность предлагаемого способа достигается не только тем, что акустический свисток периодически привлекает дополнительное внимание птиц в течение всего времени полета, но и тем, что он, как будет показано ниже, генерирует звуки, имитирующие крики хищных птиц, например ширококрылого сокола.

Известно (Сборник “Акустическая коагуляция частиц”. М.: Гос. издание Химической литературы, 1961 год, НИИ по промышленной и санитарной очистке газов НИИОГАЗ), что скорость воздушной струи, проходящей через свисток, должна соответствовать нечетному числу полупериодов звука, излучаемых свистком. Только в этом случае свисток излучает звук, “свистит”.

Эту особенность свистка можно легко проверить путем увеличения скорости струи. Начиная с некоторой скорости, можно слышать первый очень слабый свист, который потом полностью прекращается, когда скорость струи продолжает возрастать. Затем, при дальнейшем возрастании скорости струи, вновь появляется звук той же частоты, но значительно более интенсивный. При дальнейшем увеличении скорости струи этот звук опять прекращается полностью и т.д.

Это значит, что свистки, которые по предлагаемому способу устанавливаются на летящее устройство, будут генерировать звук (или не будут) в зависимости от скорости полета (скорости набегающего потока воздуха) на разных участках траектории. При этом нужно подбирать для участков траектории полета устройства и скоростей полета разные конструкции свистков для воздействия на конкретные виды птиц.

В любом случае, устройство, самопроизвольно “визжащее” в полете, походит на живую летящую угрозу для птиц и оказывается эффективным.

Для “полицейского” свистка (фиг.2.) из работы X.В.Сент-Клера (“Коагуляция частиц дыма, тумана и пыли звуковыми волнами”, сборник “Акустическая коагуляция частиц”, М. Гос. издание Химической литературы, 1961 год, НИИ по промышленной и санитарной очистке газов НИИОГАЗ) приводим некоторые его характеристики.

Расход воздуха через свисток 0.002 м³/сек; уровень звукового давления 110 дБ; акустическая мощность 1,13 Вт; кпд 13%.

Такие же характеристики для свистка, работающего на частоте 3900 Гц, дают следующие цифры: расход 0,000375 м³/сек, звуковое давление 100 дБ, акустическая мощность 0,118 вт, к.п.д. 28%.

Эти цифры не только важны для применения свистков по предлагаемому способу, но и позволяют оценить скорость полета, при которой они будут генерировать акустические сигналы.

Например, по известному расходу воздуха через свисток 0.002 м³/сек, зная площадь сопла “полицейского” свистка 113,88 10^-6 м², легко посчитать скорость воздушного потока, при которой такое количество воздуха пройдет за секунду через эту площадь.

За секунду времени: 0.002 м³ = 13,88· 10^-6 м²×^V.

Искомая величина (скорость воздушного потока) V=17,6 м/сек. Скорости полета, при которой все устройство по предлагаемому способу будет генерировать дополнительный акустический сигнал от “полицейского” свистка, должны быть кратны 17,6 м/сек.

Для другого свистка тот же расчет дает:

При площади сопла (3 на 11 мм) 33· 10^-6 м и расходе 0,000375 м /сек.

За секунду времени: 0,000375 м³=33· 10^-6 м²×^V;

Искомая величина (скорость воздушного потока) V=11,36 м.

Скорости полета, при которой все устройство с РДБК будет генерировать дополнительный акустический сигнал от второго свистка, должны быть кратны 11,36 м/сек.

Это значит, что при установке на летающем устройстве дополнительных свистков, например, “полицейского” и “уменьшенного” (второго из рассмотренных), устройство будет работать следующим образом.

При старте устройство взлетает со скоростью, большей 100 м/сек, примерно за 1 секунду оно набирает максимальную скорость около 200 м/сек и дальше летит в сторону скопления птиц как свободно брошенное тело. За первую секунду полета устройство генерирует звуковой сигнал, имитирующий крик бедствия птиц. Птицы, услышав такой сигнал, обычно сразу не улетают, а растревоженные быстро поднимаются в воздух, чтобы понять, что происходит. В это время к ним приближается летящее устройство (птицы видят стабилизатор полета с цветным факелом). Из-за сопротивления воздуха и по мере приближения к птицам устройство теряет скорость с 200 м/сек почти до 1 м/сек, потом при приближении к поверхности земли скорость устройства снова возрастает. При этом, достигая скоростей, кратных 17,6 м/сек и 11,36 м/сек, оно периодически генерирует акустические сигналы на частотах, например, 2900 Гц и 3900 Гц, привлекая к себе внимание и имитируя живую угрозу для птиц движущимся силуэтом в сочетании с имитацией крика, например, ширококрылого сокола. На фиг.3 звездочками показаны точки траектории полета устройства, в которых акустический свисток генерирует эти сигналы.

Птицы, услышав первый сигнал от пороховой шашки и взлетев, обычно делают круги над тем местом, откуда взлетели или над тем местом, откуда послышался крик бедствия (фиг.3). При этом часть птичьей стаи может оказаться (и оказывается) рядом с летящим и периодически свистящим подобно соколу устройством и пугается больше других. Для вороньих видов птиц, реагирующих на опасность всей стаей, этого оказывается достаточно. Птицы, напуганные сильнее остальных, увлекают прочь всю стаю.

Далее, в непосредственной близости от еще замешкавшихся с бегством особей, шумно и резко срабатывает (с быстрым формированием белого дымового облака) хлопушка из дымного пороха, которой также укомплектовано летающее устройство.

По предлагаемому способу в зависимости от конкретного вида птиц на стабилизатор полета отпугивающего устройства могут устанавливаться простые акустические свистки, подобные уже описанным, патронные гильзы, а также деревянные самодельные свистки, знакомые каждому с детства.

На фиг.4 показаны для сравнения записанные и обработанные акустический сигнал, генерируемый свистком, и крик ширококрылого сокола (со страницы htth://www.math.sunysb.edu/tony/birds).

При сравнении видно, что генерируемый в полете акустический сигнал по характеру изменения и частотным характеристикам очень близок к крику ширококрылого сокола.

Из уже цитированного сборника “Акустическая коагуляция частиц” известно, что собственная частота (и другие характеристики) звука в свистке, как резонатора, зависит от его объема и геометрических размеров.

С учетом информации, приведенной на фиг.4, это означает, что подбором определенных геометрических размеров свистка и обеспечением требуемой скорости полета устройства со свистком удалось сымитировать крик ширококрылого сокола. Как мы убедились, этот крик (как и его искусственная имитация) эффективен, например, в городских условиях для разгона голубей (сизарей).

Даже незначительное изменение внутренней геометрии свистка приводит к изменению его акустических характеристик и заметному (по голубям) уменьшению его эффективности.

С другой стороны, по предлагаемому способу остается возможность изменением геометрии свистка и скоростных характеристик полета устройства со свистком имитировать крики и других хищных птиц (htth://www.math.sunysb.edu/tony/birds).

Так как устройство, с подобранным для какого-то вида птиц свистком, летит и периодически в течение всего полета имитирует крик, например, ширококрылого сокола, изменением его скоростных характеристик можно добиться и интервалов между имитируемыми криками, близких к интервалам криков сокола, что важно для выполнения поставленной задачей увеличения эффективности способа отпугивания.

Изобретение относится к отпугивающим средствам для защиты от птиц. Способ отпугивания птиц от народохозяйственных объектов заключается в том, что к стабилизатору полета пороховой шашки, горящей в вибрационном режиме и запускаемой в сторону скопления птиц, прикрепляют один или несколько акустических свистков. Геометрические размеры свистков обеспечивают требуемые амплитудно-частотные характеристики звука. В полете устройства набегающий воздушный поток проходит через свистки и периодически генерирует звуковые сигналы, имитирующие крики хищных птиц, и привлекающие дополнительное внимание отпугиваемых птиц к силуэту устройства в течение всего времени его полета. Подбором геометрических размеров свистков можно добиваться имитации криков разных хищных птиц. 4 ил.

Способ отпугивания птиц, заключающийся в том, что к пороховой канальной шашке, горящей в вибрационном режиме, прикрепляют стабилизатор полета с одним или несколькими свистками и запускают в сторону скопления птиц, пугая их искусственным криком бедствия, генерируемым горящей шашкой, и периодическими акустическими сигналами, генерируемыми акустическими свистками, а также огневым факелом, приближающимся силуэтом и дополнительным шумовым хлопком в непосредственной близости от птиц, отличающийся тем, что в полете акустическими свистками с подобранными геометрическими характеристиками имитируют крики хищных птиц, например ширококрылого сокола, и за счет этого добиваются усиления отпугивающего воздействия.