RU2739957C1

RU2739957C1 - Method of producing an ice-forming agent for action on supercooled clouds and fogs

Info

Publication number: RU2739957C1
Application number: RU2020129930A
Authority: RU
Inventors: Виталий Викторович Хрульков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ХИМТЭК"
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2020-12-30

Abstract

FIELD: meteorology.

SUBSTANCE: invention relates to meteorology, namely to an ice-forming agent, and can be used in charges of cruise engines of anti-hail rockets for active action on supercooled clouds and fogs, for artificial precipitation, fog scattering, etc. Method of producing ice-forming agent for action on supercooled clouds and fogs involves fusion of silver wire and its evaporation with a levitation-jet method. During fusion of silver wire and its evaporation into the reactor there added is powder of silicon dioxide in the form of nanodispersed particles, which crystallizes on itself particles of silver. To obtain silicon dioxide powder, natural rock with high content of bound amorphous silica up to 70-75% is used as initial silicon-containing material. Raw material is ground to produce fraction with grinding depth of not more than 700 nm.

EFFECT: technical result consists in improvement of ice-forming activity of ice-forming agent at higher temperatures of cloud medium under conditions of blowing, as well as higher value of weight ratio of cruise engines of anti-hail missiles and accordingly efficiency of action and range of its flight due to synthesis of nanodisperse powders of amorphous silica coated with silver shell.

1 cl

Description

Изобретение относится к области метеорологии, а именно к льдообразующему агенту, и может быть использовано в зарядах маршевых двигателей противоградовых ракет для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, для искусственного вызывания осадков, рассеивания туманов и т.п. The invention relates to the field of meteorology, namely to an ice-forming agent, and can be used in charges of cruise engines of anti-hail missiles for active impact on supercooled clouds and fogs, for artificially causing precipitation, dispersing fogs, etc.

Льдообразующее топливо (агенты) необходимы для изготовления унитарных зарядов по технологии свободного литья или под небольшим давлением, выполняющих две функции – генератора активных центров кристаллизации переохлажденных облачных капель и источника энергии для движения противоградовой ракеты. Ice-forming fuel (agents) are necessary for the manufacture of unitary charges using free casting technology or under low pressure, performing two functions - a generator of active centers of crystallization of supercooled cloud drops and a source of energy for the movement of an anti-hail rocket.

Известен способ искусственного вызывания осадков, включающий воздействие на переохлажденную часть облака кристаллизующим реагентом. В качестве последнего используют металлическое серебро, воздействие которым осуществляют в виде аэрозоля (SU 1522453).The known method of artificially causing precipitation, including the impact on the supercooled part of the cloud with a crystallizing reagent. As the latter, metallic silver is used, the action of which is carried out as an aerosol (SU 1522453).

Недостатком данного способа является использование искрового генератора с серебряными электродами для получения металлического серебряного аэрозоля, в связи с чем возникают трудности при его техническом осуществлении для практических целей.The disadvantage of this method is the use of a spark generator with silver electrodes to obtain metallic silver aerosol, in connection with which there are difficulties in its technical implementation for practical purposes.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является льдообразующее топливо для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащее синтетический диеновый каучук, инертный пластификатор, пластификатор-катализатор скорости горения, хиноловый эфир, эпоксидно-диановая смолу, йодид серебра, йодид аммония и перхлорат аммония (RU 2226340, МПК A01G 15/00, C06B 29/08, опубл. 10.04.2004).The closest technical solution to the claimed invention is an ice-forming fuel for active action on supercooled clouds and fogs, containing synthetic diene rubber, inert plasticizer, plasticizer-catalyst of burning rate, quinol ether, epoxy-diane resin, silver iodide, ammonium iodide and ammonium perchlorate ( RU 2226340, IPC A01G 15/00, C06B 29/08, publ. 10.04.2004).

Недостатками известного льдообразующего топлива являются: использование синтетического диенового каучука с молекулярной массой (180...200)·1000, требующего дополнительных трудозатрат, низкий удельный импульс тяги при Рк/Ра=40/1 кгс/см², а также низкий уровень прочности топлива при плюс 50 °С (0,09...0,2 МПа) и при минус 40 °С (0,2 МПа). Противоградовые ракеты с применением зарядов из пиротехнического состава имеют низкие значения коэффициентов массы полезного груза по причине отсутствия унитарности заряжания, малую эффективность и дальность полета.The disadvantages of the known ice-forming fuel are: the use of synthetic diene rubber with a molecular weight of (180 ... 200) 1000, which requires additional labor costs, a low specific thrust impulse at Рк / Р = 40/1 kgf / cm ² , as well as a low level of fuel strength at plus 50 ° С (0.09 ... 0.2 MPa) and at minus 40 ° С (0.2 MPa). Anti-hail missiles using charges from a pyrotechnic composition have low values of the mass coefficients of the payload due to the lack of unitarity of loading, low efficiency and flight range.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении льдообразующей активности льдообразующего агента при более высоких температурах облачной среды в условиях обдува, а также повышении значения коэффициента массы маршевых двигателей противоградовых ракет и соответственно эффективности действия и дальности ее полета, за счет синтеза нанодисперсных порошков аморфного кремнезема покрытого оболочкой из серебра.The technical result achieved with the use of the invention consists in increasing the ice-forming activity of the ice-forming agent at higher temperatures of the cloudy environment under blowing conditions, as well as increasing the value of the mass coefficient of the anti-hail missile cruise engines and, accordingly, the effectiveness and range of its flight, due to the synthesis of nanodispersed amorphous powders silica coated with silver.

Сущность изобретения заключается в том, что способ получения льдообразующего агента для воздействия на переохлажденные облака и туманы включает сплавление серебряной проволоки и ее испарение левитационно-струйным методом. В процессе сплавления серебряной проволоки и ее испарения, в реактор добавляют порошок диоксида кремния, который кристаллизирует на себе частицы серебра.The essence of the invention lies in the fact that the method of obtaining an ice-forming agent for exposure to supercooled clouds and fogs includes fusing a silver wire and evaporating it by a levitation-jet method. In the process of fusing the silver wire and evaporating it, silicon dioxide powder is added to the reactor, which crystallizes silver particles on itself.

Пример. Способ получения льдообразующего агента для воздействия на переохлажденные облака и туманы включает сплавление серебряной проволоки и ее испарение левитационно-струйным методом. В качестве исходного кремнийсодержащего сырья используют природные горные породы с высоким содержанием связанного аморфного кремнезема до 70-75 %. Измельчение сырья ведут в вибромельнице с шарами из керамики или агата до получения фракции с тониной помола не более 700 нм. В процессе сплавления серебряной проволоки и ее испарения, в реактор добавляют порошок диоксида кремния, который кристаллизирует на себе частицы серебра (пары серебра). Льдообразующий агент содержит наноразмерный диоксид кремния фракции 20-80 нм, на поверхности которого сформирована оболочка из серебра 8 %. Не содержит сторонних примесей.Example. A method for producing an ice-forming agent for influencing supercooled clouds and fogs includes fusing a silver wire and evaporating it using a levitation-jet method. Natural rocks with a high content of bound amorphous silica up to 70-75% are used as the initial silicon-containing raw material. Grinding of raw materials is carried out in a vibrating mill with ceramic or agate balls to obtain a fraction with a grinding fineness of not more than 700 nm. In the process of fusing the silver wire and evaporating it, silicon dioxide powder is added to the reactor, which crystallizes on itself silver particles (silver vapor). The ice-forming agent contains nanosized silicon dioxide of fraction 20-80 nm, on the surface of which a shell of 8% silver is formed. Does not contain third-party impurities.

Наряду с высоким выходом активного аэрозоля при испытаниях заявленного льдообразующего агента отмечено важное для его практического применения обстоятельство, а именно существенное снижение характерного времени проявления ледяных кристаллов. При сравнительных испытаниях различных льдообразующих агентов оно выбрано как время, за которое сформируется 80 % ледяных кристаллов от количества всех ядер, введенных в переохлажденный туман.Along with the high yield of active aerosol during testing of the declared ice-forming agent, an important circumstance for its practical application was noted, namely, a significant decrease in the characteristic time of ice crystals manifestation. In comparative tests of various ice-forming agents, it was chosen as the time during which 80% of ice crystals from the number of all nuclei introduced into the supercooled fog will form.

Как и величина общего выхода активных частиц, этот показатель для предлагаемого топлива существенно улучшен благодаря выбранному соотношению всех компонентов, которые определяют главные параметры аэрозольсодержащих продуктов, а именно наноразмерный диоксид кремния с оболочкой из серебра.As well as the value of the total yield of active particles, this indicator for the proposed fuel is significantly improved due to the selected ratio of all components that determine the main parameters of aerosol-containing products, namely, nanoscale silica with a silver shell.

Claims

A method of obtaining an ice-forming agent for influencing supercooled clouds and fogs, including fusing a silver wire and evaporating it by a levitation-jet method, adding a silicon dioxide powder in the form of nanodispersed particles to the reactor, which crystallizes silver particles on itself, while to obtain a silicon dioxide powder in Natural rocks with a high content of bound amorphous silica up to 70-75% are used as the initial silicon-containing raw material; the raw material is ground until a fraction with a grinding thickness of no more than 700 nm is obtained.