Sääpallo stratosfääriin

[Deggis]

Pitäisikö toi piirilevykin olla lämpövastuksen kanssa samassa tilassa? Mitenhän se sietää kylmää?

Piirilevyt kyllä sietää kylmää, mutta metallien lämpölaajeneminen kannattaa kyllä ottaa huomioon. IC:iden lämpökestävyys selviää niiden manuaaleista ja useinmiten ns. automotive tai industrial versiot piireistä kestävät toimintakykyisenä -40C asti. Varastointilämpötila voi olla vieläkin alhaisempi.

Jos eristykseen vielä jotain lisäisin niin voisi vielä selvittää, onko aihetta eristää laitteistoa esim. auringosta peräisin olevilta varautuneilta hiukkasilta? Ei kiva jos ko. homman takia kääntyy bitti lämmitysvastuksia käskyttävässä mikrokontrollerissa ja ohjelmakoodi jää jumiin tms.

GPS:llä varustetulla puhelimella voisi logata reitin talteen ja reaaliaikainen seurantakin onnistuisi tukiasemien kantaman puitteissa.

Tähän tarkoitukseen käyttäisin kyllä erillistä gps-moduulia ja loggaisin datan kontrollerilla. Saisi virrankulutuksen hallittua helposti eikä tarvitsis pelätä bugeja. Nokialaista en ainakaan kyytiin laittaisi Kyseisiä moduuleja saa myös gsm-ominaisuudellakin ja hinta muistaakseni telitillä jotain 130€. Halvemmallakin varmasti löytää jostain. Tosin reaaliaikainen seuranta saattaa jäädä haaveeksi ilman oikeita radiolaitteita, jotka toimivat korkeallakin. Mutta kyllähän se kiva olisi, jotta laite ilmottaisi takaisin maanpinnalle palattuaan tekstiviestillä tms. koordinaattinsa.

Ja yks idea tuli vielä mieleen, että lienesikö (onkohan oikea sana?) vaikeaa tehdä laitteesta ohjautuva, jolloin se ohjaisi putoamistaan kohti asetettuja koordinaatteja? eli muutamalla siivekkeellä ohjaisi pois meren päältä vaikka kohti omaa takapihaa ja avaisi laskuvarjon sitten sopivalla korkeudella.

[Lauri Jämsä]

Ja yks idea tuli vielä mieleen, että lienesikö (onkohan oikea sana?) vaikeaa tehdä laitteesta ohjautuva, jolloin se ohjaisi putoamistaan kohti asetettuja koordinaatteja? eli muutamalla siivekkeellä ohjaisi pois meren päältä vaikka kohti omaa takapihaa ja avaisi laskuvarjon sitten sopivalla korkeudella.

Tällaisen oli joku tehnytkin (7-10 vuotta sitten muistaakseni). Laite näytti enemmän lentokoneelta ja se osasi palata korkealtakin ennalta määrättyyn paikkaan. Tuotekehittely oli kestänyt parisen vuotta, eikä sivuilla tainnut olla jaossa mitään valmista koodiakaan tms. (en löydä nyt edes linkkiä sivuille). Homma oli kuitenkin onnistunut, vaikka joitain koneita olikin menetetty.

Edit: linkkikin löytyi.

[Deggis]

Ja yks idea tuli vielä mieleen, että lienesikö (onkohan oikea sana?) vaikeaa tehdä laitteesta ohjautuva, jolloin se ohjaisi putoamistaan kohti asetettuja koordinaatteja? eli muutamalla siivekkeellä ohjaisi pois meren päältä vaikka kohti omaa takapihaa ja avaisi laskuvarjon sitten sopivalla korkeudella.

Tällaisen oli joku tehnytkin (7-10 vuotta sitten muistaakseni). Laite näytti enemmän lentokoneelta ja se osasi palata korkealtakin ennalta määrättyyn paikkaan. Tuotekehittely oli kestänyt parisen vuotta, eikä sivuilla tainnut olla jaossa mitään valmista koodiakaan tms. (en löydä nyt edes linkkiä sivuille). Homma oli kuitenkin onnistunut, vaikka joitain koneita olikin menetetty.

Homma vaatisi varmaan noita muutamia menetettyjä yksilöitä ja ehkä ensimmäisille kerroille ei kannata laittaa kaikkia marjoja koriin. Tärkeintähän olisi että laite ohjautuisi edes oikeaan lääniin. Vaikka oikea valtiokin riittäisi ensihätään

[Lauri Jämsä]

Homma vaatisi varmaan noita muutamia menetettyjä yksilöitä ja ehkä ensimmäisille kerroille ei kannata laittaa kaikkia marjoja koriin. Tärkeintähän olisi että laite ohjautuisi edes oikeaan lääniin. Vaikka oikea valtiokin riittäisi ensihätään

Mikäli epävarmuustekijöitä on paljon (esim. se, että ajautuuko laitteisto liian kauas), niin ehkäpä voisi ensimmäisen testiversion pudottaa maahan muutaman kilometrin korkeudesta? Sieltäkin saisi jo hienoja kuvia ja arvokasta tietoa laitteiston toiminnasta, vaikkei lämpötila olekaan vielä hirmuisesti pakkasen puolella.

[seriaali]

Koska pallo leijailee pilvien yläpuolella, niin mieleeni tuli, että virran saannin takaamiseksi voitaisiin käyttää aurinkopaneeleita. Toki huippupaneelit maksavat jonnin verran, mutta esim akuston tai muun vastaavan lämmittämiseen riittäisi helposti pienenpikin paneeli, joka ei ole niin laadukas. Tuollaisia saattaapi helposti löytää nykyisin romukopista. Piirilevyjen yms laitteistojen koteloinnissa voitaisiin käyttää vaikkapa balsaa. Erittäin kevyttä ja helposti muovattavaa ja toimii samalla hyvänä lämmöneristeenä. GPS-moduuleita saa nykyisin hyvin edullisesti, joten pallon sijainnin paikannus ei tule olemaan iso ongelma etenkin, kun tässä projektissa ei tarvita mitään paikallaan pito ominaisuutta, vaan pallon annetaan leijailla ilmassa.

Tuossa näin alkuun joitain ideanpoikasia projektiin.

[Deggis]

Jäi vielä sanomatta, että tämä projektihan on todella mielenkiintoinen ja siinä oisi työnsarkaa monelle. Projektihan kyllä täytyisi tehdä hyvin ja fiksusti niin että sillä olisi jotain uutisarvoa. Ei siis että "Amatöörien sääpallolaite poltti pudotessaan maahan omakotitalon" tai "Karannut sääpallo aiheutti ilmahälytyksen itänaapurissa".

Laite täytyisi jakaa eri alijärjestelmiin, joiden suunnitteluvastuu jaettaisiin vapaaehtoisten kesken.

Ensin tottakai muutama perusseikka pitäisi kartoittaa kuten aiemmin joku jo mainitsikin eli paljonko tarvitaan heliumia tietyn massan nostamiseen tietylle korkeudelle ja minkä kokoinen pallo on mahdollista hankkia. Tämän kautta saadaan mm. maksimi paino koko laitteistolle ja sitä kautta alijärjestelmille jotain mittasuhteita.

- Itse sääpallo ja sen kiinnitysmahdollisuudet
- Kotelointi: materiaalit, lämmitys, lämpöeristys, sähkömagneettisäteilyeristys, lämpökilpi?
- Sähköjärjestelmä: akkutekniikka, (aurinkopaneelit)
- Säähavaintojärjestelmä: ilmanpaine, lämpötila, kosteus, magneettikentän voimakkuus jne?
- Navigointijärjestelmä: gps, gyro, kiihtyvyysanturit
- Ohjausjärjestelmä: Kotelon muoto, siivekkeet, ilmajarru?
- Kommunikointijärjestelmä: gsm, radio
- Kamerajärjestelmä: videokamerat, optiikka, tallennus
- Laskuvarjojärjestelmä

Ei nyt varmaan kaikkia osa-alueita tullut mieleen eli listaa saa täydentää.

[Niemma]

Suosittelen akun suojaamiseen esim deronia kuin styroksia koska depronilla on paljon parempi lämmön eristys, siihenhän voi vielä eulkopintaan laittaa esim folio pinnan.
3mm depron levy vastaa 12mm puu eristystä, itse käytän lennokeissa talvisin kovilla pakkasilla 3mm depronista tehtyä suojakoteloa jos lipo akku on potkurin viimalle altiina.

Tuon vastuslangan voi esim laittaa semmoiseen suoja sukkaan jotta se ei polta mitään taikka laittaa keraamisen vastuksen jonka ei pitäs kyllä ainaskaan polttaa mitään.
Jokku myy ihan semmoista vastus nauhaa joka ei polta mitään ja on ilmeisemmin itsestään säätyvä kuten talouksissa käytettävät 230v sulanapito kaapelit.

[JokinPaha]

Niin ja kameralle joku gyroskooppi systeemi että saadaan vakaampaa kuvaa kuin siinä jenkkien 3 markan projektissa

Tähän auttaa sekin, että hyötykuorma laitetaan roikkumaan narun päähän.

Hyvä homma että on asiat muuten pulkassa, mutta estääkö tuo hyötykuorma narun päässä kameraa pyörimästä pystyakselinsa ympäri? Jos palloja olisi esim. kolme ja kaikki olisi kytkettynä kuormaan omilla langoillaan pyöriminen voisi hieman tasaantua mutta eihän sitä pysty varmaksi sanomaan ellei ole jotain suurempaa matematiikka tai kvanttifysiikkaa käytetty pyörimisen estämiseen. Pallon/jen pyörimistähän ei oikeastaan pysty kontrolloimaan mitenkään.

Nämä nyt on ihan ajauksia joita pähkäilin omaan projektiin mutta en sitten jaksanut ajatella loppuun asti (ajatelkoot lehmät, niillä on isommat päät

[Deggis]

Hyvä homma että on asiat muuten pulkassa, mutta estääkö tuo hyötykuorma narun päässä kameraa pyörimästä pystyakselinsa ympäri? Jos palloja olisi esim. kolme ja kaikki olisi kytkettynä kuormaan omilla langoillaan pyöriminen voisi hieman tasaantua mutta eihän sitä pysty varmaksi sanomaan ellei ole jotain suurempaa matematiikka tai kvanttifysiikkaa käytetty pyörimisen estämiseen. Pallon/jen pyörimistähän ei oikeastaan pysty kontrolloimaan mitenkään.

Tuli mieleen että mites sellanen pieni ropelli hyötykuorman sivuun jolla laitetta vois pyörittää tai pitää paikallaan. Samaan tapaan kuin ilmalaivoissa on. Tätähän voi kontrolloida gyron avulla helpostikkin. Heilumista ei ehkä voi estää kuin laittamalla sisältö "kellumaan" ja vielä narun nokkaan.

[Lauri Jämsä]

Tuli mieleen että mites sellanen pieni ropelli hyötykuorman sivuun jolla laitetta vois pyörittää tai pitää paikallaan. Samaan tapaan kuin ilmalaivoissa on. Tätähän voi kontrolloida gyron avulla helpostikkin. Heilumista ei ehkä voi estää kuin laittamalla sisältö "kellumaan" ja vielä narun nokkaan.

Potkurihan toimisi mikrokontrolleriohjatusti varmasti aika hyvinkin, mikäli ilmansuunnat olisivat tiedossa jatkuvasti. Kompassianturi ei toimine noin korkealla (vai toimisiko?) ja GPS:ltä ei saada jatkuvasti luotettavaa suuntatietoa, koska noustaan ylöspäin eikä matkata sivulle. Gyro olisi tosiaan yksi vaihtoehto tähän, mutta mitenkähän toimivan systeemin sillä saisi rakennettua? Ja kun ilma ohenee, niin ei potkurikaan toimi enää yhtä tehokkaasti (30 kilometrin korkeudessa ilmanpaine on ainoastaan 1/100 merenpinnan tason vastaavasta).

Videokuvauksen kannalta olisi tosiaan hienoa, jos kuorman saisi pysymään suunnilleen paikallaan niin, ettei se pyöri narun varassa kuin hyrrä. Useamman pallon ja narujen käyttäminen saattaisi auttaa, mutta kasvattaa kustannuksia ja rakennelman monimutkaisuutta.

Entäs hyötykuormaboksin pohjaan kiinnitettävä poikittain tuleva esim. 1,5m pitkä rima, jossa olisi jotkin pienet massat päissä? Voisi rauhoittaa pyörimistä aika mukavasti. Kokonaismassa tosin kasvaisi, joka ei olisi kovin hyvä juttu.

Ja onko edes todennäköistä, että kuorma pyörisi narun päässä kovinkaan paljoa?

[Niemma]

Mahtaskohan painojen sijaan olla parempi jokku pystyssä olevat vakaaja siivet eli noustessaan ne yrittäs pitää suoran linjan ja lasti ei pyöris holtittomasti, tosin voishan siipiä ohjata servoilla jos mahdollista eli joku gyro..ym kääntäs tarvittaessa jos alkaa imeneen kiertymistä.

Tosin nykyään on 2 erinlaista ominaisuutta ainaskin lennokki gyroissa, on tämä perus toiminto joka tekee vastaliikkeen ja on heading hold joka muistaa johonkin tiettyyn asti muistissa kohdan mistä tätä on käännetty ja pitää esim siivekkeen niin pitkään vastaliike asennossa kunnes alkuperä asento on saavutettu.

Eihän tuo kuorma nyt pitäs kauheemmin pyöriä omiaan jos sitä ei laita yhdellä narulla vaan kolmella ja ei samaan kiinnitys pisteeseen kuormassa, tekisin lastin päälle Y kehikon joisa sitten narut palloon, sillon lasti kääntyisi sen mitä pallo itsessään eikä heilumisesta aiheutuvaa pyörimistä.

Tosin ilmapallokin kannattaisi olla pystyssä oleva pötkö joten se ei kieppuisi niin paljoa pysty suunnassa.

[suhonen91]

se propellilla toimiva pyörimisen esto ei ole vaikea toteuttaa. ainoana ongelmana on se, että se ei enää toimi ku ilma alkaa olemaan tosi ohutta. käyttää vain lennokki/kopterigyroa ja siihen perään harjattoman moottorin nopeudensäädin(lennokkille/kopterille suunnattu) ja moottori sen jatkeeksi. kameroidenkin vakautuksen pystyy toteuttamaan samalla periaatteella käyttämällä kahta gyroa ja servoa, mutta sen rakenteen toteuttaminen lämpötiiviiksi voi olla vaikeaa... pelkällä laatikon muotoilulla voidaan vaikuttaa boxin vakauteen. tyypillinen pisara / pommimoto on aerodynaamisesti hyvä varsinkin laskuvaiheessa.. ja jos ohjattavuutta haluaa nii iskee vaa siivet kylkeen vaikka siitä lennokkimiehille tutusta depronista. 3mm depron on hyvää muotoilla, mutta en näkisi sitä kuitenkaan päärakenteena. 6mm levyä on hankalempi taivuttaa. itse suosittelisin styroxia koska silloin kestävyydestä saadaan huomattavasti parempi. depronia olisi hyvä käyttää siivissä ja vakaimissa jos sellaiset tehdään. laukaisupaikaksi varmaan kannattaa valiita lännempää läheltä länsirannikkoa, koska päästään kauemmaksi itänaapuristamme ja yleensä ilma virtaa meillä lännestä itään(olikohan coriolisilmiön takia(korjatkaa jos olen väärässä))...

[Deggis]

Tässä keskustelussa nousseet ongelmakohdat on juuri niitä, jotka ratkaisemalla tämä projekti saadaan erottumaan muista amatööritekeleistä. Osat ongelmat voi tietysti sivuuttaa ns. testiversiossa jonka voisi nostaa hiukan matalammalle.

se propellilla toimiva pyörimisen esto ei ole vaikea toteuttaa. ainoana ongelmana on se, että se ei enää toimi ku ilma alkaa olemaan tosi ohutta.

Näinhän se on. Mutta muiden vastaavia projekteja katsellessa juuri tuo alkunousu on sitä kiikkerintä, eli korkeammalla turbulenssit yms on pienempiä. Johtuen varmaan pienemmästä ilmanpaineesta tjs.

pelkällä laatikon muotoilulla voidaan vaikuttaa boxin vakauteen. tyypillinen pisara / pommimoto on aerodynaamisesti hyvä varsinkin laskuvaiheessa..

Tätä myös itse ajattelin ja jos pisaran perään laittaisi vielä jonkin ristinmuotoisen siivekkeen niin pysyisi mahd. suorassa pudotessa.

Ensimmäisessä versiossa ehkä kannattaa jättää suosiolla ohjailtavuus väliin ja keskittyä pudotuksen ja paikkatiedon lähetyksen toimivuuteen. Laskuvarjokin siis hyvä testata ekassa versiossa.

[Vuokko]

Tuosta laskuvarjosta... Ei en tarjoa omaa kaapissa odottavaa 135sqf rättiä vaan mieleen tuli sellainen ajatus. Ilotulittessa on nähty kohtuu robusteja varjoja. Niiden kun tulee kestää efektin avautuminen. Jos tämmösen varjon laittaisi hidastamaan putoamista. Vaan voipi olla liian pieni.

Ensimmäinen ajatus oli tunkea se pallon sisään, mutta se voi takertua pallon roippeisiin. Ylhäältä lähtiessään vauhti on huimaa, kun ilma on ohutta. Alaspäin tultaessa ilma vahventuu ja varjon tulisi jo silloin olla auki, jotta se ei repeäisi yllättävästä jarrutustehosta.

Olen saanut useimmat mustelmani harrastuksen parissa huonosta avauksesta.

Suomesta keksin helposti kaksi paikkaa. Suomen Ilotulitus Oy ja niiden ilotulitetehdas ja Parasale, joka on laskuvarjokauppa.

Mutta emme ole kummankaan tarpeessa vielä. Ensin pitää tietää laitteiston paino ja maksimi maahanlaskunopeus. Tämän jälkeen voidaan alkaa mitoittamaan laskuvarjoa siten, ettei se leijaile Ugandaan tai rymähdä maahan tullessaan metrin syvyyteen.

Mitähän minä en nyt keksi? Saa jatkaa suunnittelua.

[Timo Kantola]

Pari hyödyllistä linkkiä:

Palloratalaskuri, laita pallon lähetyspaikan kartta koordinaatit, ja arvioitu max korkeus , sekä täppä kohtaan: GoogleEarth KML. Tuloksena saat balloon.kml tiedoston , ja jos sinulla on Google Earth ohjelma auki, saat karttaan piirretyn lentoradan. Tässä esimerkkikuva tältä päivältä klo 16:30 Jämsän pohjoispuolelta lähetetty pallo 35km korkeuteen laskeutuu noin 100km päähän Mikkelin ja Kangasniemen puoleenväliin http://img213.imageshack.us/img213/9079 ... ta35km.jpg Lentorata lasketaan tuoreimpien luotaamalla saatujen tuuliolojen mukaan .
http://weather.uwyo.edu/polar/balloon_traj.html

Toinen on pallonvalmistajan - Kaymont - taulukko pallojen ominaisuuksista. Palloja Kaymont myy kahdelle eri hyötykuormalle 250g ja 1050g. Taulukonmukaisella hyötykuormalla , ja taulukon mukaan täytetyllä pallolla päästään 33 km...38km korkeuteen. Nousunopeus näyttäisi olevan optimina 320m/min.
Siitä voi sitten jo alkaa suunnittelemaan lennon/akkujen kestoa sekä lähetyspaikkaa. Ja pallohan kuulemma laskeutuu aina joko puuhun (20m korkeudelle) tai järveen.

Itse ajattelin että jos laittaisi kyytiin muutaman aurinkokennon:
http://www.spelektroniikka.fi/tuotteet/ ... 05w-100374 noi painaa 25g/0.5w ja yli 10km korkeudessa ei ole koskaan pilviä.

10kg pullo heliumia makso Ilmapallokeskuksenkautta jotain 170e. Aloittelevalle palloja protoiluun saa
Etolasta 2.3m "jättipallo" maksaa jotain 14e... Itse lennättelin sillä Canonin pokkaria 300m korkeuteen narunperässä. http://img707.imageshack.us/img707/7189/tolppa15km.jpg

Toivotaan että onnistutte !

[suhonen91]

siihen varjoon sen verran että periaatteessa voisi riittää iso varjotyyppinen leija. niitähän on olemassa..
http://leijapojat.valmiskauppa.fi/

[Deggis]

siihen varjoon sen verran että periaatteessa voisi riittää iso varjotyyppinen leija. niitähän on olemassa..
http://leijapojat.valmiskauppa.fi/

Siihen vois riittää tommonen: http://leijapojat.valmiskauppa.fi/limit-p-826.html
MUTTA.. tommosella se härveli liitää itänaapuriin, ellei siihen tee navigoivaa ohjausjärjestelmää
Paras ehkä olis sellanen pyöree missä ois reikä keskellä. Kuka ois hyvä ompeleen?

Mites tämmöset?: http://www.rocketchutes.com/

[Lauri Jämsä]

Paras ehkä olis sellanen pyöree missä ois reikä keskellä. Kuka ois hyvä ompeleen?

Mites tämmöset?: http://www.rocketchutes.com/

Kyllä ompelu onnistuu helposti, mikäli tuollaista valmista ei viitsi tilata (tosin ompelukone puuttuu ainakin täältä).

Eiköhän tuollainen suoraan alaspäin leijaileva systeemi ole paras. Voisi tehdä systeemin, joka aukaisee varjon jossain kilometrin paikkeilla? Vai repäiseekö silloin niin pahasti, että jokin hajoaa (varjo tai kiinnitykset)? Ja lienee tosiasia, että GPS:n ja paineanturin turvinkaan ei saa idioottivarmaa laskuvarjon laukaisujärjestelmää tehtyä. Ei kannattane ottaa sitä riskiä, että jokin menee pieleen ja kuula tippuu jonkun päähän.