El баллонный зонд или стратосферный шар - воздушный шар, способный перемещаться по стратосфера для сбора информации об окружающей среде. Стратосфера расположена на высоте от 11 до 50 километров, и именно там находится озоновый слой. Уникальность аэростата-зонда заключается в том, что он служит инструментом научных исследований благодаря способности выполнять стабильные полеты в течение длительного времени в большой части атмосферы. Другие транспортные средства, такие как самолеты или ракеты-зонды, не могут оставаться на достаточно высокой высоте в течение определенного периода времени, чтобы получить достаточно информации.
В этой статье мы собираемся объяснить все функции, утилиты и способы использования баллонного зонда.
Características principales
Работа этого зонда основана на принципе Архимеда. Он использует тягу вверх, создаваемую газом, который легче воздуха. По-прежнему, водород или гелий используются в достаточном количестве, чтобы можно было расширить нагреватель в атмосфере. Он имеет систему, состоящую из двух основных компонентов: самого аэростата и так называемого летного поезда, где расположены необходимые инструменты для получения информации от расследования.
Посмотрим, какие инструменты у вас есть для получения информации:
- В нем есть механизм, который служит для разделения полезной нагрузки.
- Он имеет парашют, чтобы можно было восстанавливать и инструменты понемногу, не повреждая его.
- Он имеет систему связи, позволяющую мгновенно принимать и передавать команды как для земной шар, а также инструменты на борту.
- Его телеметрическая система способна с большой точностью измерять высоту, температуру, давление и положение всей системы на любой высоте.
- У него есть пассивный отражатель, как у радара.
- Имеет различные механизмы выбора балласта.
- Его основной источник энергии - аккумуляторы, а в случае длительных поездок - солнечные батареи.
В зависимости от характера наблюдений полезная нагрузка обычно помещается в контейнерную конструкцию, называемую гондолой. Гондолу можно использовать в первую очередь для защиты измерительных приборов. Эта свадьба отвечает за смягчение удара при приземлении или полезна в качестве включения очень точных механизмов наведения или герметичных контейнеров.
Типы баллонных зондов
В зависимости от основной цели существует множество типов баллонных катетеров. Помимо разновидностей, существующих по форме, размеру, материалу или способу изготовления, мы ограничимся разделением типов зондов-зондов в зависимости от их функциональности. Есть открытые и закрытые зонды-баллоны.
Открытые зонды-баллончики также известны под названием нулевого давления. Их нижняя часть открыта таким образом, что при подъеме газа он расширяется, пока не достигнет состояния равновесия между внешним и внутренним давлением. Любое повышение внутреннего давления из-за нагрева, производимого солнцем, автоматически компенсируется посредством естественного выпуска газа из его нижней части или присоединенных к нему вентиляционных трубок.
Закрытые баллоны зонда известны под названием сверхдавления. Это полностью закрытые и водонепроницаемые отсеки, не позволяющие воздуху проникать или выходить газу. Когда во время всплытия внутреннее давление увеличивается, оно поддерживается усиленной оболочкой воздушного шара. Эта оболочка способна расширяться таким образом, что достигает максимальной точки и входит в состояние равновесия, не позволяя себе подняться.
Материалы и конструкция
Баллон зонда изготовлен из различных материалов, имеющих пластичный характер. Один из них - полиэтилен и другие многослойные композиции с производными на их основе различными соединениями. Обычно его обрабатывают пленками толщиной всего несколько микрон. Это делает их чрезвычайно легкими и прочными пластиками, которые могут выдерживать различные условия, хотя с ними довольно сложно обращаться.
Для изготовления этого типа баллона-зонда различные сегменты вышеупомянутого материала разрезаются и соединяются вместе с помощью определенного типа тепла с помощью клея, который специально изготовлен для того, чтобы переносить слишком большой вес на баллон. Прикрепляется верхняя часть и добавляется пластина из пластика, которая будет служить для крепления баллона перед запуском клапана. Это позволяет газу уйти. На дне, ставится алюминиевое кольцо, закрывающее его, правда не полностью, а остальной летный поезд зацепил.
Для создания такого типа баллончика зонда требуется огромная инфраструктура с большими рабочими пространствами для резки и приклеивания нижней части корпуса. В настоящее время мало компаний, способных их построить. Он занимает примерно объем около миллиона кубических метров и после завершения иметь полную полиэтиленовую территорию площадью несколько гектаров.
Запуск зонда-баллона
Основная цель этапа запуска - добиться вертикального подъема без повреждения аэростата. Существуют различные способы запуска. Каждый из них существенно различается в зависимости от инфраструктуры, в которой он расположен. Мы должны учитывать атмосферные условия, тип перевозимого груза и объем запускаемого аэростата.
Эти типы запуска сводятся к двум типам: статический запуск, при котором положение надутого воздушного шара регулируется таким образом, чтобы он естественным образом садился на свой груз. Динамический запуск - это когда ракета-носитель используется с грузом под воздушным шаром во время подъема, чтобы получить доступ.
Во время подъема воздушный шар начинает заряжаться со скоростью, зависящей от веса комплекта и дополнительного количества газа, которое пузырек вводится во время надувания, которое называется свободным импульсом. Самая опасная часть полета - та, где он достигает тропопаузы. Здесь происходит температурная инверсия, которая может вызвать у волков некоторые сбои.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о баллоне зонда.