Misja minimalna - gondola

[Copernicus]

Poruszyliście w tym wątku wiele tematów i część z nich napewno uda się zrealizować. Ale nie dokońca jestem przekonany, że musi to nastąpić w misji minimalnej.

Od początku:
- jeśli dobrze pamiętam misja minimalna miała za zadanie sprawdzić działanie aparatu fotograficznego. Ładunek powinien zostać wysłany, wykonać serię zdjęć i swobodnie wylądować.
- misja 2017 - wykonać serię zdjęć przy dodatkowym założeniu, iż aparat fotograficzny powinien "spoglądać" w jednym ustalonym kierunku w celu uzyskania określonej ilości zdjęć interesującego obiektu

Wszystko, co pomiędzy misją minimalną, a misją ostateczną ma zagwarantować sukces.

I teraz. Jak wiemy lot, to 3 zasadnicze fazy:
a. wznoszenie,

b. pęknięcie powłoki balonowej,

c. opadanie

Każda z wymienionych faz lotu charakteryzuje się inną dynamiką.
a. wznoszenie - balon z ładunkiem przemieszcza się nie tylko w pionie, ale i w poziomie. Zaraz po starcie ładunek jak i sama powłoka wirują, co widać na wielu filmach z naszych startów. Gdzieś tak od wysokości 3 tys. metrów kapsuła stabilizuje się, choć nadal obraca się.
b. pęknięcie powłoki balonowej - każdy kto widział film z tej fazy wie, że dynamika związana jest z gwałtownym opadaniem.
c. opadanie - tu głównie mamy do czynienia z ruchem pionowym w dół.

Teraz zaczynam się zastanawiać czy Wasza propozycja ze statecznikiem jest w stanie pomóc, czy przeszkodzić w uzyskaniu stabilizacji ładunku. Wydaje mi się, że to jednak dodatkowy "żagiel" i raczej zaszkodzi niż pomoże.

Łożysko..., hmm nawet najmniejsze, to jednak kawałek metalu. Jego ciężar ma wpływ na wysokość lotu, ale i bezpieczeństwo ostatniej fazy opadania.

System odcinania - z samodzielnym zasilaniem (praktyczniejsze, bo nie trzeba ciągnąć dodatkowych kabli) umieszczony nad spadochronem. Dzięki temu doskonale określicie wagę całości w fazie opadania. Odciąć strzępki powłoki razem z całym sznurkiem.

[kanarkusmaximus]

Dzięki serdeczne za te komentarze. Z pewnością są one bardzo ważne!

[kanarkusmaximus]

Czy Leszek może rzucić okiem na powyższe komentarze Copernicusa i się na ich temat wypowiedzieć?

[symndz]

Poruszyliście w tym wątku wiele tematów i część z nich napewno uda się zrealizować. Ale nie dokońca jestem przekonany, że musi to nastąpić w misji minimalnej.

cenna uwaga by nie łapać za wiele srok naraz warto posłuchać tej rady nie raz w zyciu

wielu filmach z naszych startów. Gdzieś tak od wysokości 3 tys. metrów kapsuła stabilizuje się

fakt warto zobaczyc jak sie obraca bez stabilizacji

Wydaje mi się, że to jednak dodatkowy "żagiel" i raczej zaszkodzi niż pomoże.

to nie tak, raczej może zaszkodzić i trzeba tak poprawić konstrukcję by nie przeszkadzała w tej fazie lotu. Jednak jedyna poważna przeszkodą jaka przychodzi mi do głowy to wyhamowanie na tyle by zaplątać sie w spadochron. Co jednak chyba nie jest realnym zagrożeniem bo spadochron bedzie mieć wiele razy wiekszą siłe nośną niż gondola? Chyba ze sie myle? Reszta to wpływ na trajektorie lotu, patrząc na poprzedni punkt tego co napisałem, chyba niewielki wpływ. Tak sądze

Łożysko.... jego ciężar ...

?? jakie łożysko? nie przesadzajmy.. slizgowe chyba
widział ktoś karabinek do kluczy z takim obrotowym kołkiem? Tak chyba wygląda krętlik. Pare g wagi jesli dobrze poszukać.

System odcinania - z samodzielnym zasilaniem (praktyczniejsze, bo nie trzeba ciągnąć dodatkowych kabli) umieszczony nad spadochronem. Dzięki temu doskonale określicie wagę całości w fazie opadania. Odciąć strzępki powłoki razem z całym sznurkiem.

nie do konca rozumie sedno wypowiedzi, wiec wyjasnij prosze po pierwsze:
- masz na mysli wyzwalacz czasowy czy cisnieniowy+czasowy?
- odcinacie w waszych misjach balon po ustalonym czasie za kazdym razem?
- czy stosujecie jakiś mechaniczny system wyzwalania odcięcia balonu? tam jest porządne szarpniecie w dól, moze macie jakies proby użycia tej siły?
- jak widzisz problem małej pojemności termicznej osobnej konstrukcji odcinacza, w porównaniu do 1-2kg gondoli? czy bateria i elektronika nie zamarza?

Pozdrawiam

[Copernicus]

?? jakie łożysko? nie przesadzajmy.. slizgowe chyba
widział ktoś karabinek do kluczy z takim obrotowym kołkiem? Tak chyba wygląda krętlik. Pare g wagi jesli dobrze poszukać.

OK teraz juz wiem, co to jest krętlik. Ale w postach wyżej padało słowo "łożysko".

nie do konca rozumie sedno wypowiedzi, wiec wyjasnij prosze po pierwsze:
- masz na mysli wyzwalacz czasowy czy cisnieniowy+czasowy?
- odcinacie w waszych misjach balon po ustalonym czasie za kazdym razem?
- czy stosujecie jakiś mechaniczny system wyzwalania odcięcia balonu? tam jest porządne szarpniecie w dól, moze macie jakies proby użycia tej siły?
- jak widzisz problem małej pojemności termicznej osobnej konstrukcji odcinacza, w porównaniu do 1-2kg gondoli? czy bateria i elektronika nie zamarza?

1. mam na myśli sterowanie odcinacza przy pomocy kodu DTMF i systemu radiowego.
2. nie odcinamy resztek balonu w naszych misjach
3. nie stosujemy mechanicznych systemów wyzwalania.
4. wysyłałem wiele małych ładunków (do 300 g) i nigdy nie było problemu z mrozem.

[symndz]

4. wysyłałem wiele małych ładunków (do 300 g) i nigdy nie było problemu z mrozem.

oo to warto zanotowac

[PWeclewski]

Postępy prac:
Na razie formalnie - prace z gondolą idą do przodu... dziś (31.08.10) spotkaliśmy się w tej sprawie - powstał projekt w SolidWorks z uwzględnieniem mas i przybliżonego rozkładu środka ciężkości wszystkich elementów jak i całości. Wstępnie wyszła nam sześcienna skrzyneczka o boku 200mm. Zdecydowaliśmy się zrobić próby na piance poliuretanowej i wykonaliśmy pierwszą formę i odlew na delikatnym stelażu z ażurowanego kątownika aluminiowego - takie jak wpuszcza się pod tynk na rogach (bardzo cieniutka i lekka blacha). Jutro powinny być efekty próby  
Konkrety wraz z wszelkimi pytaniami pojawią się jutro (+/- 24h).
pzdr

[Leszek Szamocki]

(...)
Wstępnie wyszła nam sześcienna skrzyneczka o boku 200mm.
(...)

A nie zapomnieliście o eksperymencie SECE? Na wierzchu gondoli mają leżeć "na płasko" 4 panele słoneczne o rozmiarach ok. 150x150mm co narzuca rozmiar zewnętrzne min. 300x300mm. Zakładana grubość ścianek gondoli to min. 30mm, zatem wewnętrzne rozmiary komory gondoli to ok. 240x240mm. Gondola wewnątrz musi mieć ok. 100mm wolnej przestrzeni na wysokość  (ze względu na rozmiary aparatów fotograficznych i niektórych modułów). Zatem minimalne rozmiary zewnętrzne, to prostopadłościan 160x300x300mm.

Pozdrawiam.

[kanarkusmaximus]

Dzięki za informacje o gondoli. Czy jest szansa na szybką modyfikację gondoli na podstawie wymiarów (minimalnych), określonych przez Leszka?

[PWeclewski]

Jasne, że jest możliwość modyfikacji - jak napisałem to tylko wstępne próby - trzeba sprawdzić jak to wyjdzie, żeby mieć choć minimalne doświadczenie
wymiar zewnętrzny wyszedł nam zaniżony, bo nie byliśmy pewni jak z tymi panelami (nie zapomnieliśmy, a jest to jedno z pytań, które miały się dzisiaj pokazać). Wykonanie tej "pierwszej" wersji pozwoli nam też na sprawdzenie wytrzymałości - porzucamy sobie z różnych wysokości
Jak jest z grubością ścianek? te 30mm to jakaś sprawdzona wartość? My założyliśmy 20mm ze względu, że są wzmacniane szkieletem, ale jeśli wymiar się powiększy do tych 300mm to rzeczywiście będą one odpowiedniejsze.

Teraz pytania, które miały tu się dziś zjawić (możliwe że część już była gdzieś omówiona, ale się nie doczytaliśmy):
1. Usytuowanie aparatów - jeden centralnie w dół, a drugi na dowolnej ścianie(patrzy w bok)?
2. Założyliśmy, nie wiem czy prawidłowo, że gondola będzie mocowana w czterech rogach i najwyżej linki będą zbiegały się do jednego punktu powyżej - krętlika.
3.  czy obiektywy aparatów mają mieć kontakt z otoczeniem, czy pomiędzy nimi ma być jakaś szybka (problem: zawilgocenia, zaszronienia szybki-> grzałka?)
4. Sposób mocowania paneli słonecznych  - część już się rozwiązała(usytuowanie) ale dodatkowo jak będą one mocowane (klej)?

Potrzebujemy dodatkowo informacji:
1. środki ciężkości każdego z urządzeń, względem jego wierzchołka(lub środka) - w przypadku płytek bez żadnych cięższych elementów to aż tak nie potrzeba, ale przede wszystkim najcięższe - aparaty i inne moduły  - wystarczy oszacowanie na palec - jak na palcu złapiemy mniej, więcej równowagę elementu to potrzeba odległości tego punktu do środka lub zdefiniowanego wierzchołka. Powtarzamy te szacowania minimum w dwóch płaszczyznach (np. w przypadku aparatów to  na podstawie - tu możemy złapać dwa wymiary - i np. na stronie wyświetlacza - tu też nadmiarowo można podać dwa wymiary) i najlepiej umieszczamy na prostym rysunku poglądowym w Paint-cie
2. Specjalne wymagania elementów - jeśli jakieś urządzenie ma specjalne wymagania co do położenia wewnątrz/na zewnątrz gondoli lub powinno być konkretnie zorientowane;
3. Waga i wymiary APRS (+ punkt 1.);
4. Waga i wymiary systemu rejestracji pracy ogniw (+ punkt 1.).

[Leszek Szamocki]

1. Usytuowanie aparatów - jeden centralnie w dół, a drugi na dowolnej ścianie(patrzy w bok)?
2. Założyliśmy, nie wiem czy prawidłowo, że gondola będzie mocowana w czterech rogach i najwyżej linki będą zbiegały się do jednego punktu powyżej - krętlika.
3.  czy obiektywy aparatów mają mieć kontakt z otoczeniem, czy pomiędzy nimi ma być jakaś szybka (problem: zawilgocenia, zaszronienia szybki-> grzałka?)
4. Sposób mocowania paneli słonecznych  - część już się rozwiązała(usytuowanie) ale dodatkowo jak będą one mocowane (klej)?

1. Aparaty umieszczone na dwóch przeciwległych ściankach, jeden skierowany lekko w górę +15^o ponad horyzont, a drugi lekko w dół -15^o poniżej horyzontu. Przy okazji - środek ciężkości aparatu zwykle jest w okolicach gniazda do śruby statywowej...

2. OK - z zastrzeżeniem, że cała gondola powinna siedzieć w "siatce", a dopiero siatka będzie podwieszona.

3. W ściankach gondoli mają być zamontowane "okienka" wykonane z 52mm filtrów UV (fotograficznych).

4. Lekko i trwale zarazem, tak aby nie odpadły, ale też żeby nie zniszczyć paneli przy demontażu. Ja rozważałem podklejenie każdego w kilku punktach samoprzylepną taśmą dwustronną (montażową). Panele mają być w jakichś ramkach, więc można też rozważyć delikatne podklejenie silną taśmą (typu PowerTape) wzdłuż krawędzi ramek. Najlepiej uzgodnić to z Maquisem...

Pozdrawiam.

[PWeclewski]

Dzięki za szybkie odpowiedzi - niestety widać, że nie miałem z tym do czynienia
 

1. Aparaty umieszczone na dwóch przeciwległych ściankach, jeden skierowany lekko w górę +15^o ponad horyzont, a drugi lekko w dół -15^o poniżej horyzontu. Przy okazji - środek ciężkości aparatu zwykle jest w okolicach gniazda do śruby statywowej...

2. OK - z zastrzeżeniem, że cała gondola powinna siedzieć w "siatce", a dopiero siatka będzie podwieszona.

3. W ściankach gondoli mają być zamontowane "okienka" wykonane z 52mm filtrów UV (fotograficznych).

4. Lekko i trwale zarazem, tak aby nie odpadły, ale też żeby nie zniszczyć paneli przy demontażu. Ja rozważałem podklejenie każdego w kilku punktach samoprzylepną taśmą dwustronną (montażową). Panele mają być w jakichś ramkach, więc można też rozważyć delikatne podklejenie silną taśmą (typu PowerTape) wzdłuż krawędzi ramek. Najlepiej uzgodnić to z Maquisem...

Pozdrawiam.

1. to 15^o jest krytyczne? jasne, że będziemy dążyć do doskonałości, ale jaka dokładność powinna być zapewniona?

2. zastanawiam się czy siatka jest konieczna. zdaje sobie sprawę, że może bezpieczniejsza, ale w momencie kiedy gondola ma rusztowanie wewnątrz możemy zapewnić oczka mocujące bezpośrednio związane z rusztowaniem.

3.rozumiem, że 52mm to średnica. Jest jakaś dobra technika umieszczania tych filtrów? jeśli nie jest określona to pewnie będziemy próbowali je bezpośrednio zalać w formie a jak nie to wkleić... nie ma problemów z parowaniem tych okienek?

i dodatkowo jak z tymi grubościami boków jest - te 30 mm to przyjęte tak zgrubnie, czy sprawdzone w praktyce/teorii?

[kanarkusmaximus]

1. to 15^o jest krytyczne? jasne, że będziemy dążyć do doskonałości, ale jaka dokładność powinna być zapewniona?

Bez obaw - jeśli się okaże, że są plus minus 2-3 stopnie, to nic złego się nie stanie.

3.rozumiem, że 52mm to średnica. Jest jakaś dobra technika umieszczania tych filtrów? jeśli nie jest określona to pewnie będziemy próbowali je bezpośrednio zalać w formie a jak nie to wkleić... nie ma problemów z parowaniem tych okienek?

i dodatkowo jak z tymi grubościami boków jest - te 30 mm to przyjęte tak zgrubnie, czy sprawdzone w praktyce/teorii?

Tak jest - to średnica. Chyba nie mieliśmy opracowanej żadnej techniki umieszczania filtrów.

Podobnież z grubością (Leszku popraw jeśli się mylę), ale te 30 mm założyliśmy. Jeśli np będzie 35 mm to nic złego nie powinno się stać (poza masą).

[Maquis]

Mocowanie ogniw na klej - albo tylko rama, albo całe ogniwo. Zależy jak mi wyjdzie oblewanie tego żywicą.

[Leszek Szamocki]

1. to 15^o jest krytyczne? jasne, że będziemy dążyć do doskonałości, ale jaka dokładność powinna być zapewniona?

2. zastanawiam się czy siatka jest konieczna. zdaje sobie sprawę, że może bezpieczniejsza, ale w momencie kiedy gondola ma rusztowanie wewnątrz możemy zapewnić oczka mocujące bezpośrednio związane z rusztowaniem.

3.rozumiem, że 52mm to średnica. Jest jakaś dobra technika umieszczania tych filtrów? jeśli nie jest określona to pewnie będziemy próbowali je bezpośrednio zalać w formie a jak nie to wkleić... nie ma problemów z parowaniem tych okienek?

i dodatkowo jak z tymi grubościami boków jest - te 30 mm to przyjęte tak zgrubnie, czy sprawdzone w praktyce/teorii?

1. Te +/- 15^o to na razie zgrubna nastawa - celem misji minimalnej jest sprawdzenie wielu rzeczy, miedzy innymi optymalnego rozlokowania aparatów. Na podstawie zdjęć z lotu wyciągniemy wnioski, jak je optymalnie ustawić w kolejnych misjach... Docelowo mamy fotografować zaćmienie słońca....

2. Siatka nie jest absolutnie niezbędna, ale jest wskazana z kilku powodów. Oczywiście wszystko zależy od technologi wykonania samej gondoli...

Po pierwsze gondola po przyziemieniu może popękać lub całkowicie się rozpaść (może uderzyć o ostrą krawędź / szpikulec, może zostać podeptana przez zwierzęta, np. krowy, lub przejechana). Siatka daje szansę na utrzymanie nawet popękanej w jednym miejscu i w jednym kawałku.  Z kolei przed startem dobrze, żeby zespół [balon-lina nośna-spadochron-uprząż] był niezależny od samej gondoli. Ułatwi to napełnianie balonu helem. A w czasie napełniania balonu, można uruchamiać i sprawdzać systemy zamontowane wewnątrz gondoli i dopiero na końcu połączyć oba elementy... Jeżeli gondola ma mieć szkielet / wzmocnienie wewnętrzne, to będzie on mniejszy niż jej wymiary zewnętrzne. Tym samym punkty mocujące wyprowadzone "na zewnątrz" nie wypadną dokładnie w narożnikach gondoli. Może zajść kolizja z np. z panelami SECE. Ostatni argument za siatką - to proste i tanie rozwiązanie sprawdzone w wielu innych amatorskich lotach...

3. Filtry - co do parowania - takie samo jest prawdopodobieństwo zaparowania obiektywu jak i filtru na nim - to się okaże po locie - ale praktyka innych ekip dowodzi, że w dobrych warunkach pogodowych zjawisko raczej nie występuje. Filtry są niezbędne z dwu powodów: po pierwsze na 30 km natężenie promieniowania UV mocno zdegraduje jakość robionych fotografii, po drugie "okienka" filtrowe zapewnią szczelność i poprawią izolację termiczną aparatów. Wklejanie filtrów bezpośrednio w konstrukcje ścianek gondoli jest niewskazane - to delikatne szkiełka i jest spore prawdopodobieństwo uszkodzenia po przyziemieniu - wylądowaniu, zatem powinny być "wymienne". Ja planowałem poszukać w serwisach foto pierścieni z gwintem filtrowym od jakichś obiektywów z demobilu, albo wręcz kupić na allegro uszkodzone obiektywy (czasami trafiają się oferty za grosze). W ściance gondoli osadzić trwale pierścienie, a filtry wkręcać do nich. Można też zrobić gniazdo na filtr z krótkiego odcinka (na grubość ścianki gondoli) miękkiej rurki PCV o odpowiedniej średnicy wewnętrznej,  a filtry wkręcić na zasadzie "samogwintowania"

Wstępnie planowałem wykonanie gondoli z twardego styropianu, lub jako odlew z pianki budowlanej. Stąd te przyjęte 30mm grubości ścianki - z doświadczenia innych ekip wynikało, że zapewnia wystarczającą sztywność oraz izolację termiczną gondoli, do tego nie ma problemu z nabyciem styropianu w arkuszach o takiej grubości.

Przy okazji, trzeba pamiętać, że gondola musi być szczelna (nie może zatonąć ani nabierać wody po ew. wodowaniu), ale nie może być hermetyczna. W pokrywie musi być jakiś przepust z dławikiem, umożliwiający wymianę powietrza z otoczeniem i wyrównanie ciśnień. Inaczej może ją "rozerwać" podczas wznoszenia lub "imploduje" w czasie opadania. W najprostszym wydaniu zadanie to spełni odpowiednio wykonany przepust kablowy w centralnej części pokrywy - którędyś i tak trzeba na zewnątrz wyprowadzić przewody do paneli SECE oraz do odcinacza...

Pozdrawiam.