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玩具熊飞上万米高空与地球合影 主创团队:老困难了

时间: 2024-02-29 05:54:22 |   作者: 离心风机

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  10月的最后一天,一则“玩具熊飞上万米高空”的视频火爆全网,视频中,一只毛绒小熊伴随着氦气球乘风而起,扶摇直上。在穿越层层云海后,浮现在蓝色光晕的地球,镌刻成一幅动人的画面。

  这次“飞天小熊”实验的主创,是来自宁波诺丁汉大学的李正汉和王泽晨,11月1日,封面新闻记者联系到他们,听他们讲述“小熊飞天”背后的故事。

  “我从小就有一个航空航天梦。遗憾的是高中飞行员体检最后一关没过,最终没能成功入选空军飞行员,开上轰炸机。可我还是想看看天上的风景。在网上冲浪的时候看到有其他手工发烧友在实践类似的实验,我也萌生出了尝试的想法。但因为之前的知识储备完全不够,不知道该如何下手。”李正汉和记者说,准备的那两个月里,他和王泽晨基本上住在了理工楼机械工程实验室和机房里。

  “今年我已经大四了,感觉自己所学到的机械工程领域知识、编程技能、建模技能、电路知识比较充足,曾经做过的数次机械工程实验也都让我积累了不少的经验,锻炼了能力。我的队友王泽晨也是从小就是机械发烧友,他自身能力很强,在初、高中参加了多项机器人大赛。我相信我们多学科的知识一定能碰撞出别样的火花,取得实验的成功。所以就想在毕业之前大胆尝试一次这个很酷的项目。”在电脑上画草图,捣鼓电线D打印模型慢慢的变成了一次次“折腾”的日常。

  充入5立方米氦气,爬升1.5小时后,小熊晃晃悠悠来到26000千米的高空,记录下蔚蓝地球的美丽画面;高度上升,温度降低,氧气逐渐稀薄,氦气球爆炸,借地球引力,26分钟后小熊重回到地球怀抱,这场2小时的飞行之旅优雅谢幕。

  “飞天小熊”最终达到的高度该如何测量?李正汉对记者表示:“我一开始考虑得没有特别周全,没有放进合适的高度测量设备,所以没能成功直接测量高度。但是我在舱内、外都放置了测量温度的仪器,包括舱外的大量热电偶测温设备,它会实时监测、记录、保存温度数据。从我们收集到的温度数据推测,大概能估计高度是在距离地面两万六千米左右。”多种测量方法备选,让这次一飞冲天的高度得到了测量。

  为了保证精确地找到小熊,李正汉和他的项目团队在机箱内安装了两个定位设备。“如果着陆时,接收到的坐标是重合的,那么此时的坐标大概率就是小熊降落的准确位置。如果定位设备的坐标不重合,那说明出现了一些预料范围之外的事情。也许是机舱解体,也许是出现了其他故障。不过我们运气很好,我们的机舱并没有解体,也没再次出现其他故障。定位设备确实重合了,与我们放飞气球的地点有200公里的距离。”王泽晨同学补充道:“我们放置两个定位设备的原因,是定位设备有一个很重要的需要注意的几点,即一定要正面朝上,否则会对天线的增益情况产生一定的影响。如果定位设备贴地了,那天线,我们就找不到具置了。放置两个定位设备也相当于对找到小熊上了双保险。”

  东北起飞,也不是一个随便的决定。“起初我们想在宁波做尝试,但是浙江较多山地和丘陵地形,城市和人口密集,调研结果为浙江地区不太合适放飞。”李正汉的家乡在东北,在考虑地形地势、气候、气温、风向等方面的客观因素,以及得到有关部门关于“项目并不违反航空管制”的反馈后,他们坚定了回东北放飞小熊的想法。

  “老困难了!遇到的困难老多了”,来自东北的李正汉用最经典的东北方言概述了这次并不是特别容易的“发射”,实验成功背后,并不如视频显示的一幕那般顺利,各种小插曲穿插整个飞天实验。

  “项目最开始的时候,为了尽可能保证项目的合法合规,我们在跟有关部门沟通、咨询和解释的过程中花费了很久。这一个项目在当地没有先例,但是各个机构的工作人员都很耐心地了解情况和给出建议。”

  谈起最艰难的部分,李正汉说:“其中最艰难的部分应该是烧坏了好几个单片机。尤其是在距离施放只剩下5个小时的时间,最后一个单片机板的9伏供电口却烧坏了,只剩下一个5伏供电口,我们手头还没有对应的降压模块。最后还是我买了3节5号电池串联作为单片机电源来供电才解决了这样的一个问题。”

  起飞前的设备调试无疑是整个飞行最重要的一环,硬件设施问题一定要解决,才可能正真的保证成功。“我们购买的PWM控制的散热风扇的接线出了问题,调速线和反馈线焊反了,我怎么给信号他也不变。后来我把它拆了,自己给重新焊好了。”

  负责气象的王泽晨向记者表示:“我主要负责的是气压、风速等因素的测算。在前期准备的过程中,我发现在1/4大气压的圈层上有时速200km/h的西风急流。受到这个急流的影响,我们的设备很容易飞到没办法回收的位置。不过幸运的是,实验当天西风急流带对东北地区影响不大,我们最后也成功回收了设备。”

  200km/h的西风急流、路途上遭遇多次爆胎、设备的一个供电口烧坏.......团队一一解决,而这一路的决心和努力也没有被辜负,这次有关于青春和梦想和落下的小熊一起优雅谢幕。




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