專利名稱：聲激發(fā)人工降雨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲激發(fā)人工降雨裝置，確切地說，涉及一種利用渦輪或渦扇類燃?xì)廨啓C(jī)作為動力的聲激發(fā)人工降雨裝置。
我國幅員遼闊，地質(zhì)地理?xiàng)l件復(fù)雜，氣候條件異常多高，自然環(huán)境脆弱，經(jīng)常遭受多種自然災(zāi)害的侵襲。其中干旱是久晴、高溫、持續(xù)少雨或不雨的氣象災(zāi)害，在我國廣大地區(qū)，尤其是華北、西北地區(qū)，一年四季都會發(fā)生旱災(zāi)，尤以春旱影響危害最甚。為了盡可能減少旱災(zāi)的損失，現(xiàn)在一般采用飛機(jī)人工降雨作為一種有效技術(shù)手段，它是采用在空中散布干冰一類人工降雨劑使云霧凝聚成雨滴而降落下來。實(shí)施時(shí)，需要由飛機(jī)上天散播相當(dāng)數(shù)量的降雨劑，費(fèi)用高昂，且覆蓋面也相當(dāng)有限。
本發(fā)明的目的是提供一種聲激發(fā)人工降雨裝置，該裝置不需飛行員駕機(jī)上天，可由地面遙控操作，也不需使用干冰此類降雨劑，造雨費(fèi)用相對較低。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的包含有浮體和吊艙，浮體是用耐高溫的鋁合金制成的薄鋁箔作為包皮蒙裹框架而制成的硬殼式浮傘，其特征在于吊艙里安裝有把所排廢氣導(dǎo)入浮體內(nèi)作為升降浮力源的航空用小型渦輪型或渦扇型燃?xì)廨啓C(jī)，在燃?xì)廨啓C(jī)尾部安裝的以其所排高速氣流作為激震動力的大功率氣笛，以及與燃?xì)廨啓C(jī)同軸的稀土永磁電機(jī)、螺旋漿及其控制裝置構(gòu)成的受控電傳動裝置。
本發(fā)明是利用小型航空用輔助燃?xì)廨啓C(jī)作為動力源，將排出的高溫廢氣作為浮體的充氣介質(zhì)，同時(shí)用其驅(qū)動超輕型稀土永磁電機(jī)作為浮體的水平驅(qū)動力，再配以智能化含儀表控制裝置構(gòu)成本發(fā)明的運(yùn)載部分；安放在燃?xì)廨啓C(jī)尾部、利用其排出的高速氣流作為激震動力驅(qū)動的大功率聲發(fā)生器——?dú)獾眩瑒t構(gòu)成本發(fā)明的工作機(jī)理與在空中播撒干冰致雨是相似的，只不過是利用聲激發(fā)技術(shù)使云霧受激而凝聚成雨。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便安全，造雨成本相對較低，因不需要消耗干冰此類降雨劑，且因超強(qiáng)聲場的作用范圍相當(dāng)大，其造雨面積也要比撒播人工降雨劑的方法要大得多?？傊景l(fā)明是一種頗具應(yīng)用普及前景的人工改造氣候環(huán)境裝置。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
參見
圖1，本發(fā)明包括有浮體1和吊艙2，浮體1是用耐高溫的鋁合金制成很薄的鋁箔作為包皮蒙裹框架而制成的硬殼式浮傘，也可以采用耐高溫的尼龍綢或其他織物制成可折疊的軟式浮球，前者可耐高溫達(dá)400℃以上，后者也可達(dá)300℃，可依工作環(huán)境和需要選擇之。在吊艙2里安裝有燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組3，它是由小型航空用蝸輪型或蝸扇型輔助燃?xì)廨啓C(jī)31，在燃?xì)廨啓C(jī)31尾部安裝的、以其所排高速氣流作為激震動力的大功率氣笛32，與燃?xì)廨啓C(jī)31同軸的超輕型高速稀土永磁電機(jī)33、螺旋漿34、燃料箱35和控制裝置36所組成。其中小型航空用燃?xì)廨啓C(jī)31可選用GTP30或其他國產(chǎn)機(jī)組，它們的排氣溫度可控制在200～450℃之間選擇調(diào)節(jié)，把其所排高溫高速廢氣導(dǎo)入浮球內(nèi)可作為本發(fā)明裝置的升降浮力源，一旦其升入高空，可將該高速氣流作為激震動力驅(qū)動其尾端的超大功率氣笛32。噴氣發(fā)動機(jī)本身就具有使人驚心動魄的發(fā)聲能力，只是以往這種“特異功能”未見有人加以利用而已。本發(fā)明就是利用該高速氣流使該大功率氣笛發(fā)出對云霧里水滴凝聚敏感的強(qiáng)大聲波，該氣笛發(fā)聲功率為普通氣笛的幾百倍至上萬倍，從而在高空云層中建立起一個(gè)超強(qiáng)聲波場，該聲波場的范圍內(nèi)，云層中的水珠微滴受聲激發(fā)而互相共振，從而使微滴凝聚而直徑增大，最后逐漸降落地面。該氣笛的另一工作關(guān)鍵是要使其發(fā)聲頻率處在凝聚水滴而致雨的敏感范圍內(nèi)，這可以通過改高燃?xì)廨啓C(jī)的工況而改變?nèi)細(xì)饬鲄?shù)來調(diào)節(jié)之。與燃?xì)廨啓C(jī)31同軸的超輕型高速稀土永磁電機(jī)33、螺旋漿34則為本發(fā)明的水平驅(qū)動裝置?？刂蒲b置36則由機(jī)電一體化的32位機(jī)載計(jì)算機(jī)作為控制主機(jī)，其中插有浮行狀態(tài)參數(shù)采集單元組和噴氣執(zhí)行單元組，并可接收地面控制裝置的遙控指令工作，配設(shè)有工業(yè)控制介面作為接口。
本發(fā)明利用聲激發(fā)技術(shù)使云霧微滴凝聚成的機(jī)理與播撒干冰致雨是相同的。第一發(fā)明人早年曾在法國進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)而獲得成功，只是當(dāng)時(shí)尚不具備有相應(yīng)的裝置能將強(qiáng)大的發(fā)聲設(shè)備升入高空，而未能進(jìn)行高空試驗(yàn)。如今采用的小型航空用輔助燃?xì)廨啓C(jī)則有一箭雙雕之功效。它功率大、重量輕、本身就是用于航空飛行的，利用其排出的熱空氣充入具有足夠大容積的浮體，就會產(chǎn)生相當(dāng)大的浮力而升起吊倉，且只要通過控制燃?xì)廨啓C(jī)排出的廢氣溫度，就可控制浮體的浮力，由此獲得本發(fā)明裝置的升降驅(qū)動力；水平驅(qū)動力則由燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣產(chǎn)生的負(fù)壓牽引力、燃?xì)廨啓C(jī)排出的熱氣流反作用力和螺旋漿轉(zhuǎn)動推力所共同合成的。此外，產(chǎn)生聲效應(yīng)的大功率氣笛的激震動力也是由該燃?xì)廨啓C(jī)排出的高速氣流所承擔(dān)的，且可通過改高燃?xì)饬鲄?shù)而在一定范圍內(nèi)調(diào)整氣笛的發(fā)聲頻率，從而使其發(fā)聲于致雨敏感的頻率范圍，在雨層建立超強(qiáng)聲波場。本發(fā)明就是利用強(qiáng)大聲波的共震激發(fā)，使天空中飄浮的云霧微滴碰撞而凝聚，再使微滴直徑加大，按照司托克沉降公式，微滴沉降速度以直徑增加倍數(shù)的二次方速度增加，在下降過程中，微滴又不斷互相碰撞而使直徑越來越大，成為雨滴而降落地面。
本發(fā)明不需使用飛機(jī)上天，可以在地面遙控，造雨時(shí)只消耗燃料，沒有其他諸如降雨劑等附加開銷，費(fèi)用較低，操作過程比較安全、簡便，是一種頗具應(yīng)用前景的新型改造自然環(huán)境的裝備。
權(quán)利要求
1.一種聲激發(fā)人工降雨裝置，包括有浮體和吊艙，浮體是用耐高溫的鋁合金制成的薄鋁箔作為包皮蒙裹框架而制成的硬殼式浮傘，其特征在于吊艙里安裝有把所排廢氣導(dǎo)入浮體內(nèi)作為升降浮力源的航空用小型渦輪型或渦扇型燃?xì)廨啓C(jī)，在燃?xì)廨啓C(jī)尾部安裝的以其所排高速氣流作為激震動力的大功率氣笛，以及與燃?xì)廨啓C(jī)同軸的稀土永磁電機(jī)、螺旋漿及其控制裝置構(gòu)成的受控電傳動裝置。。
2.如權(quán)利要求1所述的聲激發(fā)人工降雨裝置，其特征在于上述受控電傳動裝置是由小型航空用輔助燃?xì)廨啓C(jī)、超輕型高速稀土永磁電機(jī)和其控制裝置所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的聲激發(fā)人工降雨裝置，其特征在于由小型航空用燃?xì)廨啓C(jī)及其尾部安裝的、利用其排出的高速氣流作為激震動力驅(qū)動的大功率發(fā)生器——?dú)獾褬?gòu)成大功率聲發(fā)生器。
4.如權(quán)利要求1所述的聲激發(fā)人工降雨裝置，其特征在于小型航空用輔助燃?xì)廨啓C(jī)可選用國產(chǎn)機(jī)組型號為GTP30的產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求1所述的聲激發(fā)人工降雨裝置，其特征在于其中浮體可以采用耐高溫尼龍制成的可折疊的軟式浮球。
全文摘要
一種聲激發(fā)人工降雨裝置，包括有浮體及吊艙，在吊艙內(nèi)安裝有把其所排廢氣導(dǎo)入浮體內(nèi)作為升降浮力源的小型航空用燃?xì)廨啓C(jī)，在燃?xì)廨啓C(jī)尾部安裝的、以其所排高速氣流作為激震動力的大功率氣笛，以及與燃?xì)廨啓C(jī)同軸的稀土永磁電機(jī)、螺旋漿及其控制裝置。該裝置利用聲激發(fā)技術(shù)，使高空云霧微滴受激而凝聚成雨。裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用安全方便，造雨成本相對較低，且降雨范圍大。
文檔編號A01G15/00GK1157092SQ9610105
公開日1997年8月20日 申請日期1996年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月13日
發(fā)明者汪德昭, 石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗(yàn)廠