第三十二章 探空气球

上一页返回目录下一页
最新网址:www.umixs.info

    其次是气球载荷舱内的相机或摄像机,江南在淘宝网上查到全景相机720度智能VR摄像运动数码相机使用双鱼眼镜头可以做360度全景视频直播和VR全景,并且相机可以智能拼接、实时形成VR全景影像,再搭配上VR眼镜观看可以让人有身临其境的感觉,产生凌空飘零、亲临现场的互动感,除此以外相机还有小行星角度和全景角度等,全景相机大小如网球,重量120g,视频像素2048x1024,图片像素可达4096x2048,支持最大64G的TF卡,电池容量1300MAH,录像续航120min,全景像机价格800多元,如果是1500元左右的全景相机,镜头像素3200万,图片像素可达6912x3456,全景相机都支持WIFI,而且可以进行拍摄时间设定,这是一款成熟的商业产品。江南在选择相机时有些犹豫,因为毕竟这个全景相机基本是一次性使用,升空后就不指望再完整回到地面,他综合性能和价格,最后选择了800多元的全景相机。另外还要考虑全景相机的密封性能,必须有很好的防水壳套件,因为你不知道相机会落在什么地方,同时为防止相机在上升过程中穿越对流层时镜头前结雾,必须在防水壳中使用吸潮片。另外要注意进行探空气球的荷载配重和升力计算,探空气球在上升过程中产生一个向上的浮力,高空探测中将气球所受的总举力(气球所受浮力减去氢气质量)减去球皮及附加在球体重物的质量之和得到气球所受的净举力,即:净举力=地面系留平衡质量-(探空仪+挂绳等附加物)质量。考虑气球载荷舱的重量时应保证气球的净举力,净举力太小将导致气球平均升速低于150 m/s影响探测高度,使气球到不了太空边缘、拍不到理想照片;净举力太大则易造成净举力与升速关系曲线接近对数关系,当达到一定的净举力后,升速很难增加,这样一来,由于气球充气太多、过早爆炸影响气球探测高度。计算净举力时还要考虑放球点的气压和气温:气温越高或气压越低,净举力就越小;而气温越低或气压越高,净举力越大;可通过合理调整平衡配重砝码质量增减净举力的措施来稳定气球上升速度,从而确保提高探测高度。江南在计算了气球荷载重量后,他又在气球上搭载了个简单的电子感应仪来感应气球飞升过程中周围空气的温度、湿度和气压等参数。

    最后就是气球的定位和相机的回收。探空气球在高空作自由飘浮飞行后爆裂,但如果气球残骸落地点未知就无法收回相机内的数据,前面所做的一切就前功尽弃。将探空气球携带的设备舱收回(全景相机的视频卡需要收回才能取出)的过程其实和发射一颗返回式卫星的程序差不多。气球上的跟踪定位设备是保证放飞气球能够回收的关键,可以使用一种叫做APRS的无线电定位系统,APRS(Automatic Position Reporting System)是一种自动位置报告系统,通过GPS或其他方式获得当前坐标,然后调制成音频编码,使用144.64MHz的业余无线电频率进行广播发射,接收设备再通过解调将音频编码中的坐标信息还原,就可以得到跟踪设备的位置和轨迹,这需要使用一些专业设备;另外还可以使用成熟的商业产品“GPS跟踪器”----简单地说就是买一部便宜的手机,GPS跟踪器的原理是利用GSM手机通信网络,将跟踪器中的GPS坐标通过短信的形式发回到你的手机上。江南在淘宝上看到买一部老人手机只要100元左右,儿童定位电话手表有200元也足矣,买个手机再到移动公司或电信公司办张手机卡,卡上充100元话费,然后办理手机定位服务即可。这就是探空气球的基本步骤。

    “总不能写个到此一游吧”江南有点忍不住了

    “为什么不能?”江小玉的回答让江南和张慧全笑趴下了。

    “就是写也要用中国古体字写!哈哈哈”张慧抹去泪水补充到。

    网络上的一则报道引起了江南的注意:英国一名来自西约克郡的太空爱好者用普通数码相机和一个氦气球拍摄出了超凡脱俗的地球太空图片,令美国宇航局也叹为观止。以往江南驾驶“雲”在空中飞行时飞行高度从未超过10000米,因为地球的外层是一层厚厚的大气,大气中空气的密度越往高空就越小,逐渐向接近于真空的宇宙空间过渡,大气压强随海拔高度的变化规律是,大约每升高12米,大气压强降低1毫米汞柱高。大气底层则是空气密度最大的地方,底层空间中每1立方米的空气重量,平均达1226千克。海平面高度上,每1立方米的空气重量,称为1个大气压,大约有1千克重,到了海拔3000米高度,大气压要下降30%,海拔5500米高度大气压只剩下50%,珠穆朗玛峰海拔高是米,山顶的气压只相当于海平面大气压的34%,每立方米的空气还不足450克,而10000米的高空只相当于0.2~0.3标准大气压,因此飞行在这个高度的飞机客机机舱内都是要增压到至少0.8个标准大气压的。另外海拔高度一般每升高100米,温度降低约0.4~0.6c,即海拔600~1200米处气温比平原低3~6c。因此,海拔高度每升高1000米气温就会降低4~6c,这个变化一直延续到10000~11000米,再升高高度则不按此变化。一万米以上高空的气温很低,理论上比地面低65度。地球的热量主要来源于地球吸收了太阳光以后的热辐射。一万米高空的空气由于稀薄透明,不能直接吸收太阳光的热能,只能从地面获取辐射能,因此一万米高空基本温度在-20c~-60c之间。江南自己的“雲”不是密闭结构,没能座舱加压装置,也没有保温措施,另外“雲”的高速飞行依赖稠密的大气,一万米以上高空的大气稀薄,也不利于“雲”的高速飞行,因此江南至今还从未去过高层空间呢。江南想与其贸然驾驶尝试“雲”去探险高层空间,不如先放个高空气球看看再说。

    这其实是一个普通人在自已家中就可以做的自制装置,它可以进行初步的太空探索:先将一个相机放在挖了拍摄洞的绝缘金属盒中,再配上一个定位装置,然后把这些全部装在聚苯乙烯泡沫盒中,最后把盒子捆扎在高空探空气球上。气球升空后通过定位装置可以准确了解升空进展,升空前将相机设置好每隔一段时间自动拍摄一次。当气球到达地面上空20~35公里的时候,由于大气压力减弱,高空气球就爆炸了。此时聚苯乙烯盒从空中掉落,一个迷你降落伞自动打开帮助降落,通过盒中的定位装置可以获知降落伞落回地面时的位置,然后根据位置信号去寻找到它。这套装置的所有东西都可以在网上买到,而且费用预算不高,一般普通人都可以接受。

    首先来看高空探空气球,它是一种廉价的无动力升空设施,可携带仪器升上高空自由飘浮,目前常规的高空气球一般升限都在20到35km左右,升限若要达到40km乃至50km以上,一方面要减小载重,另一方面则需要使用特制的更薄球膜材料。这方面日本JAXA在超高空气球技术研究中处于领先地位,2002年试验的气球能携带10kg载荷到达离地面53km的飞行高度。2013年9月20日于北海道进行试验飞行的气球更是达到53.7km的高度,这也是目前高空气球飞行高度的世界纪录,他们用于制作该气球球膜材料的厚度仅2.8微米,而球体直径约60米,体积达到8万立方米。制作这样一个气球的作用当然不全是为了创纪录,JAXA在其上携带了探测载荷,用于高空气象探测,要知道在此之前该高度的气象探测只能靠耗费巨资发射探空火箭来实现。不过作为个人进行的高空探索,江南想就没必要用如此昂贵、特制的气球了,他在淘宝上进行搜索,发现载重1.3kg、探空距离可以到达31km左右的高空探空气球报价在500元到1500元不等。高空探空气球是一种使用天然乳胶为主要原料,再配合适量配合剂加工而成的探空气球,其与普通的橡胶气球相比,除了体积大以外,最大的特点是膨胀率更高。探空气球如在地面释放时的球体直径大约1.5m,其在高空中的爆破直径可以达到8~9米。距地面越高的高空,大气压力越小,气球就会膨胀得越大,如果气球膨胀率低,其在空中爆炸的高度就会偏低,气球上搭载的相机就拍摄不到地球的圆弧,无法体验到太空的感觉。对气球进行填充的气体,可以使用氢气或氦气。氢气价格相对便宜,容易采购,但使用中需注意安全,因氢气是一种易燃易爆气体。氦气是一种惰性气体,虽然它不是最轻的气体(密度0.1786g/L),与空气的比重是 0.14,1立方米的净升力约1.115千克,氦气比氢气安全性好,但氦气的缺点就是价格贵!

    “哈哈哈,你爸爸要成无商不奸的贩子了”

    “爸爸,我们不但要飞上天空,还要飞到太空、到月亮上去!”

    “可是人家几十年前就去过月亮了,没啥稀奇哟”

    “。。。好。。。好,就按江小总的意见办”江南把女儿搂在怀里笑道。

    。。。。。。

    “火星上什么也没有,我们去那么远干嘛呢”江南反问道“而且就算你去过了火星,别人也看不到、你也没法证明呀”

    “爸爸,我们可以在火星上画幅画或是作个符号、标记、写句话证明我们去过了呀”

    “爸爸,爸爸,我跟你说的是真的正经事!”

    “我也是说真的哟”

    “但是火星那么远,爸爸你的雲能飞去吗?”

    “。。。。。。”

    “爸爸,爸爸,你说话呀,你能飞去吗”

    “。。。。。。”江小玉急得小脸都红了

    “那咱们就去火星呗,反正火星还没人去过呢”看完天气预报的张慧开始按电视遥控器准备换台。

    网络上沸沸扬扬的贸易冲突消息吸引了所有人的眼球,连一向不怎么看国际新闻的江小玉都关心起来,她气愤的程度一点也不比大人轻。晚上电视新闻中关于征收关税和芯片封锁的新闻报道更是点燃了江小玉的怒火,一番慷慨激昂后的她意犹未尽,于是江小玉转头对江南说:“爸爸,你为什么不开个公司多造些雲出来寒碜寒碜他们?然后我们不收他们的钱、就不卖给他们,让他们也受制裁。”

    “哈哈哈,开公司多赚些钱赞助我开画展”刚洗完碗的张慧开心地调侃附和。

    “是哦,我们可以把雲建成个产业,冲击他们的汽车哟”江南漫不经心地答到“不光是在地面,连飞机也会受影响的,嘿嘿嘿”

阅读红色星球最新章节 请关注完美小说网(www.umixs.info)



随机推荐:打脸是门技术活炼明大秦之万代帝王都市之最强仙道重生之追爱少女火影之超级副本

上一页返回目录下一页
推荐本书加入书签报告错误