CN101390483A - 一种人工引雷装置及其引雷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人工引雷装置，包括可在空中快速下落的重物和一端固定在所述重物上的导电线。本发明还提供了一种人工引雷方法，包括将一段导电线运载到雷云的环境电场空间中并将其展开，从而引发闪电。本发明中可在空中快速下落的重物由无害物质组成，遇到碰撞就会变形甚至变碎。当重物落到地面碰撞到建筑物时不会损坏建筑物。本发明方法不仅适合于做各种各样人工引雷放电实验，因为每一个人工引雷装置可以很小，成本可以很低，针对一个雷暴可以进行大量次人工引雷。从而把本来要发生的所有自然雷电都可变成得到一定控制的人工引雷，达到大面积的防雷效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种人工引发雷电的装置及其引雷方法。
背景技术
向带电雷云发射一支拖有固定在地面上的金属导线的火箭就可以将雷电引到地面，从而使本来随机发生的自然雷电在时间及空间上给予一定的控制。这种方法叫火箭拖线型人工引雷法。虽然火箭拖线型人工引雷已经得到很多应用，但它的缺点也不少。第一，火箭残骸落下时有一定的安全性问题，因此试验场地易受限制。第二，火箭发射架的移动灵活性较差，大大地限制了其应用范围。
发明内容
因此，本发明的首要任务是提供一种移动灵活性好、不受试验场地限制的人工引雷装置，本发明还希望能够解决人工引雷时地面的安全性问题。
本发明的另一任务是提供一种人工引雷方法。
本发明的人工引雷装置，包括可在空中快速下落的重物和一端固定在所述重物上的导电线。
上述人工引雷装置中，还包括固定在所述导电线另一端的导电线拖出装置。
上述人工引雷装置中，还包括用于启动所述导电线拖出装置的控制装置。
进一步地，所述控制装置为无线接收控制装置，可以接收地面的指令，并启动所述导电线拖出装置；或者，
所述控制装置为自动控制装置，可以根据在空中下落的时间，或当前高度，或当前所处雷云中电场强度自动启动所述导电线拖出装置。
上述人工引雷装置中，所述导电线拖出装置包括降落伞和降落伞弹出装置。
上述人工引雷装置中，所述导电线的长度优选500-600米。
另一方面，本发明提供了一种人工引雷方法，将一段导电线运载到带电雷云的环境电场空间中并将其展开，从而引发闪电。
上述方法中，所述导电线的长度优选500-600米。
上述方法中，所述导电线的展开方法为将导电线的一端固定有可快速自由下落的重物，所述导电线的另一端固定有降落伞，在带电雷云的环境电场空间中，打开降落伞，从而实现导电线的展开。
上述方法中，所述导电线的展开位置距离地面高度应大于500米。
上述方法中，所述导电线在雷云上方或雷云上部展开，引发朝向电离层的闪电。
上述方法中，所述导电线在雷云中部展开，引发雷云内部的闪电。
上述方法中，所述导电线在雷云下部或雷云下方展开，引发对地的闪电。
本发明中可在空中快速下落的重物由无害物质组成，遇到碰撞就会变形甚至变碎。当重物落到地面碰撞到建筑物时不会损坏建筑物。本发明方法不仅适合于做各种各样人工引雷放电实验，因为每一个人工引雷装置可以很小，成本可以很低，针对一个雷暴可以进行大量次人工引雷。从而把本来要发生的所有自然雷电都可变成得到一定控制的人工引雷，达到大面积的防雷效果。
本发明的人工引雷装置和方法针对一个雷暴可以进行大量次人工引雷，从飞机、气球或其他运载工具上每过一段时间就向雷云投下一个本发明的人工引雷装置。根据雷暴的带电程度投下人工引雷装置的频度各不一样。雷暴带电非常强烈时，要同时保证雷云中有很多个人工引雷装置及任何一个时刻都要有已经被展开但还没有引发雷电的导电线。
本发明的人工引雷装置和方法可以用在针对任何一个区域的雷云进行人工控制放电，保证区域内的设施及人员不遭雷击。
本发明的人工引雷装置和方法可以用在对机场及其附近的雷云进行人工控制放电。这样可以保证即使机场及其附近处于打雷天气，飞机起降也不会遭雷击。从而可以大大减少飞机因为打雷引起的延误率。给航空公司带来巨大的经济效益。
本发明的人工引雷装置和方法可以用在对火箭发射场及其附近的雷云进行人工控制放电。多雷暴地区，宇航火箭的发射往往因为打雷天气错过好的时机。通过本方法对火箭发射场及其附近的雷云进行人工控制放电，火箭发射架及发射后处于上升状态的火箭就不会遭受雷击，宇航火箭的发射就不会受到打雷天气的限制。
本发明的人工引雷装置和方法可以用在对整个一座城市及其附近的雷云进行人工控制放电。现在城市防雷的成本越来越高。即使这样每年还是有各种各样雷电灾害发生。通过本方法对整个一座城市及其附近的雷云进行人工控制放电，现有的几乎所有的防雷设施都可以不要，人们也不用再担心雷电，经济及社会效益非常之大。
本发明的人工引雷装置和方法可以把一个雷云的很多次放电集中到一个一个指定的地方，不仅可以开展各种各样的雷电试验，而且在利用雷电的高电压，大电流，高功率上开辟一条途径。针对各种防雷设施，比如避雷针，避雷线，避雷器等可以进行试验。可以用来试验电力系统，通信系统，电车，飞机，一般建筑物的防雷设施。可以用来针对一片农电，菜地，果园进行引雷，为这些地方施加天然肥料。可以用来针对一个被污染的水塘及湖进行引雷给污水杀菌。可以用来针对需要处理的工业垃圾堆集地进行人工引雷从而来对这些垃圾进行放电处理。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：
图1是实施例的人工引雷装置刚脱离飞机、气球或可制导火箭时的示意图。
图2是本发明导电线被拖出后的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步地解释和说明。
图1所示的人工引雷装置，包括重物和一端固定在所述重物上的金属细导线3，所述重物为内部装有细沙的流线型橡胶套4，所述金属细导线3的另一端固定有处于折叠状态的降落伞2，该人工引雷装置还包括降落伞弹出装置和控制装置，所述控制装置可以启动降落伞弹出装置，从而将所述降落伞2与所述流线型橡胶套4分离。上述重物的流线型设计，重物在下落到一定距离时其运动速度可以达到每秒100米以上，当流线型橡胶套4下落到地面发生碰撞时，会发生变形，破裂，缓冲对人员或建筑物的冲击力，做到对地面无害。所述流线型橡胶套中也可以填充其他各种凝固点较低的液体，但要保证该液体能始终保持液态，如掺有防冻液的水、油等。金属导电细线3的长度选择为500-600米之间可以获得更好的引雷效果。由于导电线的长度一般为500-600米，上述装置中使用金属细导线可以大大的减小导电线的重量，但是又要保证导电线的机械强度，且在引雷初始过程中不会立刻发生熔断，本领域技术人员应当理解，所述细导线的直径一般为0.2mm。
当出现雷云时，可以使用飞机、气球、制导火箭或其他飞行设备将单个或多个上述人工引雷装置运载到带电雷云的上方、或是下方，或是内部，在雷云内部还分为上部、中部和下部，根据引雷的需要将该人工引雷装置在合适的高度抛出，抛出方式根据需要可以是人工直接从飞机上抛出，也可以由地面控制，从无人驾驶机上抛出。图1是该人工引雷装置刚刚在雷云上方被抛出时的状态，降落伞2处于折叠状态，整个装置在空中快速向雷云自由下落。
图2是该人工引雷装置进入到雷云中部后，所述控制装置启动降落伞弹出装置，将所述降落伞2与所述流线型橡胶套4分离，随着降落伞2的打开，将金属细导线展开，从而引发闪电。
为了控制降落伞2与所述流线型橡胶套4分离的时间，所述控制装置可以使用地面或是飞机无线控制，也可使用自动方式。对于地面或是飞机无线控制，只要在上述人工引雷的装置中增加无线接收控制装置用于接收地面或是飞机发来的指令即可；而对于自动方式弹出降落伞2，可以使用以下几种方法：
首先，当使用运载工具将上述人工引雷装置运载到一定高度后抛出，对于确定的飞行高度，可以根据需要引发闪电的目标区域高度计算出人工引雷装置自由下落至该高度所需时间，所述人工引雷装置中的控制装置通过设定的时间，启动降落伞弹出装置，保证降落伞2按时打开；所述控制装置也可以根据当前人工引雷装置所处的高度来启动降落伞弹出装置，打开降落伞2。
其次，还可以增加一个电场强度感应装置，根据当前人工引雷装置所处雷云中的电场强度来自动弹出降落伞2。
通过上述的各种控制降落伞2打开时间的方法，可以根据不同的需要引发不同类型的闪电，如在雷云上方或雷云上部打开降落伞2，使导电线展开，就会引发朝向电离层的闪电；在雷云中部打开降落伞2，使导电线展开，就会引发云内闪电；在雷云下部或雷云下方才展开的话，就会引发对地闪电，但是一般来说，所述导电线的展开位置距地面应该大于500米。
本发明的人工引发雷电的装置可以安装在无人驾驶飞机上，该无人驾驶飞机在空中盘旋和巡逻，寻找可能发生闪电的雷云，并采用本发明的方法在雷云上方抛出人工引雷装置，消除可能发生在受保护区域的地闪，达到大面积防雷的效果。
最后应说明的是，以上各附图中的实施例仅用以说明本发明的人工引雷装置及其方法，但非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (16)
1.一种人工引雷装置，包括可在空中快速下落的重物和一端固定在所述重物上的导电线。
2.根据权利要求1所述的人工引雷装置，其特征在于，还包括固定在所述导电线另一端的导电线拖出装置。
3.根据权利要求2所述的人工引雷装置，其特征在于，还包括用于启动所述导电线拖出装置的控制装置。
4.根据权利要求3所述的人工引雷装置，其特征在于，所述控制装置为无线接收控制装置，可以接收地面的指令，并启动所述导电线拖出装置。
5.根据权利要求3所述的人工引雷装置，其特征在于，所述控制装置为自动控制装置，可以根据在空中下落的时间，或当前高度，或当前所处雷云中电场强度自动启动所述导电线拖出装置。
6.根据权利要求2所述的人工引雷装置，其特征在于，所述导电线拖出装置包括降落伞和降落伞弹出装置。
7.根据权利要求1所述的人工引雷装置，其特征在于，所述导电线的长度为500-600米。
8.一种人工引雷方法，包括将一段导电线运载到雷云的环境电场空间中并将其展开，从而引发闪电。
9.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线的长度为500-600米。
10.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线的一端固定有可在空中快速下落的重物。
11.根据权利要求10所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线的另一端固定有导线拖出装置。
12.根据权利要求11所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导线拖出装置包括降落伞和降落伞弹出装置。
13.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线的展开位置距离地面高度大于500米。
14.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线在雷云上方或雷云上部展开，引发朝向电离层的闪电。
15.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线在雷云中部展开，引发雷云内部的闪电。
16.根据权利要求8所述的人工引雷方法，其特征在于，所述导电线在雷云下部或雷云下方展开，引发对地的闪电。
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