ООО "Аэроприбор"

Limited Liability Company

           "AEROPRIBOR"

e-mail: meteoru@yandex.ru

Тел.:   8-916-180-57-61

           8-916-545-08-01

Факс:  8-499-707-14-94

Get Adobe Flash player

О возможности повышения высоты радиозондирования атмосферы на аэрологической сети Росгидромета

Автор: д.т.н. М.Б.Фридзон

Высота подъёма радиозонда зависит от многих факторов. В первую очередь от размера и качества оболочки и правильности её подготовки к выпуску. Значительную роль в достижении высоких подъёмов играют также степень наполнения оболочки водородом, орография местности, сезонность, время суток и характер погоды в месте выпуска, а также человеческий фактор (наличие у исполнителя стимула для достижения большей высоты зондирования).

Каких высот достигают зарубежные радиозонды? Например, по данным мониторинга за июль – сентябрь 2005г наибольшей средней за этот период высоты достигли радиозонды США – 34.1км. 30-и километровую отметку преодолели радиозонды Японии, Турции (31.4 км), Венгрии (31.5км), Польши, Армении. Между 25 и 30 км устойчиво поднимаются радиозонды Монголии, Саудовской Аравии, Узбекистана, Латвии и Литвы. Высоты подъёма радиозондов всех остальных стран лежат в интервале от 20 до 25км. Впрочем, информации по этому вопросу явно недостаточно.

Очевидно, что при решении задачи резкого увеличения высоты зондирования на аэрологической сети Росгидромета реальное влияние может быть оказано только на размер и качество оболочки, а также на человеческий фактор.

В настоящее время увеличить высоту зондирования возможно двумя путями. Первый путь – это возврат к отечественному производству не пластифицированных оболочек и второй путь – закупка иностранных оболочек.

Чтобы оценить возможность и целесообразность возврата к отечественному производству коротко проанализируем ситуацию, в которой оно сегодня находится.

До развала СССР, в стране был единственный производитель радиозондовых оболочек – Казанский завод РТИ (ныне ЗАО «КВАРТ»), выпускавший до 1 миллиона оболочек в год. В последние годы перед развалом завод РТИ изготавливал оболочки из искусственного хлоропренового латекса типа НЕОПРЕН-750 производства фирмы «ДЮПОН» (США). Завод выпускал оболочки №№ 100, 150 и 200. Эти оболочки устойчиво достигали высоты соответственно 27, 30 и более км, а при использовании приёма «сотка в двухсотке» 35-37 км. Недостатком таких оболочек являлась необходимость их пластификации, которая осуществлялась непосредственно на аэрологических станциях путём вымачивания в керосине и прогрева оболочек в термостате.

В конце 90-х годов производство оболочек на заводе полностью прекратилось и только благодаря инициативе, настойчивой работе и финансовым вложениям ФГУП «Зонд-поставка», поддержанных Росгидрометом, было возобновлено в 2000-2001 гг. Был приобретён латекс НЕОПРЕН-750 и организовано производство оболочек № 100 и 150.

К этому времени во всём мире производители радиозондовых оболочек перешли на использование натурального латекса, вырабатывавшегося из сока деревьев гивеи. Оболочки из натурального латекса были заметно дешевле, а главное, не нуждались в пластификации, хотя вследствие больших размеров и требовали для достижения тех же высот значительно большего количества водорода. Такому переходу предшествовали длительные исследования, отработка технологии изготовления и испытания оболочек, так как коэффициент растяжения натурального латекса значительно ниже, чем у искусственного. В частности, в Китае гидрометслужба инициировала и финансировала эти исследования, разработки и освоение производства. Не удивительно, что там были достигнуты успехи в производстве оболочек и сегодня Китай снабжает ими многие страны мира. ФГУП " Гидрометпоставка" В соответствии с решением оперативно-производственного совещания «Внедрение новых технических средств на аэрологической сети» (г Железнодорожный, М.О, 29.06 – 02.07.2004г) и учитывая просьбы сети о необходимости прекращения работы с керосином, а также существенное подорожание хлоропренового латекса в 2004г ФГУП «Зонд-поставка» по своей инициативе и за свой счёт заказала в НИИРе (НИИ резиновых изделий) бывшего Минхимпрома разработку примерной технологии производства оболочек из натурального сырья, не нуждающихся в обработке керосином. Такая разработка была НИИРом выполнена и передана ФГУП «Зонд-Поставка» Казанскому заводу «КВАРТ» для отработки технологии и освоения производства. Одновременно нами было закуплено около 50 тонн натурального латекса.

Справедливости ради следует отметить, что эта работа ФГУП «Зонд-поставка» нашла моральную (но не материальную) поддержку в ЦАО и в Росгидромете, в частности, в УГМК. При этом ввиду отсутствия собственных средств на проведение ОКР по отработке технологии производства новых оболочек, проведению их испытаний и выработке методики их эксплуатации в условиях аэрологической сети, указанный этап ОКРа произведён не был. Отработка технологии производилась непосредственно в процессе серийного производства. Производство пластифицированных оболочек №100 началось в 2004г, а оболочек №150 в конце 2005г в соответствии с решением оперативно-производственного Совещания в Росгидромете 7 июля 2005г.

В процессе эксплуатации выяснилось, что натуральный латекс после полимеризации даёт усадку и размер оболочки, изготовленной на той же форме (№100 или №150), примерно на 20% меньше. В результате этого факта, а также недостаточной отработки технологии производства оболочек на заводе «КВАРТ» высота зондирования резко понизилась. Так в 2005г. средняя высота подъёма радиозондов по сети составляла 18,5 км, хотя на ряде АЭ и превосходила 20 км (например, Курск, Якутск, Н.Новгород, В.Дуброво, Киров). Высота подъёма оболочек № 150 по данным за 1 кв. 2006г составила 23-25км, а на ряде АЭ и меньше. Китайские оболочки размеров 400 и 500 г устойчиво летели соответственно на 20 и 25 км.

В 2005г. оболочки закупались Росгидрометом без проведения конкурса – как у единственного производителя, на что Минэкономразвития давал разрешение без каких-либо проблем. Такой подход обеспечивал возможность планирования производства оболочек, финансирования и проведения работ по усовершенствованию их качества, что и было запланировано и начало реализовываться. В частности, ФГУП «Зонд-поставка» с учётом предыдущего опыта было закуплено и доставлено в Казань 65т высококачественного малазийского латекса - лучшего в мире. На сети начали отмечать «значительное увеличение высот разрыва оболочек» производства ЗАО «КВАРТ» (Дальневосточное УГМС исх. № 1-17/273 от24.05.06) Однако в конце 2005г. Росгидрометом неожиданно для производителя был объявлен конкурс на право поставки оболочек в 2006г. К этому времени ОАО «Метео» (г Екатеринбург) стало распространять на сети китайские оболочки, так что конкурс был объявлен под них. Этим решением фактически были отменены вышеупомянутые решения Росгидромета от 2 июля 2004г и 7 июля 2005г, а заодно мимоходом прекращено отечественное производство оболочек. ФГУП «Зонд-поставка» при этом потеряло практически все свои оборотные средства. Обращение ФГУП «Зонд-поставка» в Росгидромет (вх№100-2281 от21.11.05) с просьбой отложить проведение конкурса хотя бы на пол года, чтобы дать возможность завершить технологические работы по повышению качества отечественных оболочек, осталось без ответа. ФГУП " Гидрометпоставка" Можно ли сейчас возобновить работы с заводом «КВАРТ» в плане значительного повышения высоты зондирования? Надеюсь, что пока ещё не разобрано оборудование, можно (кстати, в качестве пластификатора может использоваться не только керосин, но также и солярка, фрегид, дибутилсебацинат и др.). Более того, в этом плане имеются некоторые заделы. В частности, ФГУП «Гидрометпоставка» совместно с ЗАО «КВАРТ» проработало вопрос о возможности использования для изготовления высотных оболочек хлоропренового латекса японского производства, отличающегося от американского большей растяжимостью и существенно меньшей ценой. Однако, чтобы второй раз не повторять прошлых ошибок, необходимо проведение по заказу Росгидромета хотя бы годичного ОКРа. Этот ОКР может провести ЦАО совместно с ФГУП «Гидрометпоставка». Ориентировочная стоимость такого ОКРа может составить до 500 тыс. руб. Эти средства расходуются на изготовление новых форм для макания оболочек, новых ванн меньшего размера, закупки латекса и пластификаторов небольшими партиями и проведение испытаний. Существенным преимуществом этого варианта является тот факт, что при использовании отечественных не пластифицированных оболочек высоты 30 и более км достигаются при незначительном увеличении расходов по добыванию водорода ( только на увеличение веса оболочки).

Коротко остановимся на импорте оболочек. Лучшими в мире считаются японские оболочки фирмы «TOTEX». К сожалению, в настоящее время у нас нет информации о размерах и ценах оболочек этой фирмы. Представляется совершенно необходимым запросить эту информацию через наших сотрудников в ВМО. Одновременно желательно получить обзорную информацию ВМО о высотах зондирования и типах применяемых оболочек в различных странах мира.

В настоящее время наиболее доступными для импорта являются индийские и китайские оболочки.

В частности, индийская фирма «ПАВАН» предлагает к продаже оболочки размером от 200гр (примерный аналог нашей оболочки №50) до 850 г (примерный аналог нашей оболочки №200). Цены зависят от стоимости латекса. По имеющимся данным они несколько выше китайских, хотя и отпускаются в кредит. Нуждаются ли они в пластификации – неизвестно, скорей всего нет. Опыта их использования в нашей стране нет. ФГУП " Гидрометпоставка" Опыт использования китайских оболочек в целом положительный, как по стабильности достигаемых высот, соответствующих их весу, так и по доступности цен и доставки. В то же время, следует знать, что в Китае радиозондовые оболочки производятся 3-я различными предприятиями и качество этих оболочек существенно разное. Это подтверждается опытом сети. Например, в августе 2006г на АЭ Киренск и Ангарск выпускались китайские оболочки маркировки 500г, одновременно поставленные ОАО «Метео» (г Екатеринбург). На АЭ Киренск эти оболочки летели от 24 до 31 км, а на АЭ Ангарск от 10 до 20 км. На АЭ «Садгород» в период с 27.01.04 по 10.02.04 испытывались китайские оболочки 400г, также поставленные ОАО «Метео». При выпуске 30 оболочек разброс высот составил от 10,2км до 26,5км с наибольшей повторяемостью высот 18 – 19км. Закупать оболочки следует только у одного из китайских предприятий, которое сертифицирует свою продукцию во Всекитайском центре по контролю за качеством латексных изделий. Это даёт гарантию стабильного достижения высот, приведённых ниже.

Вес, г (маркировка

Средняя высота разрыва, м

Ориентировочная стоимость, руб (в Москве)

200 17000 220
300 18000 270
350 20000 310
400 21000 330
500 25000 370
600 26000 480
750 28000 560
800 29000 610
950 30000 870
1000 31000 1310
1200 32000 1560
1500 33000 2000
1600 36000 2900

 

В подтверждение тому см. прилагаемый Протокол испытаний в ЦАО оболочек китайского производства, закупленных ООО «Аэроприбор» (г Москва) совместно с ФГУП «Гидрометпоставка».

Выбор пути за Росгидрометом.

Впрочем, при выборе китайского варианта с использованием оболочек больших размеров (950 – 1600 г) всё равно перед началом массовых закупок необходимо проведение натурных испытаний на 10-15 АЭ, расположенных в различных климатических зонах и в различные сезоны года. При этом следует учесть, что расход водорода увеличится в 2 – 3 раза, т.е. эксплуатационные расходы ( химреактивы для добывания водорода) также увеличатся в 2 – 3 раза при сегодняшней стоимости 100 руб на один выпуск оболочки № 100 (без учёта увеличеия затрат на оплату электроэнергии и транспортных расходов).

ФГУП " Гидрометпоставка" Одно очень серьёзное предостережение. Прежде чем переводить нашу сеть на зондирование на высотах более 25, а особенно 30 км, необходимо пересмотреть радиационные поправки, вводимые в показания температуры отечественными радиозондами и использованные во всех вариантах программного обеспечения радиолокационных станций АВК, МАРЛ, АП, а также ВЕКТОР-М и БРИЗ. Расхождения в показаниях температуры отечественными радиозондами и радиозондами ведущих стран на этих высотах могут достигать 10 – 20 градусов, так как указанные поправки получены экспериментально в 60-тых годах прошлого века только до высоты 20 км и экстраполированы на большие высоты без какого-либо учёта физических процессов формирования теплового баланса датчика температуры радиозонда в условиях свободной атмосферы. (Подробности в докторской диссертации М. Б. Фридзона).

Что касается человеческого фактора, то не секрет, что из экономии электроэнергии и расходных химических материалов аэрологи нередко прекращают зондирование на высоте 16 – 20км, т.к. на региональном уровне данные свыше 16км не используются. То есть для повышения высоты зондирования на аэрологической сети необходимо кроме замены оболочек оплачивать в необходимых количествах ферросилиций, соду, алюминиевый порошок и электроэнергию из федерального бюджета, а не из собственных средств УГМС. Также необходимо восстановить премирование аэрологов за достижение высоких подъёмов радиозондов.

«АРМИЯ–2016»

Международный военно-технический форум «АРМИЯ–2016»

Интернет статистика

Яндекс.Метрика