ЗВЕЗДЫ СТАНУТ БЛИЖЕ

Наблюдение ночного неба в городе, особенно в мегаполисе, не может доставить удовольствия истинным любителям астрономии: резкие перепады температуры, смог и ночное освещение улиц и зданий приводят к неустойчивости и искажению получаемого в телескопе изображения. Поэтому многие предпочитают предаваться любимому занятию за городом, на природе.

Но не у всех есть дача, где можно было бы держать нужную аппаратуру, или личный автомобиль, чтобы без проблем добраться до места наблюдений. А вес переносного любительского телескопа в комплекте с экваториальной монтировкой немалый, причем большая часть этого веса приходится на монтировку (штатив и приспособление для крепления и наведения трубы телескопа).

Я, увлекшись астрономией, задался целью сделать походный вариант телескопа, чтобы весь комплект умещался в рюкзаке, и его можно было перевозить на велосипеде.

Базой будущей установки послужила готовая труба с оптикой от телескопа ТАЛ-1 производства Новосибирского Приборостроительного завода: диаметр главного зеркала — 110 мм, светосила — 7,3, фокусное расстояние — 805,85 мм. Масса всего телескопа — 20 кг, в т.ч. трубы — около 5 кг.

От тяжеловесной заводской монтировки пришлось отказаться и заменить самодельной. При её разработке и изготовлении я руководствовался рекомендациями, изложенными в работе известного американского популяризатора астрономии Джона Добсона «Как построить самодельный телескоп». В книге приведены размеры монтировок для телескопов с главным зеркалом диаметром 8" и 10". Поскольку в ТАЛ-1 главное зеркало в 2 — 2,5 раза меньше (приблизительно 4"), в конструкцию были внесены некоторые коррективы без изменения принципов построения монтировки.

Главное требование: обеспечение двух степеней свободы трубы телескопа (поворот вокруг горизонтальной и вертикальной осей), лёгкость (4-5 кг) и компактность.

Полученная в результате конструкция представлена на рис.1. Средник с закреплённой в нём трубой телескопа полуосями шарнирно устанавливается в опорные подпятники вилки, обеспечивая поворот на 90° (от горизонтального до вертикального положения трубы). Вилка опирается на основание и может свободно поворачиваться на 360° вокруг вертикальной оси. За счёт этих двух движений осуществляется наведение телескопа практически на любой объект на небосклоне в месте наблюдения.

Рис. 1. Телескоп «Мицар» на монтировке Добсона:

1 – середник; 2- телескоп; 3 – вилка; 4 – вертикальная ось (шуруп 5х30); 5 – прокладка (ватман, 2 – 3 шт.); 6 – основание (фанера s12 – 14); 7 – опора (резина, 4 шт.)

Рис. 2. Средник:

1 — полуось (фанера s10,2 шт.); 2 — стяжка (шпилька М6, L175, 3 шт.); 3 — боковина (фанера s10, 2шт.); 4 — предохранительная трубка (резиновый шланг, L110,4 шт.); 5 — гайка М6 (16 шт.); 6 — шуруп 3×20 (10 шт.); 7 — укороченная стяжка (шпилька М6, L158); 8 — обивка (кожа, резина s2 — 2,5)

Рис. 3. Вилка:

1 — дно; 2 — боковая стенка (2 шт.); 3 — опорный подпятник (2 шт.); 4 — задняя стенка; 5 — подушка (поролон, упаковочный пенопласт и т.п.); 6 — плинтус (дюралевый уголок 15×15); материал деталей 1 — 4 — фанера s10

Рис. 4. Циркульный кругорез:

1 — заготовка; 2 — ось (дюбель Ø5); 3 — резец (дюбель); 4 — рычаг (брусок 30×30)

Рис. 5. Сборка боковой стенки вилки с подпятником:

1 — основание кондуктора (фанера s12 — 14); 2 — фиксатор (стальной пруток 05); 3 — подпятник; 4 — прокладка (фанера  s10); 5 — боковая стенка

Изготовление монтировки начинаем со средника. Из 10-мм фанеры вырезаем две боковины (квадраты 175×175 мм) и две полуоси диаметром 96 мм. Для вырезания цилиндрических деталей используем простенькое приспособление — циркульный кругорез. В деревянном бруске сечением приблизительно 30×30 мм сверлим два отверстия диаметром 3 — 3,5 мм с межцентровым расстоянием равным радиусу будущего диска. В крайнее отверстие забиваем необработанный металлический дюбель диаметром 5 мм — ось резака, а в другое отверстие, ближе к середине бруска, другой дюбель, конец которого заточен как резец. Дюбели должны выступать из бруска на 8 — 10 мм. В заготовке по центру будущего диска сверлим сквозное отверстие диаметром 1,5 -2 мм. В него устанавливаем конус дюбеля-оси и, удерживая его в таком положении, используя брусок как рычаг, круговыми движениями прорезаем фанеру на половину толщины. Далее вынимаем кругорез, переворачиваем заготовку и повторяем предыдущую операцию до полного вырезания диска. Остается только прошлифовать торцы наждачной шкуркой.

При изготовлении средника главная задача — обеспечить соосность полуосей. Предлагается следующая технология сборки:

1.            На пересечении диагоналей размечаем центр боковин и сверлим отверстия диаметром 3 мм.

2.            Отверстия в полуосях рассверливаем также до 3 мм.

3.            Приклеиваем полуось к боковине, сжав их установленным по центру болтом М3.

4.            После высыхания клея соединяем боковины по оси длинным болтом М3, выравниваем по кромкам и размечаем отверстия под стяжки, выдержав межцентровые расстояния 150 мм.

5.            По разметке сверлим 4 сквозных 6-мм отверстия.

6.            Одну пару отверстий рассверливаем до диаметра 14 мм на глубину 5 мм (под укороченную стяжку).

Далее, сняв технологический болт М3, укрепляем приклеенные полуоси шурупами, а на боковины с внутренней стороны наклеиваем полоски кожи толщиной 2 — 2,5 мм (можно использовать старый кожаный ремень). В заключение соединяем боковины стяжками — шпильками Мб. Три шпильки длиной 175 мм, а одна — укороченная (158 — 160 мм) устанавливается в левом нижнем углу, чтобы при повороте трубы в вертикальное положение средник не задевал внутренние стенки вилки. Для предохранения трубы телескопа на шпильки натягиваются отрезки резиновых трубок. Расстояние между боковинами предварительно выдерживается равным диаметру трубы плюс зазор 1-2 мм.

Установив трубу в средник, необходимо произвести балансировку всего узла, чтобы обеспечить плавность поворота и стабильное положение телескопа после наведения на объект наблюдения. Для этого под полуоси средника подводим два параллельных бруска высотой 100 — 120 мм и, слегка придерживая трубу рукой, смотрим, остаётся ли она в положении безразличного равновесия или один из её концов перетягивает. Если баланс нарушен, перемещаем трубу вдоль её оси до тех пор, пока не наступит устойчивое равновесие. После этого с помощью стяжек аккуратно фиксируем трубу в среднике.

Проектирование и изготовление вилки начинаем с расчёта её основных параметров: высоты и расстояния между боковыми стенками.

Высота вилки должна быть такой, чтобы в вертикальном положении трубы между её нижним торцом и дном вилки был гарантированный зазор приблизительно 25 мм.

Ширина вилки складывается из ширины средника без полуосей (140 мм), зазора между его наружными плоскостями и внутренними плоскостями подпятников (по 0,5 мм на сторону) и толщины боковых стенок и подпятников (40 мм). Размеры задней стенки и дна вилки — производные от её высоты и ширины (см. чертёж).

Изготовление боковых стенок и подпятников рекомендуется производить в пачках, попарно, чтобы они получились совершенно одинаковыми: это автоматически обеспечит соосность опорных поверхностей.

Сборку вилки следует вести в следующей последовательности:

1.            Боковые стенки склеиваем с опорными подпятниками. Операцию производим в специальном кондукторе, состоящем из основания (обрезок фанерного листа) и пяти штифтов. При их разметке и установке необходимо выдержать размер 440 мм и перпендикулярность осей х и у. Положение подпятника в кондукторе определяется штифтами е, f, к. Боковую стенку укладываем на смазанный клеем подпятник и прокладку из 10-мм фанеры, фиксируя ее положение штифтами с, сі, е. При склеивании противоположной пары деталей стенку располагаем снизу, под опорой.

2.            После высыхания клея стыки деталей укрепляем четырьмя шурупами 3×20.

3.            Приклеиваем собранные боковые стенки к задней.

4.            Полученную П-образную конструкцию приклеиваем ко дну.

5.            Стык стенок с дном укрепляем небольшими деревянными плинтусами или дюралевыми уголками 15×15 или 20×20 мм.

6.            На заднюю стенку наклеиваем квадратную поролоновую или пенопластовую подушку — упор для трубы телескопа при транспортировке.

Далее из фанеры толщиной 12 -14 мм вырезаем (по изложенной выше технологии) основание — диск диаметром 280 мм. На нижней поверхности диска закрепляем шурупами четыре опоры — толстые резиновые прокладки от водопроводного крана.

Перед окончательной сборкой монтировки все нетрущиеся поверхности фанерных деталей красим масляной краской.

Вилку крепим к основанию шурупом 5×30; выступающую снизу часть шурупа отпиливаем. Между дном и основанием для уменьшения трения и повышения плавности поворота вилки вокруг вертикальной оси устанавливаем прокладки — два кружка из ватмана, смазанные хозяйственным мылом. При необходимости усилие трения в контакте можно регулировать диаметром кружков (у меня — 140 мм), использованием вместо ватмана других материалов (например, линолеума), количеством смазки (мыла) или изменением усилия прижима с помощью шурупа — оси.

Заключительная операция — регулировка силы трения в зоне контакта полуосей с подпятниками вилки. С одной стороны, трение должно быть достаточно большим, чтобы предотвратить поворот средника с трубой при случайном лёгком прикосновении к ней. С другой стороны, оно не должно быть слишком велико, чтобы была возможность поворачивать телескоп плавно и с небольшим усилием при наведении его на объект наблюдения.

Экспериментальным путём я установил, что оптимальный момент трения должен составлять 0,8 — 1 кг см. Иными словами, если перемещать груз весом 25 гр вдоль трубы от центра к торцу, то при правильной регулировке она начнёт поворачиваться, когда груз будет на расстоянии 32 — 40 см от оси подпятника.

Масса готового телескопа получилась 9 кг, включая 4-кг монтировку (в заводском варианте — около 15 кг). Телескоп легко умещается в походном рюкзаке и перевозится до места наблюдения на велосипеде.

При перевозке телескопа труба устанавливается вертикально вдоль вилки и фиксируется в таком положении с помощью пружин от эспандера (см. фото), прижимаясь к подушке из поролона или пищевого пенопласта на задней стенке.

Подготовка телескопа к работе занимает несколько минут, но приступить к наблюдениям можно лишь через час, так как все части инструмента должны принять температуру окружающей среды. Для ускорения процесса адаптации телескопа и обеспечения циркуляции воздуха внутри трубы необходимо вывернуть резьбовую заглушку из оправы главного зеркала.

о. ЛАВРОВ, г. М о с к в а