ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ АКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫЕ ОБЛАКА И ТУМАНЫ
PYROTECHNIC COMPOUND FOR SUPERCOOLED CLOUD AND FOG SEEDING

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.
0,8
Состав испытан в генераторе при давлении до 60 атм и получен следующий закон горения U=0,783 Р.
13
Как видно из приведенных в таблице результатов экспериментальных данных, предлагаемый состав имеет высокие показатели льдообразующего действия (выход активных ядер кристаллизации 1·10 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<sup>12</sup>
4,7×10<sup>12</sup>
6,5×10<sup>12</sup>
5×10<sup>12</sup>
минус 10°С
1,1×10<sup>13</sup>
0,9×10<sup>13</sup>
1,5×10<sup>13</sup>
1×10<sup>13</sup>
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
-