La Kew Mk2b fait partie des radiosondes
de légende, au même titre que la Graw M60 ou que
la RS-80 de Vaisala.
Elle a été conçue initialement en 1940 par
Edmund Gilbert DYMOND et George SIMPSON, alors directeur du Kew
Observatory à Richmond, au sud-ouest de Londres. Leur
but était l'amélioration de la radiosonde développée
par le NPL (British National Physical Laboratory).
Le modèle Mk1 ressemblait déjà à
celui représenté sur les photos ci-jointes, même
si les matériaux utilisés ou le moulinet différaient
quelque peu. Le boîtier cylindrique, d'un diamètre
d'environ 13cm et d'une hauteur de 25cm aux deux fonds plats,
était fabriqué avec une sorte de carton de couleur
sombre. Il pesait 1kg environ sans les piles et 1,7kg au total.
Les trois capteurs étaient déjà disposés
à l'extérieur du boîtier, comme on peut le
voir sur la photo de droite. Le moulinet ne comportait que trois
cônes en aluminium ou en celluloïd.
Les principales améliorations apportées à
la radiosonde du NPL concernent le poids de la sonde et les coûts
de fabrication.
En 1962, une carte postale-formulaire était accrochée
à la sonde. Il était demandé à celui
qui la retrouvait de retourner cette carte pour obtenir des instructions
pour le renvoi de la sonde. Une petite récompense de 5
shillings était attribuée au retrouveur pour l'encourager.
Le fabricant des deux sondes ci-contre est Whiteley Electrical
Radio.
Kew MK2b (photo F6EYG)
Kew MK2b (photo Cliff)
Principes
Sur le plan technique,
la Kew Mk1était basée sur deux principes originaux
et efficaces :
- la transformation de la grandeur physique en une tonalité
BF variable
- la transmission séquentielle des trois valeurs mesurées
(P, T et U) par une sorte de multiplexage.
Ces principes se retrouvent sur la Mk2b représentée
sur cette page.
Emetteur
Le synoptique de la partie électronique est relativement
simple, il utilise trois triodes à chauffage direct CV1586
(équivalente à HL23) dont la tension filament est
de 2 volts et la tension anode 150 volts.
Elles assurent les fonctions suivantes :
- oscillateur BF à circuit LC dont L est une self propre
à chaque capteur.
- amplificateur tampon
- oscillateur HF fournissant la porteuse dans la bande des 27-28MHz.
Les piles étaient placées dans le fond du capot
inférieur. L'exemplaire de Guy F6EYG, daté des années
1960 était équipé d'une batterie au plomb
en forde de parallélépipède de 10 cm x 10
cm et environ 2 cm d'épaisseur. A l'intérieur de
ce boitier plastique étanche, un élément
de 2V de dimensions 10cm sur 1cm pour les filaments, et une quarantaine
d'éléments de quelques millimètres d'épaisseur
et 1 cm de largeur. Ces éléments étaient
tous en série pour produire la tension anode qui devait
donc être de l'ordre de 80 volts.
L'antenne est un fil de 5,4m sur la Mk2 (lambda/2) .
Capteurs :
- pression : capsule de Vidie
- température : bilame métallique
- humidité : baudruche
Les déformations ou mouvements de l'élément
sensible d'un capteur sont appliqués au noyau magnétique
de la bobine propre à ce capteur. Cette bobine est l'inductance
L du circuit LC qui contrôle la fréquence de l'oscillateur
BF. Avantage non négligeable : l'action du capteur sur
la bobine se fait sans frottement mécanique.
Les trois capteurs pouvaient être rapidement et facilement
changés. Le fait qu'ils soient entièrement à
l'extérieur du boîtier leur évitait d'être
soumis à l'influence des sources de chaleur que sont les
piles et surtout les lampes. Ils étaient tous les trois
placés dans des cheminées métalliques réfléchissant
la lumière du soleil pour limiter les effets des radiations
infrarouges solaires.
Commutation
Le "multiplexage" est assuré par un commutateur
rotatif actionné par le moulinet. Ce dernier est mis en
rotation par le vent de la course dont la vitesse est celle de
montée du ballon. A basse altitude le cycle total de transmission
était de l'ordre de 20 secondes tandis qu'au niveau de
la tropopause il était d'environ une minute à cause
de la raréfaction de l'air à cette altitude.
Historique
1938 radiosonde NPL de L.A. Thomas
1940 Mk1présentée en introduction. Moulinet à
3 cônes
1943 Mk1a : le bilame métallique plat est remplacé
par un modèle cylindrique, Masse totale avec pile : 1,4kg
- En service jusqu'à 1946.
1945 Mk2 : conception revue pour rationaliser la production et
réduire la masse de la sonde - En service de 1946 à
1960 environ.
1952 Mk2b : amélioration de la stabilité en fréquence
de l'oscillateur-émetteur et compensation en température
de l'oscillateur BF - En service de 1952 à 1978 environ.
1977 Mk3 : conception entièrement
nouvelle - En service de 1978 à 1990 environ.
Photos
Partie émission.
(Collection de Payerne)
(P) Capteur de pression
(L) self de
l'oscillateur BF pour le capteur de pression
(Cr) Commutateur
rotatif
(M) Axe du moulinet
(photo F6EYG)
Le capteur de température
(B) bilame métallique
(L) self de
l'oscillateur BF pour le capteur de température
(P) palette modifiant l'inductance de la bobine
L
(Ci) cheminée
interne améliorant la protection contre les radiations
externes
(V) vis d'étalonnage
du capteur de température
(photo F6EYG)
Le capteur d'humidité
(B) ruban de baudruche
(L) self de
l'oscillateur BF pour le capteur d'humidité
(V) vis d'étalonnage
du capteur d'humidité
(photo Cliff)
Le commutateur rotatif
(Am) Axe du moulinet
(V) vis sans fin du démultiplicateur
(photo Cliff)
Bibliographie et sources
- History of the Meteorological
Office
- The invention and development of the radiosonde par Dubois,
Multhauf et Ziegler - Smithsonian Institution
- examen de l'exemplaire RSM-040 de la collection de Payerne
- Video
de 1956
- Video
de 1951 permettant d'entendre la modulation de la Mk2
Remerciements
- Radiosondeurs de Payerne
- Guy F6EYG pour ses photos et sa description
- Cliff L. (voir son excellent
site)
- Steve S. (TAMU)
