2017 - 2020 гг.

Разработка способа укрупнения частиц гигроскопических реагентов, генерируемых пиротехническими изделиями для рассеяния теплых туманов

В ходе выполнения темы 1.6.7.3 были получены следующие результаты:

• Разработан коагуляционный способ укрупнения аэрозольных частиц гигроскопических реагентов
• Разработаны макеты реализующие способ
• Во всех макетах было получено увеличение размеров частиц до 10 мкм
• Наибольшее количество таких частиц 10^9 создаются в камере высокого давления
Камера высокого давления
Устройство двух коаксиальных цилиндров «труба в трубе»
Вихревая камера.

2014 - 2016 гг.

Исследование эффективности метода рассеяния теплых туманов с применением наземных средств воздействий гигроскопическими реагентами

В ходе выполнения НИР 1.6.6.2 выполнено обоснование выбора направления создания средств воздействия гигроскопическими реагентами на туманы и основных параметров таких средств. При выборе направления учитывались современные требования к техническим средствам для практического применения (отсутствие или минимизация подготовки технических средств к работе, возможность автоматизации процесса воздействия на туман, минимальная стоимость работ, экологическая безопасность)

Получено, что наиболее удовлетворяющие современным требованием средства воздействия на туманы с земли могут быть разработаны на основе пиротехники.

В результате проведенных работ была разработана программа «НYGRO», позволяющая в реальном времени контролировать изменения основных характеристик процесса рассеянии (распределение капель тумана по радиусам, средний радиус капель раствора. концентрация капель тумана, средний радиус капель тумана, водность тумана, дальность видимости в тумане и пересыщение водяного пара).

Основной характеристикой процесса рассеяния является определение параметров засевающего материала, вносящего наибольший вклад в улучшение видимости. Как следует из численных экспериментов, к таким параметрам относятся размер засевающих частиц и их объёмная концентрация. При рассеянии тумана не существует однозначного критерия оптимального размера и концентрации засевающих частиц. Выбор оптимальных параметров зависит от требований потребителя к дальности видимости и времени образования зон просветления над областью-мишенью.

Как следует из численных экспериментов, для рассеяния туманов могут быть использованы частицы с радиусом от 10 до 25 мкм.

Для успешного создания метода рассеяния туманов с использованием гигроскопических реагентов необходимо разработать пиротехнические составы на основе новых требований к спектру размеров образующихся частиц

При разработке средств воздействия для рассеяния тумана на основе пиротехники необходимо создать средство доставки, обеспечивающее образование над областью-мишенью среды с нужными микрофизическими параметрами.

2011 – 2013 гг.

В области разработки методов рассеяния туманов достигнуты следующие результаты:

• Предложена новая концепция разработки способа рассеяния теплых туманов с диспергированием насыщенных растворов гигроскопических веществ значительной концентрации.
• Разработана численная модель процесса рассеяния теплого тумана с использованием капель насыщенных растворов гигроскопических веществ. Модель учитывает изменение гигроскопических свойств капель растворов по мере их роста и падения в тумане. В модели предусмотрена возможность исследования влияния микрофизических характеристик тумана на процесс воздействия.
• Выполнены численные эксперименты по моделированию взаимодействия гигроскопических частиц с теплым туманом в условиях камеры. Изучалась зависимость увеличения горизонтальной дальности видимости от химической природы, размеров и объёмной концентрации частиц гигроскопических веществ. Исследовано 12 наиболее активных гигроскопических веществ. Подробно исследовался NaCl.
• Разработан экспериментальный образец технического средства воздействия на теплые туманы на базе атомайзера ASC-A20-24 (США).
• Создана собственная лабораторная база на основе климатической камеры MHW-6JK фирмы TERCHY объём – 12 м³ с измерительной системой для контроля видимости и микроструктуры тумана.

Проведены эксперименты по рассеянию теплых туманов в БАК НПО «Тайфун»

• В экспериментах использовались примерно двадцатикратно увеличенные дозировки по сравнению с использованными другими исследователями. При этом уменьшение оптической плотности в 5-7 раз происходило за время менее 20 с, что более чем в 30 раз быстрее, чем в экспериментах других авторов.

Проведен натурный эксперимент.

• С целью проверки предлагаемой концепции и испытания разработанного самолетного макета диспергирующего устройства были проведены натурные опыты по воздействию на теплое слоисто-кучевое облако мощностью 300 м районе реки Кержач с применении самолета АН-28. В качестве реагента использовался CaCl₂ с дозировкой 2,4 л/мин (700 ÷ 900 г/мин). Было проложено 8 линий по 10-13 км. В результате была получена зона рассеяния размером 10 х 5 км².