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“飛天小熊”與地球的合照

封面新聞記者 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)在藍色光暈的地球，鐫刻成一幅動人的畫面。

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

團隊成員（從左至右）：譚鎮(zhèn)坤、王澤晨、李正漢、 湯景淇

01

機械發(fā)燒友

一次很酷的項目嘗試

“我從小就有一個航空航天夢。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?？晌疫€是想看看天上的風(fēng)景。在網(wǎng)上沖浪的時候看到有其他手工發(fā)燒友在實踐類似的實驗，我也萌生出了嘗試的想法。但因為之前的知識儲備完全不夠，不知道該如何下手?！崩钫凉h告訴記者，準(zhǔn)備的那兩個月里，他和王澤晨基本上住在了理工樓機械工程實驗室和機房里。

“今年我已經(jīng)大四了，感覺自己所學(xué)到的機械工程領(lǐng)域知識、編程技能、建模技能、電路知識比較充足，曾經(jīng)做過的數(shù)次機械工程實驗也都讓我積累了不少的經(jīng)驗，鍛煉了能力。我的隊友王澤晨也是從小就是機械發(fā)燒友，他個人能力很強，在初、高中參加了多項機器人大賽。我相信我們多學(xué)科的知識一定能碰撞出別樣的火花，取得實驗的成功。所以就想在畢業(yè)之前大膽嘗試一次這個很酷的項目?！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小時的觀察地球外貌之旅

充入5立方米氦氣，爬升1.5小時后，小熊晃晃悠悠來到26000千米的高空，記錄下蔚藍地球的美麗畫面；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小時的飛行之旅優(yōu)雅謝幕。

“飛天小熊”最終達到的高度應(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，它會實時監(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，大致可以估計高度是在距離地面兩萬六千米左右?！倍喾N測量方法備選，讓這次一飛沖天的高度得到了測量。

團隊在東北放飛小熊

為了保證精確地找到小熊，李正漢和他的項目團隊在機箱內(nèi)安裝了兩個定位設(shè)備?！叭绻憰r，接收到的坐標(biāo)是重合的，那么此時的坐標(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。也許是機艙解體，也許是出現(xiàn)了其他故障。不過我們運氣很好，我們的機艙并沒有解體，也沒有出現(xiàn)其他故障。定位設(shè)備確實重合了，與我們放飛氣球的地點有200公里的距離?！蓖鯘沙客瑢W(xué)補充道：“我們放置兩個定位設(shè)備的原因，是定位設(shè)備有一個很重要的注意事項，即一定要正面朝上，否則會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。放置兩個定位設(shè)備也相當(dāng)于對找到小熊上了雙保險?！?/p>

東北起飛，也不是一個隨便的決定。“起初我們想在寧波做嘗試，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“項目并不違反航空管制”的反饋后，他們堅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”，實驗成功背后，并不如視頻顯示的一幕那般順利，各種小插曲穿插整個飛天實驗。

“項目最開始的時候，為了盡可能保證項目的合法合規(guī)，我們在跟有關(guān)部門溝通、咨詢和解釋的過程中花費了很長時間。這個項目在當(dāng)?shù)貨]有先例，但是各個機構(gòu)的工作人員都很耐心地了解情況和給出建議?！?/p>

談起最艱難的部分，李正漢說：“其中最艱難的部分應(yīng)該是燒壞了好幾個單片機。尤其是在距離施放只剩下5個小時的時間，最后一個單片機板的9伏供電口卻燒壞了，只剩下一個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號電池串聯(lián)作為單片機電源來供電才解決了這個問題?！?/p>

起飛前的設(shè)備調(diào)試無疑是整個飛行最重要的一環(huán)，硬件設(shè)施問題必須解決，才能保證成功?！拔覀冑徺I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

負責(zé)氣象的王澤晨向記者表示：“我主要負責(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速200km/h的西風(fēng)急流。受到這個急流的影響，我們的設(shè)備很容易飛到無法回收的位置。不過幸運的是，實驗當(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。”

200km/h的西風(fēng)急流、路途上遭遇多次爆胎、設(shè)備的一個供電口燒壞.......團隊一一解決，而這一路的決心和努力也沒有被辜負，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