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“飛天小熊”與地球的合照

封面新聞?dòng)浾?車家竹

10月的最后一天，一則“玩具熊飛上萬米高空”的視頻火爆全網(wǎng)，視頻中，一只毛絨小熊伴隨著氦氣球乘風(fēng)而起，扶搖直上。在穿越層層云海后，浮現(xiàn)在藍(lán)色光暈的地球，鐫刻成一幅動(dòng)人的畫面。

這次“飛天小熊”實(shí)驗(yàn)的主創(chuàng)，是來自寧波諾丁漢大學(xué)的李正漢和王澤晨，11月1日，封面新聞?dòng)浾呗?lián)系到他們，聽他們講述“小熊飛天”背后的故事。

團(tuán)隊(duì)成員（從左至右）：譚鎮(zhèn)坤、王澤晨、李正漢、 湯景淇

01

機(jī)械發(fā)燒友

一次很酷的項(xiàng)目嘗試

“我從小就有一個(gè)航空航天夢。遺憾的是高中飛行員體檢最后一關(guān)沒過，最終沒能成功入選空軍飛行員，開上轟炸機(jī)。可我還是想看看天上的風(fēng)景。在網(wǎng)上沖浪的時(shí)候看到有其他手工發(fā)燒友在實(shí)踐類似的實(shí)驗(yàn)，我也萌生出了嘗試的想法。但因?yàn)橹暗闹R(shí)儲(chǔ)備完全不夠，不知道該如何下手?！崩钫凉h告訴記者，準(zhǔn)備的那兩個(gè)月里，他和王澤晨基本上住在了理工樓機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室和機(jī)房里。

“今年我已經(jīng)大四了，感覺自己所學(xué)到的機(jī)械工程領(lǐng)域知識(shí)、編程技能、建模技能、電路知識(shí)比較充足，曾經(jīng)做過的數(shù)次機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)也都讓我積累了不少的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了能力。我的隊(duì)友王澤晨也是從小就是機(jī)械發(fā)燒友，他個(gè)人能力很強(qiáng)，在初、高中參加了多項(xiàng)機(jī)器人大賽。我相信我們多學(xué)科的知識(shí)一定能碰撞出別樣的火花，取得實(shí)驗(yàn)的成功。所以就想在畢業(yè)之前大膽嘗試一次這個(gè)很酷的項(xiàng)目?！痹陔娔X上畫草圖，搗鼓電線裝置，3D打印模型已經(jīng)成為一次次“折騰”的日常。

起飛前的設(shè)備調(diào)試

02

從施放到落地

2小時(shí)的觀察地球外貌之旅

充入5立方米氦氣，爬升1.5小時(shí)后，小熊晃晃悠悠來到26000千米的高空，記錄下蔚藍(lán)地球的美麗畫面；高度上升，溫度降低，氧氣逐漸稀薄，氦氣球爆炸，借地球引力，26分鐘后小熊重回到地球懷抱，這場2小時(shí)的飛行之旅優(yōu)雅謝幕。

“飛天小熊”最終達(dá)到的高度應(yīng)該怎樣測量？李正漢對記者表示：“我一開始考慮得沒有特別周全，沒有放進(jìn)合適的高度測量設(shè)備，所以沒能成功直接測量高度。但是我在艙內(nèi)、外都放置了測量溫度的儀器，包括艙外的大量熱電偶測溫設(shè)備，它會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測、記錄、保存溫度數(shù)據(jù)。從我們收集到的溫度數(shù)據(jù)推測，大致可以估計(jì)高度是在距離地面兩萬六千米左右。”多種測量方法備選，讓這次一飛沖天的高度得到了測量。

團(tuán)隊(duì)在東北放飛小熊

為了保證精確地找到小熊，李正漢和他的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在機(jī)箱內(nèi)安裝了兩個(gè)定位設(shè)備?！叭绻憰r(shí)，接收到的坐標(biāo)是重合的，那么此時(shí)的坐標(biāo)大概率就是小熊降落的準(zhǔn)確位置。如果定位設(shè)備的坐標(biāo)不重合，那說明出現(xiàn)了一些預(yù)料范圍之外的事情。也許是機(jī)艙解體，也許是出現(xiàn)了其他故障。不過我們運(yùn)氣很好，我們的機(jī)艙并沒有解體，也沒有出現(xiàn)其他故障。定位設(shè)備確實(shí)重合了，與我們放飛氣球的地點(diǎn)有200公里的距離?！蓖鯘沙客瑢W(xué)補(bǔ)充道：“我們放置兩個(gè)定位設(shè)備的原因，是定位設(shè)備有一個(gè)很重要的注意事項(xiàng)，即一定要正面朝上，否則會(huì)對天線的增益情況產(chǎn)生影響。如果定位設(shè)備貼地了，那天線的增益就近似于0，我們就找不到具體位置了。放置兩個(gè)定位設(shè)備也相當(dāng)于對找到小熊上了雙保險(xiǎn)?！?/p>

東北起飛，也不是一個(gè)隨便的決定?！捌鸪跷覀兿朐趯幉ㄗ鰢L試，但是浙江較多山地和丘陵地形，城市和人口密集，調(diào)研結(jié)果顯示浙江地區(qū)不太合適放飛?！崩钫凉h的家鄉(xiāng)在東北，在綜合考慮地形地勢、氣候、氣溫、風(fēng)向等方面的客觀因素，以及得到有關(guān)部門關(guān)于“項(xiàng)目并不違反航空管制”的反饋后，他們堅(jiān)定了回東北放飛小熊的想法。

“飛天小熊”上升過程中

03

老困難了！

并不順利的“飛天”

“老困難了！遇到的困難老多了”，來自東北的李正漢用最經(jīng)典的東北方言概述了這次并不容易的“發(fā)射”，實(shí)驗(yàn)成功背后，并不如視頻顯示的一幕那般順利，各種小插曲穿插整個(gè)飛天實(shí)驗(yàn)。

“項(xiàng)目最開始的時(shí)候，為了盡可能保證項(xiàng)目的合法合規(guī)，我們在跟有關(guān)部門溝通、咨詢和解釋的過程中花費(fèi)了很長時(shí)間。這個(gè)項(xiàng)目在當(dāng)?shù)貨]有先例，但是各個(gè)機(jī)構(gòu)的工作人員都很耐心地了解情況和給出建議。”

談起最艱難的部分，李正漢說：“其中最艱難的部分應(yīng)該是燒壞了好幾個(gè)單片機(jī)。尤其是在距離施放只剩下5個(gè)小時(shí)的時(shí)間，最后一個(gè)單片機(jī)板的9伏供電口卻燒壞了，只剩下一個(gè)5伏供電口，我們手頭還沒有對應(yīng)的降壓模塊。最后還是我買了3節(jié)5號(hào)電池串聯(lián)作為單片機(jī)電源來供電才解決了這個(gè)問題?！?/p>

起飛前的設(shè)備調(diào)試無疑是整個(gè)飛行最重要的一環(huán)，硬件設(shè)施問題必須解決，才能保證成功。“我們購買的PWM控制的散熱風(fēng)扇的接線出了問題，調(diào)速線和反饋線焊反了，我怎么給信號(hào)他也不變。后來我把它拆了，自己給重新焊好了?！?/p>

“飛天小熊”上萬米高空

負(fù)責(zé)氣象的王澤晨向記者表示：“我主要負(fù)責(zé)的是氣壓、風(fēng)速等因素的測算。在前期準(zhǔn)備的過程中，我發(fā)現(xiàn)在1/4大氣壓的圈層上有時(shí)速200km/h的西風(fēng)急流。受到這個(gè)急流的影響，我們的設(shè)備很容易飛到無法回收的位置。不過幸運(yùn)的是，實(shí)驗(yàn)當(dāng)天西風(fēng)急流帶對東北地區(qū)影響不大，我們最后也成功回收了設(shè)備?！?/p>

200km/h的西風(fēng)急流、路途上遭遇多次爆胎、設(shè)備的一個(gè)供電口燒壞.......團(tuán)隊(duì)一一解決，而這一路的決心和努力也沒有被辜負(fù)，這次有關(guān)于青春和夢想和落下的小熊一起優(yōu)雅謝幕。

圖片由受訪者提供