Организаторы: Спонсоры:

 



Научно-популярное мероприятие

«Полет к Солнцу»

В рамках 16-го Дня Открытой Астрономии


Анонс Программа мероприятий 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 №24 / 29.06.2011

Разное: Я с большим интересом наблюдаю за вашими опытами и с огромным удовольствием приму участие в конкурсе, может мои советы и размышления хоть в чем то помогут. Для себя я отметил несколько явных проблем с которыми можно столкнуться и методы их решения: 

1. Устойчивость гондолы:

Для горизонтальной стабилизации гондолы на аэростате необходимо использовать сетку с десятком строп. Если оклеить (прошить) внутреннюю поверхность верхней части сетки парашютной тканью, то при самоуничтожении резиновой оболочки аэростата «автоматически» получится купол парашюта для успешного возврата гондолы с аппаратурой на землю. Так же использование сетки снизит искажение формы аэростата за счет подъемной силы и, как следствие, немногим снизит скорость подъема и паразитное самозакручивание аэростата и гондолы вокруг оси.
Размещение аппаратуры по гондоле необходимо произвести равномерно по всей поверхности с расположением центра тяжести и центра масс ниже опорных точек крепления строп (аккумуляторы как самое тяжелое, соответственно расположить в самом низу гондолы). Это снизит паразитное вращение при успокоении «маятника». Камеры можно расположить по краям гондолы, причем вертикальную камеру не обязательно располагать снизу и центре вертикальное изображение изображение можно получить и отраженное от зеркала направленного вниз.
Считаю, что лучшая форма гондолы шар или цилиндр, которые исключают ветровое раскручивание за счет отсутствия углов и лучшей аэродинамики.

2. Температура:

Для того чтобы увеличить живучесть аппаратуры, особенно «сердца» аппаратуры – аккумуляторов, необходимо максимально исключить воздействие низких температур.
До высоты 12км температура окружающей атмосферы понижается до -78°С, свыше высоты 12 км температура окружающей среды идет на возрастание и уже на высоте 30км составляет -38°С.
Соответственно, ввиду резких перепадов температуры во время подъема возможно конденсатообразование на внутренних и внешних частях гондолы, в том числе и внутри объектива видеокамеры, что, соответственно, сильно скажется на качестве съемки.

Так же, во избежание конденсатообразования и получения «морозных узоров» на иллюминаторе, его необходимо изготовить камерным методом с заполнением камер осушенным азотом или гелием с последующей откачкой для получения вакуума. К качестве «стекла» следует использовать материал с низкой теплопроводностью, например плексиглас. Помимо плохой теплопроводности 0,19 Вт/м*К, (стекло -1,15 Вт/м*К) он также обладает таким хорошим качеством как светопропускание равное как и у обычного стекла 0,92%.

Пенопласт как средство теплоизоляции, конечно, материал хороший, ввиду того, что так же обладает хорошим качествам как низкая теплопроводность (0,04 Вт/м*К), но для того чтобы получить полную теплоизоляцию аппаратуры, например при температуре в -20°С, необходима толщина пенопластовой стенки порядка 12 см. чуть меньшей теплопроводностью обладает пробковое дерево (0,03 Вт/м*К).
Для защиты аппаратуры от воздействий низких температур стенки гондолы можно также исполнить в виде камер с максимально возможной откачкой из неё воздуха из межкамерного пространства по принципу термоса (абсолютный вакуум обладает теплопроводностью равной 0 Вт/м*К,). Внутреннюю поверхность можно окрасить в «зеркальный цвет» для отражения тепла, ни в коем случае не использовать для этих целей фольгу или металлизированные поверхности, ввиду наличия в камере приемо-передающей аппаратуры.

3. Давление:
Перепады давления в 1013 мбар (поверхность) до 12 мбар (на высоте 30 км) — почти вакуум. Коробку с размещенной в ней аппаратурой необходимо герметизировать, ввиду того, что при подъеме давление будет быстро снижаться, а при снижении давления произойдет конденсатообразование, соответственно при увеличении давления (при снижении аппарата) произойдет парообразование. Ни то, ни другое для того чтобы получить качественную картинку нам не нужно. Где гарантия, что при наступлении «критического» давления не произойдет резкая разгерметизация межлинзового пространства в объективе или конденсация влаги на матрице? так что наилучшим будет откачать воздух из камер

Константин:

«Все очень круто! Камеры по краям — зачет. Очень классная идея с вакуумом, но делать этого не будем, к сожалению, — сложно.

P.S. Возможно, я ошибаюсь, но мне кажется, что много строп — это не так уж и хорошо.»

Предварительная оценка: 68/100
Поспорить


ZloAlien

Предложение №23 / 16.06.2011

Разное: Хочется обеспечить как можно более длительную видео трансляцию с зонда. Можно купить более мощное оборудование, но это дорого. Без замены оборудования (увеличения его мощности) можно улучшить качество связи, используя остронаправленную антенну. В идеале хорошо бы использовать её и на зонде, но поскольку он будет болтаться — придётся оставить всенаправленную антенну. Остается использовать остронаправленную антенну только для наземного комплекса. Ес! тественно потребуется система наведения. Для этой цели подойдёт любительский телескоп (наведение — визуальное), ось которого будет совпадать с осью остронаправленной антенны. 

Предупрежу, что, как правило, любой близкорасположенный к антенне проводящий объект будет изменять её диаграмму направленности, и если корпус телескопа изготовлен из металла, антенну желательно крепить соосно, но на некотором расстоянии от телескопа. Помнится, на некоторых моделях телескопов имеются окуляры для приблизительного наведения на объект наблюдения – держатель такого окуляра можно было бы использовать для крепления антенны. Главное что бы телескоп при этом оставался позади антенны, ну или хотя бы сбоку и на некотором отдалении от нее.

………
29.06.2011

Для испытаний на морозостойкость можно попробовать использовать сухой лёд. Согласно википедии минимальная температура, которая ждёт зонд -60 градусов. Также согласно википедии при помощи сухого льда можно попробовать получить температуру около -80. Вот засыпать готовый зонд в пенопластовую или картонную коробку и посмотреть, как меняться температура внутри зонда будет (мерить удобно термопарой! , подключенной к вольтметру, который такое подключение поддерживает). Только хочется предупредить, что бы коробку не плотно закрывали, иначе внутри будет расти давление и температура. И действо это надо проводить не в закрытом помещении, а то много есть историй как люди погибали, когда углекислота замещала воздух в закрытой комнате с сухим льдом. Сухой лед, как правило, можно достать на хладокомбинатах.

Украинская компания M2 предлагает любому желающему вести мониторинг положения своего транспортного средства. Можно попробовать вести мониторинг положения зонда. Не обязательно использовать для этого специализированную аппаратуру, достаточно сотового телефона с GPS. Я так отслеживал положение своего сотового Nokia 5800, установив на него Aspicore GSM Tracker (к сожалению, я использовал условно бесплатную версию с ограничением времени работы — 10 минут), но можно попробовать и какое-то другое ПО. Данные отсылаются по GPRS или 3G. Если данные не удается отправить, как правило, устройства накапливают информацию о своём местоположении и передадут её, как только связь возобновится. Можно надеяться, что если связь и оборвется с набором высоты, то когда зонд окажется близ земли, он отправит информацию о том, где находится. Nokia 5800 не рекомендую использовать – слабый GPS приемник. Можно также пробовать передавать и изображения с сотового телефона – видеотрансляцию он не потянет, но раз в минуту отсылать фото сможет (ПО для этих целей, к сожалению, не подскажу).

Константин:

«Идей хороших — масса. Все правильно пишите. И активно :)
Треккеры GPS/GSM не подходят, к сожалению, т.к. дальность связи недостаточна — до 5 км всего»

Предварительная оценка: 75/100
Поспорить


Игорь

Предложение №22 / 16.06.2011

Внешний вид: Зонд состоит из баллона, капсулы с парашютом и аэродинамической капсулы наблюдения. При этом капсула закреплена относительно баллона на 4 шнурах, чтобы снизить раскачивание и вибрации. 

Форма капсулы — аэродинамическая. (см. чертёж)

Начинка: Две камеры (фронтальная и веритикальная)
Модуль GPS 

Опционально:
датчик температуры/влажности
альтиметр (не знаю, есть ли компактные решения)

Константин:

«Постарались!
Правда, лучше взять акселерометр вместо альтиметра.»

Предварительная оценка: 45/100
Поспорить


Родион

Предложение №21 / 07.06.-08.06.2011

Внешний вид: Шар лучше сделать полужёсткой конструкции. Как? Три четверти надутого (каким угодно газом) шара обклеить бумагой, но лучше яркой, пропитанной клеем тканью и обмотать пропитанной клеем нитью. Остальное обклеить оставшейся тканью.
Начинка: Аппарат лучше составить из 2-х зондов основного и высотного . Основной крепится к первому шару ,а высотный к мачте и второму шару. Основной состоит из пенопластовово корпуса толщиной 5 мм. Внутри корпуса 2 баллона с гелием , 3 камеры , навигатор или жучок ,2 аккумулятора ,трубы отопления . На внешней стороне термометр , на первой мачте 4-ая камера ,на второй мачте 2-ой шар и высотный зонд состоящий из камеры и аккумулятора похож на СА союза.
Разное: Думаю сделать 2 зонда в место 1-го . Осовной должен быть по сути мозгом всей конструкции , весить 800-1000г , высотный помошником ,весить 200-300 г. Хочу предложить наполнить основной зонд гелием это должно не много уменьшить вес конструкции . Для устойчивости полёта нужно сделать 1-ую мачту подвижной : вокруг корпуса вставить в пенопласт 4-8 шаров от подшипников ( для лучшего вращения можно смазать машинным маслом ) и взять пенопластовый обруч чтоб прочно держался на шариках , приделать к нему брусок длинной 50 см , шириной 1 см . Прикрепить к концу бруска треугольник из картона , а за ним пропеллер и перед картоном камеру . Особенность высотного зонда в том что подъём у него на 35-40 км . Похож на СА союза , имеет аккумулятор и камеру , цвет чёрный . Основной сложнее . Похож на метеорологический зонд , с 2-я мачтами и есть система отопления : сноружи чёрная краска , внутри трубки с горячей водой ,чёрная поверхность нагревает воду так и отапливается. И последние система отсоединения высотного зонда . Шланг который соединяет зонд с баллоном уложить: на середине сделать регулятор высоты , из тонкой резины скатать трубку , а по середине сделать круг ( тоже из резины ) с дырочкой по центру . Дальше герметично надеть шланг большего размера и бросить в него шарик чтоб он закрыл превидущий шланг .
Константин:

«2 зонда — интересная идея, но очень затратная. Вместо этого будем использовать более мощную антенну. По поводу остального: возможно (должно быть), умно, но, значит, я не понял…»

Предварительная оценка: 30/100
Поспорить




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