День открытой астрономии →  Москва →  Архив

16ый 15ый 14ый 13ый 12ый 11ый 10ый 9ый 8ой 7ой 6ой 5ый 4ый 3ий 2ой 1ый




Организаторы: Спонсоры:

 



Научно-популярное мероприятие

«Полет к Солнцу»

В рамках 16-го Дня Открытой Астрономии


Отчетная страница Программа (архив) Конкурс идей О запуске



Работы участников

28.04-22.07.2011



Работы оценивает Константин Акмаров, конструктор зонда
Победителями конкурса стали 3 участника:

Само собой разумеется, все победители будут иметь возможность принять непосредственное участие в запуске зонда, перерезав трос, который будет удерживать аппарат до взлета.


Страницы 7 6 5 4 3 2 1


Владимир

Предложение №27 / 22.07.2011

Разное: Как бы я реализовал изготовление корпуса зонда с минимальными временными и финансовыми затратами?

Покупаем в детском мире 2 мяча диаметром 20 и 50 см, для формирования внутренней и наружной опалубки корпуса зонда. По технологии «папье-маше» изготавливаем 4 полусферы. Необходимо помнить, что при заливке монтажная пена значительно увеличивается в объеме, поэтому оклеиваем мячи достаточно толстым слоем бумаги. Теперь нужно продумать каким образом, потом нам необходимо будет «отлепить» форму от изготовленного корпуса…

вариант №1 — при оклёйке корпуса использовать ПВА, а после с помощью воды размочить и удалить остатки формы, застывшая пена в принципе негигроскопична;

вариант №2 — при формировании корпуса обработать внутреннюю и внешние стороны полусфер вазелином (правда я никогда не видел, как ведет себя монтажная пена на жирной поверхности);

вариант №3 — как продолжение второго варианта, можно нанести магазинную тонкую пищевую полиэтиленовую пленку, монтажная пена к ней не прилипает.

В эстетическом плане второй вариант самый подходящий, так как сформирует из застывшей пены ровную и гладкую поверхность.

На внешней форме-полусфере прорезаем технологические отверстия для заливки через них монтажной пены, так же впоследствии они сыграют роль дренажных отверстий при застывании пены, для того чтобы избыточное давление при застывании пены не смогло деформировать форму корпуса (есть печальный опыт загибания застывающей пеной 9-мм листа гипсокартона).

Пену следует использовать профессиональную — пистолетную, так как при заливке через пистолет для монтажной пены есть возможность регулировки количества выдаваемой пены, так же замечено что пистолетная пена, в связи с плавной заливкой не имеет крупных пузырей воздуха в своей структуре и более однородна.

К формам-полусферам в нижней части необходимо приклеить картонное кольцо необходимое для формирования замка в нижней и верхней полусферах.

Из тонких пластиковых колец (детский мир в этом отношении «рулит»!!! :) ) и полуколец формируем внутреннюю силовую арматуру, связываем её между собой леской. Закрепляем анкера для подвески аппаратуры на арматуру. Через полусферы проводим провода через которые впоследствии можно будет подзарядить батареи аккумуляторов. В случае применения внешних антенн закрепляем «переходники».

Из пластика вырезаем 3 петли для крепления на них строп,для облегчения веса в них можно будет просверлить сеть крупных отверстий, закрепляем их на получившейся сферической арматуре с размещением их относительно друг друга на 120 °, прорезаем во внешней полусфере отверстия под них, центруем сферы и арматуру относительно друг друга, закрепляем сферы, и через технологические отверстия аккуратно заливаем пену.
Через пару-тройку часов пена застынет окончательно, и можно будет снимать формы.

При последующей склейке и нанесении герметика на замок полусфер мы получим практически герметичную камеру!!! Так же, во избежание попадания влаги из окружающего воздуха внутри корпуса необходимо поместить контейнер, с химическим осушителем воздуха используемый при продаже обуви, подойти к продавцам на рынке, килограмм выдадут :)

Для корпуса иллюминатора необходимо использовать материал обладающей низкой теплопроводностью и в тоже время обладающего хорошим сопротивлением к механическим и термическим нагрузкам, а также обладающим низким температурным линейным расширением материала…
Наверное, лучшим материалом в этом смысле будет полиэтилен или пластик, металл ни в коем случае, ввиду его хорошей теплопроводности при низкой температуре получим шубу из замерзшего конденсата на стенках… Полиэтиленовые болванки можно найти на «блошином рынке», или на производстве бутылок и канистр.

Размеры иллюминатора подобрать по развертке оптики камеры, такие, чтобы максимально исключить наложение на кадр стенок иллюминатора. Подобрать диаметр иллюминатора можно опытным путем, разместив видеокамеру над столом на расстоянии чуть большем чем проектируемая стенка и по изображению определиться с диаметром.

В качестве стекла к иллюминатору, как и писал в прошлом предложении следует использовать плексиглас, думаю, что с этим не возникнет проблем, в крайнем случае, поход в ближайшую «Оптику» где изготавливают очки. Наверное, его следует взять толще миллиметра 3-4, так как нам грозит перепад давления в 1атм, хотя и этого давления хватит, чтобы получить сеть концентрических трещин при недостаточной толщине стекла и значительной площади поверхности… а дальше, работа токаря…

Как и говорил ранее, остеклинение иллюминатора следует делать камерным, иначе все старания связанные с внутренней теплоизоляцией аппаратуры будут напрасны. Остается проблемой, как избавиться от воздуха в самих камерах, да ещё в домашних условиях, так как атмосферный воздух в камерах это и конденсация содержащейся в нем влаги на внутренних поверхностях стекла, и морозный узор при замерзании и изменение формы (линзообразование, сеть трещин) при перепадах давления (ведь изготавливается иллюминатор при атмосферном давлении). Можно использовать метод вытеснения воздуха нагревом, но полиэтилен (пластик) и плексиглас чувствительны к высоким температурам (плексиглас начинает гнуться при температуре около 80°С и полиэтилен чуть больше 100°С). Изготавливать вакуумную камеру чтобы собрать один-два иллюминатора «не рентабельно», хотя при её наличии много ещё чего можно было бы теплоизолировать с помощью откачки воздуха). Так что, придется иллюминатор изготавливать на кухне а именно «в духовке», там и воздух суше и температуру воздуха для вытеснения его из камер поднимем:

1 вариант — просверлить в корпусе напротив предполагаемых камер маленькое отверстие, собрать иллюминатор: герметик-«стекло»-герметик-кольцо-«стекло»…. И нагреть в духовом шкафу и после чего заклеить ещё на горячую просверленное технологическое отверстие. Так же медицинским шприцем можно заполнить камеры спиртом — при нагреве спирт вытеснит воздух и влагу из камер. При остывании получится межкамерное пространство с пониженным давлением и ещё заполненное парами спирта, а спирт замерзает при температуре около -115°С.

2 вариант — нагреваем и поэтапно собираем, заклеиваем, опять нагреваем, и так каждую камеру проклеивая герметиком.

Первый вариант мне больше нравиться. Осущенным азотом, как в профессиональном оборудовании в быту и «на коленке» не сможем заполнить.

С нагреванием плексигласа следует поэкспериментировать, чтобы не изменить коэффициент преломления или даже помутнение материала.

Если полиэтилен или пластик для корпуса иллюминатора будет использоваться белый, то его необходимо будет покрасить черной матовой краской с внутренней и внешней стороны, во избежание паразитной засветки кадра (белое светящееся кольцо в кадре) и также различных бликов и отражений, при этом при использовании спирта как заполнителя межкамерного пространства необходимо использовать спиртонерастворимую краску.Так что лучшим способом будет найти черный пластик.

Также при использовании полиэтилена для изготовления корпуса иллюминатора необходимо предусмотреть возможность дополнительной герметизации ввиду того что монтажная пена не приклеивается к полиэтилену и поэтому на корпусе иллюминатора с внешней стороны при выточеке на токарном станке предусматриваем кольца-выступы.

«Этажерка» для размещения аппаратуры. Такая конструкция позволит правильнее разместить приемопередающую и регистрационную аппаратуру.
Для центрации подвешиваем конструкцию на веревку по центру и размещаем блоки добиваясь максимально горизонтального положения. Это необходимо чтобы исключить паразитное инерционное вращение за счет «неотцентрованного центра тяжести». Для облегчения собственного веса технологических полок, после размещения и отметки блоков на полках можно высверлить отверстия, а под конкретные блоки даже вырезать силуэты блоков.

Также, внутри корпуса можно расположить химическую реактор-грелку, описанную в журнале «Юный техник» №05 за 1983г при достаточно малом весе она выдает значительное количество теплоты, и запустить реактор непосредственно перед стартом.

А и ещё…. на внешней части корпуса разместить заламинированную табличку, вещающую на 2-х языках «бла-бла-бла, просьба вернуть туда-то за вознаграждение, тел: такой-то»…..
ps: будут ещё идеи обязательно поделюсь :)

Константин:

«Владимир такое множество интереснейших идей предложил, что его просто невозможно не наградить первым местом. Владимир, спасибо Вам! Очень хочется попробовать многое из того, что Вы описываете, особенно корпус из пены, но, к сожалению, просто не хватит времени и умений. Надеюсь, сработаемся в плане реализаций Ваших идей при следующем запуске зонда, который обязательно будет, если этот запуск пройдет успешно.»

Предварительная оценка: 90/100
Поспорить

Владимир

Предложение №26 / 19.07.2011

Внешний вид: Спасибо что по достоинству оценили мое прошлое предложение за №24, появилось несколько новых идей которые и постараюсь озвучить.
Лучшая форма для зонда шар так как позволяет максимально упростить конструкцию в плане теплоизоляции — все стенки будут защищены одинаковой толщиной теплоизоляционного материала относительно центра, где будет располагаться аппаратура. В прошлом предложении я высказывался по поводу изготовления корпуса из пенопласта и позже понял, что можно ведь использовать в качестве корпуса и одновременно теплоизолятора обычную строительную монтажную пену. Преимущества такого выбора: малый вес, легко обрабатывается, прекрасный теплоизолятор! (по заявлениям некоторых производителей коэффициент теплопроводности доходит до 0,027 — 0,035 Вт/м*К), можно сформировать шарообразный корпус из 2-х отлитых сфер или залив форму-шар разрезать её на две половинки чтобы разместить по центру аппаратуру… а так же что немаловажно в случае «приводнения» зонда он не утонет. Можно так же при заливке форм армировать стенки пластиковыми кольцами во избежание раскола корпуса при жестком приземлении. Цвет корпуса зонда соответственно только ярко-оранжевый.
Разное: В одном из предложений (неопубликованное) я высказался по поводу увеличения массы полезной нагрузки путем избавления аппаратуры от тяжелых и ненужных в данном случае корпусов аппаратуры, минимизировать длину проводов, избавиться от штекеров перепаяв все провода и в том числе разборка аккумуляторных батарей (в случае использования в них «пальчиковых» элементов) с расположением аккумуляторов по револьверному типу что позволит правильнее разм! естить этот наверное самый тяжелый элемент аппаратуры.Так же можно разместить аккумуляторы в шаре изготовленном из плексигласа и откачать оттуда воздух, так как я всё же не уверен в работоспособности аккумуляторов при -80°С даже при хорошей теплоизоляции (ваккумник можно за полчаса изготовить «на коленке» из автомобильного компрессора)

PS: К комментариям Константина на моё предложение №24 прилагаю схематическое изображение в пользу многостропного крепления зонда к шару,


ZloAlien

Предложение №25 / 19.07.2011

Начинка: На фотографиях хочется увидеть звёзды, а если будет видео, то сначала как шарик мотыляет, а потом он взрывается — может быть одну камеру направить вверх, или поставить в поле зрения горизонтальной выпуклое зеркало, в котором отражалась бы обстановка сверху.

Занятно было бы в качестве теплоизоляции использовать колбу термоса. Хорошо подойдёт старый советский стеклянный — они, помнится, прочные были и хорошо тепло держали. Много аппаратуры в него не запихнёшь, но хотя бы батарейки спрячутся. Посадку он вряд ли переживёт, зато в полёте с электропитанием проблем не будет.

Разное: Где-то видел, что к зонду отражатель радиолокационный крепили (самодельный металлический уголковый). Может, делали для того, что бы система предупреждения столкновений на самолетах на него реагировала, а может и сами так координаты зонда смотрели. Хорошо бы было аналогичный отражатель использовать и, например, с диспетчерами местного аэропорта договориться попробовать движение зонда отследить. Понимаю, что это вряд ли реализуемо, но чем чёрт не шутит — если по интернету кличь бросить — авось полковник какой-нибудь местный из ПВО, неофициально, да и откликнется.

Страницы 7 6 5 4 3 2 1

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Instagram