Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака Российский патент 2020 года по МПК A01G15/00 C06B29/22 C06B29/14 

Описание патента на изобретение RU2714191C1

Изобретение относится к пиротехническим составам, используемым в метеорологических ракетах для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом.

Известны различные пиротехнические составы для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, включающие связанные между собой в различных соотношениях окислители, органические горючее связующее вещества, регуляторы скорости горения топлива, пламегасители, регуляторы скорости горения топлива, а также тонкоизмельченные порошки йодида серебра (основной льдообразующий реагент), йодид калия и различные технологические добавки (графит, индустриальное масло и т.д.) [1]. Данные пиротехнические составы, связанные между собой в различных соотношениях, использовались для активных воздействий на переохлажденные облака. Недостатком известных пиротехнических составов является необходимость тщательной подборки экспериментальным путем оптимальных соотношений компонентов в составах с учетом конкретных условий развития облачных процессов.

Известен также пиротехнический состав [2], который содержит окислитель - перхлорат аммония, органическое горючее связующее - фенолформальдегидную смолу, дициандиамид в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя, смесь тонкоизмельченных порошков йодида серебра (основной льдообразующий реагент) и йодида калия и технологические добавки (графит, аэросил, индустриальное масло).

Описанный пиротехнический состав содержит компоненты в следующем соотношении (масс. %):

перхлорат аммония 48-58 фенолформальдегидная смола 13-17 дициандиамид 9-11 йодид серебра 7-9 йодид калия 11-13 графит 0,5-1 аэросил 0,5 масло индустриальное 0,5-1

К недостаткам данного состава можно отнести низкий порог льдообразующего действия в диапазоне минус 4-5°С, выход активных ядер кристаллизации при температуре минус 10°С составляет лишь (1-2)×1013 с 1 г состава, а при минус 6°С - до 7,5×1012 с 1 г состава, что не достаточно для эффективного применения на практике при воздействии на мощные градовые процессы. Кроме того в известном составе недостаточно оптимизированы соотношения компонентов всех входящих в него элементов, что снижает эффективность его применения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака (АД-1) [3], включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь тонкоизмельченных порошков йодида серебра, калия и меди, и в качестве технологических добавок графит и масло индустриальное, а также технический углерод при следующем соотношении компонентов, масс. %:

перхлорат аммония 48-52 фенолформальдегидная смола 12-16 дициандиамид 7-9 йодид серебра 6-8 йодид калия 10-12 йодид меди 4-6 графит 0,5-1 технический углерод 3-4 масло индустриальное 0,5-1,

причем йодиды серебра, калия и меди содержатся в массовом соотношении как 1:1,6:0,7.

Несмотря на то, что в рамках представленного технического решения были оптимизированы соотношения всех компонентов состава, выход активных льдообразующих частиц с одного грамма состава, в диапазоне температур от нуля и до минус 6°С, остается недостаточно высоким, что снижает эффективность его применения в области отрицательных температур, лежащих вблизи нулевой изотермы. Несмотря на это данный отечественный пиротехнический состав используется при создании топливных зарядов маршевых ракетных двигателей, начиненных реагентом для оснащения противоградовых ракет.

С учетом изложенного технической задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур от нуля и ниже.

Технический результат достигается тем, что в известный пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака (АД-1), включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь токоизмельченных порошков йодидов серебра, калия и меди, и в качестве технологических добавок графит, масло индустриальное, а также технический углерод, он дополнительно содержит в своем составе тонко измельченный порошок цинка при следующем соотношении компонентов, масс. %:

перхлорат аммония 45,3-49,1 фенолформальдегидная смола 11,3-15,1 дициандиамид 6,6-8,5 йодид серебра 5,7-7,5 йодида калия 9,4-11,3 йодид меди 3,8-5,7 графит 0,5-0,9 технический углерод 2,8-3,8 масло индустриальное 0,5-0,9 тонко измельченный цинк 4,7-6,6,

причем йодиды серебра, калия и меди, содержатся в массовом соотношении как 1:1,6:0,7.

Технический результат достигается и тем, что размеры частиц тонко измельченного порошка цинка в составе пиротехнического состава составляют 0,01-0,05 мм.

Выбор данного диапазона размерных частиц обусловлен тем, что мелкие частицы более интенсивно смешиваются с другими компонентами состава при формировании топливных зарядов противоградовых ракет.

Введение в известный пиротехнический состав тонко измельченного порошка цинка в принятых соотношениях к общей массе состава практически не влияет на технологию производства топливных зарядов, а также на комплекс его реологических и физико-механических свойств, что позволяет изготавливать методом свободного литья или литья под небольшим давлением унитарные заряды любой конфигурации для противоградовых ракет типа «Алазань», а также ракет других модификаций.

Предложенный пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц с одного грамма топлива практически на порядок в сравнении с прототипом.

В ФГБУ «ВГИ» были проведены исследования влияния на выход льдообразующих частиц различных химических реагентов, повышающих выход льдообразующих частиц с одного грамма реагента. В том числе в качестве такого компонента использовался тонко дисперсный порошок цинка, размерами частиц от 0,01-0,05 мм, который вводили в исходный пиротехнический состав АД-1 в соотношении к общей ее массе - соответственно 3%, 6% и 9%.

Опыты проводились в большой камере холода ВГИ. Температура в камере менялась в интервале от нуля до минус 14°С. Выход активных льдообразующих частиц определяли по методике ФГБУ «ВГИ».

На чертеже представлена зависимость выхода льдообразующих активных частиц (n) для различных содержаний мелкодисперсного порошкового цинка в исходном составе АД-1. Кривая 1 характеризует выход льдообразующих частиц с одного грамма исходного состава АД-1 без содержания в нем цинка, кривая 2 - с содержанием в нем цинка 3%, кривая 3 с содержанием в нем цинка 6% и кривая 4 с содержанием цинка 9%.

Из приведенных материалов следует, что наличие в составе исходного льдообразующего топлива мелкодисперсного порошка цинка в соотношении к общей массе состава 6%, резко повышает выход льдообразующих частиц во всем диапазоне принятых температур, начиная от нуля и до минус 14°С.

Такое повышение выхода активных льдообразующих частиц в диапазоне исследуемых температур, объясняется тем, что при высокой температуре сгорания пиротехнического состава формируются нанотрубки оксида цинка различных модификаций и размеров, которые активно взаимодействуют с переохлажденной облачной средой в принятом интервале температур. Так, например, при температуре минус 12°С (кривая 3 на графике) выход льдообразующих частиц возрастает почти на порядок, а в интервале температур от минус 2°С и до минус 4°С - почти в два раза, что обеспечивает возможность воздействовать и на более теплую переохлажденную часть облачной среды.

Предлагаемый пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур облачной среды от нуля - до минус 14°С.

Данный пиротехнический состав может быть использован при создании топливных зарядов метеорологических ракет, предназначенных для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом.

Данный состав может также быть использован для активных воздействий на теплые и переохлажденные туманы с целью обеспечения благоприятных метеорологических условий для функционирования космодромов, аэропортов и дорожно-транспортных коммуникаций.

Источники информации

1. Шидловский А.А., Сидоров А.И., Силин Н.А. Пиротехника в народном хозяйстве. - М.: Машиностроение, 1978, с. 12-37.

2. Патент RU №2175185 С1, МПК A01G 15/00; С06В 29/08; C15D 3/00, 2001 г.

3. Патент RU №2470506 С1, МПК A01G 15/00; C06B 29/08, 2011 г. Прототип.

Похожие патенты RU2714191C1

название год авторы номер документа
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА 2011
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Вареных Николай Михайлович
  • Емельянов Валерий Нилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Корнеев Виктор Петрович
  • Несмеянов Павел Артемьевич
  • Сидоров Алексей Иванович
RU2470506C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА И ТУМАН 2018
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Азат Шамилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Кашин Валентин Федорович
  • Карамышев Алексей Михайлович
  • Корнеев Виктор Петрович
RU2692313C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА 2018
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Азат Шамилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Кашин Валентин Федорович
  • Карамышев Алексей Михайлович
  • Корнеев Виктор Петрович
RU2674579C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА 2023
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Азат Шамилович
  • Гинзбург Владимир Львович
  • Карамышев Алексей Михайлович
  • Чернявская Валентина Владимировна
  • Васильева Анастасия Николаевна
RU2821724C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА 2010
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Поносов Владимир Степанович
  • Сидоров Алексей Иванович
  • Вареных Николай Михайлович
  • Емельянов Валерий Нилович
  • Несмеянов Павел Артемьевич
RU2430076C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА 2011
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Поносов Владимир Степанович
  • Вареных Николай Михайлович
  • Емельянов Вячеслав Валентинович
  • Сидоров Алексей Иванович
  • Корнеев Виктор Петрович
  • Кашин Валентин Федорович
RU2474566C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА И ТУМАН 2012
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Агат Шамилович
  • Сидоров Алексей Иванович
  • Емельянов Валерий Нилович
  • Абдуллин Ильнур Абдуллович
  • Тимофеев Николай Егорович
RU2510748C2
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ 2000
  • Несмеянов П.А.
  • Дьяченко Ю.Д.
  • Дубинин Б.Н.
  • Ланцов А.В.
  • Сидоров А.И.
  • Пейве В.И.
  • Корнеев В.П.
  • Шакиров И.Н.
  • Поносов В.С.
  • Зюкин А.Н.
RU2175185C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА И ТУМАНЫ 2013
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Азат Шамилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Кашин Валентин Федорович
RU2525179C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ 2006
  • Ким Николай Сергеевич
  • Шилин Алексей Геннадьевич
  • Поносов Владимир Степанович
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Шакиров Ильдар Нуртдинович
  • Несмеянов Павел Артемьевич
  • Дубинин Борис Николаевич
  • Стасенко Валерий Никифорович
  • Корнеев Виктор Петрович
RU2309439C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 714 191 C1

Реферат патента 2020 года Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака

Изобретение относится к пиротехническим составам, используемым в метеорологических ракетах для воздействия на грозоградовые облака с целью искусственного вызывания осадков и борьбы с градом. Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака, включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь тонкоизмельченных порошков йодидов серебра, калия и меди, в качестве технологических добавок графит, масло индустриальное, технический углерод, также дополнительно содержит в своем составе тонкоизмельченный порошок цинка с размерами частиц 0,01-0,05 мм. Предложенный пиротехнический состав позволяет существенно повысить выход льдообразующих частиц на один грамм состава в диапазоне температур облачной среды от нуля до минус 14 оС. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 714 191 C1

Пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака, включающий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, дициандиамид, смесь тонкоизмельченных порошков йодидов серебра, калия и меди и в качестве технологических добавок графит, масло индустриальное, а также технический углерод, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в своем составе тонкоизмельченный порошок цинка с размерами частиц 0,01-0,05 мм, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

перхлорат аммония 45,3-49,1 фенолформальдегидная смола 11,3-15,1 дициандиамид 6,6-8,5 йодид серебра 5,7-7,5 йодид калия 9,4-11,3 йодид меди 3,8-5,7 графит 0,5-0,9 технический углерод 2,8-3,8 масло индустриальное 0,5-0,9 тонкоизмельченный цинк 4,7-6,6,

причем йодиды серебра, калия и меди содержатся в массовом соотношении как 1:1,6:0,7.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2714191C1

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА 2011
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Вареных Николай Михайлович
  • Емельянов Валерий Нилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Корнеев Виктор Петрович
  • Несмеянов Павел Артемьевич
  • Сидоров Алексей Иванович
RU2470506C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ГИДРОПЕРЕКИСН АЛКИЛИЗОПРОПИЛБЕНЗОЛА 0
  • Витель Г. Д. Харлампович, Г. А. Шуб, О. С. Орлова А. Мкин
SU399503A1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЭРОЗОЛЕОБРАЗУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЛАКА 2018
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Мингазов Азат Шамилович
  • Поносов Владимир Степанович
  • Кашин Валентин Федорович
  • Карамышев Алексей Михайлович
  • Корнеев Виктор Петрович
RU2674579C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА 2011
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Поносов Владимир Степанович
  • Вареных Николай Михайлович
  • Емельянов Вячеслав Валентинович
  • Сидоров Алексей Иванович
  • Корнеев Виктор Петрович
  • Кашин Валентин Федорович
RU2474566C1
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ 2005
  • Несмеянов Павел Артемьевич
  • Конюхов Борис Николаевич
  • Сапега Дина Дмитриевна
  • Дубинин Борис Николаевич
  • Поносов Владимир Степанович
  • Резников Михаил Сергеевич
  • Шакиров Ильдар Нуртдинович
  • Ким Николай Сергеевич
RU2357404C2
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ 2000
  • Несмеянов П.А.
  • Дьяченко Ю.Д.
  • Дубинин Б.Н.
  • Ланцов А.В.
  • Сидоров А.И.
  • Пейве В.И.
  • Корнеев В.П.
  • Шакиров И.Н.
  • Поносов В.С.
  • Зюкин А.Н.
RU2175185C1
US 5360162, 01.11.1994.

RU 2 714 191 C1

Авторы

Хучунаев Бузигит Мусаевич

Байсиев Хаджи-Мурат Хасанович

Геккиева Сафият Омаровна

Будаев Алим Хадисович

Даты

2020-02-12Публикация

2019-08-12Подача