БАТАРЕЯ ПЕСТИЦИДНЫХ ГРАНАТ Российский патент 2015 года по МПК A01M17/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Это изобретение относится к устройству для фейерверков «Батарея фейерверков», в котором пиротехнические звезды заменены на:

- полученные методом полусухого прессования из порошка - пестицида гранаты сферической или цилиндрической формы с разрывным зарядом внутри, воспламеняемым фитилем - замедлителем; или

- выполненные из несгораемого пластика контейнеры, заполненные пестицидом в жидкой форме, разрывным зарядом внутри, воспламеняемым фитилем-замедлителем; или

- выполненные из несгораемого пластика контейнеры, заполненные насекомыми-энтомофагами.

Изобретение также относится к разработке линеек гранат, каждая из которых предназначена для решения набора задач по борьбе со своим конкретным видом вредителей и насекомых, находящихся в своих естественных природных условиях.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Аналоговым устройством является фейерверк, о которым упоминается в следующих источниках:

1) Сариева. Фейерверки в России XVIII века // Развлекательная культура России XVIII-XIX вв. Очерки истории и теории. - СПб.: 2000.

2) Чудес фейерверков. Kazuma Saeki // Наука фейерверков, SOFTBANK Creative Corp.л 2011.7. ISBN978-4-7973-6450-7.

Фейерверк сходен по своему устройству с артиллерийским орудием "МОРТИРА", которое с 14 века и до начала 19 века было единственным орудием, стреляющим разрывными снарядами.

Для "потехи" систему максимально упростили, ствол стали делать на востоке из бамбука и из многослойной бумаги, в Европе - из дерева, кожи, кости, рога, тонкостенных металлических труб.

В этом случае одноразовый бумажный ствол (а), придающий направление движения снаряда, является одновременно и контейнером для сборки всего устройства (рис. 1).

В нижней части, в устье ствола устанавливается керамический огнеупорный затвор (б), не позволяющий энергии выталкивающего заряда прорваться назад. Сам этот заряд (в) располагается сразу выше затвора, воспламеняется посредством зажигательного шнура (г), или фитиля-замедлителя, длина которого определяет время между зажиганием фитиля и воспламенением выталкивающего заряда, что позволяет устроителю фейерверков оказаться на безопасном расстоянии от устройства.

Пиротехнический снаряд (д) располагается выше выталкивающего заряда и состоит из разрывного заряда со вторым фитилем, который при воспламенении разбрасывает либо пиротехнические звезды, либо другие пиротехнические заряды (которые выстреливают, в свою очередь, следующий каскад пиротехнических зарядов или звезд).

Много лет назад эти фейерверки стали объединять в "Батареи фейерверков" для усиления эффекта праздничности. Устройство его очень несложное.

Контейнеры фейерверков объединяют в прямоугольные, либо круглые «комплекты», «пучки», «блоки» или «батареи», их выталкивающие заряды соединяются воспламенительным шнуром в определенном порядке, и выстреливание зарядов происходит поочередно с интервалом, заданным длинами отрезков воспламенительного шнура - замедлителя. Выстрелы происходят один за другим, почти непрерывно, и в результате, в небе создается неповторимая картина огненного спектакля.

При этом все сопровождается очень громкими хлопками на земле и в воздухе. Пиротехнические устройства (звезды) состоят, как правило, из внутреннего ядра из стекла или металла и нескольких слоев химических веществ, которые при сгорании, после срабатывания разрывного заряда, создают требуемый цвет и эффект.

Одновременно с этим образуется ПЛОТНОЕ ОБЛАКО ДЫМА, которое, двигаясь по ветру, опускаясь на землю, оставляет на земле, особенно на свежем снегу, хорошо видимое пятно несгоревших остатков, выпадающих в форме яйца, с наибольшим протяжением пятна - до 300 метров и до 100 метров в поперечнике.

Это явление и дает возможность расширить область применения этих устройств на совершенно новую область - на борьбу с вредителями.

Отличие данного устройства от патентуемого изобретения в том, что оно никогда не имело конструкции снаряда, позволяющего получить нужный нам эффект.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Батарея пестицидных гранат предназначена для воздействия аэрозольным или пылевым облаком, распыленным на заданной высоте и в заданном объеме пространства пестицидов на зоны поражения массивов лесных и сельскохозяйственных растений, пораженных вредителями и болезнями.

Этот эффект достигается путем разрушения на заданной высоте специальной гранаты, начиненной прессованными или жидкими пестицидами, с предварительно рассчитанной плотностью поражения.

В качестве гранаты может выступать контейнер с насекомыми, из которого при подрыве на заданной высоте создается облако насекомых-энтомофагов. При соблюдении необходимых условий эти искусственно созданные облака воздействуют на площади и объемы лесных насаждений и сельскохозяйственных культур, пораженных вредителями и болезнями. Граната (залп гранат) выбрасывается на расчетную высоту вышибным пороховым зарядом, расположенным в нижней части контейнера, в котором и помещается эта граната.

Подрыв гранаты осуществляется за счет фитиля-замедлителя, который воспламеняется при срабатывании вышибного заряда. Длина фитиля определяет время замедления взрыва гранаты.

Мощность подрывного заряда определяется исходя из устройства гранаты. При создании облака насекомых-энтомофагов мощность заряда минимальная. В случае если рабочим веществом являются прессованные пестициды, мощность максимальная.

Главной задачей этого изобретения является решение вопроса кардинального усиления этого побочного эффекта популярного фейерверка для применения его в новой области.

Область эта - борьба с вредителями древесных культур, сельхозкультур и с возбудителями эпидемий - зашла сегодня в тупик.

Наиболее эффективный способ - распыление пестицидов с самолетов - часто дает такое количество побочных негативных результатов и последствий, что сегодня почти не используется.

Внесение же пестицидов вручную, даже с применением наземной техники и средств механизации дорого, малопроизводительно, а зачастую и просто опасно самим исполнителям этих работ из-за их невысокой квалификации и низкой, как правило, технологической дисциплины.

Применение же данного изобретения позволяет вносить пестициды именно на тот участок местности, который выбран для внесения активного вещества в заданной концентрации в точно назначенный момент с высокой производительностью труда и при минимизации побочных эффектов.

Первым самым очевидным шагом в этом направлении является изменение конструкции пиротехнического снаряда (далее гранаты) таким образом, чтобы как можно большая часть энергии направлялась для доставки на нужный участок земной поверхности и с достаточной плотностью заряда пестицида. При этом надо решить следующие вопросы:

- добиться максимально возможной, но при этом безопасной массы гранаты;

- добиться создания плотного, ровного и мелкодисперсного аэрозольного облака жидких пестицидов, либо такого же пылевого облака из порошкообразных пестицидов;

- отработать линейки гранат под пестициды, назначенные к применению для решения задач борьбы с разными группами вредителей, в разное время года и согласованные с нормативными документами разных заказчиков.

Это сразу требует решения другой группы проблем - необходимо доработать конструкцию направляющих контейнеров батареи, т.к.:

- увеличится вес гранаты;

- исчезает необходимость поднимать гранату на большую высоту (в современных фейерверках до 300 метров) в связи с тем, что максимальная высота выстрела не будет превышать двух высот деревьев, т.е. не более 60 метров.

Для борьбы с саранчой, малярийным комаром и клещом - не более 25-40 метров.

Граната может изготавливаться несколькими способами (рис. 2):

- полусухое прессование из порошковых пестицидов двух полусфер сферической гранаты с камерой внутри для размещения разрывного заряда с запальным фитилем (а), которые затем склеиваются с размещением во внутренней полости разрывного заряда с фитилем (а-2);

- полусухое прессование из порошковых пестицидов в виде артиллерийского снаряда с каморой для размещения разрывного заряда с фитилем (б);

Для увлажнения пестицидов перед прессованием, следует использовать сахарный сироп, это позволит создать структуру достаточно легко разрушаемое разрывным зарядом в пыль, без образования крупных осколков. Кроме того, сахар не изменит свойства пестицида.

- для пестицидов, изготовляемых в жидком исполнении или пылеобразном, следует изготавливать пластиковый контейнер из хрупкой огнеупорной пластмассы, не дающей при разрушении крупных осколков (в);

- возможно, также, изготовление гранат по технологии, близкой к традиционной;

- из папье-маше, пропитанной противопожарным составом. Вес гранаты может достигать 500 грамм и более.

Утяжеляя массу гранаты, вероятно, придется усилить и конструкцию направляющего ствола - контейнера.

Этот вопрос может быть решен добавлением во внутреннюю часть ствола 3-4 слоя алюминиевой фольги (г).

Безусловно, все эти задачи будут иметь свое практическое решение только после того, как определятся заказчики, круг задач и перечень применяемых пестицидов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - устройство контейнера, заряженного пестицидной гранатой (пиротехническим снарядом), разрез по вертикали.

1 - контейнер из двадцати слоев плотной целлюлозы;

2 - фитиль запальный, выступает наружу и передает запальный огонь с заданным замедлением на выталкивающий заряд;

3 - пестицидная граната, представляет из себя полученный методом полусухого прессования корпус гранаты из пестицидного порошка, либо пластиковый контейнер с закаченным в него жидким пестицидом, либо контейнер, наполненный насекомыми-энтомофагами, снаряженная разрывными зарядами;

4 - фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель - загорается в момент срабатывания выталкивающего заряда и приводит в действие разрывной заряд гранаты на заданной высоте;

5 - выталкивающий заряд - заряд пороха, при воспламенении его с помощью фитиля запального происходит выталкивание гранаты вверх, при этом воспламеняется фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель;

6 - огнеупорный затвор - керамическая пробка, запрессованная в нижний конец контейнера, для исключения прорыва пороховых газов;

7 - разрывной заряд внутри гранаты, воспламеняющийся от фитиля-замедлителя, загорающегося при срабатывании выталкивающего заряда, приводимого в действие фитилем запальным.

Фиг. 2 - батарея пестицидных гранат, вид сбоку, вид сверху, состоит из объединенного в батарею комплекта контейнеров.

1 - контейнер из двадцати слоев плотной целлюлозы.

Фиг. 3 - пластиковая капсула с жидким пестицидом или насекомыми-энтомофагами, или граната из пестицидного порошка полусухого прессования в форме цилиндра или артиллерийского снаряда (осколочного - фугасной гранаты) с разрывным зарядом внутри и фитилем-замедлителем, приводящим в действие этот заряд, разрез по горизонтали.

7 -разрывной заряд внутри гранаты, воспламеняющийся от фитиля-замедлителя, загорающегося при срабатывании выталкивающего заряда, приводимого в действие фитилем запальным.

4 - фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель - загорается в момент срабатывания выталкивающего заряда и приводит в действие разрывной заряд гранаты на заданной высоте;

5 - выталкивающий заряд - заряд пороха, при воспламенении его с помощью фитиля запального происходит выталкивание гранаты вверх, при этом воспламеняется фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель;

2. - фитиль запальный, выступает наружу и передает запальный огонь с заданным замедлением на выталкивающий заряд.

Фиг. 4 - пластиковая капсула с жидким пестицидом или насекомыми-энтомофагами, или граната из пестицидного порошка полусухого прессования в форме цилиндра или артиллерийского снаряда (осколочного - фугасной гранаты) с разрывным зарядом внутри и фитилем-замедлителем, приводящим в действие этот заряд, разрез по вертикали.

7 - разрывной заряд внутри гранаты, воспламеняющийся от фитиля-замедлителя, загорающегося при срабатывании выталкивающего заряда, приводимого в действие фитилем запальным.

4 - фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель - загорается в момент срабатывания выталкивающего заряда и приводит в действие разрывной заряд гранаты на заданной высоте;

5 - выталкивающий заряд - заряд пороха, при воспламенении его с помощью фитиля запального происходит выталкивание гранаты вверх, при этом воспламеняется фитиль разрывного заряда или фитиль-замедлитель;

2 - фитиль запальный, выступает наружу и передает запальный огонь с заданным замедлением на выталкивающий заряд.

Фиг. 5 - контейнер из двадцати слоев плотной целлюлозы для размещения внутри него и направления вверх пестицидной гранаты с выталкивающим зарядом. При увеличении веса гранаты и мощности выталкивающего заряда, для экономии средств и технологии, его можно усиливать дополнительными слоями алюминиевой фольги.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Батарея пестицидных гранат, представляющая из себя комплект цилиндрических контейнеров, изготовленных из целлюлозы, в каждом из которых вмонтирован комплект вышибного заряда с выбрасываемой гранатой (состав гранаты: прессованный порошкообразный пестицид, либо жидкий пестицид в пластиковом контейнере, либо контейнер с насекомыми-энтомофагами) с подрывным зарядом внутри запускается и взрывается на заданной высоте, распространяя при этом облако пыли (аэрозоля или насекомых-энтомофагов).

Область и способ применения.

Данное изобретение следует начать применять как минимум в трех отраслях хозяйства России:

1. В лесном хозяйстве Российской Федерации сегодня борьба с короедом проиграна почти безнадежно.

Сегодня во всех европейских регионах России стоят огромные массивы хвойных лесов, пораженных короедом. Причем площадь их растет в несколько раз быстрее, чем выполняются санитарные рубки. Очевидно, переломить ситуацию может только применение ядохимикатов.

Поскольку широкого применения авиации для борьбы с короедом сегодня государство уже не может себе позволить из-за огромных побочных и, как правило, негативных последствий, это решение просто невозможно. Применение наземной механизации для борьбы с короедом тоже невозможно по двум причинам:

- воздействование на короеда (в первую очередь топографа) должно осуществляться на высоте от 5 до 30 метров в диком, захламленном лесу;

- часто эти участки леса либо заболочены, либо отрезаны ручьями и оврагами, т.е. практически недоступны для техники.

При использовании «Батарей пестицидных гранат» эти проблемы не являются препятствием.

Технология применения:

- все работы надо проводить при ровном, устойчивом, умеренном по силе ветре;

- участок пораженного короедом леса следует оградить сигнальной лентой (если участок большой, разделив его предварительно на участки поменьше);

- с наветренной стороны выбранного к обработке участка устанавливается расчетное количество батарей пестицидных гранат и приводится в действие;

- обработку можно проводить по двум сценариям:

а) - по первому снегу, когда личинки короеда зарываются в верхний слой земли - пестицидом максимальной концентрации;

б) - в период отложения яиц - создается облако из смеси пестицида, смешенного с ферромонами, которое «засасывает» в себя самок топографа;

- при борьбе с вредителями других древесных культур (которая не приобрела такую остроту) выбор типа пестицида и технология его применения определятся по ходу решения проблемы.

Кроме того, при уборке короедников желание участвовать в этом у большинства потенциальных участников исчезает, когда они убеждаются, что древесина окончательно потеряла свою товарную ценность из-за вторичного короеда-усача, потому что убивает дерево первичный короед-топограф, а приводит к потере коммерческой ценности - усач.

Т.е. для сохранения коммерческой привлекательности лесов, пораженных короедом-топографом, следует применять это изобретение, в первую очередь, сразу после появления топографа против усача.

Это позволит привлечь к рубке лесов, пораженных короедником, намного больше предприятий и граждан и обеспечит перелом в этой борьбе.

2. В сельском хозяйстве России существуют многочисленные вредители с/х культур, с каждым из которых предстоит отработать технологию применения данного изобретения.

Однако уже сейчас можно назвать одного из них, наиболее опасного, применение против которого БПГ даст максимальный промышленный и экономический результат. Это САРАНЧА.

Проблема обостряется в связи с тем, что растут максимальные летние температуры, особенно в с/х регионах Поволжья, Южного Урала и Западной Сибири.

А упрощается она тем, что саранча всегда двигается по ветру. Т.е. «сев на хвост» такой стае, можно многократным повторяющимся воздействием линий БПГ с только что пройденных саранчой участков шаг за шагом ослаблять стаю и, в конце концов, совсем ее уничтожить.

3. Санитарно-эпидемиологическая ситуация с клещевым энцефалитом в стране стабильно ухудшается.

При этом места аномальных вспышек этого вредного насекомого достаточно легко определить и локализовать.

Проблема в отсутствии сил и средств для своевременного принятия мер. При использовании же БПГ, эту проблему можно решить быстро, дешево и эффективно.

Конечно, после появления нового поколения этих насекомых обработку следует повторить.

Примерно также следует действовать и в отношении малярийных комаров и других кровососущих.

Очевидно, что изобретение можно будет применять и против перелетных птиц в случае угрозы эпидемии птичьего гриппа, а также против аномальных всплесков рождаемости крыс, мышей и других грызунов.

Таким образом, БПГ позволяет решать вопросы борьбы с вредителями адресно, с минимальными побочными эффектами, своевременно, эффективно и с высокой производительностью труда работников при их невысокой квалификации.

Себестоимость проекта.

Себестоимость борьбы с вредителями с использованием этого изобретения будет складываться из двух частей:

- стоимость самой батареи пестицидных гранат, очевидно, не будет серьезно отличаться от стоимости батареи фейерверка, т.к. сам блок контейнеров, скорее всего, сохранит свою стоимость, а стоимость гранаты может оказаться даже ниже, чем стоимость пиротехнического снаряда, т.к. граната - изделие одноступенчатое и гораздо более простое по своему устройству, чем многоступенчатый и сложный пиротехнический снаряд;

- стоимость работ по непосредственному воздействию на вредителей также обещает быть дешевле, чем любая из существующих технологий. Предполагается, что работы будут осуществляться звеном из 2-4 человек с одним грузовым автомобилем.

Воздействуя на очень ограниченный участок скопления вредителей, они смогут создавать повышенную концентрацию пестицидов и повторять обработку по мере необходимости. Т.е. экономию можно получить как по цене привлекаемой техники, так и по количеству и стоимости рабочей силы.

Так что, по нашим оценкам, по цене проект вполне конкурентоспособен.

Требования по безопасности и охране труда.

Технику безопасности при снаряжении батареи пестицидных гранат на фабрике определит руководство фабрики-производителя, исходя из свойств выбранного пестицида и оборудования фабрики.

Безопасность при использовании этих устройств в процессе обработки мест скопления вредителей должен обеспечивать производитель этих работ. Первое и главное, это быть в ладу с ветром, потому что он является в этой работе главной силой.

В момент производства работ ветер должен быть ровным и иметь устойчивое направление.

Для контроля за ветром каждое звено должно быть оснащено аэродромным указателем направления ветра и прибором для измерения скорости ветра.

Также в комплект оснастки должна входить сигнальная лента для ограждения зоны работ и запретительные знаки.

Зона ограждения должна превышать площадь, назначенную для обработки на миллиметровый калибр контейнера, взятый в метрах с каждой из сторон обрабатываемого участка.

Рабочие звена должны быть оснащены резиновыми сапогами, куртками из плотной ткани с капюшоном и респиратор.

Батарея гранат устанавливается с наветренной стороны с шагом, указанным в инструкции.

При этом путь отхода назад в безопасный сектор должен быть заранее предусмотрен и проверен.

Заключение.

Нельзя, безусловно, рассчитывать, чтобы применение этого устройства обеспечивало 100% уничтожение популяцию вредителей на обрабатываемой территории.

Но применение этого изобретения обеспечит уменьшение популяции вредителей на 1-2 порядка за одно применение, что снизит количество вредителей и выведет ситуацию за опасный уровень.

При повторном применении количество оставшихся вредителей снова уменьшится еще во много раз.

Изобретение относится к области борьбы с вредителями. Батарея пестицидных гранат состоит из комплекта цилиндрических контейнеров. Контейнеры изготовлены из целлюлозы. В каждом контейнере вмонтирован комплект вышибного заряда и гранаты. Граната представляет собой прессованный порошкообразный пестицид, или жидкий пестицид в пластиковом контейнере с подрывным зарядом внутри, или контейнер с насекомыми-энтомофагами. Граната выполнена с возможностью подрыва на заданной высоте. Подрыв производится посредством запального шнура замедлителя. Обеспечивается возможность внесения активного вещества в заданной концентрации в точно назначенный момент. Повышается производительность труда. Минимизируются побочные эффекты. 5 ил.

Батарея пестицидных гранат, состоящая из близкого по конструкции к батарее фейерверков комплекта цилиндрических контейнеров, изготовленных из целлюлозы, в каждом из которых вмонтирован комплект вышибного заряда с выбрасываемой им шарообразной или цилиндрической гранатой, отличающаяся тем, что выбрасываемые из контейнеров гранаты представляют из себя либо прессованный порошкообразный пестицид, либо жидкий пестицид в пластиковом контейнере с подрывным зарядом внутри, либо контейнер с насекомыми-энтомофагами, который посредством запального шнура замедлителя взрывается на заданной высоте и превращает пестицидную гранату в облако пыли, аэрозоля или насекомых-энтомофагов.