РазноеЗонд фото: Зонд. Технические характеристики. Фото. – Attention Required! | Cloudflare

Зонд фото: Зонд. Технические характеристики. Фото. – Attention Required! | Cloudflare

Содержание

Желудочный зонд: размеры, виды, когда применяются

Одной из самых распространенных медицинских манипуляций, которые применяются с терапевтическими или диагностическими целями, является зондирование. Для этой процедуры используется силиконовый зонд – мягкая трубка из безопасного термопластичного материала. Она помогает исследовать различные полости организма, промывать их или вводить лекарственные растворы. Чаще всего используется желудочный зонд. Причем, он необходим не только для диагностики или лечения. С его помощью обеспечивается питание пациентов, которые не имеют возможности принимать пищу естественным путем.

Что это такое

Желудочный зонд – это мягкая резиновая трубка, изготовленная из нетоксичного имплантационного материала. Это термопластичный прозрачный поливинилхлорид. Этот материал абсолютно безопасен для организма. Под действием температуры тела он размягчается, что снижает дискомфорт для пациента.

Трубка для зондирования желудочно-кишечного тракта на одном конце имеет закругленные края для предотвращения травмирования слизистой, а также два или четыре отверстия с разных ее сторон. Они обеспечивают беспрепятственное введение питательных или лечебных растворов, хорошую проходимость и исключают риск блокировки.

На другом конце трубки установлен коннектор, который служит проводником между самим зондом и другими приспособлениями для проведения манипуляций. К нему, например, можно подсоединять обычный шприц или иглу с мандреном для взятия проб желудочного содержимого. Коннекторы имеют разные цвета, которые зависят от размера зонда. По ГОСТ существует 14 размеров подобных приспособлений.

Желудочные зонды бывают толстыми и тонкими, у них может быть разная толщина – до 15 мм, которая зависит от целей использования. Длина их варьируется от 40 см в детском варианте до 125 см для дуоденального зондирования. На всем протяжении трубки нанесены метки, позволяющие контролировать глубину введения. Они наносятся с помощью лазера, поэтому не стираются. Первая метка расположена на расстоянии 40 см от конца, остальные – через каждые 5-10 см, до 76 см.

Трубка обрабатывается оксидом этилена и упаковывается в стерильный герметичный пакет. Вскрывают его перед самым использованием приспособления. Каждый зонд одноразовый, после проведения процедуры подлежит утилизации.

Желудочный зонд
Желудочный зонд – это стерильная полая трубка, изготовленная из прозрачного нетоксичного ПВХ

Виды зондов

Подобные приспособления бывают разных размеров, которые зависят от толщины трубки. Кроме того, выпускаются они длиной 40, 80, 110, 125 см. Распространенными размерами являются от 6 до 22. Самый тонкий зонд имеет наружный диаметр 2 мм и маркируется зеленым цветом. Чаще всего его используют для маленьких детей. Детские зонды имеют размер до 14, а диаметр до 5 мм.

Зонд желудочный с 16 размера применяется для взрослых. Его диаметр 5,3 мм, а цвет коннектора оранжевый. Самые толстые зонды фиолетового, зеленого, серого и коричневого цвета применяются реже всего, так как их использование часто приносит серьезный дискомфорт и может вызывать осложнения. Ведь толщина их трубки больше 8 мм.

Кроме размера, имеются разные виды желудочных зондов по назначению. Они бывают:

  • аспирационные для забора содержимого желудка;
  • диагностические, имеющие на конце оливу, в которую вмонтированы электроды;
  • эндорадиозонды с вмонтированным передатчиком;
  • дуоденальные – более длинные и тонкие, имеющие на конце оливу с отверстиями;
  • тонкие для энерального питания.

Различаются подобные приспособления также по производству. Более распространены и доступны зонды российских производителей: «Альфапластик», «Виробан», «БазисМед». Известны также китайские катетеры Integral Medical Products, Ningbo Greetmed Medical Instruments, американские — Alba Healthcare. Но самыми качественными считаются приспособления производства голландской фирмы Apexmed.

Желудочные зонды
Желудочные зонды бывают разными по длине и толщине

Когда применяется

Зондирование ЖКТ – это безопасная процедура, которая используется с диагностическими или лечебными целями. Ее проведение необходимо для забора содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки. Толстый желудочный зонд до 36 размера для этих целей используется чаще всего. Он имеет закругленный закрытый конец и 2-4 отверстия. Это облегчает забор содержимого желудка или двенадцатиперстной кишки.

Эта процедура необходима для оценки секреторной функции, обнаружения кровотечений, ферментов поджелудочной железы. Проводится подобное зондирование при подозрении на язвенную болезнь, гастрит, панкреатит. С помощью отсасывания содержимого желудка толстым зондом определяют объем этого органа. Подобная процедура также является частью рентгенологического и гастроскопического обследования органов ЖКТ.

Такое зондирование применяется также для декомпрессии – удаления воздуха из желудка. Это необходимо, например, при вздутии и расширении этого органа после искусственной вентиляции легких с помощью лицевой маски.

Постоянное опорожнение желудка необходимо при кишечной непроходимости, застое желудочного содержимого, расширении желудка и других патологиях. При полном обследовании органов ЖКТ применяется фракционное зондирование, при котором делается забор содержимого на протяжении всего пищеварительного тракта. Для этого используют тонкий зонд, который делает процедуру более комфортной.

Применяют зондирование также с терапевтическими целями – для введения лечебных или питательных растворов, промывания, энтерального питания.

Промывание ЖКТ необходимо при отравлении, стенозе привратника желудка, остром гастрите, а также при проникновении через слизистую токсинов, что бывает при почечной недостаточности. Для промывания используется чаще всего толстый зонд желудочный до 32 размера с несколькими овальными отверстиями на конце.

Введение лекарственных веществ и энтеральное питание осуществляется с помощью более тонких трубок. Такие желудочные зонды 10-16 размера устанавливаются постоянно при невозможности приема пищи естественным путем. Это нужно после сложных операций, при длительном нахождении пациента без сознания, при ожогах и психических заболеваниях.

Зондирование желудка
Применяется зондирование желудка для промывания, забора его содержимого или введения лекарственных веществ

Особенности применения

Проведение желудочного зондирования – это довольно безопасная и в большинстве случаев безболезненная процедура. Но проводить ее нужно по строгим показаниям:

  • при гастрите;
  • язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки;
  • непроходимости кишечника;
  • рефлюкс-эзофагите;
  • атонии желудка;
  • при подозрении на кровотечение;
  • отравлении;
  • после оперативных вмешательств.

Но эта процедура показана не всем. Нельзя вводить зонд при травмах, стенозе или разрыве пищевода, а также при отсутствии глоточного рефлекса. После операций на органах ЖКТ использовать зондирование можно только по строгим показаниям врача. Установка зонда через нос противопоказана при искривлении носовых перегородок.

Неаккуратное или неправильное введение подобного приспособления может привести к осложнениям. Чаще всего трубка попадает в трахею, повреждая ее. Может возникнуть также раздражение глотки или воспаление слизистой. При введении ее через нос часто возникают носовые кровотечения, повреждение слизистой. Чаще всего такие осложнения вызывает толстый желудочный зонд.

Введение зонда через нос
Чтобы предотвратить осложнения, при ведении трубки нужно следовать определенным правилам

Энтеральное питание

Раньше при невозможности кормить тяжелобольных обычным способом применяли парентеральное питание через венозный катетер. Но такая процедура часто вызывала осложнения, например, сепсис или нарушения работы печени. Кроме того, отсутствие пищи в желудке может приводить к дегенеративным процессам. Поэтому в последнее время таких больных кормят через желудочный зонд от 10 до 18 размера. Через него питательный раствор поступает сразу в желудок или в кишечник.

Вводят такое приспособление чаще всего через носовые ходы. После обработки конца трубки гелем с Лидокаином ее располагают перпендикулярно лицевым костям в нижней части носового хода и осторожно продвигают вглубь. При невозможности подобной установки зонда его вводят через рот. При этом используется обтуратор для предотвращения попадания питательного раствора в трахею.

Энтеральное питание может быть полным, когда пациент находится в бессознательном состоянии, или дополнительным, когда подобным образом вводится только часть пищи. Причем, питательный раствор может подаваться тоже по-разному:

  • непрерывным капельным способом;
  • с помощью инфузионного насоса;
  • частями через определенные промежутки времени.

Читайте также:

Для такого способа питания применятся тонкие трубки. При необходимости длительного энтерального питания лучше всего использовать спадающийся зонд. Он после введения питательного раствора спадается и становится плоским. Благодаря этому предотвращается развитие пролежней пищевода и глотки. Длина трубки зависит от возраста и роста пациента. Детям обычно используют зонды от 30 до 70 см, взрослым – 110 см-125 см.

Энтеральное питание
Часто желудочный зонд используется при необходимости энтерального питания

Установка

Введение желудочного зонда – это простая процедура, которая проводится младшими медицинскими работниками.

Алгоритм желудочного зондирования такой:

  1. подготовка пациента к процедуре – измерение давления, пульса, оценка проходимости дыхательных путей, объяснение ему хода манипуляции;
  2. определение длины введения трубки и нанесение на нее разметки;
  3. при введении трубки через рот измеряется расстояние от рта до пупка;
  4. постановка зонда через нос требуется для энтерального питания;
  5. конец трубки смачивается теплым физраствором или гелем с Лидокаином;
  6. медработник становится сбоку от пациента, кладет закругленный конец трубки ему на корень языка;
  7. пациент делает глотательные движения, а медработник продвигает трубку до метки;
  8. чтобы проверить правильность расположения зонда в него вводится с помощью шприца 10-20 мл воздуха, появление булькания в эпигастральной области указывает на то, что он попал в желудок, а кашель или затруднение дыхания — на то, что зонд в трахее;
  9. потом проводят необходимые манипуляции, а при энтеральном питании закрепляют конец трубки лейкопластырем.

Очень важно, чтобы желудочный зонд от 18 размера водился на небольшой промежуток времени. Иначе может развиться повреждение слизистой глотки и пищевода из-за сдавливания толстой трубкой. Для длительного применения нужно использовать тонкие зонды. Удалять это приспособление необходимо медленно, чтобы не повредить слизистую.

Желудочное зондирование – это довольно распространенная процедура. Но использовать ее нужно только по показанию врача в медицинском учреждении. Выбор и установка зонда должны проводиться специалистом.

назначение, размеры и техника постановки

Желудочный зонд применяется как для диагностических, так и для лечебных целей. Это приспособление дает возможность исследовать содержимое желудочно-кишечного тракта и при необходимости двенадцатиперстной кишки. Внешне зонд желудочный – это мягкая резиновая трубка. В зависимости от назначения она может быть разного диаметра: толстой и тонкой.

желудочный зонд размеры

В каких случаях назначают зондирование

Зондирование желудка – информативная и безопасная процедура. Она может быть назначена при многих заболеваниях, таких как язва желудка, гастрит, рефлюксорная болезнь, атония желудка, кишечная непроходимость и другие. Кроме того, зонд желудочный применяют для искусственного питания послеоперационных больных.

С помощью зонда проводят промывание желудка при отравлениях испорченной пищей или ядами. Также промывающее зондирование проводят при стенозе входного отверстия желудка и в случае выделения сквозь желудочную слизистую токсических веществ, например, в случае почечной недостаточности.

зонд желудочный с проводником

Виды зондов. Толстый зонд

Опишем подробнее толстый желудочный зонд. Размеры его резиновой трубки:

  • длина от 70 до 80 см;
  • до 12 мм в диаметре;
  • внутренний просвет 0,8 мм.

Дальний конец трубки, который будет введен в желудок, закруглен. Его называют слепым. Второй конец зонда называют открытым. Чуть выше закругления расположены два отверстия овальной формы. Через них в зонд попадает содержимое желудка. Через 40, 45 и 55 см от закругленного конца нанесены метки. Они соответствуют глубине погружения, то есть расстоянию от зубного ряда до желудочного входа.

В основном такой зонд желудочный применяют для промываний или одномоментного получения содержимого желудка.

постановка желудочного зонда

Тонкий зонд

Это приспособление в виде тонкой резиновой трубки, длина которой 1,5 м. Диаметр этой трубки не превышает 3 мм. Конец, который вводят в желудок, оснащен специальной оливой из эбонита или серебра. В оливе имеются отверстия для содержимого желудка. На трубку нанесены три отметки: 45, 70, 90. По ним определяют глубину погружения. При этом 45 см – расстояние от зубного ряда до входа в желудочный мешок, 70 см – расстояние от зубного ряда до привратника желудка, 90 см – зонд находится у фатерова соска.

Заглотить тонкий зонд намного легче. Он почти не вызывает рвотного рефлекса и может находиться в желудке длительное время. Это позволяет использовать тонкие зонды для наблюдения за отделением желудочного сока и проводить фракционные пробы содержимого иссследуемой полости.

Для назального введения тонкого зонда используют мягкую трубку без оливы. Такой зонд ввести гораздо легче и использовать его можно значительно дольше. Чаще всего назальные зонды устанавливают после сложных операций или при атонии желудка.

зонд желудочный

Зонд дуоденальный

Такой зонд желудочный предназначен для введения в двенадцатиперстную кишку. Назначают подобное зондирование в случаях заболевания печени или желчевыводящих путей. Зонд позволяет аспирировать для исследования выделившуюся желчь. Выполняется зонд в виде гибкой резиновой трубки, диаметр которой не превышает 5 мм. Длина зонда 1,5 м. Конец, погружаемый в желудок, снабжен полой металлической оливой с отверстиями. Величина утолщения — 2 на 0,5 см. На трубку нанесены метки для контроля погружения. Их расположение — 40 (45), 70 и 80 см от оливы. Самая дальняя метка примерно показывает дистанцию от передних зубов до сосочка (двенадцатиперстная кишка).

зонд желудочный

Необходимость энтерального (зондового) питания

При некоторых заболеваниях больные получают парентеральное питание. Это значит, что питательные вещества вводятся в организм внутривенно, минуя желудочно-кишечный тракт. Но такое питание не всегда оправданно, поскольку процесс всасывания питательных веществ из ЖКТ имеет ряд преимуществ. Процесс введения питательных растворов в желудок или тонкую кишку называют энтеральным питанием. Для этого используют тонкий зонд желудочный с проводником. Энтеральное питание через зонд позволяет избежать дегенеративных изменений кишечных стенок. Для дальнейшего выздоровления это очень важно.

желудочный зонд размеры

Постановка зонда

Чтобы правильно установить желудочный зонд, пациента подготавливают к манипуляции. Если он в сознании, объясняют нюансы процедуры. Обязательно измеряют давление, считают пульс и проверяют проходимость дыхательных путей.

Постановка желудочного зонда через рот требует замера нитью расстояния от зубов до пупка (плюс ширина ладони). Соответствующая отметка ставится на трубку от слепого конца. Медработник становится сбоку от пациента и укладывает закругленный конец на корень языка. Далее пациент выполняет глотательные движения, а медработник продвигает трубку зонда до соответствующей метки.

При постановке зонда через нос предварительно вымеряется расстояние от выступающей части носа до мочки уха, а после от мочки до мечевидного отростка грудины. На трубку наносится 2 метки.

Про советскую программу “Зонд”: kiri2ll — LiveJournal

Недавний APOD напомнил мне про полузабытые широкой общественностью полеты, осуществлявшиеся в рамках советской программы “Зонд”, достигшей своего пика 45 лет тому назад. Хотя, конечно, сложно назвать единой программой проводившиеся под этим наименованием запуски. Дело в том, что под словом “Зонд” зашифрованы две абсолютно разные серии полетов. Первая состояла из запусков межпланетных станций предназначенных для исследования Венеры, Луны и Марса по пролетным траекториям (по официальной классификации это “Зонды” с первого по третий). А вот вторая ее часть намного интереснее, ибо по сути представляет собой единственный хоть как-то реализованный элемент советской лунной программы.  Как известно, советский конструкторы решили пойти своим путем, и разбили лунную программу СССР на два независимых этапа:а) пилотируемый облет Луны, который должен был осуществляться кораблем Союз 7К-Л1, запускаемым с помощью ракеты носителя Протон.
б) посадка космонавтов на Луну, которая должна была осуществляться кораблем Л3, запускаемым с помощью сверхтяжелого ракеты-носителя Н-1.

Как показала практика, такое разделение оказалось далеко не самым лучшим решением. Ресурсы, отпущенные СССР на лунную программу, не шли ни в какое сравнение с американскими – и в этих условиях делить ее на две несвязанных с собой проекта для каждого из которых строился свой космический корабль и использовалась своя ракета- носитель, было как минимум нерациональным.

Как известно, Н-1 так и не было суждено взлететь. Что касается 7К-Л1, то тут ситуация немного другая. Всего было построено 15 космических кораблей, из которых в итоге стартовало 13. План состоял в следующем: после проведения трех полностью успешных (“зачётных”) беспилотных полётов, должен был состояться пилотируемый облет Луны (предположительно экипажем Валерия Быковского и Николая Рукавишникова в середине 1967 года). Всего в рамках облетной программы планировалось осуществить минимум два пилотируемых полета.


Компьютерная модель корабля 7К-Л1

Однако с самого начала программа облета Луны стала отставать от графика. В итоге, из 14 попыток запуска, в шести случаях корабль не был выведен на орбиту из-за аварии ракеты-носителя. В трех, из-за неправильной работы двигательной установки, корабль не был выведен на нужную траекторию. Один старт вообще не состоялся из-за лопнувшего бака с окислителем, повредившего корабль.

В итоге, Луну облетело четыре Зонда, которые соответственно получили номера “Зонд-5”,  “Зонд 6, “Зонд-7” и “Зонд-8”. На борту запущенного 15 сентября 1968 года “Зонда-5” находились две черепашки, которые стали первыми живыми существами обогнувшими Луну (советские черепахи — самые быстрые черепахи в мире!). Правда из-за ошибки в расчетах, посадка аппарата происходила по баллистической траектории, и в итоге он приводнился в Индийском океана. Но по крайней мере черепахи не пострадали.

Стартовавший 10 ноября 1968 года “Зонд-6” тоже выполнил программу полета, но как и в случае с “Зондом-5” возникли проблемы при возвращении на Землю – вначале разгерметизация, затем преждевременный отстрел парашютов из-за чего корабль разбился. Но как ни странно, находившиеся на его борту черепашки пережили этот удар.

Следующий запуск был намечен на 7 декабря 1968 года и первоначально планировалось что он будет пилотируемым. Но из-за того, что ни один из испытательных полетов не был полностью успешен, советское руководство решило не рисковать и отменило пилотируемый запуск. Известно, что члены трех лунных экипажей (Леонов, Макаров, Быковский, Рукавишников, Попович и Севастьянов) были не согласны с этим решением и написали письмо в Политбюро с просьбой разрешить им лететь невзирая на риск, и в начале декабря прибыли на Байконур, ожидая положительного ответа. Но руководство СССР побоялось отправлять людей в космос на недоработанном корабле и не разрешило старт. А 21 декабря был запущен “Апполон-8”, который успешно облетел Луну. Первый этап лунной гонки был проигран, и после этого было решено отказаться от пилотируемого облета Луны.

Но поскольку техника уже была построена, то было решено продолжить ее беспилотные испытания. Следующие три запуска окончились взрывом ракеты-носителя при старте — так что по всей видимости Политбюро приняло правильное решение, не позволив космонавтом лететь.

Наконец, 8 августа 1969 года был запущен “Зонд-7”, ставший единственным кораблем этой серии, полет которого прошел точно по намеченной программе, без каких-либо осложнений. В октябре 1970 года был запущен «Зонд-8″, который тоже успешно выполнил свою программу, хотя при посадке вновь возникли проблемы, и аппарат приводнился в Индийский океан. Оставался еше один корабль7К-Л1, на котором после двух успешных полетов в принципе можно было отправить космонавтов на облет Луны. Но поскольку программа облета Луны потеряла всякую политическую целесообразность, было принято решение закрыть ее и сделать вид, что СССР в общем-то никогда и не планировал отправлять людей к Луне. Хотя конечно с позиции сегодняшнего дня остается жалеть, что так случилось – даже будучи вторыми, облет Луны все равно остался бы в памяти как одно из величайших достижений советской космической программы и воспринимался бы как подвиг.

Так что, нам остается лишь рассматривать переданные “Зондами” фотографии Луны и представлять, какой бы ее увидели советские космонавты.



Пара слов про советскую программу “Зонд”

напомнила мне про полузабытые широкой общественностью полеты, осуществлявшиеся в рамках советской программы “Зонд”, которая достигла своего пика 45 лет тому назад. Хотя конечно, сложно назвать единой программой проводившиеся под этой наименованием запуски.  Дело в том, что под словом  “Зонд” зашифрованы две абсолютно разные серии полетов. Первая состояла из запусков межпланетных станций предназначенных для исследования Венеры, Луны и Марса по пролетным траекториям (по официальной классификации это “Зонды” с первого по третий). А вот вторая ее часть намного интереснее, ибо по сути представляет собой единственный хоть как-то реализованный элемент советской лунной программы.  Как известно, советский конструкторы решили пойти своим путем, и разбили лунную программу СССР на два независимых этапа:


а) пилотируемый облет Луны, который должен был осуществляться кораблем Союз 7К-Л1, запускаемым с помощью ракеты носителя Протон.
б) посадка космонавтов на Луну, которая должна была осуществляться кораблем Л3, запускаемым с помощью сверхтяжелого ракеты-носителя Н-1.

Как показала практика, такое разделение оказалось далеко не самым лучшим решением. Ресурсы, отпущенные СССР на лунную программу, не шли ни в какое сравнение с американскими – и в этих условиях делить ее на две несвязанных с собой проекта для каждого из которых строился свой космический корабль и использовалась своя ракета- носитель, было как минимум нерациональным..

Как известно, Н-1 так и не было суждено взлететь. Что касается 7К-Л1, то тут ситуация немного другая. Всего было построено 15 космических кораблей, из которых в итоге стартовало 13. План состоял в следующем: после проведения трех полностью успешных (“зачётных”) беспилотных полётов, должен был состояться пилотируемый облет Луны (предположительно экипажем Валерия Быковского и Николая Рукавишникова в середине 1967 года). Всего в рамках облетной программы планировалось осуществить минимум два пилотируемых полета.


Компьютерная модель корабля 7К-Л1

Однако с самого начала программа облета Луны стала отставать от графика. В итоге, из 14 попыток запуска, в шести случаях корабль не был выведен на орбиту из-за аварии ракеты-носителя. В трех, из-за неправильной работы двигательной установки, корабль не был выведен на нужную траекторию. Один старт вообще не состоялся из-за лопнувшего бака с окислителем, повредившего корабль.

В итоге, Луну облетело четыре Зонда, которые соответственно получили номера “Зонд-5”,  “Зонд 6, “Зонд-7” и “Зонд-8”. На борту запущенного 15 сентября 1968 года “Зонда-5” находились две черепашки, которые стали первыми живыми существами обогнувшими Луну (советские черепахи — самые быстрые черепахи в мире!). Правда из-за ошибки в расчетах, посадка аппарата происходила по баллистической траектории, и в итоге он приводнился в Индийском океана. Но по крайней мере черепахи не пострадали.

Стартовавший 10 ноября 1968 года “Зонд-6” тоже выполнил программу полета, но как и в случае с “Зондом-5” возникли проблемы при возвращении на Землю – вначале разгерметизация, затем преждевременный отстрел парашютов из-за чего корабль разбился. Но как ни странно, находившиеся на его борту черепашки пережили этот удар.

Следующий запуск был намечен на 7 декабря 1968 года и первоначально планировалось что он будет пилотируемым. Но из-за того, что ни один из испытательных полетов не был полностью успешен, советское руководство решило не рисковать и отменило пилотируемый полет. Известно, что члены трех лунных экипажей (Леонов, Макаров, Быковский, Рукавишников, Попович и Севастьянов) были не согласны с этим решением и написали письмо в Политбюро с просьбой разрешить им лететь невзирая на риск — и в начале декабря прибыли на Байконур, ожидая положительного ответа. Но руководство СССР побоялось отправлять людей в космос на недоработанном корабле и не разрешило старт. А уже 21 декабря был запущен “Апполон-8”, который успешно облетел Луну. Первый этап лунной гонки был проигран, и после этого было решено отказаться от пилотируемого облета Луны.

Но поскольку техника уже была построена, то было решено продолжить ее беспилотные испытания. Следующие три запуска окончились взрывом ракеты-носителя при старте — так что по всей видимости Политбюро приняло правильное решение, не позволив космонавтом лететь.

 Наконец, 8 августа 1969 года был запущен “Зонд-7”, ставший единственным кораблем этой серии, полет которого прошел точно по намеченной программе, без каких-либо осложнений. В октябре 1970 года был запущен «Зонд-8″, который тоже успешно выполнил свою программу, хотя при посадке вновь возникли проблемы, и аппарат приводнился в Индийский океан. Оставался еше один корабль7К-Л1, на котором после двух успешных полетов в принципе можно было отправить космонавтов на облет Луны. Но поскольку программа облета Луны потеряла всякую политическую целесообразность, было принято решение закрыть ее и сделать вид, что СССР в общем-то никогда и не планировал отправлять людей к Луне. Хотя конечно с позиции сегодняшнего дня остается жалеть, что так случилось – даже будучи вторыми, облет Луны все равно остался бы в памяти как одно из величайших достижений советской космической программы и воспринимался бы как подвиг.

Так что, нам остается лишь рассматривать переданные “Зондами” фотографии Луны и представлять, какой бы ее увидели советские космонавты.



Зонд-7 и его БЦВМ: 1500py470 — LiveJournal

После неудачи «Зонда-6» при возвращении на Землю и неудавшейся попытки опередить американский «Аполлон-11» с возвратом лунного грунта автоматической посадочной станцией «Луна-15», 50 лет назад, 8 августа 1969 года к Луне был запущен очередной «Зонд-7». Не смотря на то, что две семёрки (семёрка на семёрке полетела) в народе называют топорики, миссия эта в основном удалась. Может потому как дата 8.8.1969 очень по китайскому феньшую хорошая? События полувековой давности нам интересны не только этим полётом вокруг Луны таки завершившимся посадкой, но и тем, что на борту была БЦВМ которая управляла полётом. Стоит в этот памятный день посмотреть на то, что мало кто видел из ныне и тогда живущих.

Эту реально качественную фотографию Земли, которая даже на почтовые марки попала, «Зонд-7» сделал 8 августа совершив переход на траекторию полёта к Луне. Снимки делали на фотоплёнку, и потому если фотоаппарат с плёнкой не вернулся более или менее целостным на Землю, то эта красота была нам сейчас не доступна. Оцените масштаб того великого деяния, на зондах 5, 6, 7 и 8 были камеры форматом 13х18 см с ч/б и цветной плёнкой, это на наши современные деньги 134 реальных и честных мегапикселя с RGB на каждый пиксель без всяких интерполяций и фильтров!!! Американские астронавты со своими хаселями 6х6 см нервно курили в сторонке, что тут можно поделать если люди в безумстве тащат с собой на Луну церковную утварь с мерчем разным вместо того чтобы нормальную камеру для аэрофотосъёмки взять :(( вот она наглядная иллюстрация погони человеков за иллюзорными целями. Для тех кто не понял про сантиметры, разница в качестве как у кадра с встроенной камеры SVGA разрешения в первых мобильниках у NASA и 12 мегапиксельной зеркалки фулфрейм или медиумсайз у советских людей.

Только дубли с тех кадров в конце 80-х МИИГАиКе видел, любопытный вопрос вертится, а где те оригинальные плёнки сейчас? Могли их по новой в конце 90-х или начале 2000-х оцифровать в гигапиксельном размере добрые люди, которым дорог дух просвещения и в наши дни?

11 августа «Зонд-7» пролетел вокруг Луны на высоте 1 985 км и произвёл два сеанса фотосъёмки Луны и Земли, что тоже нашло своё отражение на почтовых марках, и это дело принесло безусловную пользу простым советским гражданам. Да, наши люди тогда e-mailов не писали.

Вот как об этом историческом событии по горячим следам написали в главе 12 сборника «НАУКА И ТЕХНИКА» за 1970 год на стр.498-499

8 августа в космический рейс с облетом Луны и возвращением на Землю стартовала третья станция новой серии «Зонд» — АС «Зонд-7». Основной целью запуска являлось проведение широкого круга технических экспериментов по отработке усовершенствованных систем, аппаратуры и конструкции станции: систем управления движением с использованием бортовой электронно-вычислительной машины, обеспечивающей применение для управления оптимальных законов на всех этапах полета станции; системы астроориентации бортовой аппаратуры дальней радиосвязи для приема и передачи информации со станции и определения параметров траектории полета; телеметрической системы контроля функционирования систем станций; средств радиационной защиты космических кораблей и контроля доз радиации внутри спускаемого annapата и т. д.

Программа научных исследований во время полета станции включала проведение измерений физических характеристик космического и окололунного пространства и Луны, цветное фотографирование 3емли и Луны.

Схема полета АС «Зонд-7» (рис. 5) аналогична схеме полета АС «Зонд-6». После запуска многоступенчатой ракеты-носителя станция вместе с последней ступенью ракеты была выведена на орбиту ИСЗ. На промежуточной орбите ракетно-космический комплекс (станция и ступень ракеты) осуществил ориентацию в пространенстве с последующей стабилизацией, после чего произошло включение двигателя ступени. Станции была сообщена скорость ок. 11 км/сек и она, отделившись от ступени, направилась к Луне. В тот же день, 8 августа с 8 час 52 мин до 9 час 26 мин, в период нахождения станции «Зонд-7» над Каспийским морем, с расстояний примерно 70 000 км проводилось фотографировали нашей планеты. Во время фотографирования ось фотоаппарата совпадала с направлением на центр Земли. 9 августа, когда расстояние от Земли до станции равнялось ~260 000 км, была выполнена коррекция траектории полета. В результате осуществленного маневра АС «Зонд-7» перешла на новую траекторию и 11 августа совершила облет Луны. Во время полета в районе Луны были проведены два сеанса фотографированиия и научные измерения физических характеристик Луны и окололунного пространства. Первый сеанс фотографирования лунной поверхности начался в 5 час 28 мин и продолжался 10 мин. В этот период станция находилась на расстоянии ~10 000 км от района Океана Бурь. Примерно через час после окончания предыдущего сеанса, за несколько минут до входа АС «Зонд-7» в радиотень Луны, начался сеанс фотографирования обратной стороны Луны, во время которого оптическая ось фотоаппарата была направлена на центр Земли. Фотографирование производилось с высоты 2 000 км от лунной поверхности и продолжалось до момента прохождения станцией «Зонд-7» перицентра орбиты. В начале фотографирования были получены снимки Земли, постепенно заходящей за горизонт Луны.

После облета Луны станция направилась к Земле, Для обеспечения расчетной трассы полета с посадкой в заданном районе планировалось проведение трех коррекций траектории: одна коррекция на участке полета к Луне, две другие на участке возвращения на Землю.

Первая коррекция была выполнена с большой точностью, что позволило отказаться от проведения очередной коррекции. Вторая коррекция обеспечила точное попадание станции в расчетный коридор входа в атмосферу. АС «Зонд-7» подлетела к Земле 14 августа. Перед входом в атмосферу произошло отделение спускаемого аппарата от приборного отсека. Используя аэродинамическую подъемную силу, спускаемый аппарат совершил управляемый спуск с двумя погружениями в атмосферу, погасил при этом скорость от величины примерно 11 км/сек до 200 м/сек и вышел в район посадки. На высоте 7,5 км была введена в действие парашютная система, а непосредственно перед приземлением включились двигатели и аппарат совершил мягкую посадку, полностью выполнив программу полета.

Но не всё было так просто, и гладко с тем самым седьмым зондом, не просто так у нас семёрки топориками называют. До этого успеха, было три громких провала с светошумовыми эффектами, которыми не смущали народы мира:

«Зонд-7А» (7К-Л1) 20.01.1969 «Протон» Взрыв ракеты-носителя при старте, спускаемый аппарат спасён.
«Зонд-7Б» (7К-Л1С) 21.02.1969 «Н-1» Взрыв РН при старте, спускаемый аппарат спасён.
«Зонд-7В» (7К-Л1С) 03.07.1969 «Н-1» Взрыв РН при старте, спускаемый аппарат спасён.

И вот уже корабль 7К-Л1 №11, получивший название «Зонд-7» наконец пришёл к успеху. Жаль только больно читать о оном в всяких разных писаниях. Совершив в штатном режиме нырок в атмосферу станция вернулась на Землю 14 августа, и судя по состоянию БЦВМ достаточно успешно (относительно «Зонд-6») приземлилась на заданной территории южнее Кустаная в Казахстане.

СА корабля 7К-Л1 №11 («Зонд-7») в демонстрационном зале
филиала МГТУ им. Н.Баумана в Орево Дмитровского районана.
На заднем плане — корабль «Союз».

Как оно было с мяХкостью посадки у некоторых ограниченных простых граждан есть шанс увидеть в музее под Дмитровом глядя на спускаемый аппарат или в музее Ангстрема, глядя на кусочки того самого первого вернувшегося на землю Аргона, которые можете посмотреть здесь. А вот под спойлером увидите как тот Аргон, и всё остальное вместе с ним, без прикрас сел. Учтите смотрите на свой страх и риск если сможете интерполировать увиденное на черепашек или потенциальных космонавтов в Зонде. Ещё раз предупреждаю, это зрелище современная система категоризации в ЖЖ может отнести к техно гик-порно хардкорному. Фото экспоната из музея почти без табличек под спойлером.

[Это уже не развидить…]

Это состояние плат из первого «Зонда» с «Аргон-11С» на борту вернувшегося на Землю.

DSC03881.jpg

DSC03881.jpg

DSC03881.jpg

DSC03881.jpg

Можно кликать для увеличения

Воистину на голивудщине образ тех самых черепашек-нидзя с наших космочерепах слизали! Состояние плат красноречиво и наглядно показывает каково пришлось этим земноводным при мяХкой посадке. Может кстати вдруг эти фото и pilot_pirks для чего-нибудь пригодятся.

Вот, что «лунная гонка» с БЦВМ сделала! В музее Ангстрема пишут про их экспонат, что он точно из того самого «Зонд-7», что первым облетел вокруг Луны и вернулся. Кусок платы выпилили из этого многострадального экземпляра, который на 3/4 ушёл кусочками в виде сувениров всяким разным нашим шишкам и ихним VIPам. На прямой вопрос аргоновцам – чтож вы натворили, не могли просто плат на сувениры нарезать?! Был получен ответ, мол молодые были, не опытные, сейчас мол точно исторический артефакт резать не стали, а сувенирку отдельно сделали. Вот так и разбазарили нашу историю вдребезги и пополам, от того и так лома, что после посадки на кустанайщене остался. И всё равно глядя на эти остатки, ежей мучает вопрос, а мог уже и на «Зондах», 7А, 7Б, 7В этот «Аргон-11С» уже стоять если его разработку закончили в 1968 году? А с трёх первых неудачных пусков седьмого Зонда, если тогда БЦВМ на борту уже была, после сработывших САС в каком состоянии техника на землю возвращалась? Неужели ту кучу обломков, а то и целых плат пустить на сувениры для тех кому дорого внимание и знаки уважения, и закономерно наплевать на любой артефакт, если он имеет сертификат и хорошую историю происхождения?!

«Зонд-6» был запущен 10 ноября 1968 года и полностью выполнил программу полета. Только на заключительном этапе произошла разгерметизация спускаемого аппарата — это произошло из-за того, что выбранный тип резины для герметизации стыков при низких температурах изменил свои свойства. При прохождении атмосферы разгерметизировался потом и парашютный контейнер, а когда парашют на высоте около семи километров все же раскрылся, произошел ещё и его преждевременный отстрел. В результате спускаемый аппарат разбился о землю, но черепахи, находившиеся на борту, перенесли удар и выжили. Удалось извлечь из искореженного спускаемого аппарата и фотопленки со снимками Луны (но не все), которые впоследствии были опубликованы. И куда их гринписы всякие смотрели?! К счастью у нас с 1924 года было организовано Всероссийское общество охраны природы, и гринписам поганым места у нас не было, по этой причине добрым людям они своим вяканьем не мешали.

DSC03881.jpg

При нынешнем упадке нравов, вполне стало нормальной ситуацией когда на всяких авторитетных «хабрах» некоторые «аргонов» в руках не державшие пишут о «Аргон-11С» собраном не на «Тропа-1», а на 110 серии! sic Хочется раскрыть эту тему немного подробнее.

«Аргон-11С»

Главные конструкторы: Прокудаев Г. М., Соловьев Н. Н. Основные исполнители: Горшенин Ю. С., Анилов В. М., Бочкарев Л. И., Еремин А. Т., Максаков Ю. Н., Лемзаль Ю. Р., Сальман А. С., Терновский В. М.

Организация-разработчик: научно-исследовательский институт электронных машин (НИЭМ), с 1986 г. НИИ «Аргон».
Завод-изготовитель: опытное производство НИЭМ, Министерство радиопромышленности СССР.
Год окончания разработки: 1968.
Год начала выпуска: серийно не выпускалась.
Область применения: система управления космическим аппаратом «Зонд».
Число изготовленных образцов: 21.
Элементная база: интегральные гибридные микросхемы «Тропа-1».
Технология: унифицированные двусторонние печатные платы.
Программное обеспечение: набор стандартных программ, рабочие программы, программа контрольной задачи для испытаний опытных образцов.

DSC03881.jpg

Машина одноадресная, параллельного действия. Структура и архитектура специальные с минимально необходимым набором команд. Состоит из трех функционально автономных вычислительных устройств с независимыми входами и выходами, связанных между собой каналами для обмена информацией и синхронизации. Работа выполняется в реальном времени.

Ввод-вывод информации осуществляется программно.

Представление чисел — с фиксированной точкой. Разрядность чисел — 14 разрядов, команд — 17 разрядов. Число команд — 15.
Время выполнения операций (мкс): сложения — 30, умножения — 160.
Емкость ОЗУ — 128 14-разрядных слов, ДЗУ — 4096 17-разрядных слов.
Число регистровых одноканальных входов для каждого канала — 25; счетных, информационных входов с емкостью 64 сигнала — 3; регистровых одноканальных выходов — 40.
Контроль — программный и тестовый.

DSC03881.jpg

Машина выполнена в виде двух блоков, объединенных в единую конструкцию, — блока трехканального устройства обмена и вычислений с тремя ОЗУ и блока трехканального долговременного ЗУ. Печатные платы блоков собраны в пакет книжной конструкции и связаны между собой «корешком» из шарнирно-соединенных перфорированных пленок с гибкими проводами. Охлаждение осуществляется путем отвода тепла на корпус и с помощью встроенных вентиляторов.

Технико-эксплуатационные характеристики:

Диапазон рабочих температур — от 0 до 40°С
Давление внешней среды — от 400 до 1000 мм рт. ст.
Вибрационные нагрузки — до 10 g (от 1 до 2500 Гц)
Габариты — 305х305х550 мм
Масса — 34 кг
Потребляемая мощность — 75 Вт
Время непрерывной работы — 2 ч 40 мин
Надежность — вероятность отсутствия отказов в двух каналах в течение 8 суток составляет 0,999.

DSC03881.jpg

Также постоянной дисциплиной луносрачей является пресловутая радиация которая убивает всё живое, и не очень живое. Стоит посмотреть кто не в курсе, вот на такую позицию с одной стороны, нашего олдскульного специалиста-связиста на эту тему – Полёты на Луну во сне и наяву…, и взгляд специалиста из Бангалора О преодолении радиационных поясов Apollo 11, после этого чтение статьи Газенко О.Г.,Антипов В.В., Парфенов Г.П.Результаты биологических исследований, выполненных на станциях «Зонд-5», «Зонд-6» и «Зонд-7» может привести к некоторому просветлению у людей умеющих понимать прочитанный текст. А радиационная стойкость 201 серии служить косвенным доказательством, что не всё так убойно с этой самой радиацией. А также полезно вспомнить, что на «Зондах» в спускаемом аппарате были размещены не только 4 черепахи, но и 2 антропоморфных манекена ФМ-2, один из них вернувшейся на «Зонд-7» раньше можно было увидеть в Политехническом музее.

DSC03881.jpg

О антропоморфных манекенах ФМ-2 (фантом-манекен) и других манекенах помогающих исследователям, есть простенькая статья в Науке и Жизни – ФАНТОМ ПРОТИВ РАДИАЦИИ за авторством дтн Л.СМИРЕННОГО, она тут под спойлером.

[О фантомах…]В одном из залов Политехнического музея в Москве можно увидеть фантом-манекен, летавший на космическом корабле по околоземной орбите и вокруг Луны.

Использование фантома в радиационной физике потребовалось в то время, когда стало ясно, что действие на человека ионизирующих излучений нельзя оценить только по ионизации изолированного объема воздуха, как это делали вначале.

Дело в том, что разные виды излучений по-разному взаимодействуют с биологическими тканями и телом человека. Одни из них останавливаются в поверхностных слоях кожи, оставляя там всю свою энергию, другие растрачивают ее постепенно, третьи, проходя сквозь тело, равномерно облучают его части и выходят наружу, едва ослабившись. С совершенствованием знаний о свойствах радиации и ее биологическом действии совершенствовались и фантомы. Вначале тело человека представлялось в виде плоской пластины, затем — в виде шара и набора цилиндров. Необходимость определять степень облучения отдельных органов стимулировала принятие в 1999 году «Норм радиационной безопасности» (НРБ-99). В соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиологи ческой защите в качестве основного критерия радиационной опасности установили величину эффективной дозы, определяющей меру риска возникновения отдаленных последствий облучения как всего тела человека, так и отдельных органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Потребовалась разработка сложных фантомов, состоящих из геометрических фигур, имитирующих части тела. Такой фантом, где геометрические фигуры моделируют печень, селезенку и другие органы (ребра и кишечник представлены в виде трубообразных элементов), разработала группа американских ученых во главе с профессором Снайдером.

С необходимостью использовать фантом сотрудники нашего Научно-исследовательского испытательного центра радиационной безопасности космических объектов (НИИЦ РБКО) столкнулись сразу, как только начали заниматься безопасностью космических полетов человека. Разнообразие излучений, воздействующих на космонавта и оборудование в полете, необыкновенно велико. В космических лучах исследователи обнаружили как электроны, так и тяжелые заряженные частицы, такие, например, как ионы железа. Велик и диапазон энергий этих частиц: если в солнечном ветре можно наблюдать частицы с энергией в десятки и сотни электронвольт, то в галактических космических лучах обнаружены частицы с энергиями, которые до сих пор люди не могут получить даже на самых мощных ускорителях. Кроме того, на космических аппаратах используются радиоактивные изотопы и другие источники ионизирующего излучения, что еще больше усложняет оценку радиационной опасности.

При создании фантома-манекена, предназначенного для изучения влияния космических лучей на человека, требовалось получить материал, близкий по составу биологической ткани и способный выдерживать перегрузки, возникающие на различных этапах полета. Вместе с тем он должен быть безопасным в пожарном отношении и не должен выделять токсические вещества при колебаниях температуры и давления в герметичной кабине. И такой материал был разработан сотрудницей нашего института Э. В. Литвиновой. Проведя огромное число опытов, она подобрала соотношение эпоксидной смолы и зерен пшеницы, наилучшим образом удовлетворяющее поставленным требованиям. По техническому заданию Центра радиационной безопасности Ленинградский государственный институт комплексного проектирования разработал конструкцию и изготовил фантом-манекен, подвижный в суставах. В голове, туловище и конечностях манекена были сделаны каналы для размещения детекторов ионизирующих излучений.

Химический анализ фантома, испытания его на центрифуге, на ударном и вибростендах, а также в климатических камерах показали, что он готов к космическим полетам.

Но запуск каждого килограмма стоил больших денег, а фантом-манекен, изготовленный в соответствии с рекомендациями Международной комиссии по радиационной защите, весил семьдесят килограммов! На помощь пришел его величество случай. От сотрудников КБ С. П. Королева нам стало известно о подготовке очередного испытания космического корабля серии Л-1, предназначенного для облета Луны. Вопрос о радиационной опасности при полете к Луне в то время стоял особенно остро. Да и сейчас периодически возникают утверждения, что американские астронавты не могли оказаться на Луне из-за радиационного барьера. Сотрудники Центра радиационной безопасности уже посылали сборки дозиметров и наборы ядерных эмульсий на аппаратах «Зонд-5» и «Зонд-6». На очередном корабле планировалось установить кресло космонавта и посадить в него манекен.

Мы оперативно подготовили предложения по проведению полетного эксперимента с фантомом-манекеном. Предложения заинтересовали руководство конструкторского бюро, и подготовка исследований пошла полным ходом. Проверялась техническая документация, по требованиям военпредов проводились дополнительные испытания и доработки. Фантом, одетый в высотный костюм пилота, посадили в кресло космонавта, а в специальных каналах разместили термолюминесцентные детекторы ионизирующих излучений и ядерные эмульсии.

Настал день, и фантом с дублирующим комплектом был доставлен на стартовую позицию.

Наш фантом облетел Луну на аппарате «Зонд-7», и в результате были получены данные о распределении доз в теле космонавта и их физических характеристиках при полете по трассе Земля-Луна -Земля. Специалисты пришли к выводу: «При отсутствии солнечных вспышек радиация на этой трассе полета не страшна». Кроме того, было доказано, что фантом можно использовать при экспериментах в космосе.

Подробнее см.: https://www.nkj.ru/archive/articles/1352/ (Наука и жизнь, ФАНТОМ ПРОТИВ РАДИАЦИИ)

NB с какого по номеру «зонда» на борту была БЦВМ, и откуда экспонат из поста есть спорный момент, подробнее здесь.

Запуск шара-зонда (21 фото) » Триникси

Как покорить небо и сделать несколько отличных фотографии?
Можно запустить зонд, так и сделали российские энтузиасты из этого поста.

Для запуска, прежде всего, нужен метеозонд. Мы использовали его аналог – американский военный шар двадцатилетней давности (его предназначение в армии нам не известно). Но достать его оказалось легче, чем наш метеозонд. (25$ на ебее + доставка)
Во время подъёма из-за снижения атмосферного давления шар постоянно расширяется и на определённой высоте неизбежно лопается.

Запуск шара-зонда (21 фото)

Газ:

Наполнять шар можно гелием или водородом. Мы выбрали гелий т.к. достать его оказалось легче, ну и инертный гелий, в отличии от водорода, безопасен (помните Гинденбург? 🙂 Правда для рекордных запусков придётся использовать водород из-за его большей подъёмной силы.
В 40 литровый баллон под давлением 150 атмосфер входит 6 кубометров гелия. Один кубометр имеет подъёмную силу около 1.1кг.
Чем больше кубов газа залить в шар тем больше он сможет поднять и тем ниже он лопнет.
Кстати при расчётах важно не забывать, что сам шар весит около 2кг и этот вес тоже придётся поднимать.

Запуск шара-зонда (21 фото)

Полезная нагрузка:

В качестве контейнера для полезной нагрузки Альберт выбрал глобус. Он обладает и отличной аэродинамикой и символизмом. 🙂 Шар максимально утеплили кусками пенопропилена и пенопласта, прорезали 2 отверстия для объективов и упаковали туда два фотоаппарата (Canon S95 и IXUS 750) на оба были поставлены скрипты интервальной съёмки через CHDK. Кроме этого внутри шара лежал один из двух GPS/GSM трекеров АвтоФон Маяк (подробней ниже). Снаружи были закреплены собранные по друзьям 3 камеры ГоПро ХД (Толян, это не мы её сломали, она такая и была) :).
Глобус сработал замечательно, (Альберт, прости за придирки) 🙂 Фотоаппараты не замёрзли и не запотели. С ГоПрошками снаружи (в собственных герметичных боксах которые мы дополнительно утеплили) была только одна проблема – снег, который попал на объективы и замылил всю картинку.

Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)

Система спуска:
После того, как шар лопается в дело вступает парашют. Мы использовали бейсерскую медузу – вытяжной парашют (Спасибо, Андрей) . Скорость падения получилась около 60 км/ч (без парашюта было бы около 200км/ч).

Запуск шара-зонда (21 фото)

Поиск:
Для поиска я выбрал российские GPS/GSM/GPRS маяки «АвтоФон Маяк» (устройство для поиска угнанных машин), т.к. они могут работать в автономном режиме больше года, и были разработаны в России с учётом наших холодов. (Оба этих фактора давали надежду на работу после расчётных -70 градусов по Цельсию) Один из них находился в шаре, а второй, на всякий случай, был подвешен под парашютом (на 15м выше). Оба были упакованы в резиновые перчатки (на случай падения в воду) и в пенопластовые коробки.
После приземления, оба трекера подключились к базовым станциям GSM (стояли симки разных операторов), определили свои координаты и отправили их мне СМСками. Причём один из трекеров был запрограммирован ещё и на отправку координат на сервер по GPRS, где мы смогли увидеть место приземления сразу на карте. Кроме координат они передают ещё массу другой информации… Так вот после приземления температура внутри глобуса была -20C притом, что 10 минут назад снаружи было -70С. (Спасибо АвтоФону, за то, что всё сработало как надо. Мы за эту стадию переживали особенно сильно 🙂

Запуск шара-зонда (21 фото)

Далее наша команда, путь к точке запуск и сам пуск шара-зонда.

Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)
Запуск шара-зонда (21 фото)

P.S. Если вдруг соберётесь запускать что-то подобное, то начните с решения вопроса о безопасности запуска, подумайте, что будет, если пересекутся траектории зонда и самолёта. Есть разные способы уменьшения вероятности каких либо происшествий с вашим неуправляемым л.а. в воздухе, но вероятность эта остаётся в любом случае.

Отсюда: 1, 2

Как мы запускали метеозонд на Урале. Часть 1 / MakeItLab corporate blog / Habr

Запуск метеозонда в небо — есть старинная забава ученых и энтузиастов, со времен инцидента в Розуэлле (штат Нью-Мексико). Метеорологи запускают зонды для наблюдения за процессами в верхних слоях атмосферы. Кто-то запускает зонды в торнадо, чтобы узнать его структуру. Энтузиасты же, в основном, делают это для красивой картинки нашей родной планеты с высоты полета Фрэнсиса Гэри Пауэрса.

Наш хакспейс полон энтузиастов, и был лишь вопрос времени, когда мы проведем такое грандиозное мероприятие. Это время настало весной текущего года. Прохладным утром 11 апреля 2015-го, хакспейс MakeItLab вместе с сетью магазинов оптики «Четыре глаза» и несколькими другими организациями запустили метеозонд в «уральскую» стратосферу!

Надо сказать, мы решили сделать из запуска хорошее шоу, и организовали прямой видеолинк с зонда на большой телевизор. Куча школьников смогли наблюдать за собой сверху, с высоты полета быстро удаляющегося воздушного аппарата. Было очень круто! Разумеется, на борту была и обычная action-камера, которая запечатлела красоты почти-космоса. Наконец, мы отсняли наш марш бросок на 200 км за упавшим зондом. Обо всем этом читайте/смотрите под катом.

С чего все начиналось

Почти год назад наш хакспейс посетил Александр Изгагин, глава местного планетария, и предложил вместе запустить метеозонд. Принес кучу уже купленного оборудования, включая два баллона. Осталось только собрать все вместе, определиться с полезной нагрузкой, добыть гелий, и запустить аппарат в небо.

Тогда же была и сформулирована главная цель запуска — популяризация науки. Для этого предполагалось собрать много школьников на сам запуск. Устроить среди ребят конкурс на лучшее исследование, которое можно провести на борту зонда. Отправить в стратосферу что-нибудь памятное.

Но, к сожалению, пока мы неторопливо готовились к запуску, незаметно подкрались холода и снег. Так что мероприятие было решено перенести на весну 2015-го. К тому же, весной есть еще и замечательный праздник — день космонавтики. Именно к этой дате мы и запланировали торжественный запуск. Осталось только закончить начатое!

Из чего состоит метеозонд

Перед тем как приступить к конструированию, мы тщательно изучили «интернеты», и в частности опыт наших коллег из Санкт-Петербурга. Узнали, как и из чего создать метеозонд, что называется, своими руками. Так мы выяснили, что классическая схема любительского метеозонда состоит из трех основных частей:
  • баллон с гелием;
  • парашют;
  • полезная нагрузка.

Все эти части соединяются фалом — канатом из легкого, но прочного материала. Отрезок от груза до парашюта мы сделали длиной около 10 метров. Отрезок от парашюта до шара — 5 метров.
Баллон и обвязка

Метеозонды поднимаются в воздух за счет архимедовой силы, выталкивающей шар с легким газом в верхние разряженные слои атмосферы. В качестве легкого газа обычно используют водород или гелий. Первый дает большую тягу, но в смеси с воздухом очень взрывоопасен (помним Гинденбург). Второй является инертным газом, посему не горит, но и тягу дает меньшую. Раз уж мы собрались запускать зонд среди кучи детей, выбор пал на гелий.

Мы использовали хлоропреновый шар, широко используемый в рекламных целях. Собственно и покупали мы его в соответствующей организации. Судя по спецификации, максимальный объем 8-футового шара составил 7.5 куб. метров. Максимальный рекомендуемый вес груза — 4.5 кг. Вот так он выглядел в исходном состоянии. Как гигантский надувной шарик.

Парашют

Есть две распространенные схемы крепления парашюта. В первой, фал от нагрузки до шара непрерывен, а парашют с балансировочным кольцом как бы ответвляется от фала, и свободно болтается. Во второй, фал делится на два отрезка, первый из которых цепляется за центр балансировочного кольца, а второй за верхушку парашюта. Мы выбрали второй вариант.

Балансировочное кольцо нарисовали в SketchUp, и распечатали PLA пластиком на 3D-принтере. Парашют вырезали из куска брезента 1х1м. Пришили к нему восемь строп, и проделали в центре отверстие. Все края, разумеется, обработали. Вот так выглядит сложенный парашют и кольцо:

Идея работы такой схемы проста. Пока аппарат взлетает, парашют находится в натянутом состоянии, и служит частью фала. Как только шар лопается, парашют теряет натяжение и начинает расправляться.

Приборный отсек

Опираясь на мировой опыт и наши хотелки, мы решили разместить в летающем кубе следующее оборудование:

1) GPS GSM трекер отечественной фирмы X-Keeper. GPS-трекер — это устройство, которое каждые N минут отправляет через GSM сеть GPS координаты своего местоположения. В этом конкретном устройстве стояли симки двух наших крупнейших операторов. Чтобы трекер помог, ясень пень, спускаемый аппарат должен упасть в зоне действия сети одного из операторов.

2) Светозвуковой маяк с автономным питанием. Спустя несколько часов после старта это устройство начинает тревожно выть и мигать яркими светодиодами. Это должно было немного упростить поиск, особенно в темное время. По сути, простая платка на энергоэффективном микроконтроллере MSP430.

3) HD камере SJ4000 на боку модуля было суждено снимать красоты нашей планеты с заоблачной высоты.

4) Камера в полу модуля и радиопередатчик 500мВт 1.2ГГц предназначались для онлайн-трансляции при взлете.

5) Блок сбора показаний датчиков — этакий логгер — мы установили для измерения высоты полета, температуры, влажности. Кроме этого, на борт аппарата приклеили небольшую солнечную батарею, которую также подключили к логгеру.

6) LiPO аккумулятор емкостью 2200 мАч и напряжением 3S (11.1В) — для питания всего этого безобразия.

7) Особый груз — 12 юбилейных монет с изображением Юрия Гагарина, и горстку всяких важных вещей, включая детскую игрушку и ириску.

Более подробно про оборудование зонда напишем в следующей статье, а пока вот такая схема того, что с чем связано.

Сам модуль собрали из теплоизоляционного материала толщиной 30 мм. Экструдированный пенополистирол, который продается в каждом строительном магазине. Короб тщательно склеили Uhu Por клеем и обернули армированным скотчем. Получилась вот такая коробка:

Вес метеозонда, включая сам шар, фал, парашют и приборный отсек составил около 2 кг. Учитывая, что шар мы планировали наполнить 5 кубами гелия, зонд должен был взлететь с приличной скоростью 5 м/с.

Фото оборудования зондаGPS-трекер:

FPV Камера:

Передатчик для камеры:

HD камера SJ4000:

Светозвуковой маяк собран на скорую руку:

Нижняя онлайн-камера была помещена в напечатанный на 3D-принтере корпус. Бронестекло не стали ставить, дабы не провоцировать появление росы.


Наземное оборудование

Для обеспечения трансляции видео с борта зонда использовали вот такой приемник и направленную антенну к нему. Кстати, благодаря этой антенне удалось снимать видео с расстояния в несколько километров.

Баллон гелия приобрели у местного поставщика технических газов. В подобной же конторе, добыли и редуктор для баллона. Надо сказать, без редуктора накачать шар будет непросто. При откручивании вентиля на баллоне газ попрет очень бодро, и можно будет легко порвать шар. Все наблюдатели при этом зальются веселым гномьим смехом.

Разрешение на запуск

Конечно, можно попробовать запустить метеозонд где-нибудь за городом без всякого на то разрешения. Но стоит только задуматься о том, что может натворить этот зонд в напряженном воздушном пространстве над современными городами, сразу становится не по себе. Чтобы сделать все правильно, мы заранее обеспокоились получением разрешения от компетентных служб. Началось все не очень. Полиция, ФСБ, МЧС, администрация — все открещивались от нашей просьбы, и перенаправляли друг на друга.

Как оказалось позже, вопросами запуска метеозондов занимается служба с длинным названием: зональный центр единой службы по организации воздушного движения (сокращенно ЗЦ ЕС ОрВД). Там нас попросили написать официальный запрос на запуск метеозонда, с указанием летных характеристик, а также точной даты и времени запуска. Далее, в день X, мы должны были уведомить службу о нашей готовности, и сообщить расчетные координаты падения зонда. Что мы и сделали, воспользовавшись сервисом прогноза predict.habhub.org. Наконец, после падения аппарата, следовало еще раз позвонить, и сообщить о завершении миссии.

За 1 час до старта

Итак, все готово к запуску метеозонда. Вытаскиваем оборудование на площадку запуска, и начинаем подготовку.

Включаем бортовое питание, и тем самым запускаем HD-камеру на запись, а онлайн-камеру на трансляцию. Александр Кормильцев дорезает поролон, которым мы забили пустое пространство приборного отсека.

На телевизоре появляется картинка с онлайн-камеры. Так что метеозонд теперь «видит».

Запускаем гелий в шар. Редуктор у нас был слабенький, пришлось выкрутить его на всю катушку.

Даже на максимуме пропускной способности редуктора, пришлось ждать около получаса пока шар не наполнится до желаемого объема. После того как шар приобрел угрожающие размеры, мы перемотали горловину лейкопластырем, и привязали к нему кольцо с фалом.

Последний шаг — закрываем крышку зонда. По сути, заклеиваем все тем же армированным скотчем.

Больше фото подготовки к запускуТоржественный момент — загрузка монеток:

Начало закачки гелия в баллон:

Видео трансляция работает (левый нижний угол):



Старт

За несколько секунд до старта начинаем потихоньку стравливать фал вверх. Окружающие нас дети хором ведут обратный отсчет, и остановить их уже нельзя. Бортовая HD-камера вовсю работала, так что на ней хорошо запечатлен этот волнительный момент.

Еще чуть-чуть!

Стремительный взлет!

Дети ликуют:

Онлайн-трансляция с борта

А это несколько скриншотов прямой трансляции.

После того, как шар поднялся на километр вверх (на вскидку), антенну видеоприемника пришлось нацеливать вручную:

Целиком видеотрансляция с момента отрыва от земли находится на ютубе: youtu.be/N5ZAYWiAtB0?t=3600


Поиск

Шар улетел, и нам оставалось только ждать первых GPS координат с трекера. В общем-то, вероятность того, что зонд упадет в зоне действия мобильных операторов была весьма невысокая. Всё-таки, мы живем на Урале: лес вокруг.

Но случилось то, что случилось. Спустя один час и 15 минут, на мой телефон пришла долгожданная SMS с координатами! Было ощущение, как будто мы получили первый сигнал с марсохода. С этого момента, все стали морально готовиться к путешествию. Ведь координаты указывали на точку в 200 км от города, ядрен батон!

Мы открыли веб-интерфейс трекера и стали ждать следующих координат. Каждые 10 минут поступала обновленная информация. Зонд неторопливо спускался на парашюте в район города Ирбит. Наконец, координаты перестали меняться, и мы выдвинулись в путь. Всего было три машины и 11 человек.

Десант притворяется. На самом деле всю дорогу пытались нащупать видеосигнал с передающей камеры.

Штурман:

Вообще, уже на карте было видно, что зонд лежит где-то в поле. Почему-то я был уверен, что поле представляет собой просто кучу земли, максимум — вскопанной. Ну все же садили/копали картошку. Но не тут то было! Оказывается, я никогда не видел весеннего удобренного поля. Мир уже не будет таким, как прежде…

Тут мы еще веселые, сразу после выгрузки. Предвкушаем поиски. Угадайте, кто единственный взял с собой резиновые сапоги?

А впереди бодрая пробежка по бескрайнему полю:

Следуя по заветным координатам, мы таки нашли его! В самой-самой жиже, но нашли!

Небольшой видеоролик с места падения:

Коллективное фото:

Еще фото поисков
Разбор полета

Долгая дорога домой заняла еще три часа с лишним. Наконец, достигнув к ночи нашего хакспейса, мы вскрыли приборный отсек.

Достали пакетик с монетками и стратегический контейнер с ириской.

SD-карточка с данными телеметрии. В ней-то как раз и хранится информация о высоте полета! Все очень переживали, как высоко смог подняться наш метеозонд.

Судя по графику, зонд поднялся почти на 19 километров. Конечно, если верить дешевому барометру BMP180.

И, наверное, самая ожидаемая информация — видео с HD камеры.

32-гигабайтная флешка была целиком забита. Причем, первые 2 часа — это видео непосредственно взлета и посадки. Остальное — лежание на поле.

Видео и фото полета

Ребята из «Телепорт» оперативно скомпилировали фильм о наших приключениях:

И записали полную трансляцию с онлайн-камеры: www.youtube.com/watch?t=10&v=N5ZAYWiAtB0

Благодарности

Мероприятие прошло крайне успешно благодаря слаженной работе всех организаторов и помощников. Так что хочется сказать огромное спасибо всем задействованным организациям:
  • Сети магазинов оптики «Четыре глаза» и инициатору полета Александру Изгагину;
  • Студии телетрансляций «Телепорт»;
  • Информационному центру по атомной энергии.

Отдельная благодарность поисковой команде! Получилось замечательное путешествие.
Планы на будущее

Уже в конце мая — начале июня мы планируем очередной запуск. И к этому мероприятию у нас уже есть некоторые идеи модернизации:
  1. Запуск будет, скорее всего, ночью. Дабы снять ночной город и рассвет.
  2. Будем работать над стабилизацией груза. Поставим вертлюг на фал, и, возможно, стабилизирующий по азимуту пропеллер.
  3. Попробуем добыть спутниковый трекер. Также заложим в зонд усовершенствованный GPS-трекер, который нам пообещали ребята из X-Keeper (чтобы вести более точный трек с данными о высоте).
  4. Усилим светозвуковую сигнализацию. В частности, продублируем сирены. Добавим больше ярких объектов на зонд.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о