朱思華
(新疆維吾爾自治區人工影響天氣辦公室,新疆 烏魯木齊 830002)
多種彈型防雹增雨火箭裝置在新疆農牧業生產中的應用
朱思華
(新疆維吾爾自治區人工影響天氣辦公室,新疆烏魯木齊830002)
摘要:人工影響天氣在現代農業中起到了減災防災的作用,尤其是在防雹抗旱過程中的作用更加明顯。文中介紹了人工影響天氣裝置以及多種彈型防雹增水火箭發射裝置的結構、工作原理、特點及在新疆農牧業生產中的應用情況。
關鍵詞:人工影響天氣作業裝置;防雹抗旱;增雨;火箭發射控制器
我國是一個自然災害頻發,而且分布范圍廣的國家,每年都因干旱、洪澇等自然災害蒙受巨大的經濟損失,給我們國民經濟的發展帶來了很大的困難,其中以干旱、冰雹等自然災害尤為嚴重。隨著氣候變暖變濕,新疆致災冰雹出現次數增加,冰雹頻發區致災冰雹的強度明顯加大。
目前,我國已有超過23個省市自治區通過飛機、高炮、火箭等人工影響天氣作業方式組織人工降雨和人工防雹,有效緩解了干旱對農業生產帶來的影響,為國家挽回了一定的經濟損失,同時,又降低了森林的火險等級,對凈化空氣也起到了較大的作用。據統計分析,人工降雨防雹可將災害損失減少40%~80%,人工降雨防雹已成為新疆農牧業生產的重要保障措施之一。
人工影響天氣主要是通過利用云和降水形成的物理原理,通過播撒催化劑來影響云內的物理和化學變化過程,最終影響地面降水,是減輕或避免氣象災害的有效措施之一。主要的冷云催化劑是AgI,使用的地面催化劑工具有飛機、高炮、火箭和地面燃燒爐等。通過作業工具將AgI、干冰等催化劑送入云中適當位置進行播撒,以達到人工增雨(雪)、防雹、消霧、消減雨、防霜等目的。截至2013年,新疆15個地(州、市)的78個縣(市)和兵團83個團(場)擁有人工防雹、增水作業點2 000余個,高炮660余門,火箭發射裝置1 000余套,地面煙爐60余套,每年發射炮彈30萬余發,火箭彈3萬余枚,動用飛機2架。其中作業飛機是通過將催化劑裝入飛機內,在云中定點部位進行播撒,均勻性高,覆蓋面廣,機動性較強。機載作業裝備主要包括AgI焰彈發射器、AgI末端燃燒器、AgI發生器、液態CO2播撒器、LN播撒器等。地面燃燒爐是使用地面發生器無需申請空域和值守,可長時間播撒,適宜山區和城市周邊增雨雪、防雹作業。利用火箭、高炮發射輸送AgI催化劑,具有播撒集中、冰核濃度高的特點,基本上能夠控制目標區范圍,特別適合于飛機難以進入的對流云人工增水和防雹作業。利用火箭發射裝置進行人工影響天氣作業是近幾年發展起來的最有效的作業方法之一,它具有維護方便,應用面廣及性能穩定等諸多優點,已成為新疆農牧業生產中防雹減災、增水抗旱,增加空中水資源利用率,改善生態環境,降低農民風險的重要技術裝備保障。
2.1結構
防雹增水火箭發射裝置主要是用來進行火箭發射前的測試并完成火箭的發射。主要由發射架和控制器構成。發射架由發射架定向器、主支撐、俯仰裝置和車載滑軌與地面固定支架組成。發射架定向器用來裝載和定向發射火箭彈的機械裝置,由軌道托架、導軌、導軌墊塊、導軌撐架、點火裝置、檔彈器等6部分組成(圖1)。由上導軌和下導軌組成一組軌道,軌道口徑由裝載火箭彈的直徑確定。發射架主支撐選用筒式結構,利用方位大旋轉盤和俯仰雙絲杠,增加移動和發射狀態的方位及俯仰的穩定性,并通過車載滑軌和地面固定支架方便實現兩者轉換。控制器是與火箭發射裝置配套使用的裝置,用來檢測發射回路阻值、提供點火電能量并控制火箭的發射。控制器外部結構由外包裝箱和內部機箱兩部分組成。內部結構主要由電源板電路、控制板電路、指示燈板電路和電瓶組成(圖2)。
2.2發射過程
整體測試:首先要進行線路測試,檢查測試線上下通道回路是否正常,各通道內阻檢查完后,可選擇某一通道,將配發的測試線接通該通道上下點火觸頭,打開發射控制器電源開關,正常指示燈亮,按下測/發轉換開關,發射電源指示燈亮,發控裝置處于發射狀態,按下發射按紐,測試線上的保險管被燒斷,說明點火電路正常。若測試各通道均正常,關閉電源。將發射架俯仰角搖至最低,便于裝填火箭彈。

圖1 地面固定火箭架
選擇適宜作業的天氣系統和云層,將與其配套的火箭彈裝入火箭發射裝置,火箭在發射架上點火升空輸送催化劑到達云中預期的部位,以此實現對云催化作業的目的。防雹增雨火箭屬于無控火箭,發射裝置的好壞與火箭飛行狀態密切相關。它提供火箭飛行彈道相應的初始速度、方位角和仰角,以便穩定飛行,并能達到預定的高度。

圖2 發射控制器實物
2.3技術指標
(1)作業方式:車載流動式、地面固定式
(2)裝載容量:芰82 mm、芰66 mm、芰56 mm人工防雹增雨火箭彈6枚
(3)點火成功率:≥99%
(4)高低射角:45°~75°
(5)方位射角地面固定式:0°~360°,車載流動式:0°~180°
2.4特點
防雹增雨火箭發射裝置有多種類型,多種彈型防雹增雨火箭發射裝置是使用效果最好、普及面最廣的一種,它是新疆人工影響天氣辦公室自主研發的防雹增雨火箭作業專用工具,具有以下特點:
(1)適用多種彈型。適用于國內大部分廠家的防雹增雨火箭彈型,能夠對陜西中天火箭有限公司生產的WR-98型、中國人民解放軍第三三零五工廠生產的HJD-82型、內蒙古北方保安民爆器材有限公司生產的RYI-6300型和國營九三九四廠生產的BL-1型等增雨、防雹火箭彈型進行檢測與發射。可以同時裝載WR-98型、HJD-82A型、RYI-6300型和BL-1型四種規格的火箭彈6枚。
(2)成本低。制作成本低,能夠有效降低購置人工影響天氣專用裝備的成本,利于廣泛推廣使用。
(3)操作簡單,性能穩定。操作簡單、性能穩定,通過簡單的技術培訓,就能學會操作方法,電路結構簡單實用,便于基層人員日常維護。
多種彈型防雹增雨火箭發射裝置自2003年開始研制以來,歷經多年的時間,期間進行了多次改進,近萬余發火箭彈的點火發射,在不斷的更新和發展中,得到了新疆各地州縣市及新疆生產建設兵團農場各級部門及基層作業人員的認可和推廣。
據統計,人影火箭作業量較大的阿克蘇地區目前已投入使用多種彈型防雹增雨火箭發射裝置200余部,塔城地區已投入使用近70余部,伊犁地區已投入使用60余部,其它地州及新疆生產建設兵團農場也已基本采用多種彈型防雹增雨火箭發射裝置進行人影火箭作業,根據當地人影作業彈藥的需求對火箭發射裝置進行定制,基本淘汰了其他廠家所匹配的專用型火箭發射裝置,全疆使用占有率已達90%以上。
近年來,隨著我國國民經濟的快速發展,水資源短缺、自然災害等問題顯得日益突出,農業部門對抗旱防雹等防災減災的需求日益迫切。我國抗旱防雹等防災減災作業規模已居世界首位,并取得了顯著的社會效益和經濟效益。在國民經濟發展的強烈推動下,我國人工影響天氣作業規模迅速發展。中國氣象局研究表明,在現有技術條件下,我國人工增雨潛力每年約2 800億m3。根據《規劃》,到2020年,我國將實現每年人工可增加降水由現在的500億m3增至600億m3以上。
播撒技術和催化劑配方的不斷研發改進,以及人工影響天氣作業裝備整體水平的發展和提高是加強人工影響天氣能力建設,提升人工影響天氣的服務效益,使人工影響天氣工作在抗旱救災、增加水資源、改善生態環境、促進經濟發展中發揮積極作用的重要技術保障。
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文章編號:1007-7782(2015)02-0021-03
中圖分類號:S23-01
文獻標識碼:B
doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.02.009