Аликин В. Н., Соколовский М. И., Голубчиков В. Б., Стрельников В. Н.,
г. Пермь

УДК 662.3

ИННОВАЦИОННЫЕ НАУКОЁМКИЕ ПРОЕКТЫ
НА ОСНОВЕ АЭРОЗОЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

(презентация)

Рассмотрен трансфер аэрозольных технологий в народное хозяйство в виде наукоёмких инновационных проектов. Реализовано три направления применения аэрозолей: тушения пожаров на основе генераторов огнетушащего аэрозоля; для воздействия на атмосферные явления российской ракетной технологией; некорневой подкормки растений, обработки семян и борьбы с вредителями и болезнями.

В процессе конверсии твёрдотопливного ракетного двигателестроения в народном хозяйстве целесообразно использовать аэрозольные технологии, так как диапазон варьирования твёрдотопливных композиций для генерации аэрозолей чрезвычайно широк. При этом реализуются уникальные свойства твёрдотопливных композиций [1]. В настоящее время наиболее широко аэрозольные технологии используются для тушения различных пожаров, в том числе повышенной сложности. На основе фундаментально-прикладных исследований выявлены механизмы аэрозольного пожаротушения и разработаны практические рекомендации по применению пожаротушащих генераторов. В настоящее время серийно производятся генераторы второго поколения с отсутствием пламени при горении состава и пониженной температурой аэрозоля на выходе из генератора. В г. Перми это генераторы под торговой маркой «Оса» и «Агат» [1]. Практическая эксплуатация данных генераторов на разных объектах и анализ статистических данных по их применению подтвердили их высокую эффективность в том числе и при работе по назначению, а также простоту и удобство при эксплуатации. Вместе с тем, в ряде случаев, аэрозольные технологии, как объемный способ тушения, могут не дать ожидаемого результата. Недостатки устраняются, когда используется импульсное порошковое пожаротушение с зарядами твердого топлива для быстрой доставки огнетушащего порошка в очаг горения, а максимальный эффект достигается комбинированной технологией аэрозольно-порошковой. Экспериментально установлено, что импульсные порошковые модули способны решать такие сложные задачи, как тушение «затенённых» зон, причём даже на значительном расстоянии от изделия, что существенно расширяет область их применения и дает возможность сократить в 2 – 3 раза количество требуемых типовых пенных огнетушителей [2].

Другим направлением применения аэрозолей является воздействие на различные атмосферные явления, в первую очередь для предотвращения образования града. Технология основана на введении в облака большого числа частиц реагента – иодистого серебра, который играет роль искусственных зародышей града и провоцирует выпадение осадков в виде дождя. В итоге, разработано семейство противоградных ракет нового поколения «Алан», технические характеристики которых приведены в работах [2, 3]. Изделие состоит из собственно ракеты и порохового аккумулятора давления для «минометного» старта из пусковой установки. Проведено совмещение функций активного аэрозоля и заряда для создания тяги изделия, что позволило существенно повысить тактико-технические характеристики противоградной ракеты и упростить её конструкцию. Испытания противоградного комплекса «Алан» в Южном федеральном округе подтвердили высокую эффективность воздействия на градовые процессы благодаря точности, оперативности и массированности обстрела.

Целесообразно применять аэрозоли, генерируемые твердым топливом, в биосфере, прежде всего в агросекторе. Подача растению макро- и микроэлементов через стебель и лист базируется на фундаментальных исследованиях использования углекислого газа для повышения ускорения их роста [4]. На основе минеральных составляющих (калиевой селитры, карбонатов и т.п.) синтезированы составы, которые при горении на воздухе выделяют нужные продукты в виде аэрозоля – газовой и твёрдой фаз. При этом твердая фаза содержит соединения в виде макро- и микроэлементов, которые необходимы семенам и растениям, а газовая составляющая в целом соответствует составу атмосферного воздуха, за исключением углекислого газа – его генерируется в пять раз больше. Спроектирована и серийно выпускается композиция «ПАРНИК», которая в качестве базовых композиций содержит нитрат калия, сульфаты марганца, цинка и меди, молибдат аммония, суперфосфат, борную кислоту и т. п. Технология применения комплекса заключается в сжигании шашки композиции на плантации, где растут растения, либо в герметичных помещениях хранения семян согласно разработанным рекомендациям по итогам экспериментальных исследований. Проведённые исследования по выращиванию растений в закрытом и открытом грунтах, обработки семян, оценки борьбы с болезнями и вредителями растений подтвердили высокую эффективность и экономичность аэрозольной нанотехнологии.

Литература

  1. Аликин В.Н., Кузьмицкий Г.Э., Степанов А.Е. Автономные системы аэрозольного пожаротушения на твердом топливе. – Пермь: Перм. научн. центр УрО РАН, 1998. – 148 с.
  2. Пороха. Топлива. Заряды. Том II. Заряды народохозяйственного назначения / В.Н. Аликин, А.М. Липанов, С.Ю. Серебрянников, М.И. Соколовский, В.Н. Стрельников. – М.: Химия, 2004. – 202 с.
  3. Соколовский М.И., Талалаев А.П., Конюхов И.В. Разработка противоградного изделия нового поколения «Алан» // Известия РА РАН. – М. – 2003. – Вып. 1 – С. 42 – 44.
  4. Голубчиков В.Б., Шарупич В.П. Аэрозольная некорневая подкормка растений как способ энергосбережения в теплицах России // Сб. республ. произв.-научн. Ассоциации «Теплицы России». – 2002. – № 2 – С. 15 – 24.