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氣球載具俯瞰全球
作者:Zane Maccagnano,美國圖森市World View Enterprises設(shè)計結(jié)構(gòu)與機械部首席工程師
花費數(shù)億乃至數(shù)十億美元才能將一顆衛(wèi)星發(fā)射到地球同步軌道,并使之懸停在地球上方的某個點,從而用作觀測或通信的目的?,F(xiàn)在World View Enterprises的Stratollite氣球載具能攜帶大型有效載荷上升至高達95,000英尺的高度,并在此懸停數(shù)星期甚至數(shù)月時間,其成本與使用衛(wèi)星或其它類似技術(shù)相比微不足道。在構(gòu)建和測試原型之前,World View工程師借助ANSYS仿真軟件確定正確的設(shè)計,從而節(jié)約了大約8個月的時間和近600,000美元的成本。
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“Stratollite載具能攜帶多達50kg的有效載荷,并且能在同一位置停留長達數(shù)星期或數(shù)月之久,遠遠超出當前無人機的水平?!?重力加速度為7g的著陸過程中有效載荷艙所承受的應(yīng)力
這種遙控的無人操作Stratollite載具是一種由高空氣球攜帶的有效載荷艙。它是火箭發(fā)射衛(wèi)星的低成本替代方案,可在客戶指定的相關(guān)區(qū)域進行長期部署。Stratollite載具使用一種專有的可升降壓載系統(tǒng)來捕獲特定的定向風(fēng)型,從而使其位置保持不變。構(gòu)建和測試熱設(shè)計原型或結(jié)構(gòu)設(shè)計原型需花費數(shù)十萬美元以及幾個星期的時間。World View工程師轉(zhuǎn)而使用 ANSYS Mechanical的結(jié)構(gòu)和熱分析功能,從而迭代出一款能夠滿足公司要求的設(shè)計,并且僅用一個結(jié)構(gòu)原型和一個熱原型即完成了驗證工作。
觀測與通信挑戰(zhàn)
Stratollite在亞利桑那州上空拍攝的高分辨率影像
國土安全、災(zāi)害救援、天氣預(yù)報和通信等大量商業(yè)和國防應(yīng)用都需要將傳感器放置在遠離地面的固定平臺上,由此構(gòu)成一個智能互聯(lián)的世界。
展開 乘熱氣球進入平流層俯瞰地球
平流層從我們頭頂大約6英里處延伸到30英里處;如果能負擔(dān)得起的話,一家名為World View的公司想要把人們裝在連接著熱氣球的太空艙里送入平流層。
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帶著世界視野的平流層的氦氣氣球,在到達高層大氣時,會長到足球場那么大。
照片:DANIEL OBERHAUS)
如果開始這場旅行的話,地球的風(fēng)光是這樣的。
(圖片來源:https://www.fastcompany.com/3035052/why-this-company-wants-to-take-you-on-a-balloon-ride-to-the-edge-of-space)
我想,如果一生都生活在一個我從未真正看到過的星球上,那是多么遺憾。
A rendering of World View’s Voyager Spacecraft at the edge of space.
Photo: World View
(圖片來源于必應(yīng))
我認為這種方式改變了你看待生活的方式,讓你有了更好的視覺欣賞。
(圖片來源:https://www.fastcompany.com/3035052/why-this-company-wants-to-take-you-on-a-balloon-ride-to-the-edge-of-space)
我們正在努力使太空成為像商業(yè)航空公司的航班一樣可進入的區(qū)域。
(圖片來源于必應(yīng))
我們有來自世界各地的人,他們購買了乘坐World View太空艙的機票。現(xiàn)在票價是75000美元一張,我們最年長的乘客已經(jīng)80多歲了。
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當氦氣球到達太空邊緣時,它將幾乎足夠?qū)挼阶阋蕴顫M這張照片的框架。
照片:DANIEL OBERHAUS
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把太空艙拉起來的熱氣球大約有一個足球場的大小。
展開 【Flight opptunnity】NASA運用高空科學(xué)氣球、零重力試驗飛機、亞軌道火箭測試空間科學(xué)實驗載荷
服務(wù)商:World View Enterprises
5、超低溫測量技術(shù)驗證,普渡大學(xué),Steven Collicott。微波溫度測量技術(shù)由于其快速、精確、可重復(fù)使用的特點,成為微重力環(huán)境下低溫燃料箱溫度測量候選技術(shù)之一。這個有效載荷實驗將有助于確定溫度探針的幾何形狀對該系統(tǒng)溫度測量準確性的影響。服務(wù)商:Blue Origin
6、微重力環(huán)境下使用模態(tài)分析確定燃料的剩余量,卡西基學(xué)院,Kevin Crosby。微重力環(huán)境下,測量燃料箱中燃料的剩余量非常復(fù)雜。通常情況下,需要火箭發(fā)動機將燃料轉(zhuǎn)移至燃料箱的底部,這將消耗額外的燃料。本載荷提供了一個簡單的低成本測量方法,利用燃料箱的振動響應(yīng)來估計燃料的剩余量。服務(wù)商:Zero-G Corp andBlue Origin
7、?lisa - t微重力部署演示實驗,ManTech國際公司,Greg Laue。利用體積緊湊、重量很輕的太陽能薄膜電池,極大的提高小型衛(wèi)星的太陽能發(fā)電量,從而增大小型衛(wèi)星應(yīng)用范圍。服務(wù)商:Zero-G Corp
第二:驗證平臺本身性能及其運載能力。美國宇航局選擇了2項申請:
1、JANUS 3.0,有效載荷可搭乘亞軌道可重復(fù)使用火箭接觸外界大氣環(huán)境。約翰霍普金斯大學(xué),H. Todd Smith。這是安裝在Blue Origin新型火箭外部的一個運載平臺,它可以搭載小型有效載荷并將載荷暴露在空間環(huán)境中。該平臺預(yù)計可以將載荷搭載至80-100Km高度,并支持載荷在外部空間環(huán)境中進行實驗。服務(wù)商:Blue Origin
2、平流層和亞軌道飛行實驗保障設(shè)備。Teachers In Space計劃,Elizabeth Kennick。運用3D打印技術(shù),該團隊為飛行實驗載荷設(shè)計了一款帶有處理器、數(shù)據(jù)存儲器、傳感器以及電池的標準化實驗保障設(shè)備。
展開 一個氣球,秒殺所有高樓觀光廳!
這就是由World View公司推出的太空旅游項目,叫做
The Explorer Capsule
。
它有兩部分組合而成,上面是一個超大的氦氣球,下面則吊裝了一個六邊形的太空艙。
內(nèi)部可以容納下8個人,包括6名乘客和一個服務(wù)員,以及一個飛行員。
據(jù)其稱,將會在大堡礁和吉薩金字塔等地設(shè)置太空港,并選擇在黎明前發(fā)射升空。
最終可達到30000米的高空,能夠停留在空中進行6到12小時旅行觀光。
通過太空艙上2米高的橢圓形窗戶,你可以俯瞰整個地球,還有大氣層的細藍線和外太空間的黑暗邊緣。
并且,還配有太空望遠鏡,讓你能看得更遠更清晰。
展開 
ANSYS Advantage——聚焦智能產(chǎn)品雜志中文版上線
現(xiàn)在World View Enterprises的Stratollite氣球載具能攜帶大型有效載荷上升至高達95,000英尺的高度,并在此懸停數(shù)星期甚至數(shù)月時間,其成本與使用衛(wèi)星或其它類似技術(shù)相比微不足道。在構(gòu)建和測試原型之前,World View工程師借助ANSYS仿真軟件確定正確的設(shè)計,從而節(jié)約了大約8個月的時間和近600,000美元的成本。