Пиротехнический состав для активного воздействия на облака и туманы

Изобретение относится к области активного воздействия на гидрометеорологические процессы льдообразующим пиротехническим составом, используемым для активного воздействия на облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения и прерывания градобитий, вызывания осадков из облаков посредством льдообразующих ядер, полученных при сгорании специального пиротехнического состава. Пиротехнический состав для активного воздействия на облака и туманы содержит перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава, льдообразующий реагент йодистое серебро, тиокол, смолу эпоксидную, отвердители и пластификаторы. Состав обеспечивает полную возгонку дорогостоящего йодистого серебра и имеет улучшенные показатели льдообразования: способность гореть при давлении в генераторе до 60 атм и повышенный порог кристаллизации активных ядер до -2°С. Улучшение показателей льдообразования в широком диапазоне температур предполагает значительное расширение области воздействия пиротехнического состава как на переохлажденные облака, так и на относительно теплые облака и туманы.

 

Изобретение относится к области активного воздействия на гидрометеорологические процессы льдообразующим пиротехническим составом, используемым для активного воздействия на облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения и прерывания градобитий, вызывания осадков из облаков посредством льдообразующих ядер, полученных при сгорании специального пиротехнического состава.

Уровень данной области техники характеризует пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака и туманы, описанный в патенте RU 2175185, A01G 15/00, С06В 29/08, С06D 3/00, 2001 г., содержащий (масс.%):

48-58 перхлората аммония в качестве окислителя,

13-17 фенолформальдегидной смолы в качестве органического горючего,

9-11 дициандиамида в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя,

7-9 йодистого серебра и 11-13 йодистого калия в качестве льдообразующих реагентов,

1-3 технологических добавок (графит, индустриальное масло, аэросил).

Количественное соотношение компонентов пиротехнического состава обеспечивает порог льдообразующего действия в диапазоне минус 4-5°С, выход активных ядер кристаллизации при температуре минус 10°С составляет (1,5-1,8)×1013 с 1 г состава, а при минус 6°С - до 7,5×1012 с 1 г состава, достаточный для практического эффективного воздействия противоградовых и вызывающих осадки метеорологических средств.

В составе использован хорошо возгоняемый дополнительный активатор - йодистый калий, который конденсирует пары воды и выносит из зоны горения образующиеся шлаки, способствует возгонке йодистого серебра, чем значительно повышает эффективность генерируемого при более продолжительном горении пиротехнического состава. Однако йодистый калий не обеспечивает в полной мере активацию йодистого серебра, в результате чего он частично термически разлагается и не используется по основному назначению, чем снижается эффективность создания центров льдообразования.

Недостатками известного пиротехнического состава являются низкий порог кристаллизующего действия генерируемого аэрозоля, что ограничивает эффективность льдообразования по высоте нижнего слоя обрабатываемых облаков, с целью принудительного вызывания осадков при более высокой температуре атмосферы, низкая скорость горения - 0,7-1,2 мм/с при давлении в генераторе с аэрозолеобразующим зарядом 1,0-1,2 атм. При незначительном повышении рабочего давления в генераторе с целью повышения скорости горения заряда происходит аномальное объемное горение заряда.

Отмеченные недостатки устранены в более совершенном пиротехническом составе для воздействия на переохлажденные облака и туманы по патенту RU 2357404, A01G 15/00, С06D 3/00, 2007 г., который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога - прототипа предлагаемого состава.

Известный пиротехнический аэрозолеобразующий состав содержит следующие компоненты в соотношении (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

Известный пиротехнический состав при горении генерирует аэрозоль, оказывающий льдообразующее действие на переохлажденные облака (при температуре от -6 до -10°С), и стабильно сгорает при повышенном давлении в генераторе (до 60 атм.), что расширяет возможность его практического применения в противоградовых и вызывающих осадки метеорологических средствах.

Недостатками известного состава являются низкий порог кристаллизации активных ядер (минус 6-10°С), а также отсутствие полной возгонки льдообразующего реагента йодистого серебра.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение для получения технического результата, является создание пиротехнического состава:

- способного гореть при повышенном давлении в генераторе(до 60 атм);

- содержащего в рецептуре компоненты, повышающие порог кристаллизации активных ядер с -6°С до -2°С;

- оптимальной рецептуры компонентов, обеспечивающих полную возгонку дорогостоящего йодистого серебра;

- значительно меньшей стоимости за счет уменьшения процентного соотношения в составе йодистого серебра при сохранении эффективности на уровне лучших известных аналогов.

Требуемый технический результат достигается тем, что известный пиротехнический состав для активного воздействия на облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава, йодистое серебро, тиокол, смолу эпоксидную, отвердители и пластификаторы, согласно изобретению дополнительно содержит йодистую медь и йодистый калий при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:

Перхлорат аммония 59-63
Фенолформальдегидная смола 19-23
Порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава 3-6
Йодистое серебро 2-3
Тиокол 4-6
Смола эпоксидная 0,5-0,7
Йодистая медь 1-2
Йодистый калий 3-5
Отвердитель - смесь порошка окиси марганца (IV)
и уротропина, пластификатор - дибутилфталат 2-3

В предлагаемом составе возможно использование тиокола марки 1 и/или НВБ-2, смолы эпоксидной (эпоксидно-диановой) марок ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-14.

Сочетание известных компонентов пиротехнической композиции в указанном соотношении обеспечивает предлагаемому составу синергетический эффект, заключающейся в получении сверхсуммарного эффекта технического результата.

Соотношение содержания окислителя (перхлорат аммония) на уровне 60% к смеси горючих компонентов в указанном в рецептуре процентном соотношении (фенолформальдегидная смола, порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава, тиокол, смола эпоксидная, дибутилфталат, уротропин) наиболее оптимально обеспечивает полную возгонку 2-3% йодистого серебра, обеспечивая такой же выход льдообразующих ядер (не менее 1,0×1013 с 1 г состава при температуре минус 10°C), как в составах-аналогах, содержащих 8-10% йодистого серебра.

В пиротехническом составе использовано металлическое горючее (порошок ПА или ПАМ), которое повышает калорийность состава и стабильность горения заряда. Жидкий тиокол взаимодействует с жидкой эпоксидной смолой практически без нагревания. Процесс отверждения ускоряется введением отвердителей, соответственно порошка окиси марганца (IV) для тиокола и порошка уротропина для смолы эпоксидной, что обеспечивает необходимую прочность и эластичность составу. Дибутилфталат использован в качестве пластификатора и введен в смесь тиокола и эпоксидной смолы для снижения вязкости смеси и обеспечения равномерного распределения компонентов по всему объему пиротехнического состава.

Основной реагент - йодистое серебро является наилучшим веществом для кристаллизации водяного пара и водяных капель переохлажденного облака. Дополнительный функциональный реагент - йодистый калий достаточно легко возгоняется, образуя активные центры конденсации влаги, что повышает эффективность действия основного реагента в переохлажденных облаках, в которых конденсируется влага с последующей ее кристаллизацией при отрицательных температурах. Дополнительный галогенид - йодистая медь использован в качестве активатора льдообразования, который во взаимодействии с йодистым серебром, при относительно высокой температуре (до минус 2°C), образует структуру, близкую к структуре льда, что способствует активной кристаллизации капель и выпадению осадков.

Компоненты состава имеют широкую сырьевую базу.

Изготовление состава по изобретению производится механическим перемешиванием входящих в пиротехнический состав порошкообразных компонентов в течение 10-20 минут, с последующим введением смеси жидких компонентов и перемешиванием в течение 10-20 минут, на планетарных смесителях, используемых в пиротехнической промышленности, что обеспечивает равномерное распределение ингредиентов во всем объеме приготовляемого состава. Формование зарядов производится по обычной технологии методом глухого прессования.

Запрессованный состав имеет скорость горения при нормальных условиях от 1,3 до 1,95 мм/с и регулируется содержанием порошка алюминия или алюминиево-магниевого сплава.

Проведенные испытания опытных образцов составов в установках по моделированию различных гидрометеорологических условий подтвердили повышение эффективности льдообразования в широком диапазоне температур, что предполагает значительное расширение области воздействия пиротехнического состава как на переохлажденные облака, так и на относительно теплые облака и туманы.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники показывает соответствие критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень», а с учетом возможности серийного производства пиротехнического состава и использования в изделиях, предназначенных для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, можно сделать вывод о соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Пиротехнический состав для активного воздействия на облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава, йодистое серебро, тиокол, смолу эпоксидную, отвердитель и пластификатор, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит йодистую медь и йодистый калий при следующем соотношение компонентов состава, мас.%:

Перхлорат аммония 59-63
Фенолформальдегидная смола 19-23
Порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава 3-6
Йодистое серебро 2-3
Тиокол 4-6
Смола эпоксидная 0,5-0,7
Йодистая медь 1-2
Йодистый калий 3-5
Отвердитель - смесь порошка окиси марганца (IV)
и уротропина, пластификатор - дибутилфталат 2-3



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении которых генерируется аэрозоль, образующий дымовое облако на воздухе, используемое для постановки маскирующей завесы.
Изобретение относится к средствам для образования дымовых завес, а более конкретно к аэрозолеобразующим составам, используемым в качестве дымообразующего снаряжения боеприпасов, при горении которого формируется в атмосфере аэрозольное облако маскирующего действия.
Изобретение относится к пиротехническим аэрозолеобразующим составам для образования дымовых маскирующих завес. .
Изобретение относится к средствам для образования дымовых завес, а именно к аэрозолеобразующим составам, используемым в качестве дымообразующего снаряжения боеприпасов, при горении которого формируется в атмосфере аэрозольное облако маскирующего действия.
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного дыма при реакции как минимум двух твердых веществ.
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к пиротехническим составам на основе нитратов металлов, которые предназначены для образования цветного дыма при реакции как минимум двух твердых веществ.
Изобретение относится к пиротехническим составам, а именно к средствам для образования дымовых завес посредством реакции двух или нескольких твердых веществ, при горении которых образуется оранжевый дымовой сигнал.
Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении которых генерируется облако черного дыма, используемого для целеуказания, в сигнальных ракетах. .
Изобретение относится к пиротехнике, а именно к получению аэрозолей для санитарной обработки сельскохозяйственных объектов с целью уничтожения болезнетворных организмов.
Изобретение относится к способам защиты летательных аппаратов и наземных транспортных средств от обнаружения, сопровождения, определения точного местонахождения и наведения оружия по исходящим от них электромагнитным излучениям.
Изобретение относится к области пиротехники, а именно к пиротехническим составам для образования цветного дыма. Пиротехнический состав зеленого огня включает барий азотнокислый - 67-73 мас.%, порошок алюминиево-магниевого сплава - 8-10 мас.%, идитол в качестве органического горючего связующего - 3-4 мас.%, а в качестве усилителя цвета смесь порошкового хлорпарафина - 14-16 мас.% и жидкого хлорпарафина - 2-3 мас.%. Изобретение обеспечивает повышение дальности видимости и различимости сигнального огня за счет стабильного горения пироэлементов и яркого свечения аэрозольных продуктов их горения, при этом дополнительно достигается расширение области использования пиротехнического состава в фейерверочных зарядах. 1 табл.
Изобретение относится к средствам для получения дымовых завес, а именно для получения дымового облака черного цвета в результате реакции нескольких твердых веществ в форме порошковой смеси, при горении спрессованного заряда. Пиротехнический состав черного дыма содержит в качестве окислителя хлорат калия, а в качестве металлического горючего - порошок алюминиево-магниевого сплава, на одну часть которого использована треть-четверть антрацена каменноугольного сырого с содержанием антраценового масла в диапазоне 2-5 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлорат калия 50-54, порошок алюминиево-магниевого сплава 35-37, антрацен каменноугольный сырой 11-13. Изобретение обеспечивает повышение эффективности дымообразования при создании дополнительного звукового эффекта при горении состава, что позволяет использовать композицию в зарядах для имитации подрыва артиллерийских боеприпасов: снарядов, мин, гранат, при натурных киносъемках.
Изобретение относится к средствам для получения дымовых завес, а именно для получения дымового облака черного цвета в результате реакции нескольких твердых веществ в форме порошковой смеси, при горении спрессованного заряда. Пиротехнический состав черного дыма включает, в мас.%: окислитель - хлорат калия 53-58, в качестве горючего-дымообразователя - антрацен каменноугольный сырой с содержанием антраценового масла 2-5 мас.% 40-43 и тиомочевину 2-4. Изобретение обеспечивает повышение скорости горения в 2-3 раза, сравнительно с прототипом, и динамики дымообразования, а также формирование устойчивого облака насыщенного черного цвета, характерного очагу пожара, что позволяет использовать его в качестве имитатора при киносъемках.
Изобретение относится к термическим составам, а именно к средствам для образования дымовых завес посредством реакции двух или нескольких твердых веществ и может быть использовано в качестве пиротехнического состава, при горении которого образуется дымовое облако белого цвета. Пиротехнический состав для образования белого дыма включает, мас.%: окислитель - хлорат калия 36-38, в качестве хлорсодержащего дымообразователя включает гексахлорэтан 12-16, нашатырь 33-30, в качестве газообразующих органических горючих - уротропин 12-10 и тиомочевину 4-6, и в качестве технологической добавки - аэросил 1-2. Изобретение обеспечивает генерирование аэрозоля в форме плотного белого облака, пригодного для имитации естественного тумана при натурных киносъемках, а также для маскировки перемещения техники, так как рассеивает электромагнитное излучение в видимом диапазоне частот спектра (0,4-0,7 мкм). Состав негигроскопичен и сохраняет функциональность в течение не менее 10 лет хранения; заряды могут использоваться без оболочки, что расширяет возможности и область его применения.
Изобретение относится к пиротехническим составам, образующим дымовую завесу, используемую для маскировки техники и живой силы. Дымообразующий состав для постановки маскирующей завесы включает, мас.%: хлорат калия 35-41, хлорид аммония 20-22, антрацен 37-35 и в качестве технологической добавки антраценовое масло 2-8. Решение обеспечило повышение выхода черного дыма в полтора-два раза, формирование устойчивой маскирующей завесы и возможность использования безкорпусных зарядов из технологичного в изготовлении и переработке пиротехнического состава. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к дымообразующим пиротехническим составам, генерирующим при горении аэрозоль, образующий на воздухе дымовое облако, используемое для постановки маскирующей завесы. Дымообразующий металлохлоридный состав включает, в мас.%: гексахлорэтан 58-70, окись цинка 24-29, алюминиевый порошок 4-9 и технологическую добавку - фторкаучук 2-4. При этом размер частиц алюминиевого порошка не превышает 60 мкм. Соотношение указанных компонентов и ограниченная дисперсность алюминиевого порошка позволяют повысить температуру горения без изменения скорости горения состава, что обеспечило получение контрастного белого дыма и повышение маскирующей способности генерируемой дымовой завесы, обеспечивающей максимальное рассеяние оптического излучения на длине волн 0,40-1,56 мкм, что соответствует диапазону излучения средств обнаружения и наведения противника.
Группа изобретений относится к применению аэрозольгенерирующего состава в качестве средства воздействия на атмосферу или стратосферу земли для снижения интенсивности солнечного излучения и температуры поверхности земли. Аэрозольгенерирующий состав включает горючее-связующее из ряда нитроцеллюлозы, полиэфирых, полиэпоксидных, полиуретановых отверждаемых синтетических смол или синтетических каучуков, или их смеси, дополнительное горючее из группы, включающей углерод, нитроглицерин, пластификаторы, азиды органические S-триазинового ряда, охладитель из ряда, включающего хлорид калия, окислы металлов или их смесь с глиной или цементом, технологическую добавку - диоксид кремния или сульфорицинат и окислитель из группы, включающей нитраты, нитриты, перхлораты металлов или аммония. Описывается также генератор для сжигания указанного аэрозольгенерирующего состава. В зависимости от концентрации золя в атмосфере или стратосфере земли изобретение обеспечивает снижение интенсивности солнечного излучения на 82-15% и температуры поверхности земли за счет создания аэрозольного фильтра - искусственной облачности на определенной высоте от земной поверхности, задерживающей часть солнечной энергии, идущей к земле. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к средствам для образования дымовых завес, а именно пиротехническим дымообразующим составам, которые предназначены для использования при павильонных видео- и киносъемках. Пиротехнический дымовой состав включает, мас.%: окислитель - хлорат калия 47-53, дымообразующий хлористый аммоний 29-32, горный воск 14-16 в качестве органического горючего связующего и карбонат кальция 4-5 в качестве нейтрализатора кислотной среды. При этом массовое соотношение хлората калия к хлористому аммонию составляет 1,5-1,8. Изобретение обеспечивает улучшение функциональности действия состава по назначению, при повышении интенсивности дымообразования с формированием при этом более плотной экологически безвредной дымовой завесы. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к пиротехническим составам для образования дымовых завес. Пиротехнический состав белого дыма включает, мас. %: хлорат калия 40-43, хлористый аммоний 35-37, канифоль сосновую 15-17, мел природный 2-3 и тиомочевину 5-3 в качестве активатора горения. Канифоль сосновая использована в форме спиртового лака, при массовом соотношении этилового спирта к канифоли сосновой в диапазоне 0,1-0,2. Техническое решение обеспечивает технологическую безопасность приготовления состава за счет снижения в нем доли бертолетовой соли (хлората калия), стабильность воспламенения зарядов при повышенной скорости горения для формирования оптически плотной завесы, улучшающей рассеяние светового потока, экранирование которого создает визуальный эффект тумана, что необходимо для кино- и видеосъемок. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении генерирующим дым, используемый для постановки маскирующих завес. Пиротехнический состав маскирующего дыма включает, мас.%: гексахлорэтан 54-62, окись цинка 6-8, алюминиевый порошок 27-29, органическое горючее связующее - канифоль сосновую 3-5 и хлорпарафин ХП-470. Состав обеспечивает повышение маскирующей способности как в видимом диапазоне электромагнитного излучения, так и в инфракрасной области, при пониженной скорости его горения, что расширяет технологические возможности и область применения дымообразующих зарядов из предложенного состава. 5 пр.

Изобретение относится к области активного воздействия на гидрометеорологические процессы льдообразующим пиротехническим составом, используемым для активного воздействия на облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения и прерывания градобитий, вызывания осадков из облаков посредством льдообразующих ядер, полученных при сгорании специального пиротехнического состава. Пиротехнический состав для активного воздействия на облака и туманы содержит перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, порошок алюминия или алюминиево-магниевого сплава, льдообразующий реагент йодистое серебро, тиокол, смолу эпоксидную, отвердители и пластификаторы. Состав обеспечивает полную возгонку дорогостоящего йодистого серебра и имеет улучшенные показатели льдообразования: способность гореть при давлении в генераторе до 60 атм и повышенный порог кристаллизации активных ядер до -2°С. Улучшение показателей льдообразования в широком диапазоне температур предполагает значительное расширение области воздействия пиротехнического состава как на переохлажденные облака, так и на относительно теплые облака и туманы.

Наверх