Принципът на действие на хигроскопичните реагенти се заключава в разрушаване структурата на облака с помощта на хигроскопичните частици, които като се обводняват нарастват по-бързо и до по-големи размери, в сравнение с обикновените капки на облаците. Но, тъй като в реална ситуация става дума за конкуренция между естествените ядра на кондензацията и привнесените изкуствени ядра, при това конкуренцията е усложнена от постоянно променящите се условия на възходящия поток, за успеха на въздействието трябва да се вземат под внимание множество фактори, свързани с произхода и мощността на облака, фоновите концентрации на ядрата на кондензацията. Отчитайки тези условия се извършва числено моделиране, резултат от което са данните за дисперсността и мястото на вкарване на хигроскопичния реагент. Между впрочем, при провеждане на въздействието съставът на хигроскопичната частица практически не е важен – това може да бъде всякакво вещество със средна хигроскопичност (CaCl2, NaCl, KCl и т.н.). Типични резултати от моделирането са представени на диаграмата за хода на интензивността на валежите за случай с конкретен облак.
- мощност Н = 4.1 км1 - без въвеждане на частици2 - частици с r0 = 0.5 мкм3 - 1.0 мкм4 - 1.5 мкм
Въпреки че ситуацията силно се променя при изменение на параметрите на облака, може да бъде констатирано, че най-изразен ефект възниква за хигроскопични частици с радиуси около 1 мкм. В общия случай частиците с радиуси под 0.5 мкм не работят (по-точно, ефект от тяхното въздействие ще има за много мощни, над 7 км, облаци, които се срещат достатъчно рядко). За частици много по-малки от 0.5 мкм при болшинството случаи ще се наблюдава обратен ефект – стабилизация на облака, тъй като при тяхното обводняване ще се образуват капки, които не са способни на по-нататъшно нарастване и седиментация.
Доскоро в света за въздействие с хигроскопични реагенти е използван само един способ за формиране на частици – пиротехнически. В рамките на тази практика компания „Стройпроект” произвежда два варианта на генератори, които се разполагат на борда на самолет. Спектърът от аерозоли, генерирани от тези генератори, не се различава от спектъра на прилаганите в света аналози, но, като всички останали генератори от този тип той се характеризира с ниско съдържание на частици с ефективни размери.
Добив на хигроскопични частици на грам реагент (TSI aerosol electrometer USA and OIS „Delta” Russia) Обдухване на генератора 45 м/сек
Частици на грам състав за генератори
Диаметър нм
Loza 500/1000
Южно-африкански
Руски
4.2
0
537
1611
5.6
322
2310
200
7.5
743
0
2095
10
1437
1402
951
13
225
2198
293
18
14
0
457
24
360
0
352
32
101
696
209
42
0
164
164
56
52
30
0
75
0
496
0
100
52
219
81
130
240
195
82
180
250
287
276
240
175
167
239
320
51
83
130
420
29
69
68
560
20
9
47
750
11
12
15
1220
1
0
0
1830
0
0
0
2730
0
0
0
4090
0
0
0
6110
0
0
0
9140
0
0
0
Ако приемем, че диапазонът от размери до 180 нм абсолютно води до стабилизация на облака, диапазонът от 240-420 нм условно е неутрален, а диапазонът над 500 нм спомага за деструкция на облака, тогава се получава следния резултат:
Работи за намаляване на валежите
Неутрално
Работи за увеличение на валежите
Loza 500/1000
92.6 %
6.2%
0.79 %
Южно-африкански
96.2%
3.6%
0.23%
Руски
93.1%
6.1%
0.85%
По такъв начин ефективността на всички прилагани пиротехнически средства е крайно ниска и относително близка, независимо от използвания състав. Може да има някакви ефекти за увеличаване на валежите, но това се отнася само за облаци с висока вертикална мощност (от които вече вали дъжд). Нашата оценка за ефективността на увеличаването на валежите по този способ на въздействие е, че тя е 10 - 15%.
Едновременно с разработването на пиротехнически средства за генерация хигроскопичен аерозол компанията разработва и алтернативна технология – внасяне в облака на предварително образуван прах на сол (натриев хлорид). Този способ има две предимства:
-в облака се вкарва прах на солта точно този размер, който е максимално ефективен;
-напълно липсват паразитните ефекти на дребната фракция на хигроскопичния аерозол.
Разработваната технология за получаване на прах и за средствата за неговото доставяне (ракета с максимална височина 1,5 км, която вкарва солта във възходящия поток, образуващ облака) е съвсем нова. Тази технология няма аналози в света, но към настоящия момент не сме направили необходимата проверка в реални условия.
Според нашите оценки, резултат от използването на тази технология трябва да бъде падането на дъжд от кълбест облак с вертикална мощност повече от 3,5 км (така наречения „спускателен механизъм за дъжд”). По предварителни оценки за това трябва да бъдат изразходвани около 20 кг реагент (20 ракети) и резултатът трябва да бъде цялостно изваляване на облака във вид на дъжд, около 50 - 80 мм/час. Освен това, количеството на дъждовната вода може да се измерва с десетки килотона.
Тактико-технически характеристики на изделието „Лоза-5”:
Loza-5
Калибър на двигателя, мм
55
Калибър на контейнера, мм
60
Пускова установка
Стандарт на „Лоза 2/3”
Надкалибрена част с реагент, мм
1460
Дължина на надкалибрената част, мм
530
Тегло на ракетата, кг
5.200
Тегло на реагента (натриев хлорид), кг
2.000
Ядра на кондензация на грам реагент
1.0 • 1012
Ядра на кондензация на изделие
1.0 • 1015
Максимална далечина, км
4
Максимална височина, км
3
Време на работа на двигателя, сек
2
Работна температура,
0C
-5 +50
Гаранция, години
3
Кристали на солта, използвани в предната част на системата „Лоза-5” под микроскоп
Разпределение според размерите на използваната сол. Максимумът на разпределението се пада на величината 1.7 мкм
Ориентировъчни траектории на полета на изделието „Лоза-5”. Внасянето на реагента е чрез взрив, под облака, приблизително на височина
1,5 км
Графика на тягата на двигателя на ракетата „Лоза-5”
Остатъци от ракета „Лоза-5” след разпръскване на реагента и самоликвидация
