Zavěšení boxu a tepelná izolace
Sep 2, 2011 Komponenty balónu, Vypuštění balónu
Není času nazbyt, takže tedy jenom krátce obrazem
Kompletace nákladu, czANSO payload box
Jun 20, 2011 Komponenty balónu, Vypuštění balónu
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>
Do stěny payload boxu jsem pak vyvrtal díru o stejném průměru tak, aby byl otvor utěsněn samotnou trubičkou:
Ještě pohled shora. Foťák a jeho baterie 2 x 2 baterie. Externí napájení a ochranný kryt u spouště.
Radar reflector + Optická a zvuková signalizace
May 28, 2011 Komponenty balónu
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:
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:
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.
Tags: 85db, acustic, noise, optical, radar reflector, warning
Další testy odpojení balonu
May 20, 2011 Komponenty balónu, Testování
Martin provedl další testy odpojovacího zařízení a zdokumentoval výrobu:
Video a obrázky ze zkoušky hoření v -35 °C (zchlazeno v tekutém propanbutanu):
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.
Připraví se miniaturní množství paliva.
Nalisuje se do kulatinky.
Do tlustší kolmé díry natlačíme elektrický palníček a drátem ho přivážeme.
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.
Odpojení balonu servem
May 1, 2011 Komponenty balónu, Testování
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.
Zde je krátká ukázka na videu:
Rozpojení lanka servem je jednoduché a nenáročné, postačí PWM signál, napájení 5-12V a zem GND.
Máme nový padák
Mar 31, 2011 Komponenty balónu, Principy a limity
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
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.
Cena tohoto 5stop velkého padáku je 50USD.
Zimní aktuality
Jan 1, 2011 Komponenty balónu, Legislativa, Obecné myšlenky, Software
V tomto článku shrnu, co se dělo v posledních několika týdnech v našem projektu. Na přelomu října a listopadu se objevilo poměrně příznivě vypadající launch window, časové okno s příznivými podmínkami větru a počasí pro start. Na projektu ovšem nebylo vše hotové a otestované tak, jak jsme si plánovali. Teoreticky se dalo ve 14 dnech při velmi intenzivní práci elektroniku a celý payload dokončit, ale nebyl by čas pro testování. To je kritická část.
Po delší úvaze jsme se rozhodli neuspěchat vypuštění balonu a potencionálně ohrozit vložené postředky finanční i časové. Ostatně cílem je uspět, ne stihnout konec roku.
Následoval poměrně rychlý nástup zimního počasí a s ním spojených mrazů a sněhu. V takovém prostředí jsou venkovní testy obtížné.
V čem jsme tedy postoupili:
- kolega Honza připravil Yagi anténu pro pozemní tým, nyní teoreticky v plánu ještě vylepšená verze s větším ziskem
- v pořadí je anténu typu delta loop, která přijde na spodek boxu a která má pro nás výhodný vyzařovací diagram
Deltaloop vyzařovací diagram
- kolega Martin Sekera připravuje obecné programové třídy pro XBee, GPS a GSM hardware, které pravděpodobně později zveřejním i ostatním
- kontaktoval mne pan Bc. Aleš Böhm, DiS, vedoucí referátu bezpilotních systémů, odbor standardizace a regulace, Úřad pro civilní letectví ČR a upozornil na nepřesnost námi zjištěných informací ohledně povolení k vypuštění – více v dalším článku
- předělávám hlavní stránku webu czanso.com, která bude také obsahovat google maps realtime sledovací aplikaci, kde bude vidět umístění balonu, jeho parametry (výška, rychlost atd.) a další letové informace
- vyvíjíme i sekundární cut-down bezpečnostní zařízení, které by pracovalo na mechanickém principu – odpojení táhlem, servem. Ve finální verzi hliníková trubička, hliníková tyčka a skrz navrtný otvor protažen kolík, který se uvolní na pokyn servem. Tato varianta není zdaleka tak energeticky náročná jako odstřih elektrický. První prototyp, omluvte kvalitu:
Čekejte další články 
terý se uvolní na pokyn servem. Tato varianta není zdaleka tak energeticky náročná jako odstřih elektrický.
Tags: news
Když zlobí teploměry
Oct 11, 2010 Komponenty balónu, Testování
Při testech kompletního zapojení se ihned projevila zákeřná chyba. Celý systém se po několika vteřinách zdánlivě vypnul, procesor přestal komunikovat atd.
Odpojováním jednotlivých části jsem přišel na to, že chybu způsobují teploměry a bez nich systém běží standardně. Jak jsem psal v článku o teploměrech DS18B20, teploměr může být napájen parazitně nebo aktivně.
Pro finální zapojení jsem teploměry zapojil v režimu aktivního napájení, přesně podle datasheetu, pro ilustraci jsem nalezl obrázek:
DS18B20 - aktivní napájení
Z neznámého důvodu toto zapojení (které jsem 5x pečlivě zkontroloval) nefunguje tak, jak má. Prostě způsobí pád systému.
Několik hodin jsem nad tím koumal, vyměnil čidlo i odpor, různá napětí a různé vstupy, nic.
Problém jsem nevyřešil a tak jsem se vrátil k parazitnímu napájení, které jsem použil jako první po zakoupení čidla.
DS18B20 - parazitní napájení
Propojeno!
Oct 9, 2010 Komponenty balónu, Testování
Jakmile jsem osadil moduly, přišla na řadu výroba datových a napájecích kabelů.
Elektronika czANSO je tak vyrobena a propojena. Nyní se vše otestuje jako celek a usadí do termoboxu:
Plošné spoje vyrobeny, moduly osazeny
Sep 29, 2010 Komponenty balónu
Díky kolegovi Honzovi byly plošné spoje vyrobeny velmi rychle (díky!) a tak jsem se pustil do osazení modulů.
Vytvořil jsem také prototyp radar reflectoru, který bude umístěn mezi balonem a termoboxem pro zvýšení bezpečnosti letu.
