|
|
Методика искусственного инициирования внутриоблачной молнии и молнии "облако - земля" в грозовых облаках группами модельных гидрометеоров
19.12.2018
Направление научной деятельности: экологические и глобальные проблемы энергетики
Тип исследования фундаментальное
Источник финансирования: Грант №16-19-00160 "Разработка научных основ способов искусственного инициирования молнии в грозовых облаках для предотвращения катастрофических последствий воздействия молнии на наземные объекты и летательные аппараты», Российский научный фонд. Срок выполнения: 02.2016 – 12.2018 гг.
Авторы: Темников А.Г. (руководитель), Черненский Л.Л., Белова О.С., Орлов А.В., Лысов Н.Ю., Журавкова Д.С., Кившар Т.К., Калугина И.Е., Гундарева С.В., Воеводин В.В., кафедра ТЭВН, ИЭЭ
Результат
На основе экспериментальных исследований с использованием искусственных грозовых ячеек разработана методика искусственного инициирования молнии в грозовых облаках группами модельных гидрометеоров, включая возможные алгоритмы введения групп инициирующих гидрометеоров в грозовое облако и перспективные способы и средства доставки гидрометеоров внутрь грозового облака или к его границам для целенаправленной разрядки грозовых облаков и предотвращения катастрофических воздействий молнии на объекты.
Рис. 1. Инициирование нисходящего отрицательного разряда из системы искусственных грозовых ячеек с использованием групп модельных гидрометеоров.
Рис. 2. Вариант введения групп модельных гидрометеоров с использованием беспилотного летательного аппарата для искусственного инициирования внутриоблачной молнии и нисходящей молнии.
Разработаны требования к типоразмерам и параметрам семейств модельных гидрометеоров и местам их введения в грозовое облако для искусственного инициирования внутриоблачной молнии и молнии типа "облако-земля» обеих полярностей и целенаправленной разрядки грозового облака: использование нескольких групп модельных гидрометеоров сантиметрового диапазона размеров, объединяемых в протяженный массив длиной не менее 0,7 м и вводимых с использованием беспилотного летательного аппарата, артиллерийской установки со снарядами и малогабаритных ракет в наиболее перспективные места в грозовом облаке при искусственном инициировании молнии (в нижнюю (боковую) пограничную область основного отрицательного или положительного заряда грозового облака, в пространство между основными отрицательными и положительными зарядами грозового облака, в область над грозовым облаком).
Назначение и предполагаемое использование результата
Методика искусственного инициирования молнии может найти применение для защиты от воздействия молнии наиболее важных и/или особо опасных объектов, на которых обычные средства молниезащиты не применимы или могут оказаться недостаточно эффективными (например, при защите ракетных стартов, аэродромов, крупных нефтяных и газовых месторождений, крупных резервуарных парков, атомных электростанций и т.п.).
Публикации
1. А.G. Temnikov, L.L. Chernensky, A.V. Orlov, N.Y. Lysov, O.S. Belova, T.K. Gerastenok, D.S. Zhuravkova, Application of artificial thunderstorm cells for the investigation of lightning initiation problems between a thundercloud and the ground // Thermal engineering. 2017, Volume 64, Issue 13, pages 994-1006
2. Temnikov A.G., Chernensky L.L., Orlov A.V., Lysov N.Y., Belova O.S., Zhuravkova D.S., Kivshar T.K., Artificial initiation of lightning in thunderclouds by model hydrometeor groups // Russian Electrical Engineering. 2018, Volume 89, Issue 8, pages 484-489
3. Temnikov A.G., Chernensky L.L., Orlov A.V., Lysov N.Y., Belova O.S., Kivshar T.K., Zhuravkova D.S., Influence of model hydrometeors on initiation of discharge phenomena between artificial thunderstorm cells of different polarity // IEEE 2018 International