एक बहती स्ट्रैटोस्टैट के टेस्ट। रोजोज़िन और लोरा का समताप मंडल में प्रक्षेपण

हाल ही में, एक और अधिक बार शौकिया लेटेक्स मौसम के गुब्बारे लॉन्च कर सकते हैं, जो उनके पेलोड के रूप में एक कैमरा, एक जीपीएस बीकन और एक शक्ति स्रोत के साथ एक अछूता बॉक्स है। ऐसे उपकरणों की उड़ान आमतौर पर 2-3 घंटे तक सीमित होती है, जिसके दौरान डिवाइस लॉन्च स्थल से 80-100 किलोमीटर की दूरी पर स्ट्रैटोस्फियर और भूमि तक पहुंचता है।

हमारे बहते हुए स्ट्रैटोस्टैट को लॉन्च करने की तैयारी है

क्या एक समताप मंडल का गुब्बारा अधिक समय तक, अधिक दूर तक और अधिक स्थिर होकर उड़ सकता है? हाँ यह कर सकते हैं। जीरो-प्रेशर और सुपर-प्रेशर कैटेगरी के स्ट्रैटोस्टैट्स बचाव के लिए आते हैं। हमने अपने पहले अनुभव के रूप में, शून्य-दबाव को चुना यह तकनीक समय-परीक्षण और काफी सरल है।

उड़ान तकनीक

इस तकनीक का सार गैस के लिफाफे के अंदर "शून्य" दबाव बनाए रखना है, जबकि गैस के अधिक दबाव के कारण सुपर-दबाव लिफाफे बहते हैं। जैसे ही आप चढ़ते हैं, गैस फैलती है। जब पीक प्रेशर पहुंच जाता है, तो मौसम संबंधी गुब्बारा फट जाता है, और ज़ीरो-प्रेशर का लिफाफा अतिरिक्त दबाव बना देता है और सूर्यास्त तक जेट धाराओं में बहाव बना रहता है। जब सूरज डूबता है, तो हवा शांत होने लगती है और उपकरण कम हो जाता है। 1-2 दिनों से अधिक समय तक चलने वाली उड़ानों के लिए, एक गिट्टी रिजर्व की आवश्यकता होती है, यह गैस लिफ्ट (हीलियम, हाइड्रोजन) के नुकसान की भरपाई करता है।

शून्य-दबाव और सुपर-प्रेशर स्ट्रैटोस्टैट्स की उड़ान प्रोफाइल की छवि

खोल

पहले लॉन्च के लिए, हमने 170 मीटर 3 की मात्रा, 5 मीटर की ऊंचाई और 8 मीटर के व्यास के साथ एक कद्दू के आकार का खोल बनाया। कद्दू के आकार, के रूप में यह शेल के अंदर दबाव को सबसे बेहतर तरीके से वितरित करता है। हमें पहली उड़ान से भारी उठाने की क्षमता और ऊंचाई की आवश्यकता नहीं थी, कार्य उड़ान की अवधि और गोले की मात्रा को बढ़ाने के लिए डिवाइस के बहाव और तटस्थता को प्राप्त करने के क्षण के बारे में जानकारी प्राप्त करना था (गोले-दबाव 2 से 55 दिनों तक उड़ता है)।

आठ सेगमेंट कद्दू शेल मॉडल

तकनीकी हिस्सा है

समताप मंडल के कार्यों को दो चरणों में विभाजित किया गया था:

• पहला चरण (वापसी योग्य) - पैराशूट के साथ एक मॉड्यूलर प्लेटफॉर्म
• दूसरा चरण (बहती) - एक रेडियोसॉन्डे के साथ शून्य-दबाव शेल

टेलीमेट्री प्राप्त टैबलेट के साथ मॉड्यूलर मंच

पहला चरण, मॉड्यूलर मंच
पहला चरण प्लेटफ़ॉर्म एक एल्यूमीनियम फ्रेम है, जो अपने मुख्य कार्य (मॉड्यूल फिक्सिंग) के अलावा, एंटीना सिस्टम का एक हिस्सा है और लॉमेट 1.2GHz वीडियो ट्रांसमीटर और 433MHz लोरा मॉडेम एम्पलीफायर के लिए 1 और 2 वाट शक्ति के साथ एक रेडिएटर है।

इसमें निम्नलिखित संचार चैनल हैं:

• लोरा 433MHz, टेलीमेट्री ट्रांसमिशन
• लॉमेट 1.2GHz, OSD के साथ वीडियो स्ट्रीमिंग
• GlobalStar स्थान जानकारी
• जीएसएम, टेलीमेटरी
• 433/868 मेगाहर्ट्ज सर्च बीकन, सिग्नल स्तर से लैंडिंग क्षेत्र में डिवाइस की खोज करें

फ्लाइट कंट्रोलर जो पावर रिले और ट्रांजिस्टर को इकट्ठा और नियंत्रित करता है, वह AtMega2560 पर आधारित है। उड़ान नियंत्रक की मदद के लिए, एटमेगा 328 पी पर एक लोरा-जीएसएम मॉडेम बनाया गया था, जो पीसी से टेलीमेट्री एकत्र करता है और इसे जमीन पर स्थानांतरित करता है।
वीडियो को 2 परिरक्षित गोप्रो हीरो 4 ब्लैक पर क्षितिज और यी 2k के साथ गैस शेल के दृश्य के साथ रिकॉर्ड किया गया है।
पावर सोर्स 2 NiMH 12v 4500mah और LiPo 11.1v 2000mah की बैटरी है।

दूसरा चरण, रेडियोसोन्डे
दूसरे चरण के रेडियोसॉन्डेन्स एक बहुत ही महत्वपूर्ण कार्य करते हैं - चरणों की अनदेखी। अनडॉकिंग के बिना, पेलोड चीन, मंगोलिया या उत्तर कोरिया के लिए उड़ान भरेगा, जिसकी हमें निश्चित रूप से आवश्यकता नहीं है।

इस कार्य को पूरा करने के लिए, रेडियोसॉन्डे तटस्थ उछाल (बहाव) की उपलब्धि का क्षण निर्धारित करता है, जिसके बाद यह 30 मिनट इंतजार करता है और undocking बनाता है।

इस कार्य के अलावा, यदि आप सेलुलर कवरेज से भाग्यशाली हैं, तो रेडियो जांच जीएसएम के माध्यम से संचार करती है और मेमोरी में दर्ज डेटा को उड़ान पथ, तापमान परिवर्तन प्रोफाइल और बैटरी चार्ज के रूप में प्रसारित करती है।

पावर स्रोत एक LiPo 11.1v बैटरी है जिसकी क्षमता 3800mah है।

पेलोड

चूंकि यह एक परीक्षण है, इसलिए हम एक वाणिज्यिक पेलोड लॉन्च नहीं कर सकते, लेकिन पेलोड के बिना लॉन्च को छोड़ना भी गलत होगा। रूसी रक्षा मंत्रालय द्वारा एडीए ने 2013 में कार्यक्रम शुरू किया था, और तब से यह DKBA में ADS का एकमात्र क्लाइंट था, क्योंकि उस समय तक रूस और CIS में कोई ADA लॉन्च नहीं हुआ था। हमारा, यद्यपि अप्रत्यक्ष, कार्य एडीए का ध्यान आकर्षित करना था। Vkontakte सामाजिक नेटवर्क के अंतरिक्ष समुदायों में से एक में एक सर्वेक्षण के माध्यम से, हमने वांछित पेलोड निर्धारित किया, यह रोजोज़िन के साथ सात बन गया।

पहले चरण के पेलोड के रूप में रोगोज़िन

लांच

लॉन्च से 4 दिन पहले, हमने फेडरल एयर ट्रांसपोर्ट एजेंसी को एक उड़ान योजना सौंपी, जिसके बाद 2 जून को हमें सुबह 06:00 बजे अनुमति मिली (लॉन्च के दिन अनुमति दी गई)।

प्रक्षेपण की तैयारी शेल के स्वीप-फिलिंग और छत पर रिले स्टेशन की स्थापना से शुरू हुई, जमीन पर उपकरण प्राप्त करने का मामला।

स्ट्रैटोस्टैट गैस शेल भरना

रिले स्टेशन (लोरा, लॉमेट)

उपकरण प्राप्त करने के साथ मामला

शेल को भरने में लगभग चार 60-लीटर हीलियम सिलिंडर लगे, जिससे 13 किलोग्राम का शेल लिफ्टिंग बल मिला, जो 2.5 किलोग्राम / लीटर की लिफ्टिंग गति के साथ 9 किलोग्राम कार्गो को लॉन्च करने के लिए पर्याप्त है।

हीलियम ईंधन भरना

शेल को भरने के बाद, हमने उपकरण और तंत्र के कदम विधानसभा का शुभारंभ शुरू किया, समताप मंडल के पहले और दूसरे चरण को इकट्ठा किया। शुरुआत में शेल की ऊंचाई 10 मीटर थी, उपकरण की कुल ऊंचाई 20 मीटर थी।

लॉन्च से 10 सेकंड पहले स्ट्रैटोस्टैट

अच्छे शांत मौसम (हल्की बारिश के अपवाद के साथ) ने स्ट्रैटोस्टैट को लगभग अनछुए लॉन्च करने की अनुमति दी।

स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून 2.5 मीटर / सेकेंड की गति से बढ़ा, 1 घंटे 10 मिनट के बाद, इसने 40 मिनट से अधिक ऊँची हीलियम को उड़ा दिया, और फिर पहले चरण को खोल दिया। पहला चरण 4-5 मीटर / सेकंड की गति से पैराशूट लैंडिंग शुरू हुआ (जिसमें 45 मिनट लगे), जिस समय दूसरा चरण चढ़ना जारी रहा, फिर 10 घंटे के लिए 18-20 किमी की ऊंचाई पर बहाव शुरू हो गया और सूर्यास्त के कारण तेजी से गिरावट शुरू हुई ।

एक स्ट्रेटोस्टेट उड़ान की इन्फोग्राफिक्स

पहला चरण ऊंचाई प्रोफ़ाइल

बादलों के मौसम के बावजूद, लोरा ने 120 किलोमीटर की दूरी पर डेटा संचारित करके खुद को बहुत अच्छा दिखाया। Lawmate 1.2 GHz उपकरण पर वीडियो प्रसारण 60 किलोमीटर की दूरी पर उपलब्ध था, जो इस तरह के मौसम में भी अच्छा है। ग्लोबलस्टार लाइटहाउस ने हर 2.5 मिनट में स्थान की जानकारी प्रसारित करने का काम किया।

मशीन लॉन्च वीडियो

दूसरा चरण सेलुलर कवरेज के साथ थोड़ा अशुभ था, इसकी उड़ान के दौरान, इसे पांच जीएसएम कनेक्शन मिले। लॉन्च के 16 घंटे बाद 18 किलोमीटर की ऊँचाई पर उतरने और उतरने के बारे में जानकारी प्राप्त की गई।

पहला कदम उतरा

सामान्य तौर पर, मिशन एक सफलता थी। रूस में स्वचालित स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून उद्योग ने निजी प्रयासों के माध्यम से अपने पुनरुद्धार की शुरुआत की। धीरे-धीरे, उड़ानों की अवधि बढ़ जाएगी, समताप मंडल की जेट धाराओं में डेढ़ से दो सप्ताह ग्रह के चारों ओर उड़ान भरने के लिए पर्याप्त है।

एयरमैक्स, इरिडियम संचार चैनलों के परीक्षण के साथ 2-3 दिनों की उड़ान की योजना बनाई गई है। हम 150 किलोमीटर से अधिक की कवरेज के साथ WISP नेटवर्क के आयोजन के साधन के रूप में स्ट्रैटोस्टैट का परीक्षण करेंगे (हम परियोजना लून और एयरबस मॉडल की जांच करेंगे)।