Содержание к диссертации
Введение
1 Измерение электропроводности и ее переменной составляющей в зонах горения 22
1.1 Обоснование необходимости разработки экспериментальных методов исследования быстрой ротекающих нестационарных процессов горения 22
1.1.1 Анализ существующих представлений о пульсациях в зонах горения 22
1.1.2 Протекание некоторых газофазных химических реакций в автоколебательном режиме 25
1.1.3 Анализ результатов по электрофизическим методам исследований процессов горения 27
1.2 Регистрация электропроводности в приборе постоянного давления 30
1.2.1 Метод и результаты определения интегральной электрической проводимости зон горения 30
1.2.2 Распределение электрической проводности по фазам зоны горения... 37
1.3 Электрофизический метод регистрации высокочастотных колебательных процессов 42
1.3.1 Сущность метода 42
1.3.2 Результаты исследований для звукового диапазона частот 47
1.3.3 Ультразвуковые микроколебания , 54
2 Вибрационное горение твердотопливных элементов с каналом в камерах модельных ракетных двигателей 59
2.1 Понятие вибрационного горения, его причины и методы прогнозирования 59
2.2 Методика исследований внутрикамерных высокочастотных волновых процессов и других характеристик 64
2.3 Связь колебательных процессов в зонах горения с возникновением вибрационного горения одинарных элементов с цилиндрическим каналом 69
2.3.1 Резонансные явления при тангенциальных модах колебаний 69
2.3.2 Продольные волны при различной кратности собственных частот топлива с акустическими частотами 75
2.3.3 Нерасчетные волны давления с дробными модами 79
2.4 Горение элементов с нецилиндрическим каналом 81
2.5 Вибрационное горение при наличии нескольких элементов в камере 85
2.6 Особенности вибрационного горения в двигателях со встречными газовыми потоками 87
2.6.1 Испытания в двигателях с разным расположением сопла 87
2.6.2 Волновые явления при повышенных давлениях 90
2.7 Эффективные способы стабилизации внутрикамерных процессов 97
2.7.1 Увеличение рассогласования между собственными частотами топлив и акустическими частотами полости канала заряда 97
2.7.2 Использование дисилицида титана в качестве перспективного стабилизатора горения 100
2.7.3 Противорезонансные устройства на основе высокопористых проницаемых ячеистых материалов 105
2.7.4 Другие способы стабилизации 111
2.8 Основы диагностики и прогнозирования режимов работы ракетных двигателей с учетом знания собственных частот топлив, особенностей заряда и двигателя 116
Выводы 119
3 Низкочастотные неакустические режимы горения 121
3.1 Общие сведения 121
3.2 Результаты исследований низкочастотных волн давления в камере сгорания 122
3.3 Изучение механизма возникновения пульсаций давления методом измерения колебаний электропроводности продуктов горения.. 127
3.3.1 Установка для регистрации электропроводности 127
3.3.2 Экспериментальные результаты 129
4 Использование нестационарных режимов горения для народного хозяйства 136
4.1 Виброволновой способ повышения добычи нефти с помощью порохового генератора давления для скважин 136
4.1.1 Перспективы совершенствования термогазохимического способа обработки газонефтеносных пластов 136
4.1.2 Модернизация аккумулятора давления для скважин АДС-6 139
4.1.3 Испытания топливных элементов в стендовых условиях 144
4.1.4 Методика и результаты опытно-промысловых испытаний в нефтедобывающих скважинах 151
4.1.5 Перспективы дальнейшей доработки устройств для виброволнового воздействия на призабойную зону пласта 160
4.2 Исследования в области создания средств отпугивания птиц от самолетов и других объектов 170
4.2.1 Современные средства защиты от вызванных птицами биоповреждений 170
4.2.2 Изучение колебательных составляющих звукового давления в воздухе за соплом двигателя 173
4.2.3 Предварительные результаты исследований влияния вибрационного горения и факела на поведение птиц 179
4.3 Источники сейсмических сигналов 182
4.3.1 Обоснование использования высокоэнергетических конденсироных систем для возбуждения сейсмических сигналов , 182
4.3.2 Результаты предварительных исследований в стендовых условиях 187
4.3.3 Испытания опытных образцов источников многократного излучения на земле, под водой и в скважинах 195
4.3.4 Наземные испытания опытных образцов источников однократного излучения на сейсмическом профиле 198
4.4 Возможности использования вибрационного горения для воздействия на некоторые атмосферные явления 208
4.5 Вибрационное воздействие на некоторые материалы 211
Заключение 218
Список использованных источников 221
Приложения 232
- Регистрация электропроводности в приборе постоянного давления
- Методика исследований внутрикамерных высокочастотных волновых процессов и других характеристик
- Результаты исследований низкочастотных волн давления в камере сгорания
- Исследования в области создания средств отпугивания птиц от самолетов и других объектов
Регистрация электропроводности в приборе постоянного давления
Для регистрации интегральной ЭП, включающей общую ЭП К-фазы и Г-фазы, было предложено использовать образцы ВКС с несгорающими электродами, имеющими постоянный контакт с этими фазами. Оптимальной представилась конструкция, состоящая из цилиндрической канальной шашки, к торцам которой с помощью эпоксидной смолы и полиэтиленпропилена приклеивали круглые стальные электроды.
Образцы изготавливали обработкой топливных заготовок. Для МСТ отбирали топливную массу непосредственно из смесителя. Размеры испытуемых образцов: наружный диаметр -36 мм, диаметр канала—10 мм, длина - от 7,5 до 45 мм. Для оценки величин ак и аг относительно друг друга были предложены образцы со ступеньками, имеющие внешние кольцевые зазоры между шашкой и электродами толщиной 0,25 мм.
Подготовленные к испытаниям образцы показаны на рис, 1.2.1. Горение образцов без зазоров происходило только по каналу. При достижении фронтов горения зазоров контакт с К-фазой прерывался. Предполагалось, что горение далее должно продолжаться по каналу и по торцам.
Следует отметить, что в наружном бронирующем покрытии по месту зазоров были предусмотрены щели, улучшающие проникновение пламени в зазоры. Ширина их была выбрана на основании следующих соображений. Во-первых, она должна быть минимальной для изучения процессов в Г-фазе вблизи поверхности горения. Во-вторых, она не должна быть меньше критического размера, при котором может наступать незавершённость физико-химических реакций вследствие несоответствия их ширины характерному размеру зоны горения, который, в свою очередь, зависит от протяжённости зоны полного выделения химической энергии.
Размеры последней также повлияли и на выбор образцов - они должны быть максимально возможными применительно к ППД (черт. ОК 1142), куда помещали вставку с закреплёнными образцами и проволочкой для воспламенения.
Испытания осуществляли в атмосфере азота при нормальной температуре образцов и давлениях 1 ... 10 МПа. Окончательные результаты получали из 5 ...7 параллельных опытов путем построения средней кривой ЭП - время и нахождения характерных точек в различные моменты времени.
На рис. 1.2.2 показана схема замера, используемая при проведении испытаний. Принцип её работы состоял в следующем. Предварительно на электроды подавали напряжение 7 ... 10 В. После воспламенения образца от накалённой проволочки между ними возникал электрический ток, регистрируемый осциллографом. При недостаточной чувствительности его гальванометра использовали усилитель. Отклонение луча гальванометра калибровали с помощью магазина сопротивлений.
Для объяснения результатов измерений образцов без зазоров воспользуемся упрощенным электрическим аналогом процесса горения по постоянному току (рис. 1.2.3). Интегральная электрическая проводимость в этом случае запишется в виде: где г, I — радиус и длина канала образца при горении, ако hK — средняя удельная ЭП и эффективная толщина К- фазы, тго, апэо — средние удельные ЭП Г-фазы и приэлектродной зоны, hm — эффективная толщина этой зоны.
Следует отметить, что при определении ЭП не учитывается изменение тк0 и стго, hK и hm во времени, газодинамические эффекты, связанные с истечением продуктов горения через отверстие верхнего электрода, нестационарные процессы в зонах горения, а также взаимное влияние заряженных частиц друг на друга в Г-фазе.
Если стпэ » с, то по характеру изменения ЭП во времени можно судить о наиболее электропроводной фазе в зонах горения. Если т г , то основная ЭП обусловлена процессами в К-фазе, если сг г , то в Г-фазе.
Для обоснования метода замера ЭП была проведена оценка приэлектродных эффектов, т.е. эффектов на границе контакта зоны горения с электродами и вблизи их, связанных с физико-химическими процессами (температурным градиентом и взаимодействием продуктов горения с электродами).
Расчёты показали, что для образцов с -С— 15 мм теплопотери за счёт нагрева электродов составляют не более 10 ... 15 % от энергии сгорания ВКС. В связи с тем, что изменение должно соответствовать этим теплопотерям, можно считать его незначительным за счёт этого фактора. Если приэлектродные эффекты играют существенную роль, то для зависимости ЭП от длины образца не должен выполняться закон Ома.
Проверка выполнимости этого закона была осуществлена на образцах из различных баллиститных и смесевых топлив.
На рис. 1.2.4 приведены результаты испытаний, полученные для трёх видов ВКС в зависимости от длины образцов. Видно, что при — 15 мм ЭП уменьшается с увеличением расстояния между электродами. Исключение составляет МДТ-1 при 7 МПа, что объясняется не только приэлектродными явлениями, но и имеющимся на поверхности горения электропроводным углеродистым каркасом, существующим у баллиститных топлив [16].
Сдувание части каркаса продуктами горения должно сопровождаться низкочастотными пульсациями ЭП. Для смесевых рецептур, не имеющих каркаса, их не должно быть. Это подтверждается результатами измерений ЭП для МДТ и МСТ (рис. 1.2.5). В первом случае пульсации усиливаются при уменьшении длины образца . С ростом давления они пропадают. Во втором случае они отсутствуют при всех давлениях.
Для оценки влияния материала электродов на приэлектродные эффекты, связанные с теплопотерями, были проведены испытания образцов размерами 36/10-15 мм с различными электродами. В качестве ВКС было выбрано МСТ - 4, имеющее низкие по сравнению с другими МСТ 1г и и.
Методика исследований внутрикамерных высокочастотных волновых процессов и других характеристик
Исследования внутрикамерных характеристик при различных режимах горения зарядов твёрдого топлива и их связи с микроколебаниями, зарегистрированными в ППД, проводили на стенде в нетеплоизолированных модельных ракетных двигателях (МРД). Всего было осуществлено более 3000 опытов, из которых свыше 2000 -в небольших МРД типа ТРС-45 и Д-56. Применяли также двигатели типа ОР-161 (малый блок) со встречными газовыми потоками (МДВГП), с многошашечными (из 2, 3, 5 и 19) зарядами, импульсные (время работы от 10 до 50 мс), а также другие, которые будут рассмотрены далее. Большинство опытов выполнено при начальных температурах ТЭ to = +20...25 С и давлениях в КС до р = 20.„27 МПа. Использовали и темперированные ТЭ при других t0 в интервале -70 С ... +80 С. Часть ОСИ проведена при повышенных давлениях ( до 80.. .100 МПа). Основные типы МРД с различными сопловыми вкладышами и измерительными датчиками приведены на рис. 2.2.1 и 2.2.2. Для этих МРД использовали не только стандартные камеры, но и другие ( с меньшей или большей длиной). Соответственно изменяли и длину ТЭ. МРД обычно устанавливали горизонтально. Однако в некоторых случаях их размещали вертикально (соплом вверх или вниз). Проводили также сравнительные испытания при разном расположении МРД. В качестве объектов исследований обычно использовали топлива из смесевых композиций, баллиститных и артиллерийских порохов (в том числе и переделочных). Как правило, использовали вкладные ТЭ в виде цилиндрической канальной небронированной шашки. Реже испытывали и бронированные по боковой поверхности или приклеенные к камере элементы. Использовали также заряды, приклеенные к решетке, закрепленной между головным блоком двигателя и камерой. Проведению испытаний на стенде, как правило, предшествовало определение СЧТ в ППД. При пробных испытаниях обычно регистрировали изменение давления во времени р(т) в камере МРД без записи ВЧК давления. Далее, в случае необходимости, рассчитывали возможные акустические частоты полости канала заряда по формулам (1.13 ... 1Д5), по величине которых подбирали датчики пульсаций в комплексе с соответствующей аппаратурой. Затем осуществляли одновременную регистрацию р(т) и ВЧК. При этом датчики устанавливали через переходники в головной и (или) сопловой частях МРД. Кроме давления, иногда измеряли тяговое усилие с помощью датчиков тяги типа ТПА-1,5. Возможности измерительной аппаратуры применительно к постоянной и переменной составляющих давления приведены в табл.2.2.1. А — пьезоэлектрический датчик пульсаций ЛХ-601 (ЛХ-604), Б — тензометрический датчик давления ЛХ-412 (ЛХ-417), С — пьезоэлектрический датчик давления Т 6000, Д - тензометрический датчик давления ВТ 212/1250, 1 — согласующий усилитель, 2 — катодный осциллограф ОК-17М, 3 — кинокамера СКС-Ш-16, 4 — магнитофон "Днепр-14А", 5 — быстропроводный регистратор БПР "Висмут", 6 — анализатор "Спектр-АО" БИЗ. 051. 196, 7 — четырёхканальная станция ЛХ 7005, 8 — цифровой осциллоскоп 4094 с блоком памяти XF-44, 9 — планшетный самописец ПДП-4, 10 — согласующее устройство ПНТ-4, 11 — шлейфовый осциллограф Н117, 12 — станция регистрации давления "Нейва-2К", 13 - тензостанция KWS. При заданных параметрах заряжания в ТРС-45 и Д-56 обычно проводили по 4...5 параллельных опыта. В более крупных МРД, а также в некоторых других случаях, количество их было меньше. Были и единичные опыты. При обработке результатов параллельных опытов проводили усреднение необходимых характеристик. Наибольшую трудность вызывала расшифровка колебаний давления. Ее осуществляли по-разному, в зависимости от используемой аппаратуры. При записи ВЧК на кинопленку определение частот и амплитуд проводили по аналогии с ранее используемой для определения СЧТ методике. Обработка результатов единичных испытаний осуществлялась тогда, когда они не вызывали сомнений (учитывались предыдущие подобные результаты, в том числе и
для других ВКС и МРД). По результатам испытаний определяли следующие характеристики: р р, Рт - текущее, среднее и максимальное давление в камере; р , рт средние и максимальные амплитуды ВЧК при ВГ; Ар/ро - уровень ВГ, где 4Р нерасчетный максимальный прирост давления за счет ВЧК, р0 - среднее давление на стационарном участке кривой р(т) к моменту появления ВГ; /дв Лг - частоты пульсаций давления, характерные для процесса горения зарядов в двигателе без видимого искажения кривой/? и при ВГ. Реже определяли такие характеристики: fma», /тг частота колебаний с максимальной амплитудой за время анализа (таJ и за все время горения заряда (тг); pZn р г- средние амплитуды ВЧК за эти же времена; P тан, р тг максимальные амплитуды за эти же времена; Лткг — отношение продолжительности ВГ к времени горения заряда. Погрешность измерения характеристик, саязанных с замером ВЧК, зависела от способа регистрации. При записи на кинопленку при коэффициенте надежности 0,95 она составляла: по частоте - до 10 %, по амплитуде - до 50 %. При использовании осциллоскопа 4094 с помощью разложения функции в ряд Фурье погрешность замера спектральных характеристик уменьшалась по частоте - до 2,4 %. по амплитуде - до 30 %. Вид НГ (ПНГ, ТНГ, РНГ) определяли путём сравнения экспериментально полученных частот колебаний с различыми модами продольных fn"k , тангенциальных /Т "к и радиальных fp "k колебаний полости канала ТЭ, полученными расчётным путём. Для ПГ были характерны низкочастотные пульсации, не совпадающие по частотам с РАЧ. В зависимости от значений Лр/р0 оценивали режимы горения: СТ, БСТ - стабильное горение (Др/р0 = 0) и режим, близкий к стабильному горению (Лр/р0 2 %); СВГ, РВГ - слабое и резкое вибрационное горение {Др/р0 = 2... 10 % и Ар/рс 10 %). Следует добавить, что при ОСИ были замечены некоторые различия в показаниях измерительных датчиков (в ГБ или СБ) в зависимости от их места расположения. Большинство замеров было выполнено только с датчиками, установленными в СБ. Однако во многих случаях ОСИ проводили при одновременной установке датчиков в разных частях МРД или только s ГБ. Окончательные выводы, как правило, делали по результатам замеров, полученных для датчиков в СБ. В ряде случаев при ОСИ проводили гашение ТЭ по стандартным методикам, опробование МРД в ёмкости с водой, наблюдение за факелом и другие исследования. Часть из них будет рассмотрена в дальнейшем.
Результаты исследований низкочастотных волн давления в камере сгорания
Экспериментальное исследование ПГ осуществляли в МРД типа ТРС-45 и Д-56, расположенных горизонтально или вертикально (соплом вверх). Большинство ОСИ проводили при нормальной температуре на вкладных небронированных одинарных цилиндрических ТЭ с каналом. Схемы МРД для вкладных ТЭ приведены на рис. 2.2.1. Использовали также ТЭ, приклеенные передним торцом к подставке, закрепленной между ГБ и КС. Аналогичные исследования проводили в более крупном двигателе типа ОР-161, в том числе и с укороченной КС. Однако из-за небольшого количества испытаний зарядов в ОР-161 результаты этих исследований в работе не приведены.
В качестве объекта исследований был выбран ряд МДТ и МСТ. Размеры ТЭ изменялись: по длине - от 70 до 120 мм, по наружному диаметру - от 18 до 36 мм, по диаметру канала - от 6 до 10 мм. Воспламенение их осуществляли навеской дымного пороха. При недостаточно надежном воспламенении к навеске добавляли небольшое количество порошка магния, а для увеличения давления в момент воспламенения использовали латунную или алюминиевую мембрану в виде фольги, закрепленную на сопловом вкладыше снаружи с помощью заглушки. Регистрацию кривой давление-время при горении ТЭ осуществляли по схеме замера Б-7-10-11 (табл.2.2.1).
При изучении ПГ принимали во внимание информацию, полученную при испытаниях МРД при низких давлениях, когда в ряде случаев на кривых давление-время появлялись НЧК. Добавим, что в ряде случаев низкочастотный режим чередовался с ВЧК. Также наблюдалось одновременное существование двух режимов.
Подбор условий, обеспечивающих ПГ, как правило, проводили последовательным увеличением dK сопла от опыта к опыту. При его возникновении условия проведения опытов фиксировали. Затем для интенсификации ПГ эти условия корректировали изменением размеров ТЭ и КС, особенностями воспламенения и другими факторами. При окончательно выбранных условиях, обеспечивающих более или менее воспроизводимые результаты, проводилось 4...5 параллельных опытов.
В результате исследований определяли продолжительность горения с пульсациями давления (T„J число пульсаций (п), диапазон регистрируемых частот пульсаций давления (f ), диапазон амплитуд пульсаций давления от средних до максимальных значений ф - р п) исключая первый импульс от воспламенителя.
Результаты ОСИ, полученные для некоторых dK и фиксированных условиях проведения опытов, обобщены в табл.3,2.1. Характерные осцилограммы показаны нарис. 3.2.1. Из приведенных результатов видно, что характеристики ПГ изменяются в широких пределах. Так, частота пульсаций варьируется от долей герца до нескольких десятков герц. Как правило, для всех топ л ив с увеличением времени она возрастает. Амплитуда колебаний, наоборот, падает. Пульсации могут быть в виде отдельных импульсов простой формы, реже они имеют более высокие гармонические составляющие.
Структура пульсаций в значительной мере определяется особенностями воспламенения ТЭ, а также расположением и типом установок. Например, при испытаниях, когда сопло направлено вверх, частота растет. Четкость и воспроизводимость НЧК давления зависит от рецептурных особенностей ТРТ и наблюдается не во всех случаях.
Как правило, анализ результатов по ПГ одинарных ТЭ наглядно показал, что индуцирование и усиление этого режима происходит при таких рецептурных изменениях, при которых усиливается НВКТ. Такими изменениями является, например, отсутствие стабилизаторов горения или введение октогена в топливную массу. Увеличение скорости горения всегда приводит к росту частоты ПГ.
Одновременно с изучением ПГ одинарных ТЭ были также начаты ОСИ по индуцированию и исследованию такого режима в РДТТ с несколькими ТЭ. В качестве МРД был выбран импульсный двигатель на основе камеры Б-1, работающий в течение 25...30 мс при р = 18...20 МПа. Объектом исследований явилось топливо МДТ-9. Наружный диаметр многошашечного заряда- 60 мм. Длина составляла 80 мм.
Особенности МРД и используемого для него ТЭ показаны на рис. 3.2.2. Методика исследований была такой же, как и для МРД с одинарными ТЭ. ПГ попытались получить увеличением dK (за счет центрального соплового отверстия). Надежность воспламенения при снижении давления в КС достигали путем увеличения навески воспламенителя и приклеиванием латунной фольги перед всеми сопловыми отверстиями внутри КС.
В ходе проведенных ОСИ было установлено, что, начиная с некоторого порогового значения dK, в КС возникало ПГ, характерной особенностью которого являлось четкое воспроизведение экспериментальных данных. Характеристики этого режима показаны на рис. 3.2,3. Видно, что с увеличением dK fm растет, а р падает. На основных импульсах видны более высокие гармонические составляющие колебаний.
Таким образом, установлено, что при определенных условиях многошашечные ТЭ в РДТТ могут гореть в пульсирующем режиме. Попытка получить такой же режим в МРД типа ТРС-45 и Д-56 с использованием одинарных ТЭ, изготовленных из того же МДТ, не удалась. ТЭ практически сгорали в стабильном режиме при минимальных давлениях в КС, достигающих 0,2...0,4 МПа.
Следовательно, переход от одинарных зарядов к многошашечным, по-видимому, увеличивает вероятность возникновения ПГ.
Очевидно, что этот факт, так же как и появление таких режимов в РДТТ не с одним, а с несколькими ТЭ, представляют определенный научный интерес и требуют дальнейших исследований.
Исследования в области создания средств отпугивания птиц от самолетов и других объектов
Интенсивное освоение окружающей среды человеком привело к одной из серьезнейших проблем - защите различных объектов от биоповреждений, вызванных птицами. Такими объектами являются материалы, технические устройства, строительные конструкции, транспортные средства, линии связи и электропередач, сельскохозяйственные культуры, сырье, продукты питания, склады, элеваторы.
В авиации проблема защиты летательных аппаратов от птиц существует особенно остро [184-188]. Первое столкновение самолёта с птицей с последующей аварией произошло в 1912 году. С увеличением количества летательных аппаратов и их скоростей, опасность столкновения с птицами резко возросла. В военной авиации эта опасность ещё более актуальна в связи с полётами на предельно низких высотах с большой скоростью, где велика плотность обитания птиц. Но наибольшее количество столкновений происходит на взлётно-посадочной полосе (ВПП), в том числе при взлётах и посадках самолётов.
В целом в мире за год регистрируется до 10000 столкновений летательных аппаратов с птицами. Встречаются и катастрофы с человеческими жертвами. Подсчитано, что убытки от столкновений составляют, по оценкам экспертов, свыше 1 млрд. долларов США в год [186]. Всё это заставило специалистов разных стран объединить свои усилия. В 1966 году был создан Европейский Комитет по опасности птиц для самолетов. В 1994 году вместо него образован Международный Комитет по опасности птиц для самолетов .
Несмотря на большое разнообразие устройств для отпугивания птиц и огромные финансовые вливания в решение комплекса проблем борьбы с птицами, они, тем не менее, окончательно не решены, Очевидно, что для ВПП аэродромов, сельскохозяйственных угодий и других объектов требуется иметь эффективные отпугивающие (репеллентные) средства там, где присутствие птиц нежелательно. Управление поведением птиц в этом случае должно оцениваться со всех сторон, и, прежде всего, с экономической точки зрения.
Впервые птиц попытались отпугивать от аэродромов с помощью хищных птиц в 1947 году в Великобритании, затем в Шотландии (1969 г.), позже в Канаде, ФРГ, Франции, Испании и США. В зависимости от выбора хищных птиц (ястребы, соколы) и особенностей их использования были получены различные результаты. Эффективность применения хищных птиц зависела от продолжительности их нахождения в воздухе (до нескольких часов), от времени суток (ночью птиц нельзя использовать) и т.д. Сейчас на разработку новых репеллентных средств только в США за год расходуются сотни миллионов долларов. Например, проектируемые двигатели для самолетов значительно дорабатываются для того, чтобы сохранять работоспособность при столкновении с мелкими птицами. Строятся специальные стенды, в которых птицы специально забрасываются в работающий двигатель и т.д. Такие стенды есть и в России.
Первая отечественная мобильная специализированная биоакустическая установка (БАУ) "Барс", предназначенная для отпугивания птиц на аэродромах, была создана в 1983 году. Это звуковещательная аппаратура, транслирующая акустические сигналы птиц с максимальным уровнем звукового давления на расстоянии одного метра от акустической системы не менее 130 дБ, устанавливалась на автомобиле. Затем БАУ модернизировали. Была разработана переносная малогабаритная БАУ для труднодоступных для автомобиля мест, наиболее удачная из них - БАУ-7. В 1989 году была разработана БАУ "Беркут", принцип действия которой заключался в усилении и транслировании фонограммы с записью сигнальных криков птиц. Затем появились другие БАУ, в том числе на вертолете МИ-2, самолете АН-2 и мотодельтоплане. Проводятся дальнейшие исследования по БАУ.
Разрабатываются движущиеся средства отпугивания птиц, основанные на звуковых эффектах, создаваемых при горении различных пиротехнических смесей. Один из наиболее известных репеллентов такого типа в настоящее время является движущийся за счет реактивной силы продуктов сгорания ТЭ, разработанный во Франции [187, 188]. Заряд в виде цилиндра с конической выемкой на заднем торце запускается с ракетницы, имеет длину 97 мм, диаметр 18,2 мм и летит на 400 метров. В конце полета происходит взрыв заряда, обеспечивающего уровень звукового давления на расстоянии 10 метров до 160 дБ. Дополнительный эффект создает световая вспышка с последующим возникновением нескольких падающих световых огней.
Обобщим имеющиеся данные о репеллентах, наиболее часто используемых в разных странах для борьбы с птицами. На основе конструктивного решения применяемого отпугивающего стимула, они подразделяются на оптические, акустические и механические [ 184].
Оптические средства Известен целый ряд репеллентов, использующих негативную реакцию птиц на блестящие предметы или сочетания некоторых цветов. К ним относятся колокольчики, дающие световые блики и звуковые сигналы, блестящие и разноцветно окрашенные гибкие ленты, зеркальные диски, которые одновременно колеблются и вращаются, пластиковые призмы различной формы, преломляющие и отражающие световые лучи и т.д. Примером оптического репеллента также является окраска переднего вращающегося обтекателя двигателя самолета "Боинг-707" в виде изображения беличьего глаза.
Птицы не любят вспышек яркого света, поэтому при больших их скоплениях в определенных местах их отпугивают обыкновенными ракетницами. В ФРГ также разработана фара "Хелла", создающая световые вспышки на самолетах. При взлете частота вспышек возрастает с 0,5 до 2 герц.
Акустические средства Звуки, издаваемые различными механическими конструкциями, влияют на птиц, и это влияние может быть очень
значительным. Для отпугивания птиц используются эффект звука выстрела и взрыва (в том числе и акустически усиленные), источники низкочастотных звуков, газовые хлопушки различных модификаций, а также целая серия ультразвуковых генераторов различных конструкций и диапазонов излучаемых частот.
Отдельную группу акустических репеллентов составляют устройства, издающие звуки при "криках страха или бедствия" птиц [183-185]. Эти звуки способны в ряде случаев повлиять на птиц. Генерируемые сигналы, отдельные для каждого вида птиц, моделируются по временным и частотным компонентам.
Механические средства. Отпугивающий эффект в них создается применением конструкций, выполняющих механические движения (круговые, вращательные, колебания, возвратно-поступательные и т.д.). Используются также силуэты хищников, конструкции, физически препятствующие проникновению птиц к защитным объектам. Рассмотрение этих средств выходит за рамки настоящей работы.
Анализируя оптические и акустические репелленты, можно заметить следующее. Большинство репеллентов имеет незначительный эффект, ограниченный радиус действия, птицы быстро привыкают, адаптируются. Основные их недостатки: невозможность достичь яркого пламени одновременно с сильным звуковым эффектом (комбинирующее воздействие различных способов известно). Звуки, создаваемые устройствами, при криках бедствия недостаточно интенсивны. Более мощные звуки должны оказывать болевое воздействие на птиц, вследствие чего адаптация затруднится, а отпугивающий эффект повысится. Другими недостатками репеллентов является громоздкость, большая стоимость, невозможность использования во всех случаях, зависимость от температурных воздействий, погодных условий, времени суток и т.д.
