Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы
Владельцы патента RU 2357404:
Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое научно-исследовательское инновационное предприятие "Дарг" (RU)
Пиротехнический состав содержит перхлорат аммония в количестве 48-58 мас.%, фенолформальдегидную смолу - 9-13 мас.%, льдообразующий реагент. В качестве льдообразующего реагента используют йодистое серебро в количестве 8-11 мас.% и йодистый аммоний - 12-17 мас.%. Состав дополнительно содержит тиокол в количестве 7-9 мас.%, смолу эпоксидную 0,6-0,9 мас.%, порошок алюминиево-магниевого сплава 2,5-4 мас.%, отвердитель и пластификатор 1-3 мас.%. Использование такого состава позволит предотвратить градобитие и позволит вызывать осадки из облаков. 1 табл.
Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения градобитий и вызывания осадков из облаков с помощью льдообразующих ядер, полученных при сгорании пиротехнического состава.
Известны пиротехнические составы, предназначенные для воздействия на переохлажденные облака и туманы, которые содержат окислитель, горючее, льдообразующий реагент и технологические добавки.
В качестве окислителя в известных составах применяют перхлораты и нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, а также аммония.
В качестве горючего - органические смолы, азотсодержащие органические соединения, металлы.
В качестве льдообразующего реагента используют йодистое серебро самостоятельно или с добавками йодистого калия, йодистого аммония.
В качестве технологических добавок, обеспечивающих технологичность изготовления и переработки пиротехнических составов, используются различные масла, графит, аэросил, окись титана, окись железа и другие химические вещества (США, патент №3630950, A01G 15/00, №3677841, С06В 15/02; Англия, патент №1110768, C10G 5/00, Франция, патент №1460540, A01G 15/00).
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы (патент RU 2175185, кл. A01G 15/00, С06В 29/08, C06D 3/00), содержащий:
- перхлорат аммония от 48 до 58%,
- фенолформальдегидную смолу от 13 до 17%,
- льдообразующий реагент 18-21%.
Этот пиротехнический состав, как и аналоги, обеспечивает достаточно высокий выход активных ядер (более 1,0Е13 с 1 г состава при температуре минус 10°С).
Однако состав имеет низкую скорость горения 0,7-1,2 мм/с при давлении в генераторе 1-1,2 атм, а повышение давления в генераторе более 7 атм (с целью повышения скорости горения) приводит к аномальному (объемному) горению состава.
Задачей настоящего изобретения является создание пиротехнического состава, способного гореть при повышенном давлении в генераторе (до 60 атм).
Поставленная задача решается тем, что в пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу и льдообразующий реагент, дополнительно введены тиокол (полисульфидный каучук), смола эпоксидно-диановая, отвердители и пластификаторы в качестве высокоэластичного горючего-связующего, обеспечивающего высокие показатели льдообразования в сочетании с устойчивым процессом горения состава при давлении от 0,5 до 60 атм и начальной температуре от минус 30 до плюс 50°С, в качестве регулятора скорости горения введен порошок алюминиево-магниевого сплава при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Перхлорат аммония | 48-58 |
| Фенолформальдегидная смола | 9-13 |
| Йодистое серебро | 8-11 |
| Йодистый аммоний | 12-17 |
| Тиокол (полисульфидный каучук) | 7-9 |
| Смола эпоксидно-диановая | 0,6-0,9 |
| Порошок алюминиево-магниевого сплава | 2,5-4 |
| Отвердители и пластификаторы | 1-3 |
Отличительные признаки позволили сохранить достигнутый в известном составе-прототипе (RU 2175185, 27.10.2003) уровень показателей льдообразования и обеспечить устойчивое горение льдообразующего пиротехнического состава в диапазоне давлений от 0,5 до 60 атм и начальной температуре от минус 30 до плюс 50°С.
Особенно важным является введение высокоэластичного горючего-связующего и порошка алюминиево-магниевого сплава, что обеспечило устойчивый процесс горения состава в широком диапазоне давлений и начальных температур.
В качестве отвердителей в предлагаемом составе использованы порошки марганца (IV) окись в количестве 0,7% и уротропина в количестве 0,3%, в качестве пластификатора был применен дибутилфталат в количестве 1%.
Состав готовят по принятой в пиротехническом производстве технологии путем смешения компонентов в планетарных лопастных смесителях с последующим протиранием через металлическую сетку на грануляторах.
Компоненты состава имеют широкую сырьевую и производственную базу.
Состав испытан в генераторе при давлении до 60 атм и получен следующий закон горения U=0,783 Р0,8.
Как видно из приведенных в таблице результатов экспериментальных данных, предлагаемый состав имеет высокие показатели льдообразующего действия (выход активных ядер кристаллизации 1·1013 с 1 г состава) и стабильно работает при повышенном давлении и скорости горения в генераторе, благодаря чему найдет широкое применение как в существующих, так и вновь разрабатываемых противоградовых и осадковызывающих средствах.
| Наименование компонентов и характеристики пиросостава | Содержание компонентов (в % по массе) и значение характеристик | |||
| Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 | Состав-прототип | |
| Перхлорат аммония | 51 | 56 | 49 | 53 |
| Фенолформальдегидная смола | 11 | 12 | 13 | 15 |
| Йодистое серебро | 10 | 8 | 11 | 8 |
| Йодистый аммоний | 15 | 13 | 14 | - |
| Йодистый калий | - | - | - | 12 |
| Тиокол (полисульфидный каучук) | 8,2 | 7,4 | 8,1 | - |
| Смола эпоксидно-диановая | 0,8 | 0,6 | 0,9 | - |
| Порошок алюминиево-магниевого сплава | 3 | 2,5 | 3 | - |
| Отвердители и пластификаторы | 1 | 0,5 | 1 | - |
| Дициандиамид | - | - | - | 10 |
| Технологические добавки | - | - | - | 2 |
| Выход льдообразующих ядер при температуре: | ||||
| минус 6°С | 5,8×1012 | 4,7×1012 | 6,5×1012 | 5×1012 |
| минус 10°С | 1,1×1013 | 0,9×1013 | 1,5×1013 | 1×1013 |
| Скорость горения, мм/с при давлении: | ||||
| 1,2 атм. | 1,34 | 1,3 | 1,35 | 0,9 |
| 60 атм. | 20,7 | 19,8 | 21,0 | - |
Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, льдообразующий реагент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тиокол, смолу эпоксидную, порошок алюминиево-магниевого сплава, отвердитель и пластификатор при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Перхлорат аммония | 48-58 |
| Фенолформальдегидная смола | 9-13 |
| Йодистое серебро | 8-11 |
| Йодистый аммоний | 12-17 |
| Тиокол | 7-9 |
| Смола эпоксидная | 0,6-0,9 |
| Порошок алюминиево-магниевого сплава | 2,5-4 |
| Отвердители и пластификаторы | 1-3 |
