Устройство для воздействия на электрическое состояние облаков

 

Изобретение относится к экологии, коммунальному и сельскому хозяйству, а именно для вызывания осадков и уменьшения загрязненности воздуха. Устройство содержит генератор высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод, расположенный на высоте (Н) над земной поверхностью и выполненный в виде двух пересекающихся и электрически соединенных секций из параллельных проводников, длина (L), расстояние (А) между которыми и их количество (М) удовлетворяют соответственно следующим неравенствам: L 2 Н, А Н/3, М > Н/А. Обе секции расположены ортогонально друг другу. Устройство позволяет стимулировать выпадение большего количества осадков. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам искусственного изменения погодных условий, а точнее к устройствам, предназначенным для искусственного стимулирования осадков за счет воздействия на электрические характеристики облаков, и наиболее эффективно может быть использовано для стимулирования выпадения большего количества осадков из облачности, проходящей над заданной территорией, для повышения общего запаса влаги в почве и воды в водохранилищах в периоды, предшествующие наступлению засушливых сезонов, для уменьшения количества загрязняющих (экологически опасных) веществ в атмосфере (твердых частиц, растворимых в воде газов и др.) над городами за счет вымывания примесей осадками, а также для уменьшения градоопасности облаков.

Известно устройство для воздействия на электрическое состояние облаков, содержащее генератор напряжения и подсоединенный к нему электрод из электропроводящего материала, расположенный на некоторой высоте над поверхностью земли [1] . Карпов А. И., Протопопов В.А., Тихонов А.П. Способ управления атмосферными процессами, техническая система для управления атмосферными процессами, способ создания конвекционного тока в атмосфере и генератор ионов. Патент Российской Федерации N 2090057, A 01 G 15/00 от 26.06.1996 г.

Недостатком известного устройства является большая трудоемкость и дороговизна его реализации, обусловленные необходимостью измерять микромасштабные характеристики облаков в пределах их нижней границы перед тем, как будет принято решение о допустимости проведения локальных воздействий с помощью создаваемого узкого потока отрицательных ионов.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для воздействия на электрическое состояние облаков, содержащее генератор высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод из электропроводящего материала, расположенный на некоторой высоте над поверхностью земли [2]. Бухаров М.В. Способ воздействия на электрическое состояние облаков. Патент Российской Федерации N 2080776, A 01 G 15/00 от 22.08.1995 г.

Недостатком известного устройства, использованного для реализации способа [2], является сравнительно большая площадь территории, на которой размещается электрод, используемый для получения требуемого результата при воздействии на электрическое состояние облаков.

Целью изобретения является уменьшение размеров территории на которой размещается электрод при сохранении результативности воздействия на электрическое состояние облаков.

Цель достигается тем, что в устройстве для воздействия на электрическое состояние облаков, содержащем генератор высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод из электропроводящего материала, расположенный на некоторой высоте над поверхностью земли, согласно изобретению, электрод выполнен в виде двух пересекающихся и электрически соединенных секций, при этом каждая секция состоит из электрически соединенных параллельных проводников, длина, расстояние между которыми и их количество удовлетворяют соответственно следующим неравенствам: L 2H, A H/3, M > H/A, где H - высота расположения провода над поверхностью земли, L - длина каждого проводника в секции, A - расстояние между соседними параллельными проводниками в секции, М - количество параллельных проводников в каждой секции.

Кроме того, обе секции расположены ортогонально друг другу.

Необходимость использования заявленных существенных признаков объясняется следующими причинами.

1. Выполнение электрода в виде двух пересекающихся и электрически соединенных секций необходимо для того, чтобы существенно уменьшить размеры территории, над которой на определенной высоте размещается электрод из электропроводящего материала, посредством которого создается высоковольтное электрическое поле, воздействующее на электрическое состояние облаков.

2. Выполнение каждой секции из электрически соединенных параллельных проводников необходимо для улучшения локальных пространственных характеристик электрического поля, используемого для воздействия на электрическое состояние облаков.

3. Три экспериментально найденные ограничения на длину проводников (L 2 H), расстояние между ними (A H/3) и их количество (М > H/A)в каждой секции обеспечивают уменьшение размеров занимаемой территории и, одновременно, возможность получения воздействующего электрического поля с пространственными характеристиками, обеспечивающими требуемое влияние на электрическое состояние облаков.

4. Расположение обеих секций ортогонально друг другу необходимо для дополнительной минимизации размеров территории, над которой размещается электрод.

Устройство поясняется чертежами, на которых представлены: фиг. 1 - обобщенная блок-схема устройства; фиг. 2 - пример конструкции электрода.

Устройство для воздействия на электрическое состояние облаков содержит генератор 1 высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод 2 (фиг. 1), состоящий из первой 3 и второй 4 секций (фиг. 2), выполненных в виде параллельных электрически соединенных проводников. В примере конструкции электрода фиг. 2, первая 3 и вторая 4 секции состоят из пяти параллельных проводников и расположены ортогонально друг другу.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения рассмотрим конкретный пример его реализации. Для этого можно использовать известные генератор 1 высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод 2 из электропроводящего материала [2].

Высота размещения провода над поверхностью земли (а следовательно, и высота электрически изолированных опор, с помощью которых над землей размещается электрод 2) принимается равной, например 6 м. Тогда, в соответствии с принятыми ограничениями на размеры проводников в двух секциях, их длина составит, например 12 м, расстояние между параллельными проводниками, например, 1,5 м, а количество проводников в каждой секции равно, например, пяти. С целью дополнительной минимизации площади территории, необходимой для размещения электрода, обе его секции 3 и 4 располагают ортогонально друг другу.

Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал с генератора 1 высоковольтного напряжения поступает на электрод 2 принятой геометрической формы и размеров, размещенный над поверхностью земли на высоте 6 м и изолированный от нее. Вокруг электрода, выполненного из двух пересекающихся и электрически соединенных секций 3 и 4, формируется электрическое поле, которое распространяется в атмосферу и воздействует на электрически зависимые процессы в проходящих облаках. Режимы воздействий с помощью предложенного устройства принимают такими же, как и приведены в известном способе [2].

Формула изобретения

1. Устройство для воздействия на электрическое состояние облаков, содержащее генератор высоковольтного напряжения и подсоединенный к нему электрод из электропроводящего материала, расположенный на некоторой высоте над поверхностью земли, отличающееся тем, что электрод выполнен в виде двух пересекающихся и электрически соединенных секций, при этом каждая секция состоит из электрически соединенных параллельных проводников, длина, расстояние между которыми и их количество удовлетворяют соответственно следующим неравенствам: L 2 Н, А Н/3, М > Н/А, где Н - высота расположения провода над поверхностью земли, L - длина проводника в секции, А - расстояние между соседними параллельными проводниками в секции, М - количество параллельных проводников в каждой секции.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обе секции расположены ортогонально друг другу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2