пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы
Классы МПК: | A01G15/00 Способы и устройства для изменения атмосферных условий C06D3/00 Образование дымовых завес или искусственного тумана (химическая часть) |
Автор(ы): | Несмеянов Павел Артемьевич (RU), Конюхов Борис Николаевич (RU), Сапега Дина Дмитриевна (RU), Дубинин Борис Николаевич (RU), Поносов Владимир Степанович (RU), Резников Михаил Сергеевич (RU), Шакиров Ильдар Нуртдинович (RU), Ким Николай Сергеевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое научно-исследовательское инновационное предприятие "Дарг" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-10-31 публикация патента:
10.06.2009 |
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.
Формула изобретения
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 |
Описание изобретения к патенту
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 | 5,8×10 12 | 4,7×10 12 | 6,5×10 12 | 5×10 12 |
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 | - |
Класс A01G15/00 Способы и устройства для изменения атмосферных условий
Класс C06D3/00 Образование дымовых завес или искусственного тумана (химическая часть)