Способ воздействия на переохлажденные облака с самолета

 

Использование: прикладная метеорология, а именно борьба с градом. Сущность изобретения: в способе воздействия на облака определяют параметры грозоградового облака с выделением зоны атмосферной неустойчивости, зоны повышенной радиоотражаемости, зоны восходящих потоков и внесят в них искусственные льдообразующие аэрозоли. Затем на высоту 1-2 км выше верхней границы облака в направлении, совпадающем с направлением движения облака, выводят самолет, по локатору определяют высоту и координаты нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости. Определив параметры, производят пуск средств воздействия с упреждением по времени, вычисленным по формуле: τ_упр. = a₀+(2,715+0,322 C)(y₀-y_k), где a₀ - коэффициент влияния начальной скорости самолета; C - баллистический коэффициент средств воздействия; y₀ - высота сброса; y_k - высота нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для активного воздействия на облака при проведении противоградовых работ с использованием самолета.

Известен способ метания с самолета свободно падающего тела, заключающийся в использовании математической зависимости: τ_зад.= 20,193 + 0,809 C, (1) где C баллистический коэффициент формы где: i коэффициент формы по отношению к эталонному закону; g масса изделия, кг; d калибр изделия, м.

Эта формула имеет достаточно достоверные результаты при высотах до 2000 м и дозвуковых скоростях самолета (Д.А. Венцель, М.Я. Шапиро. "Внешняя баллистика". Оборонгиз, ч.1, 1939, стр. 78).

Недостатком известного способа является огромная погрешность при метании с высот более 2000 м и при условии штормовой погоды.

Наиболее близким к изобретению является способ воздействия на облака с помощью авиационных средств, включающий определение параметров облака, зоны повышенной отражаемости зоны потоков воздуха и внесение реагента (а.с. СССР N 1762439, кл. A 01 G 15/00, 1994). В известном способе реагент вносят в зоны турбулентности, ограниченные определенным изоконтуром. Однако во многих случаях внесение реагента в ограниченные по площади зоны не приводит к интенсивному выпадению груза, особенно если соответствующие параметры грозоградового облака не выявлены.

Техническим результатом изобретения является обеспечение массированного воздействия на облачность при условии обеспечения безопасности для населения и для самолета-носителя.

Цель достигается тем, что в способе искусственного воздействия на переохлаждение облака с самолета, заключающемся в определении параметров грозоградового облака с выделением зоны атмосферной неустойчивости, зоны восходящих потоков и зоны повышенной радиоотражаемости, внесении в зону искусственных льдообразующих аэрозолей, самолет с размещенными в нем средствами активного воздействия, в состав которых входит генератор льдообразующих аэрозолей, выводят на 1-2 км выше верхней границы в направлении, совпадающем с направлением движения облака, по локатору определяют высоту и координаты нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости и производят пуск средств активного воздействия с упреждением по времени, вычисленным по формуле: τ_упр. = a_o + (2,715 + 0,322 C)(y_o - y_к) (2)
где:
a₀ коэффициент влияния начальной скорости самолета;
C баллистический коэффициент формы;
y₀ высота сброса, км;
y_k высота нижней точки зоны повышения радиоотражаемости.

Вывод самолета на 1-2 км выше верхней границы облака обусловлен его безопасностью, так как в этой зоне отсутствуют атмосферные условия, могущие повлиять на целостность самолета.

Вывод самолета в направлении, совпадающем с направлением грозоградового облака, является необходимым и достаточным для того, чтобы генератор льдообразующих ядер обрабатывал зону восходящих потоков, воздействуя на нее, создавал бы там искусственные ядра кристаллизации, которые по многочисленным наблюдениям вызывают дождь или мелкий град.

Определение нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости необходимо как для расчета времени задержки пуска средств активного воздействия, так и для выбора направления полета самолета.

Принципиальное отличие предложенного способа от известных заключается в том, что искусственные ядра кристаллизации вводят не в зону максимальной радиоотражаемости, а в зону восходящих потоков (см. чертеж), которые несут с собой колоссальное количество влаги, испарившейся с поверхности земли. Восходящие потоки, перемешиваясь с переохлажденным облаком, интенсивно охлаждаются, в них происходит лавинообразный рост мелких капель и мелких градин, которые, достигнув критического веса, выпадают из зоны восходящих потоков в виде дождя или мелкого града, уменьшают температуру близлежащих к земле слоев воздуха, исключая их всасывающую функцию. Таким образом, указанным способом борются не с градом, а с причиной, его порождающей.

Для подтверждения возможности осуществления предложенного способа были использованы варианты противоградовых генераторов:
1) генератор типа авиабомбы массой 8 кг, диаметром 145 мм с коэффициентом формы, равным

2) противоградовый шар типа фейерверка массой 10 кг, диаметром 200 мм, с коэффициентом формы, равным

3) противоградовый патрон массой 0,435 кг, диаметром 48 мм с коэффициентом формы, равным

Коэффициент a₀, входящий в формулу расчета времени задержки, в значительной степени зависит от коэффициента C, который выбирали эмпирически для каждого типа генератора.

Результаты расчетов приведены в таблице.

Анализ результатов показывает, что расчетные значения τ_зад задержки и этой же величины, полученной при численном интегрировании имеет расхождение в пределах 7-8%
Обработка градовых облаков с использованием предложенного способа принесла удовлетворительные результаты.

Формула изобретения

Способ воздействия на переохлажденные облака с самолета, заключающийся в определении параметров грозоградового облака с выделением зоны атмосферной неустойчивости, зоны повышенной радиоотражаемости и восходящих потоков, внесение в них льдообразующих аэрозолей, отличающийся тем, что самолет с размещенными в нем средствами воздействия, в состав которых входит генератор льдообразующих ядер, выводят на 1 2 км выше границы облака в направлении, совпадающем с направлением движения облака, по локатору определяют высоту и координаты нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости и производят пуск средств воздействия с упреждением по времени, предварительно вычисленным по формуле
τ_упр. = a_o + (2,715 + 0,322 C)(y_o - y_к),
где a_o коэффициент влияния начальной скорости самолета;
C баллистический коэффициент средств воздействия;
y_o высота сброса;
y_к высота нижней точки зоны повышенной радиоотражаемости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2