ПИРОТЕХНИЧЕСКАЯ КАССЕТА ДЛЯ МАССОВОЙ ВЫСАДКИ СЕМЯН ДЕРЕВЬЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВИАЦИИ

Полезная модель относится к области массового высева семян растений с использованием авиационной техники и выбросу, рассеиванию и заглублению посевного материала пиротехническим зарядом.
Использование авиации для нужд сельского хозяйства известно довольно давно, но область применения распространялась в основном на орошение полей удобрениями или борьбу с вредителями путем распыления биомасс. Отсутствуют данные о массовом высеве семян деревьев с использованием авиации с применением сбрасываемой пиротехнической кассеты с вышибным зарядом.
Высадка деревьев на больших площадях и облесение водоемов в короткие сроки в настоящее время очень важна в связи с участившимися природными пожарами и тенденцией к дальнейшему глобальному потеплению на земле. Данная проблема может быть комплексно решена путем разработки сбрасываемой авиацией пиротехнической кассеты с семенами с помощью вышибного заряда с дистанционным срабатыванием. Простейшим известным аналогом для выброса различных видов снаряжений является пиротехническая хлопушка [RU 2104468 С1, 10.02.1998]. Пиротехническая хлопушка состоит из гильзы и размещенного в ней зарядного устройства с нитью, выбрасываемого снаряжения и предохранительной прокладки, часть нити, находящаяся в заряде терочного состава выполнена в форме петли, при отношении длины петли к периметру наибольшего сечения заряда 0,4-1,0. Терочный состав содержит бертолетову соль, красный фосфор и связующее, в качестве которого применен поливинилбутираль 5,0 мас.%. Основной недостаток в том, что данная конструкция только со стандартным терочным зарядом не рассчитана на выброс большого объема и веса снаряжения и придания ему ускорения.
Прототипом может служить пиротехническое изделие - хлопушка [RU 2246683 С2, 20.02.2005]. Хлопушка содержит расположенный в корпусе поджигающий заряд, соединенный с вышибным зарядом, обеспечивающим выбрасывание снаряжения. Срабатывание хлопушки может быть обеспечено от воспламенения поджигающего состава огнепроводным шнуром. В качестве вышибного заряда может применяться низконитрованная целлюлоза, в частности коллоксилин. В конструкции прототипа имеется недостаток: конструкция не обеспечивает выброс большого объема и веса снаряжения с приданием ему небольшого ускорения.
Необходимость разработки массового высева семян деревьев в короткие сроки диктуется участившимися пожарами и появлением больших выгоревших площадей Российской Федерации, массовыми вырубками. Ослабленными силами леснических хозяйств трудно осуществить высадку уничтоженных лесов в короткие временные интервалы и восстановить леса, осуществить массовое облесение водоемов, а также облесение степных зон, склонов холмов, старых карьеров. Возможно, что необходимость в возобновлении лесных массивов сохранится из-за климатических изменений на земле, а также в связи с вероятным использованием климатического оружия другими странами.
Полезная модель имеет очень широкую область применения и может реализоваться в масштабах министерств и территорий РФ, осуществляя восстановление лесных зон РФ и засадки новых. Это необходимо для возобновления естественных климатических и природных зонных условий, естественного природного оборота, обеспечивающее хорошую урожайность всех сельхозкультур, содержание животноводства, снижение внутренних цен.
Полезная модель направлена на значительное повышение эффективности и увеличению охвата площади засева семенами деревьев с предельно минимальными экономическими затратами на материально-технические, временные и трудовые человеческие ресурсы.
Основное достоинство предлагаемого пиротехнического устройства с применением авиации в том, что в принципе не задействуются наземные транспортные и технические специализированные механические средства (сеялки, тракторы, прицепы и т.п.), посев производится без присутствия человека на земле. Высадка непосредственно с авиаборта (основная - вертолетная техника) осуществляется рабочей группой из пилота и 2-3-х человек.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является значительное повышение эффективности и увеличение охвата площади засева семенами деревьев с предельно минимальными экономическими затратами на материально-технические, временные и трудовые человеческие ресурсы.
Технический результат достигается за счет того, что корпус кассеты выполнен из экологически чистой торфяно-желатиновой смеси; вышибной заряд, выбрасывающий посевной материал, изготовлен из пороха, инициирование производят вытяжным шнуром из хлопчатобумажного волокна, конец которого закреплен внутри инициирующего терочного вещества, расположенного в кольце, при этом инициирующий и вышибной заряд разделены установленными между ними шайбой с затравочными отверстиями; посевной материал закладывают в кассету с привинтным дном; выброс семян обеспечивают срабатыванием порохового заряда внутри удерживающей гильзы.
Предлагаемая полезная модель - это пиротехническая кассета для массовой высадки семян деревьев с использованием авиации.
Конструкция полезной модели показана на рисунке, где 1 - корпус, 2 - ограничительный диск, 3 - кольцо, 4 - вытяжной шнур, 5 - заряд терочного вещества, 6 - шайба с затравочными отверстиями, 7 - защитная крышка, 8 - вышибной заряд, 9 - пыж, 10 - гильза, 11 - полезный груз семян, 12 - привинтное дно.
Корпус кассеты представляет собой цилиндрический стакан - 1, спрессованный, как вариант, из смеси торфа с техническим желатином, с заданной расчетной прочностью и размерами, с отформованной наружной крупной резьбой с большим шагом на корпусе со стороны выброса семян. Утолщение в верхней части стакана в совокупности с диском - 2, кольцом - 3 и шайбой - 6 удерживает отдачу вышибного заряда и дает жесткую посадку ограничительного диска - 2, изготовленного из картона с отверстием по оси для вытяжного шнура, конец которого загнут и приклеен на внутреннюю часть диска - 2.
Инициирующая часть состоит из картонного кольца - 3, опирающегося на ограничительный диск - 2. Внутри кольца, на вытяжной шнур - 4, нанесено инициирующее терочное вещество - 5, обеспечивающее инициирование порохового вышибного заряда. Шайба с запальными отверстиями - 6, защищенными бумажными заклейками с пороховой стороны, упирается в кольцо - 3. Торец корпуса кассеты с инициирующей стороны закрыт бумажной защитной надвижной крышкой - 7, зафиксированный к корпусу липкой лентой.
Один конец вытяжного шнура выполнен в виде прочного кольца диаметром 50 мм, связанного узлом. Узел не должен "ползти". Длина шнура расчетная, фиксирует момент инициирования заряда и является возвращаемой назад для повторного использования. Шнур выполнен из х/б волокна, обеспечивая необходимое техническое трение при инициировании терочного вещества.
Вышибная часть состоит из вкладываемого х/б мешочка с отмеренной навеской порохового заряда - 8 и укрепленного за ним пыжом - 9, со стороны порохового заряда оклеенным слоем изолирующей парафинированной бумаги. Пыж выполнен из влажной прессованной смеси торфяника и глины 70/30 с дальнейшей полной просушкой. Двухком-понентный пыж нужен для предотвращения затлевания от сработавшего порохового заряда, раздувания разлетевшихся частей пыжа в воздушных потоках и возникновения пожара. Вышибной заряд из любого наименее дешевого пороха вкладывается в картонную гильзу - 10, снимающую давление пороховых газов с торфяного корпуса - 1 и сохраняющей целостность всей кассеты.
Полезный груз в виде подготовленных семян - 11.
Торец корпуса кассеты со стороны выброса семян закрывается отштампованным торфяным привинтным дном - 12 из материала корпуса с возможностью мелкого дробления при срабатывании вышибного заряда и выброса семенного материала.
В несработавшей и упавшей на землю кассете при намокании от росы, влажного воздуха, дождя и влаги земли разбухает и разваливается внешний торфяной корпус, картонное кольцо терочного состава, картонная гильза, что приводит в свою очередь к намоканию терочного и порохового составов и их быстрому разложению из-за солей воды и полностью выводит из работоспособного состояния всю кассету. Стандартные же изделия из металлов и полимеров сохраняют опасность срабатывания взрывчатых материалов в течение 50-ти и выше лет.
Пиротехническая кассета в сборе хранению не подлежит.
Полезный вес посевного материала предлагаемой кассеты от 3 кг до 25 кг.
Устройство работает следующим образом. Кассета, падая вниз, вытягивает вытяжной шнур - 4, выбрав полную длину, шнур заставляет сработать инициирующий терочный состав - 5. Форс пламени инициирующего состава через затравочные отверстия, пробив защитные бумажные заклейки затравочных отверстий, воспламеняет пороховой вышибной заряд - 8. Сработавший пороховой заряд через пыж - 9 выбрасывает наружу полезный груз семян - 11, пробив и раздробив легкое привинтное дно - 12, обеспечивая расчетное поле рассеивания семян.
2
Произведена оценка эффективности предлагаемого способа. При минимальной грузоподъемности авиаборта порядка 4 т за один только вылет максимально можно засеять семенами деревьев (с учетом естественной плотности лесов) 30-40 Га земли (0.3-0.4 км) и более.