РД 52.11.646-2003 Методические указания. Проведение работ по искусственному увеличению осадков из слоистообразных облаков

     4.2 Технические средства

4.2.1 Для внесения реагентов в облака используются самолеты, оборудованные соответствующими техническими устройствами и приборами.

Засев облаков с самолета твердой углекислотой выполняется с помощью специальных устройств через предусмотренные для этого отверстия в виде шахт в корпусе самолета. В разные периоды для этого использовалось несколько видов экспериментальных автоматических устройств, обеспечивающих дозированный сброс в облака гранул CO  с расходом от 0,1 до 10 кг/мин. Гранулы с размерами от 0,2 до 2,0 см получают непосредственно на борту самолета путем дробления загруженных перед полетом промышленных брикетов льда (например, с помощью автоматической дозирующей установки АДГ-1) либо на земле с помощью специальных углекислотных комплексов из промышленной жидкой углекислоты. До начала использования гранулы (или брикеты) хранятся на борту самолета в термоизолированных контейнерах. Диспергирование гранул осуществляется с помощью бункерных или шнековых устройств или специальных дозирующих установок (экспериментальная самолетная дозирующая установке (СДУ) для диспергирования гранул без разгерметизации самолета была, например, разработана для самолета-метеолаборатории ЦАО Ан-26 "Циклон").

При эпизодическом использовании для работ по АВ с целью ИУО арендованных самолетов без специального оборудования сброс гранул CO производится через шахтное устройство вручную, с помощью мерной емкости, обеспечивающей возможность регулирования расхода углекислоты.

4.2.2 Для засева облаков аэрозолем йодистого серебра самолеты оборудуются автоматическими устройствами КДС-155 и АСО-2И, осуществляющими отстрел содержащих йодистое серебро пиропатронов ПВ-50 и ПВ-26 соответственно.

4.2.2.1 Комплект автоматического устройства КДС-155, предназначенного для отстрела пиропатронов ПВ-50, включает в себя 4 кассетных держателя патронов по 15 стволов в каждом (всего 60 стволов), пульт управления и распределительное устройство. В устройстве предусмотрена возможность ручного и автоматического управления отстрелом пиропатронов в следующих режимах:

- отстрел единичных пиропатронов;

- отстрел пиропатронов любыми сериями с интервалом между последовательными отстрелами от 0,05 до 0,50 с;

- залповый отстрел всех патронов комплекта.

Масса отстреливаемой пиротехнической шашки с йодистым серебром составляет от 300 до 450 г в зависимости от состава пиротехнической смеси. При отстреле предусмотрена задержка начала горения пиросостава на 8 или 25 с, при котором выделяются искусственные ядра кристаллизации. Это позволяет осуществлять эффективный засев облаков с самолета, летящего на высоте 1200 м выше верхней границы облачности.

4.2.2.2 Автомат АСО-2И для отстрела пиропатронов ПВ-26 состоит из двух балок, в каждой из которых имеется по 32 ствола-держателя пиропатронов 26-миллиметрового калибра, и системы управления, которая также предусматривает как отстрел единичных пиропатронов, так и отстрел пиропатронов сериями с регулируемым интервалом внутри серии от 0,3 до 1,0 с. Масса отстреливаемой пиротехнической шашки составляет при этом около 30 г. Время горения пиросостава равно приблизительно 60 с, а протяженность трассы горения составляет 1500 м.

4.2.3 Для засева облаков мелкодисперсными ледяными частицами с использованием жидкого азота в ЦАО был разработан генератор мелкодисперсных частиц льда авиационный (ГМЧЛ-А). Принцип действия генератора заключается в том, что путем создания избыточного давления в емкостях с жидким азотом обеспечивается подача азота по системе трубопроводов в установленный за бортом самолета распылитель, через который он выводится в атмосферу и создает в ней факел глубоко охлажденного воздуха с температурой ниже минус 90 °С. Атмосферная влага, попадающая в этот факел, мгновенно кристаллизуется за счет сильного охлаждения.

Масса заливаемого в емкости генератора жидкого азота составляет 96 кг, при необходимости основной ресурс может быть увеличен путем дополнительной загрузки на борт самолета еще нескольких стандартных контейнеров типа СК-40 (сосуды Дьюара) с азотом. Ниже представлены основные характеристики азотного генератора ГМЧЛ-А, экспериментальная партия которых была выпущена ЗАО "ЛИИ Спецавиатех Конвед 10" по заказу ЦАО:     

4.2.4 В настоящее время для АВ на облака применяются самолеты-метеолаборатории, создаваемые на базе серийных самолетов типа Ил-18, Ан-12, Ан-26, Ан-30, Ан-72, Як-40, которые оснащаются необходимыми средствами внесения реагентов в облака, приборами и оборудованием для измерения навигационных характеристик полета, основных термодинамических параметров атмосферы, оптических и микрофизических характеристик облаков, радиолокационных и радиометрических параметров облачности. Основные летно-технические характеристики самолетов-метеолабораторий приведены в таблице 1.

Таблица 1

4.2.4.1 К концу 1970-х годов совместными усилиями ЦАО, ряда других институтов Госкомгидромета, конструкторских бюро Министерства авиационной промышленности и ряда предприятий и заводов различных ведомств была создана серия самолетов-метеолабораторий серии "Циклон" на базе Ил-18, Ан-12, которые были оснащены необходимыми средствами введения реагентов в облака и комплексами измерительной аппаратуры. Самолет Ил-18 "Циклон" был оборудован комплексом приборов для измерения навигационных характеристик, основных термодинамических параметров атмосферы, микрофизических облачных характеристик, а также их радиолокационных и радиометрических параметров. Он предназначался для широкого круга исследований атмосферы и облаков. В то же время на его борту было установлено (в нижней части фюзеляжа) 3 комплекта устройств типа КДС-155 и 3 комплекта устройств типа АСО-2И, предназначенных для отстрела 180 пиропатронов ПВ-50 и 192 пиропатронов ПВ-26 соответственно.

На каждом из самолетов Ан-12 "Циклон" было смонтировано по 7 установок КДС-155 (на 420 пиропатронов ПВ-50) и по 4 комплекта АСО-2И (на 256 пиропатронов ПВ-26). Кроме этого на самолетах Ан-12 были установлены устройства для дозированного сброса твердой углекислоты и контейнеры для ее хранения.

Продолжительность полета самолетов Ан-12 и Ил-18 составляла более 8 ч, в связи с чем эти самолеты могли выполнять засев как слоистообразных, так и конвективных облаков на больших территориях.

4.2.4.2 В начале 1980-х годов ЦАО в сотрудничестве с промышленными предприятиями разработала новую серию самолета-метеолаборатории на базе Ан-26. Самолет Ан-26 "Циклон-0" представляет собой летающую лабораторию, оснащенную информационно-вычислительным комплексом (ИВК) и техническими средствами для засева облаков кристаллизующими реагентами. К последним относятся, в частности, 2 установки СДУ для дозированного сброса в облака гранулированной твердой углекислоты емкостью по 700 кг реагента каждая (без разгерметизации самолета) и 6 комплектов устройства типа АСО-2И для отстрела 384 пиротехнических патронов типа ПВ-26. В последующем самолет Ан-26 "Циклон-0" был доработан путем установки на его борту дополнительно комплекта КДС-155 на 60 пиропатронов типа ПВ-50, что существенно повысило его оперативные возможности. Экономичность и возможность базирования в небольших аэропортах сделали этот самолет наиболее удобным в качестве носителя средств воздействий в опытных и оперативных работах по АВ с целью ИУО, особенно при засеве слоистообразных облаков и конвективных облаков с небольшой вертикальной мощностью.

4.2.4.3 В начале 1990-х годов для работ по АВ на облака с целью ИУО и улучшения погодных условий в крупных мегаполисах на базе серийного аэрофотосъемочного самолета Ан-30А был оборудован самолет-метеолаборатория серии "Метеозащита". На самолете установлены быстросъемные ИВК и технические средства для засева облаков.

В ходе полета ИВК позволяет регистрировать набор основных пилотажно-навигационных параметров полета и определять в реальном масштабе времени необходимые при проведении АВ термодинамические характеристики атмосферы и микрофизические параметры облачности.

В состав комплекса технических средств АВ на облака на борту самолета-метеолаборатории Ан-30М "Метеозащита" входят система отстрела пиропатронов с йодистым серебром ПВ-26 (АСО-2И), система диспергирования гранулированной твердой углекислоты и модифицированный самолетный генератор мелкодисперсных частиц льда на жидком азоте ГМЧЛ-СМ. Общая емкость системы отстрела пиропатронов на самолете составляет 384 ствола. Сброс гранул твердой углекислоты с расходом от 0,8 до 20 кг/мин осуществляется через шахтное устройство.