Беседы о сельском хозяйстве

С помощью очень простых математических выкладок можно доказать, что силовое воздействие падающих капель тем больше, чем выше скорость их падения и диаметр. Скорость же тем больше, чем с большей высоты падает капля. Поэтому, искусственный дождь следует сбрасывать с не слишком большой высоты, чтобы не разгонять капли до очень большой скорости. Кроме тою, капли искусственного дождя должны быть как можно более мелкими.

По принципу работы дождевальные машины делятся на коротко- и дальнеструйные. Первые выбрасывают воду на небольшое расстояние, поэтому капли падают на землю с незначительной скоростью. Вторые заставляют струю воды лететь дальше с тем, чтобы она могла полить более удаленные от машины участки. Для этого струю направляют под углом к горизонту, благодаря чему она поднимается на некоторую высоту над землей и уже оттуда надает веером брызг. Высота подьема стри, впрочем, существенного значения не имеет. Благодаря сопротивлению воздуха при падении скорос!ь капель возрастает лишь до определенного значения и потом уже становится постоянной. Например, если капля имеет диаметр 3 миллиметра, то ей уже "все равно", с какой высоты падать - с 10 или со 100 метров:

скорость в обоих случаях будет одинаковой. А вот при высоте ниже 10 метров она уже будет меньше...

Итак, управлять скоростью падения капель можно и нужно, для этого следует регулировать и угол выброса струи к горизонту, и скорость ее выброса (то есть напор струи). Существуют специальные инженерные методы расчета оптимальных значений этих величин, учитывающие как необходимое обеспечение допустимой скорости соударения капли с почвой и растением, так и требуемою производительность машины (ведь чем дальше летит вода, тем большую поверхность поля она сможет оросить с одной и той же позиции, занимаемой машиной). А вот существуют ли способы, позволяющие "изготавливать" капли нужного размера?

Струя воды, выброшенная под углом к горизонту, рано или поздно сама рассыпается на более мелкие зтруи и капли под влиянием сопротивления воздуха.

Интенсивность такого самопроизвольного распада, однако, зависит от первоначального характера струи: ее формы, вида, движения воды внутри нее (струю можно, к примеру, закручивать относительно продольной оси) и скорости истечения. Все это поддается регулированию, и дождевальные машины оснащаются самыми разнообразными по производительности и напору насосами, различными по конструкции водопроводящими трубами и насадками-соплами.

Вола из короткоструйных дефлекторных насадок выбрасывается с относительно небольшой скоростью, и давление обычно не превышает 0,5-1,5 атмосферы.

Поэтому диаметр водяного зонтика невелик. А раз так, приходится на одной машине ставить множество насадок, чтобы обработать сразу большую площадь. В связи с этим короткоструйные машины отличаются относительной громоздкостью. Чаще всего они выглядят как длинные, смонтированные на тракторе или специальных колесных ходах фермы. По трубам этих ферм и подается вода к насадкам.

Дальнеструйные машины работают при напоре от 2,5 до 8 атмосфер. Это позволяет достичь высокой скорости выброса струи из сопла, а следовательно, и значительной дальности ее полета. На выходе из насадки брандспойта элементарные струйки воды, составляющие общий поток и движущиеся у его периферии, имеют скорость, меньшую, чем центральные. Происходит это из-за тормозящего действия стенок канала брандспойта.

Поэтому крайние струи вторгаются в воздушное пространство с меньшей скоростью и летят на меньшее расстояние, чем центральные. Из-за этого поток воды постепенно утоньшается, от него отпадают струи, оказавшиеся крайними. Постепенно обнажаются все новые участки потока, место крайних занимают струйки, летящие ближе к его центру... Струя постепенно распадается и образует веер летящих капель. Идет искусственный дождь.

Есть и еще одна принципиальная разница между работой коротко- и дальнеструйных машин. И первые и вторые могут производить полив как непрерывно, так и прерывисто, меняя время от времени позицию.

Однако для короткоструйных "порционный" полив не слишком целесообразен. Чтобы обеспечить высокую производительность и равномерность, короткоструйную машину лучше всего непрерывно перемещать по полю.

В этом случае вдоль поля как бы движется сплошная туча, из которой непрерывно идет дождь.

Что же касается брандспойта дальнеструйной машины, то из соображений производительности его целесообразнее всего вращать. Тогда дождь распределяется не прямоугольной полосой, а выпадает по кругу, в центре которого находится машина. Если заставить ее непрерывно двигаться, дождь будет покрывать один и тот же участок не один, а несколько раз. Естественно, это приводит к снижению равномерности полива.