朱思華

（新疆維吾爾自治區(qū)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(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

朱思華

（新疆維吾爾自治區(qū)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(xiàn)代農(nóng)業(yè)中起到了減災(zāi)防災(zāi)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(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點及在新疆農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞:人工影響天氣作業(yè)裝置；防雹抗旱；增雨；火箭發(fā)射控制器

我國是一個自然災(zāi)害頻發(fā)，而且分布范圍廣的國家，每年都因干旱、洪澇等自然災(zāi)害蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，給我們國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了很大的困難，其中以干旱、冰雹等自然災(zāi)害尤為嚴(yán)重。隨著氣候變暖變濕，新疆致災(zāi)冰雹出現(xiàn)次數(shù)增加，冰雹頻發(fā)區(qū)致災(zāi)冰雹的強(qiáng)度明顯加大。

目前，我國已有超過23個省市自治區(qū)通過飛機(jī)、高炮、火箭等人工影響天氣作業(yè)方式組織人工降雨和人工防雹，有效緩解了干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響，為國家挽回了一定的經(jīng)濟(jì)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(jù)統(tǒng)計分析，人工降雨防雹可將災(zāi)害損失減少40%～80%，人工降雨防雹已成為新疆農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的重要保障措施之一。

1　人工影響天氣作業(yè)主要技術(shù)及裝備

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(nèi)的物理和化學(xué)變化過程，最終影響地面降水，是減輕或避免氣象災(zāi)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(jī)、高炮、火箭和地面燃燒爐等。通過作業(yè)工具將AgI、干冰等催化劑送入云中適當(dāng)位置進(jìn)行播撒，以達(dá)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(tuán)83個團(tuán)（場）擁有人工防雹、增水作業(yè)點2 000余個，高炮660余門，火箭發(fā)射裝置1 000余套，地面煙爐60余套，每年發(fā)射炮彈30萬余發(fā)，火箭彈3萬余枚，動用飛機(jī)2架。其中作業(yè)飛機(jī)是通過將催化劑裝入飛機(jī)內(nèi)，在云中定點部位進(jìn)行播撒，均勻性高，覆蓋面廣，機(jī)動性較強(qiáng)。機(jī)載作業(yè)裝備主要包括AgI焰彈發(fā)射器、AgI末端燃燒器、AgI發(fā)生器、液態(tài)CO2播撒器、LN播撒器等。地面燃燒爐是使用地面發(fā)生器無需申請空域和值守，可長時間播撒，適宜山區(qū)和城市周邊增雨雪、防雹作業(yè)。利用火箭、高炮發(fā)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(biāo)區(qū)范圍，特別適合于飛機(jī)難以進(jìn)入的對流云人工增水和防雹作業(yè)。利用火箭發(fā)射裝置進(jìn)行人工影響天氣作業(yè)是近幾年發(fā)展起來的最有效的作業(yè)方法之一，它具有維護(hù)方便，應(yīng)用面廣及性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，已成為新疆農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中防雹減災(zāi)、增水抗旱，增加空中水資源利用率，改善生態(tài)環(huán)境，降低農(nóng)民風(fēng)險的重要技術(shù)裝備保障。

2　防雹增水火箭發(fā)射裝置

2.1結(jié)構(gòu)

防雹增水火箭發(fā)射裝置主要是用來進(jìn)行火箭發(fā)射前的測試并完成火箭的發(fā)射。主要由發(fā)射架和控制器構(gòu)成。發(fā)射架由發(fā)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(fā)射架定向器用來裝載和定向發(fā)射火箭彈的機(jī)械裝置，由軌道托架、導(dǎo)軌、導(dǎo)軌墊塊、導(dǎo)軌撐架、點火裝置、檔彈器等6部分組成（圖1）。由上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌組成一組軌道，軌道口徑由裝載火箭彈的直徑確定。發(fā)射架主支撐選用筒式結(jié)構(gòu)，利用方位大旋轉(zhuǎn)盤和俯仰雙絲杠，增加移動和發(fā)射狀態(tài)的方位及俯仰的穩(wěn)定性，并通過車載滑軌和地面固定支架方便實現(xiàn)兩者轉(zhuǎn)換?？刂破魇桥c火箭發(fā)射裝置配套使用的裝置，用來檢測發(fā)射回路阻值、提供點火電能量并控制火箭的發(fā)射?？刂破魍獠拷Y(jié)構(gòu)由外包裝箱和內(nèi)部機(jī)箱兩部分組成。內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(fā)射過程

整體測試：首先要進(jìn)行線路測試，檢查測試線上下通道回路是否正常，各通道內(nèi)阻檢查完后，可選擇某一通道，將配發(fā)的測試線接通該通道上下點火觸頭，打開發(fā)射控制器電源開關(guān)，正常指示燈亮，按下測/發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，發(fā)射電源指示燈亮，發(fā)控裝置處于發(fā)射狀態(tài)，按下發(fā)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(guān)閉電源。將發(fā)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(yè)的天氣系統(tǒng)和云層，將與其配套的火箭彈裝入火箭發(fā)射裝置，火箭在發(fā)射架上點火升空輸送催化劑到達(dá)云中預(yù)期的部位，以此實現(xiàn)對云催化作業(yè)的目的。防雹增雨火箭屬于無控火箭，發(fā)射裝置的好壞與火箭飛行狀態(tài)密切相關(guān)。它提供火箭飛行彈道相應(yīng)的初始速度、方位角和仰角，以便穩(wěn)定飛行，并能達(dá)到預(yù)定的高度。

圖2　發(fā)射控制器實物

2.3技術(shù)指標(biāo)

（1）作業(yè)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(fā)射裝置有多種類型，多種彈型防雹增雨火箭發(fā)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(fā)的防雹增雨火箭作業(yè)專用工具，具有以下特點：

（1）適用多種彈型。適用于國內(nèi)大部分廠家的防雹增雨火箭彈型，能夠?qū)﹃兾髦刑旎鸺邢薰旧a(chǎn)的WR－98型、中國人民解放軍第三三零五工廠生產(chǎn)的HJD－82型、內(nèi)蒙古北方保安民爆器材有限公司生產(chǎn)的RYI－6300型和國營九三九四廠生產(chǎn)的BL－1型等增雨、防雹火箭彈型進(jìn)行檢測與發(fā)射?？梢酝瑫r裝載WR－98型、HJD－82A型、RYI－6300型和BL－1型四種規(guī)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(wěn)定。操作簡單、性能穩(wěn)定，通過簡單的技術(shù)培訓(xùn)，就能學(xué)會操作方法，電路結(jié)構(gòu)簡單實用，便于基層人員日常維護(hù)。

3　在新疆農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況

多種彈型防雹增雨火箭發(fā)射裝置自2003年開始研制以來，歷經(jīng)多年的時間，期間進(jìn)行了多次改進(jìn)，近萬余發(fā)火箭彈的點火發(fā)射，在不斷的更新和發(fā)展中，得到了新疆各地州縣市及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)場各級部門及基層作業(yè)人員的認(rèn)可和推廣。

據(jù)統(tǒng)計，人影火箭作業(yè)量較大的阿克蘇地區(qū)目前已投入使用多種彈型防雹增雨火箭發(fā)射裝置200余部，塔城地區(qū)已投入使用近70余部，伊犁地區(qū)已投入使用60余部，其它地州及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)場也已基本采用多種彈型防雹增雨火箭發(fā)射裝置進(jìn)行人影火箭作業(yè)，根據(jù)當(dāng)?shù)厝擞白鳂I(yè)彈藥的需求對火箭發(fā)射裝置進(jìn)行定制，基本淘汰了其他廠家所匹配的專用型火箭發(fā)射裝置，全疆使用占有率已達(dá)90%以上。

4　結(jié)論與展望

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源短缺、自然災(zāi)害等問題顯得日益突出，農(nóng)業(yè)部門對抗旱防雹等防災(zāi)減災(zāi)的需求日益迫切。我國抗旱防雹等防災(zāi)減災(zāi)作業(yè)規(guī)模已居世界首位，并取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)烈推動下，我國人工影響天氣作業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展。中國氣象局研究表明，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，我國人工增雨潛力每年約2 800億m3。根據(jù)《規(guī)劃》，到2020年，我國將實現(xiàn)每年人工可增加降水由現(xiàn)在的500億m3增至600億m3以上。

播撒技術(shù)和催化劑配方的不斷研發(fā)改進(jìn)，以及人工影響天氣作業(yè)裝備整體水平的發(fā)展和提高是加強(qiáng)人工影響天氣能力建設(shè)，提升人工影響天氣的服務(wù)效益，使人工影響天氣工作在抗旱救災(zāi)、增加水資源、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮積極作用的重要技術(shù)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(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.02.009