[發明專利]一種低附帶損害的增雨消雹炮彈

在審

• 申請號: 202210283230.8
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114623731A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王雨時;糜晨曦;聞泉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F42B12/46
• 分類號: F42B12/46;A01G15/00;C06B33/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

本發明公開了一種低附帶損害的增雨消雹炮彈，包括引信體、引信傳爆管、增雨催化劑、炸藥裝藥和彈體。裝有引信傳爆管的引信體固定在彈體的口部，增雨催化劑和炸藥裝藥設置于彈體內，引信傳爆管的底部與炸藥裝藥的頂部之間設有一紙墊，所述炸藥裝藥采用感度接近于特屈兒的非鋁炸藥。本發明通過合理替換炸藥裝藥的種類，在保證換藥后炮彈的增雨消雹性能不受影響的前提下，解決了現有增雨消雹炮彈存在發射安全性隱患、易使未爆彈在落地時意外發火引起火災的問題，降低了炸藥感度，提高了增雨消雹炮彈的安全性，杜絕了火災隱患，從而降低了增雨消雹炮彈的附帶損害。

技術領域

本發明屬于人工影響天氣用增雨消雹炮彈技術領域，具體涉及一種低附帶損害的增雨消雹炮彈。

背景技術

云是一種過冷卻水汽在空中的懸浮物，降水的形成不僅僅取決于云中水汽的含量，同時還決定于云中供水汽凝結的凝結核的多少。即使云中水汽含量特別大，若沒有或僅有少量的凝結核，水汽是不會充分凝結的，也不能充分地下降。即使有的小水滴能夠下降，也終會因太少太小，而在降落過程中中途蒸發。而產生冰雹的主要條件是：云中要有上下強烈運動的氣流，并且蘊涵大量水分。只有這樣，云中小的冰雹胚胎才有發展成冰雹的足夠水分供應，才有充分的機會捕捉云中水分使自身不斷增大。

傳統增雨消雹炮彈的增雨消雹作用理論上依賴于彈內裝填的冷云催化劑，目前的冷云催化劑都選為了碘化銀。在積雨云層中產生碘化銀氣溶膠的方法主要有燃燒法與爆炸法。雖然有人認為燃燒法效果好于爆炸法，但由于要炸碎彈體從而防止殘余彈體從空中墜落形成危害，所以對于增雨消雹炮彈而言只能采用爆炸法，即將約1 g的碘化銀裝于炮彈裝藥內，通過爆炸驅散碘化銀催化劑形成大量碘化銀微粒，這些微粒會隨氣流運動進入云中形成大量冰核，以供云中水汽充分凝結，進而實現增雨的目的。消雹的原理與增雨的原理類似，只要增雨消雹炮彈向云中播撒量催化劑的量足夠，以產生大量冰晶，迅速形成更多的水滴或冰粒，造成同雹胚競爭水分的優勢，從而抑制雹塊的增長，實現消雹的目的。

此外，增雨消雹炮彈爆炸的沖擊波在傳播過程中還會形成擾動氣流場，強烈的氣體擾動會改變云中原來的上升氣流，從而破壞降水粒子與上升氣流的平衡，導致粒子集中下落。該特性既可實現增雨，也能促使尚未形成冰雹的云提前降水而崩潰，實現消雹。

增雨消雹炮彈的增雨和消雹性能與炸藥裝藥的爆炸效應直接相關。炸藥裝藥的爆壓越高，爆炸時驅動碘化銀催化劑的速度就越快，爆炸形成的碘化銀微粒數量和覆蓋范圍就越大，碘化銀催化劑成冰核率就越高，冰核吸收云中水汽進而產生更多的水滴或冰粒，炮彈增雨效果就越好；同時，碘化銀催化劑成冰核率越高，云層中形成的水滴或冰粒就越多，同雹胚競爭水分的優勢就越大，抑制雹塊的增長從而實現消雹的效果就越好。此外，炸藥裝藥的爆壓越高，增雨消雹炮彈爆炸形成的擾動氣流就越強，對降水粒子與上升氣流平衡的破壞效果就越好，進而導致更多的降水粒子集中下落，促使尚未形成冰雹的云提前降水而崩潰，更好地實現增雨和消雹。因此，炸藥裝藥的選用過程中，其爆壓特性是需要優先保證的。而炸藥裝藥的其他特性，如燃燒特性以及殼體破片殺傷特性，則會帶來各種附帶損害，應盡可能規避掉。

傳統增雨消雹炮彈由國庫積存的軍用炮彈改制而來，原軍用炮彈裝有鋁粉，用以實現對目標的燃燒特性。軍用炮彈改制成增雨消雹炮彈，就沿用了原有鈍黑鋁裝藥。鈍黑鋁裝藥由70%～80%的鈍化黑索今和20%～30%的片狀鋁粉混制而成，鋁粉具有燃燒特性，若意外形成未爆彈而落入干旱地區植被，此時引信再發火就很可能會引起火災，造成不必要的附帶損害。而且由于鈍黑鋁裝藥的摩擦感度（68%）和沖擊感度（40%）均遠高于安全臨界炸藥特屈兒，所以還有發射安全性隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低附帶損害的增雨消雹炮彈，以解決現有增雨消雹炮彈存在發射安全性隱患、易使未爆彈在落地時意外發火引起火災的問題。