最近，人们越来越多地看到业余乳胶气象气球的发射，这些气球的有效载荷是装有照相机，GPS信标和电源的绝缘箱。 这种设备的飞行通常限制在2-3小时内，在此期间，设备到达平流层并降落到离发射地点80-100公里处。
准备启动我们的漂移平流器
平流层气球能否飞行更长，更远，更稳定？ 是的，可以。 零压力和超压力类别的层流稳压器应运而生。 我们选择零压力作为我们的初次体验， 该技术已经过时间测试并且非常简单。
飞行技术
该技术的本质是在气体包层内部保持“零”压力，而超压包层则由于气体压力过高而漂移。 随着您的爬升，气体膨胀。 当达到峰值压力时，气象气球破裂，零压力包膜释放出多余的压力，并保持射流中的漂移直到日落。 太阳下山后，空气开始冷却，设备减少。 对于持续时间超过1-2天的航班，需要有压舱物储备，以弥补气举损失（氦气，氢气）的损失。
零压和超压平流器的飞行曲线图
壳牌
对于第一次发射，我们制作了一个南瓜形的外壳，体积为170立方米，高度为5米，直径为8米。 南瓜形状 它可以最佳地分配壳体内部的压力。 从第一次飞行开始我们就不需要重型起重能力和高度，任务是获取有关实现中性浮力的时刻和设备漂移的信息，以进一步增加飞行时间和弹壳数量（零压飞行时间从2天增加到55天）。
八段南瓜壳模型
技术部分
平流层气球的任务分为两个阶段：
- 第一步（可退回）-带有降落伞的模块化平台
- 第二阶段（漂移）-带有探空仪的零压力壳体
带有遥测接收平板电脑的模块化平台
第一阶段，模块化平台
第一阶段的平台是铝制框架，除了主要功能（模块固定）之外，它是天线系统的一部分，是Lawmate 1.2GHz视频发射机和433MHz LoRa调制解调器放大器的辐射器，功率分别为1和2瓦。
它具有以下沟通渠道：
- LoRa 433MHz，遥测传输
- Lawmate 1.2GHz，带OSD的视频流
- GlobalStar位置信息
- GSM，遥测
- 433 / 868MHz搜索信标，通过信号电平在着陆区搜索设备
收集和控制功率继电器和晶体管的飞行控制器基于AtMega2560。 为了帮助飞行控制器，在AtMega328p上制作了LoRa-GSM调制解调器，该调制解调器从PC收集遥测并将其传输到地面。
该视频记录在2个带屏蔽的GoPro Hero 4 Black（可看到地平线）上，以及Yi 2k（可看到气罐）。
电源是2节NiMH 12v 4500mah和LiPo 11.1v 2000mah电池。
第二阶段，探空仪
第二级探空仪执行非常重要的功能-拆开各级。 如果不取消停靠，有效载荷将飞往我们当然不需要的中国，蒙古或朝鲜。
为了完成此任务，无线电探空仪确定达到中性浮力（漂移）的时刻，然后等待30分钟并进行对接。
除此任务外，如果您幸运地拥有蜂窝覆盖范围，则无线电探头还可以通过GSM进行通信，并以飞行路径，温度变化曲线和电池电量的形式传输记录在内存中的数据。
电源是一块容量为3800mah的LiPo 11.1v电池。
有效载荷
由于这是一项测试，因此我们无法发射商业有效载荷，但如果发射没有有效载荷，也是错误的。 俄罗斯国防部的ADA发射计划于2013年结束， 它是DKBA中ADS的唯一客户，因为那时在俄罗斯和独联体地区没有ADA推出。 我们的任务（尽管是间接的）是引起人们对ADA的关注。 通过对Vkontakte社交网络的一个空间社区进行的调查 ，我们确定了所需的有效载荷，在Rogozin的帮助下，它成为了七个。
Rogozin作为第一阶段的有效载荷
发射
发射前4天，我们向联邦航空运输局提交了一份飞行计划，此后的6月2日，我们在早上06:00接受了许可（许可在发射当天进行）。
发射的准备工作开始于壳体的扫空填充和在屋顶上安装中继站的位置，在地面上装有接收设备的箱子。
Stratostat气体外壳填充
中继站（LoRa，律师）
带接收设备的箱子
花了将近四个60升的氦气钢瓶填充了外壳，外壳提供了13公斤的举升力，足以以2.5 m / s的举升速度发射9公斤的货物。
氦气加油
填充外壳后，我们开始启动设备并进行设备的台阶组装，组装了平流层气球的第一和第二台阶。 开始时外壳的高度为10米，设备的总高度为20米。
发射前10秒的Stratostat
良好的平静天气（小雨除外）使Stratostat几乎不受阻碍地发射。
平流层气球以2.5 m / s的速度上升，在经过1小时10分钟后，它吹走了40分钟漂移的多余氦气，此后，它脱离了第一阶段。 第一阶段以4-5m / s（耗时45分钟）的速度开始降落伞降落，这时第二阶段继续爬升，然后在18-20km的高度漂移10小时，并由于日落而开始加速下降。
平流器飞行的信息图表
第一阶段的高度轮廓
尽管天气多云，但LoRa通过在120公里的距离上传输数据表现得非常出色。 在Lawmate 1.2 GHz设备上可以进行长达60公里的视频广播，这在这样的天气条件下也很不错。 GlobalStar灯塔运行稳定，每2.5分钟发送一次位置信息。
机器启动视频
第二阶段对蜂窝网络的覆盖有些倒霉；在飞行过程中，它获得了五个GSM连接。 获得了有关克服18公里高空并在发射后16小时着陆的信息。
登陆第一步
总的来说，任务是成功的。 俄罗斯的自动平流层气球产业通过私人努力开始复兴。 飞行的持续时间将逐渐增加，在平流层的急流中飞行一个半星期至两周就足以绕地球飞行。
计划2-3天的飞行时间，以测试AirMax，铱通信渠道。 我们将测试Stratostat，以组织覆盖超过150公里的WISP网络（我们将检查Loon和AirBus项目模型）。