El ανιχνευτής μπαλονιών ή το στρατοσφαιρικό μπαλόνι είναι ένα μπαλόνι ικανό να κινείται κατά μήκος του στρατόσφαιρα για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με το περιβάλλον. Η στρατόσφαιρα βρίσκεται σε ύψος μεταξύ 11 και 50 χιλιομέτρων και είναι εκεί όπου βρίσκεται η στιβάδα του όζοντος. Η μοναδικότητα του αερόστατου ανιχνευτή είναι ότι χρησιμεύει ως εργαλείο επιστημονικής έρευνας χάρη στην ικανότητα εκτέλεσης σταθερών πτήσεων για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μεγάλο μέρος της ατμόσφαιρας. Άλλα οχήματα όπως αεροπλάνα ή πυραύλους ανιχνευτών δεν μπορούν να παραμείνουν αρκετά ψηλά για χρονικές περιόδους για να λάβουν αρκετές πληροφορίες.
Σε αυτό το άρθρο θα εξηγήσουμε όλες τις δυνατότητες, τη χρησιμότητα και τον τρόπο χρήσης του καθετήρα μπαλονιού.
Κύρια χαρακτηριστικά
Η λειτουργία αυτού του μπαλονιού ανιχνευτή βασίζεται στην αρχή του Αρχιμήδη. Εκμεταλλεύεται την προς τα πάνω ώθηση που ασκείται από ένα αέριο που είναι ελαφρύτερο από τον αέρα. Ως συνήθως, υδρογόνο ή ήλιο χρησιμοποιείται σε επαρκή αναλογία, ώστε να μπορείτε να επεκτείνετε το θερμαντήρα στην ατμόσφαιρα. Διαθέτει ένα σύστημα με δύο κύρια στοιχεία: το ίδιο το μπαλόνι και το λεγόμενο τρένο πτήσης όπου βρίσκονται τα απαραίτητα όργανα για τη λήψη πληροφοριών από την έρευνα.
Ας δούμε ποια μέσα πρέπει να λάβετε πληροφορίες:
- Διαθέτει έναν μηχανισμό που χρησιμεύει στον διαχωρισμό του ωφέλιμου φορτίου.
- Έχει α αλεξίπτωτο για να είναι σε θέση να ανακτήσει και όργανα σιγά σιγά και χωρίς να το καταστρέψει.
- Διαθέτει ένα σύστημα επικοινωνίας για να μπορεί να λαμβάνει και να μεταδίδει εντολές άμεσα και για τις δύο τον κόσμο καθώς και τα όργανα που βρίσκονται επί του σκάφους.
- Το σύστημα τηλεμετρίας του είναι ικανό να μετρά με μεγάλη ακρίβεια το ύψος, τη θερμοκρασία, την πίεση και τη θέση ολόκληρου του συστήματος σε οποιοδήποτε ύψος.
- Έχει παθητικό ανακλαστήρα όπως ραντάρ.
- Διαθέτει διάφορους μηχανισμούς για την επιλογή έρματος.
- Η κύρια πηγή ισχύος είναι οι μπαταρίες και, για μεγαλύτερα ταξίδια, ηλιακοί συλλέκτες.
Ανάλογα με τη φύση των παρατηρήσεων, το ωφέλιμο φορτίο τοποθετείται συνήθως σε δομή δοχείου που ονομάζεται γόνδολα. Η γόνδολα μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυρίως για την προστασία των οργάνων μέτρησης. Αυτός ο γάμος είναι υπεύθυνος για την απαλότητα των επιπτώσεων κατά την προσγείωση ή είναι χρήσιμο ως ενσωμάτωση πολύ ακριβών μηχανισμών κατάδειξης ή δοχείων υπό πίεση.
Τύποι ανιχνευτή μπαλονιού
Υπάρχουν πολλοί τύποι καθετήρων μπαλονιών ανάλογα με τον κύριο στόχο. Εκτός από τις ποικιλίες που υπάρχουν όσον αφορά το σχήμα, το μέγεθος, το υλικό ή τη μέθοδο κατασκευής, θα περιοριστούμε στον διαχωρισμό των τύπων των μπαλονιών ανιχνευτών ανάλογα με τη λειτουργικότητά τους. Υπάρχουν ανοιχτά και κλειστά μπαλόνια ανιχνευτή.
Τα μπαλόνια ανοιχτού καθετήρα είναι επίσης γνωστά με το όνομα μηδενικής πίεσης. Το κάτω μέρος τους είναι ανοιχτό με τέτοιο τρόπο ώστε όταν αυξάνεται το αέριο να διαστέλλεται μέχρι να φτάσει σε κατάσταση ισορροπίας μεταξύ της εξωτερικής και της εσωτερικής πίεσης. Οποιαδήποτε αύξηση της εσωτερικής πίεσης λόγω της θέρμανσης που παράγεται από τον ήλιο, αντισταθμίζεται αυτόματα μέσω του φυσικού αερισμού του αερίου από το κάτω μέρος του ή μέσω εξαερισμού σωλήνων που συνδέονται με αυτό.
Τα κλειστά μπαλόνια ανιχνευτών είναι αυτά που είναι γνωστά με το όνομα της υπερπίεσης. Πρόκειται για διαμερίσματα που είναι εντελώς κλειστά και στεγανό που δεν επιτρέπουν την είσοδο αέρα ή διαφυγή αερίου. Όταν υπάρχει αύξηση της εσωτερικής πίεσης κατά την ανάβαση, υποστηρίζεται από τον ενισχυμένο φάκελο του μπαλονιού. Αυτός ο φάκελος μπορεί να επεκταθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να φτάσει στο μέγιστο σημείο και να εισέλθει σε κατάσταση ισορροπίας, εμποδίζοντας τον εαυτό του να ανέβει.
Υλικά και κατασκευές
Το μπαλόνι ανιχνευτή είναι κατασκευασμένο από διάφορα υλικά με πλαστική φύση. Ένα από αυτά είναι πολυαιθυλένιο και άλλες πολυεπίπεδες συνθέσεις με διάφορες ενώσεις που προέρχονται από αυτές. Αντιμετωπίζεται συνήθως με μεμβράνες πάχους λίγων μικρών. Αυτό τα καθιστά εξαιρετικά ελαφριά και ανθεκτικά πλαστικά που μπορούν να αντέξουν σε διάφορες συνθήκες, αν και είναι αρκετά ευαίσθητα στο χειρισμό.
Για την κατασκευή αυτού του τύπου μπαλονιού ανιχνευτή, κόβονται διάφορα τμήματα του προαναφερθέντος υλικού και ενώνονται μεταξύ τους με κάποιο είδος θερμότητας με μια κόλλα που είναι ειδικά κατασκευασμένη για να φέρει πολύ βάρος στο μπαλόνι. Το πάνω μέρος είναι προσαρτημένο και προστίθεται μια πλάκα από πλαστικό υλικό που θα χρησιμεύσει για τη συναρμολόγηση του μπαλονιού πριν από την έναρξη της βαλβίδας. Αυτό χρησιμεύει για να αφήσει το αέριο να διαφύγει. Στον πάτο, τοποθετείται δακτύλιος αλουμινίου που το κλείνει, αν και όχι εντελώς, και το υπόλοιπο τρένο πτήσης είναι αγκιστρωμένο.
Για να μπορέσουμε να φτιάξουμε αυτόν τον τύπο αερόστατου, απαιτείται μια τεράστια υποδομή που έχει μεγάλους χώρους εργασίας για κοπή και κόλληση του αμαξώματος. Επί του παρόντος υπάρχουν λίγες εταιρείες που είναι σε θέση να τις κατασκευάσουν. Χρειάζεται περίπου έναν όγκο κοντά σε ένα εκατομμύριο κυβικά μέτρα και, μόλις τελειώσει, έχουν πλήρη έκταση πολυαιθυλενίου πολλών εκταρίων.
Έναρξη του μπαλονιού ανιχνευτή
Ο κύριος στόχος της φάσης εκτόξευσης είναι η επίτευξη κάθετης ανύψωσης χωρίς να καταστρέφεται το μπαλόνι. Υπάρχουν διάφορες τεχνικές εκτόξευσης. Κάθε ένα από αυτά διαφέρει ουσιαστικά ανάλογα με την υποδομή όπου βρίσκεται. Πρέπει να λάβουμε υπόψη τις ατμοσφαιρικές συνθήκες, τον τύπο ωφέλιμου φορτίου που θα μεταφερθεί και τον όγκο του μπαλονιού που πρόκειται να εκτοξευτεί.
Αυτοί οι τύποι εκτόξευσης μειώνονται σε δύο τύπους: στατική εκτόξευση στην οποία η θέση του διογκωμένου μπαλονιού ρυθμίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να κάθεται φυσικά στο φορτίο του. Η δυναμική εκτόξευση είναι όπου ένα όχημα εκτόξευσης χρησιμοποιείται με το φορτίο κάτω από το μπαλόνι, ενώ ανυψώνεται για να πάρει πρόσβαση.
Κατά την ανάβαση του μπαλονιού αρχίζει να φορτίζεται με ταχύτητα που σχετίζεται με το βάρος του σετ και την επιπλέον ποσότητα αερίου που η φούσκα εγχύεται κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού που ονομάζεται ελεύθερη ώθηση. Το πιο επικίνδυνο μέρος της πτήσης είναι εκείνο που φτάνει στην τροπική παύση. Εδώ υπάρχει μια αντιστροφή θερμοκρασίας που μπορεί να προκαλέσει κάποιες αστοχίες στους λύκους.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το μπαλόνι ανιχνευτή.