Main Content RSS FeedLatest Entry

Dokázali jsme to! Stoprocentní úspěch letu balonu czANSO

Naše sonda v sobotu 03.09.2011 v 9:42 odstartovala a přinesla chvíle euforie, napětí, radosti a nadšení.
Celý let proběhl naprosto hladce, bez jediného zaváhání. Nemohli jsme si přát více. Prostě jsme to dokázali!

REPORTÁŽ ZE STARTU,FOTKY I VIDEA Z LETU BALONU A ZAJÍMAVOSTI LETU NAJDETE NA STRÁNCE FLIGHT

A teď už …

czANSO Flight 03.09.2011 – max altitude 31km from Pavel Richter on Vimeo.

Our first flight was just astonishing! I have to watch it again and again :)

Maximum altitude: 31km
Location: Czech Republic

Jsme maximálně nadšeni! Všechny data zpracováváme a budeme je zveřejňovat na adrese výše.

Poděkování

Za tým czANSO chceme velmi poděkovat panu Horáčkovi z HWKitchen, který nám věřil i když plán byl teprve na začátku, a poskytl nám 2 komponenty pro náš letový hardware. Děkujeme!
Dále chceme poděkovat velké spoustě lidí, kteří přispěli do našeho společného rozpočtu a pomohli tak uskutečnit tento krásný let.
A v neposlední řadě také všem, kteří nám fandili, podporovali nás, poskytli rady nebo nápady a vydrželi až do závěru. Myslím, že to stálo za to.

Recent Entries

FINAL GO, letíme

Zítra 03.09.2011 v 9hod, po usilovné práci, konečně náš balon czANSO opustí povrch Země a vydá se na krátkou, ale o to pozoruhodnější výpravu.

Sledujte odpočet, blog a Facebook pro poslední novinky!

Večer se zde objeví adresa pro online přenos ze zítřejší akce.

Zavěšení boxu a tepelná izolace

Není času nazbyt, takže tedy jenom krátce obrazem

czANSO straps only

czANSO straps

czANSO payload box with protection gold foil

czANSO payload box with protection gold foil

Kompletace nákladu, czANSO payload box

Je na čase poskladát všechny komponenty do našeho boxu. Přemýšlel jsem, jak upevnit foťák a jak utěsnit pohyblivý objektiv tak, aby mráz panující ve stratosféře nepronikl do boxu.

Tento problém jsem vyřešil tak, že celý objektiv je schovaný v plastové trubičce, která je pevně a neprodyšně přilepena k tělu foťáku, viz:

<a href=”http://www.flickr.com/photos/pavelrichter/5862237097/” title=”Final assembly czANSO payload I. by Pavel Richter, on Flickr”><img src=”http://farm3.static.flickr.com/2727/5862237097_70100b6dd4_z.jpg” width=”427″ height=”640″ alt=”Final assembly czANSO payload I.”></a>

Final assembly czANSO payload I.

Do stěny payload boxu jsem pak vyvrtal díru o stejném průměru tak, aby byl otvor utěsněn samotnou trubičkou:

Final assembly czANSO payload I.

Ještě pohled shora. Foťák a jeho baterie 2 x 2 baterie. Externí napájení a ochranný kryt u spouště.

Final assembly czANSO payload I.

Máme povolení ke startu!

Dnes (3.6.2011) dorazilo povolení ke startu z Úřadu pro civilní letectví!

Zbývá dokončit potřebný software, najít vhodné místo startu, počkat na dobré počasí a stanovit countdown ;)

CAA - Civil Aviation Authority in Czech Republic

Radar reflector + Optická a zvuková signalizace

Při jednání o povolení ke startu s Úřadem pro civilní letectví mne napadlo umístit na balon modul optické a zvukové signalizace, který by

1) mohl upozornit případně se vyskytující osoby v místě dopadu
2) mohl by nám pomoci při hledání boxu po dopadu – vysoká tráva, pole, les apod.

Modul optické výstrahy bude umístěn ve spodní části a bude aktivován před dopadem spolu se zvukovou výstrahou (buzzer, 85dB).
Obsahuje 5 vysoce svítivých LED (o intenzitě 3000-12000mcd) ve všech směrech.

Prototyp:
Optical Warning Module

Optical Warning Module - top

Celková proudová zátěž při plném svitu je cca 100mA. Protože LED budou blikat, bude efektivní hodnota spotřeby cca 50mA.

Radar Reflector

Tato komponenta má za úkol odrážet přicházející signály – je to tedy signálový odražeč. Tvoří ji 3 navzájem kolmé plochy, které zajišťují, že signál se odrazí ve stejné směru, ze kterého přišel.
O citlivosti palubních radarů letadel jsem se sice nedočetl, ale myslím, že bude dobré radar reflektor do projektu zařadit.
Princip fungování:

reflektor

Toto je druhá verze radar reflektoru a myslím že to je verze konečná. Váží 66g a je vyrobena ze čtverců o hraně 20cm. Plocha je pokryta ALU páskou.

Homemade Lightweight Radar Reflector

Další testy odpojení balonu

Martin provedl další testy odpojovacího zařízení a zdokumentoval výrobu:

Video a obrázky ze zkoušky hoření v -35 °C (zchlazeno v tekutém propanbutanu):

Frozen pyro cutdown

 

Finální zařízení se chová předvídatelně:

  • délka hoření 2 s s ostrým náběhem i vyhasnutím
  • žádný zbytkový hoření, tah je malý a konstantní
  • je lehké (15 g)
  • funguje i ve vlhku (palník je glazurovaný) i v mrazu
  • výroba je jednoduchá a levná:

Do drobné kulatiny se navrtají potřebné otvory.

czANSO pyro cutdown system (making-of)

Připraví se miniaturní množství paliva.

czANSO pyro cutdown system (making-of) #2

Nalisuje se do kulatinky.

czANSO pyro cutdown system (making-of) #3

Do tlustší kolmé díry natlačíme elektrický palníček a drátem ho přivážeme.

czANSO pyro cutdown system (making-of) #4

A zde se můžete podívat na zařízení v akci. Krátké, jednoduché a efektivní.

Po testu jsme celé zařízení rozřízli, aby bylo jasně vidět, co se tam událo: palníček zapálí maličké množství paliva a horké plyny vyletí otvorem, kde jim v cestě stojí spojovací lanko, které je tím přerušeno.
czANSO pyro cutdown system after test

Odpojení balonu servem

Dříve v článku Bezpečnostní cut-down zařízení jsem vysvětlil, proč je nutné mít zařízení na odpojení balonu.
Po několika testech se ukázalo, že odpojení balonu žhavícím drátkem je náchylné k selhání – drátek musí být optimálně napnutý, aby se prořezal vodícím lankem, může se při vysoké teplotě přetavit sám a tím rozpojit obvod apod.
Rozhodli jsme se tento systém odpojení nahradit systémem mechanickým – servomotorkem.

Elektrickým impuzem z řídící elektroniky Seeeduina se spustí mechanický pohyb, který vykoná potřebnou operaci odpojení – v našem případě vytažení spojovacího čepu a tím uvolnění lanka.

Servo cutdown mechanism

Zde je krátká ukázka na videu:

Rozpojení lanka servem je jednoduché a nenáročné, postačí PWM signál, napájení 5-12V a zem GND.

Testování na Řípu

Testovací den proběhl v sobotu 16.dubna 2011.

Nejprve jsem vyrazil do Kladna za Martinem, kde jsme udělali menší poradu a nezbytné testy.
Poprvé jsme vyzkoušeli naši Yagi anténu ve spojení s XBee-PRO modulem a na několik desítek metrů zkušebně přijali data z payloadu. Poté jsme také připravili ground station, který bude přijímat data vyslaná z payload boxu.

czANSO Yagi antenna

Ground station

Pro long range testování (tedy vzdálenost 20 a více km) jsme hledali vhodná vyvýšená místa v rámci Čech tak, aby mezi pozemní stanicí a payload boxem existovala ideálně přímá viditelnost.
Prohlédli jsme nějaké rozhledny, kopce a nakonec jsem se rozhodl pro horu Říp, konkrétně Mělnickou a Pražskou vyhlídku hory Říp.
Zde se můžete podívat na výhled i vy: Říp – panorama z vyhlídky.

Cesta k Řípu se poměrně protahla vzhledem k objížďkám, ale nakonec jsme se k němu dostali a pozemní tým se přesunul na vyhlídku a založil stanoviště.

Ground station on mountain Rip

Yagi antenna on mountain Rip

Yagi antenna on mountain Rip

Já (Pavel) jsem vzal payload box do auta, zapnul foťák s automatickým CHDK skriptem a vyjel směrem na Mělník, kde jsem udělali první test přenosu. Payload box vysílal svoji polohu, počet viditelných satelitů a teplotu uvnitř boxu.
Zde byla první zastávka (v pozadí je vidět hora Říp) – vzdálenost cca 10km. Test byl úspěšný, datové pakety byly vyslány a přijaty.
Travel with a payload

Následující fotografie a video je z fotoaparátu v boxu, na kterém běžel náš CHDK skript:

Test photo from payload camera

(rušení zvuku je pravděpodobně způsobeno vysíláním XBee modulu)

czANSO video test from payload from Pavel Richter on Vimeo.

Poté jsem pokračoval směrem k Neratovicím, kde jsem se ztratil z linie přímé viditelnosti. Přenos sice zaznamenával výpadky, ale datové pakety stále přicházely. Pokračoval jsem až k obci Předboj (z Řípu je vidět pouze špička):

Travel with a payload II

Nejdelší spojení jsme provedli na 23+km, ale nyní je jasné, že to půjde mnohem dál. Den se chýlil ke konci, Slunce již zapadalo a tak jsme test ukončili s dobrými výsledky.

Pro účely sledování balonu jsem vytvořil czANSO Mission Track Tool, kde jsou 3 dílčí testy a k nim export do mapy (odkazem vygeneruj KML). Fotoaparát Canon A470 s CHDK skriptem, běžel skvěle až do vybití baterií a vzniklo 1.2GB dat.

Máme nový padák

Při propočítávání sestupové rychlosti našeho nákladu se ukázalo, že náš původně zamýšlený padák bude lépe nahradit větším a odolnějším kolegou.

Prohledal jsem svoje zápisky ze začátku analýzy a našel jsem obchod, který jsem si poznamenal. Jsou to stránky Rocketman’s Online Store. Tato společnost se specializuje na padáky, které dodávají většinou raketovým modelářům. A některé jsou opravdu obrovské…

Huge Rocketman Parachute - ukázka

Huge Rocketman Parachute - ukázka

 
Emailem jsem zjistil dostupnost a vybral jsem 5 stop velký padák.

Z jejich tabulky sestupových rychlostí je viditelné, že pro velikost 5 feet (cca 150 cm) a při zatížení 5.7lb (cca 2600 gramů) je sestupová rychlost 17.67 ft/s, což je po přepočtu 5.38m/s.

WEIGHT FT/SEC. MPH. WEIGHT FT/SEC. MPH.
3FT. 1.7lb 15.95 10.87 2.1lb. 17.9 12.2
4FT. 3.0lb 15.95 10.87 3.7lb. 17.83 12.15
5FT. 4.7lb 15.63 10.6 5.7lb. 17.67 12.04

 

O 14 dní později padák dorazil a musím říci, že vypadá vážně skvěle.

Brand new 5 feet parachute

Brand new 5 feet parachute

 
Cena tohoto 5stop velkého padáku je 50USD.