Așa cum am lansat un balon meteorologic în Urali
Cum a început totul
Aproape un an în urmă am vizitat hakspeys Aleksandr Izgagin, șef al planetariu locale și a oferit împreună pentru a lansa un balon meteorologic. Am adus o grămadă de echipamente deja achiziționate, inclusiv doi cilindri. Rămâne doar pentru a pune totul împreună, pentru a determina sarcina utilă pentru a produce heliu, și a alerga aparatul pe cer.
În același timp, a fost formulată și scopul principal al lansării - popularizarea științei. Pentru aceasta trebuia să colecteze o mulțime de studenți de la lansarea în sine. Aranjați copiii între competiția pentru cea mai bună cercetare care pot fi transportate la bordul sondei. Trimite în stratosferă ceva memorabil.
Ce este un balon meteorologic
Înainte de a trece la proiectarea, am studiat cu atenție „Internet“, și, în special, experiența colegilor noștri din București. Aflați cum și ce să creeze un balon meteorologic, ca să spunem așa, cu propriile sale mâini. Deci, am constatat că sistemul clasic de balon meteorologic amator este format din trei părți principale:
Toate aceste părți sunt conectate Halyard - coarda dintr-un material ușor, durabil. Segmentul de marfă la parașuta, am făcut-o lungime de aproximativ 10 metri. Segmentul de parasuta la minge - 5 metri.
Rezervor și conducte
baloane meteorologice cresc în aer din cauza forței de flotabilitate, mingea plutitoare cu gaz ușor evacuate în straturile superioare ale atmosferei. Ca gaz ușor, de obicei folosesc hidrogen sau heliu. Primul oferă o forță mare, dar într-un amestec cu aer este foarte exploziv (amintiți-vă Gindenburg). Al doilea este un gaz inert, de aceea, nu arde, dar oferă, de asemenea, mai puțin de tracțiune. Din moment ce am venit pentru a rula sonda la copii îngrămădească, alegerea a căzut pe heliu.
Există două scheme comune de atașament parașută. În primul rând, dispozitivul de fixare a încărcăturii mingea este continuu cu un inel de echilibrare jgheab ca ramurile din cordonul ombilical, și dangles în mod liber. In al doilea, coarda este împărțit în două secțiuni, dintre care primul se agață de centrul inelului de echilibrare, iar al doilea pentru partea de sus a parașutei. Am ales a doua opțiune.
Inel de echilibrare trase în SketchUp, și din material plastic PLA imprimate 3D-imprimantă. Parașută tăiat dintr-o bucată de 1h1m prelata. Cusută ea opt linii, și-au făcut în centrul găurii. Toate muchiile sunt procesate în mod natural. Iată ce o parașută pliat si inel:
Ideea unui astfel de sistem este simplu. În timp ce unitatea decoleaza, parașuta este într-o stare tensionată și servește ca o parte din cordonul ombilical. De îndată ce exploziile balon, o parașută pierde tensiune și începe cracare.
Bay echipament
Pe baza experienței internaționale și a listei noastre, am decis să pună într-un cub de zbor, următoarele echipamente:
1) GPS GSM tracker firmă internă X-keeper. GPS-tracker - este un dispozitiv care trimite la fiecare N minute prin coordonatele GPS GSM de rețea locația. În acest dispozitiv special, au fost Sims noastre doi operatori majori. Tracker pentru a ajuta clar bontului, landurile trebuie să se încadreze în raza de acoperire a unei rețele unul dintre operatorii.
2) Lumină și far de sunet cu o sursă de alimentare autonomă. La câteva ore după lansare, dispozitivul începe să urle și LED-uri intermitente alarmant luminoase. Ar fi fost un pic mai ușor de găsit, mai ales pe timp de noapte. De fapt, o simplă batistă pe MSP430 microcontroler eficiente energetic.
3) aparat de fotografiat SJ4000 HD de pe partea laterală a modulului a fost de a trage frumusetea planetei noastre de la înălțimi amețitoare.
4) Camera în 500mW modulul de podea și 1.2GHz transmițător proiectat pentru difuzare on-line la decolare.
5) probe strângerea unității senzor - un înregistrator sort - am instalat pentru a măsura altitudinea, temperatura și umiditatea. În plus, aparatul de bord lipit un panou solar mic, care este, de asemenea, conectat la logger.
6) LiPO 2200 mAh Tensiune acumulator și 3S (11.1V) - pentru a furniza toate acestea urâțenie.
7) mărfuri speciale - 12 monede comemorative cu imaginea lui Yuri Gagarin, și o mână de toate lucrurile importante, inclusiv jucării și caramele.
Mai multe detalii despre echipamentul sonda scrie intr-un articol viitor, dar deocamdată aici este un astfel de sistem că ceea ce a cauzat.
Modulul in sine este colectat dintr-un material izolant termic de 30 mm grosime. polistiren extrudat, care este vândut în fiecare magazin de hardware. Caseta cu atenție lipite adeziv Uhu Por, beton armat și înfășurat cu bandă. Rezultatul este un astfel de caz:
baloane meteorologice greutate, inclusiv balonul în sine, dispozitivul de fixare, iar compartimentul de instrumente de jgheab a fost de aproximativ 2 kg. Având în vedere că ne-am planificat pentru a umple balonul 5 cuburi heliu, sonda a trebuit să decoleze cu o viteză decentă de 5 m / s.
Fotografii ale echipamentului sondă
Transmițătorul pentru aparatul de fotografiat
aparat de fotografiat SJ4000 HD
far de lumină și sunet asamblate în grabă
Camera inferioară a fost plasat on-line în imprimata pe cazul 3D imprimante. Antiglont nu devin stabilite astfel încât să nu provoace formarea de rouă.
Echipament de sol
balon cu heliu achiziționat de la un furnizor local de gaze industriale. Într-un birou similar extras și cutie de viteze pentru rezervor. Trebuie să spun, fără a pompa cu roți dințate mingea nu va fi ușor. Când slăbirea valva pe popret butelie de gaz foarte repede, și va fi ușor de a sparge mingea. Toți observatorii în timp ce inundate vesel Gnom râde maestru artizan.
Rezoluția pentru lansarea
După cum sa dovedit mai târziu, problemele implicate în lansarea de servicii de baloane meteorologice cu un nume lung: centrul zonal al unui serviciu unic pentru gestionarea traficului aerian (ATM abreviat ZTS UE). Acolo am fost rugat să scrie o cerere oficială pentru a lansa un balon meteorologic care indică caracteristicile de zbor, precum și data exactă și ora de începere. Mai mult, în ziua X, noi ar fi trebuit notificat disponibilitatea noastră de a servi, și să raporteze coordonatele calculate ale sondei care se încadrează. Ceea ce am făcut, folosind prognoza de serviciu predict.habhub.org. În cele din urmă, după căderea unității, ar trebui, din nou, pentru a apela și să raporteze misiunea a fost finalizată.
Timp de 1 oră înainte de începerea
Deci, totul este gata să lanseze un balon meteorologic. Ne scoate echipamentul pentru a rula site-ul și începe pregătirea.
Porniți sursa de alimentare la bord, și, prin urmare, executați HD-camera pentru înregistrare și aparat de fotografiat pentru a difuza on-line. Spumă Aleksandr Kormiltsev dorezaet, pe care am marcat spațiul gol al compartimentului instrumentului.
Pe televizor, imaginea apare cu camera on-line. Așa că un balon meteorologic este acum „vede» 🙂
Lansarea unui balon cu heliu. Reductor am fost slabi, a trebuit să-l deșuruba la maxim.
Chiar și la capacitatea maximă de transfer a angrenajului, a trebuit să aștepte aproximativ o jumătate de oră, până când balonul este umplut până la volumul dorit. Odata ce mingea a dobândit proporții alarmante, am rewound gât cu un plasture, și legat de ea cu un inel pripon.
Ultimul pas - închiderea capacului sondei. De fapt, pentru a sigila toate aceeași bandă întărită.
Mai multe fotografii prelansare
Solemnă moment, - sarcină de monede:
Start pompare heliu în balon
În doar câteva secunde înainte de groapă fungii de pornire încet începe în sus. În jurul nostru sunt copii cor numărătoarea și le opri nu mai poate fi 🙂 la bord HD-aparat de fotografiat în timpul întregii lucrări, astfel încât este bine povestita acest moment emoționant.
Transmisie în direct de la bord
Și acest lucru este unele capturi de ecran din transmisiunea în direct.
Mingea a zburat și am avut doar să aștepte pentru primul tracker localizare GPS. În general, probabilitatea ca sonda va cădea în aria de acoperire a operatorului de telefonie mobilă a fost foarte scăzută. Cu toate acestea, noi trăim în Urali: pădurea din jurul.
Am deschis un tracker bazate pe web, și a așteptat pentru următoarele coordonate. La fiecare 10 minute o actualizare a primit. Sonda a coborât încet parașuta în apropierea orașului Irbit. În cele din urmă, poziția în schimbare se oprește, și ne-am mutat off. Au existat trei mașini și 11 de persoane.
În general, deja pe hartă ar putea fi văzut că sonda se află undeva în domeniu. Într-un fel am fost sigur că terenul este pur și simplu un morman de pământ, maxim - săpat. Ei bine, încă plantate / săpat cartofi. Dar nu a fost acolo! Se pare că nu am mai văzut un izvor fertilizat câmpuri. Lumea nu va mai fi la fel din nou ...
Aici ne distram, odată ce ați eliminat. Ne așteaptă cu nerăbdare căutare. Ghici cine a luat doar cizmele de cauciuc? 🙂
Un front viguros jogging pe teren fără sfârșit.
În urma coordonatele prețuite, l-am găsit în cele din urmă! Cel mai-mai mocirlă, dar a găsit!
Mai multe fotografii de căutări
debriefing
drumul spre casă lungă a luat încă trei ore sau mai mult. În cele din urmă, ajungând noaptea noastră hakspeysa, am deschis compartimentul de instrumente.
Avem un sac de monede și container strategic cu caramele.
SD-card cu date de telemetrie. Este doar stochează informații despre altitudine! Toate foarte îngrijorat, cât de mare ar putea urca nostru balon meteo.
Privind la diagramă, sonda a crescut cu aproape 19 kilometri. Desigur, în cazul în care considerați că barometrul ieftin BMP180.
Băieții de la „Teleport“ compilat rapid un film despre aventurile noastre:
mulțumesc
Evenimentul a avut loc cu succes datorită muncii coordonată a tuturor organizatorilor și ajutoare. Deci, ceea ce vreau să spun un mare mulțumesc tuturor organizațiilor implicate:
- Magazine Optica „patru ochi“ și inițiator al zborului Aleksandru Izgaginu;
- Studio acoperire TV "Teleport";
- Centrul de Informare pentru Energie Nucleară.
Mulțumiri speciale pentru echipa de căutare! Ia-călătorie uimitoare 🙂
Planuri pentru viitor
- Lansarea este probabil să fie pe timp de noapte. Pentru a elimina orașul timp de noapte și zori.
- Vom lucra pentru a stabiliza sarcina. Am pus cârligului Halyard pe, și, eventual, stabilizarea în elice azimut.
- Să încercăm să obțineți un tracker prin satelit. De asemenea, pune în sonda avansate GPS-tracker, pe care le-au promis cei de la X-Keeper (pentru a păstra o pistă mai exactă a datelor de altitudine).
- Amplifică alarma luminoasă a sunetului. În special, duplicat sirena. Adăugați mai multe obiecte luminoase pe sondă.