(Назад)

Глава 8.

Каркасная труба.

Если только вы не были вне астрономии последние несколько лет, то представляете, что ваш телескоп мечты с большой апертурой должен иметь открытую структуру трубы. Открытая структура или каркас состоит из восьми алюминиевых трубок, которые соединяют вторую клетку с зеркальной коробкой. Этот тип трубы прочный и легкий в сравнении со сплошной трубой, его проще опускать и разбирать и в ней полностью устранены проблемы с потоками воздуха внутри трубы, которыми страдают большие телескопы с закрытой трубой. И кроме того, многие из таких факторов, как легкость, прочность каркаса, делает возможным построить большой, портативный телескоп.

Каркасные трубы, которые часто делают любители астрономы часто зовут «Серрариевскими каркасными», но технически это не так. Настоящая Серрариевская труба, функционирует как труба, которую молодой инженер Марк Серрариер разработал для 200-дюймового телескопа Хейл на горе Паломар. Поскольку из-за размера инструмента, гибкость была неизбежна, поэтому Серрариер разработал двух-каркасную трубу, сгибающуюся в одинаковой степени на каждом конце. Поскольку сгибание трубы в зеркальной клети и фокусной клетки равны, то оптика выровнена. В любительских телескопах, даже в очень больших любительских телескопах, каркас это превосходный способ сделать чрезвычайно легкую, прочную трубу.

На первый взгляд кажется, что для изготовления трубы понадобится много работы — если только не будет альтернативы. Для обычного 25-дюймового телескопа, сплошная труба будет от 28 до 30-ти дюймов в диаметре и возможно10 футов длиной. Такой инструмент довольно сложно транспортировать без множества помощников. Многие годы Тротуарные Астрономы волочили таких чудовищ на старом школьком автобусе, но их сборка для ночных наблюдений была действительно цирковым представлением. Конечно, шум привлекает к себе внимание, а это было именно тем, чего хотели Джон Добсон и его группа, чтобы привлечь публику звездными ночами.

Открытая труба исключает суматоху, заменяя 8-ми футовую сплошную трубу разборным алюминиевым скелетом. Каркас дает решение, с помощью которого можно обойти многие проблемы, возникающие когда вы проводите наблюдения с телескопом, который существенной больше и тяжелее вашего тела. Когда в нем нет необходимости, вы разбираете каркас на части и нужно совсем не много места, чтобы хранить алюминиевые трубки.

Однако, открытые трубы не панацея. Для маленьких инструментов, классическая закрытая труба подходит намного больше. Между авторами мы разрабатывали и строили телескопы от маленького 2,4-дюйма до 36-дюймовых, высотой в два яруса и все размеры между ними. Каждый раз, как мы планировали новый телескоп, мы задавались вопросом «Какой способ поддержания оптики будет самым эффективным, чтобы направить звездный свет прямо в мой зрачок?». Ответ зависел от размера телескопа.

Для телескопов до 12,5-дюймов апертурой и 72-мя дюймами длинной прекрасно подходила сплошная картонная труба. Большинство людей могут сделать сплошную трубу 4 – 6-ти футов длиной без особых проблем. Трубу 4-х футов длиной просто разместить на заднем сиденье авто, а 6-и футовую можно перевозить на семейном минивэне.

Телескопы, имеющие от 14-ти до 16-ти дюймовые зеркала занимают промежуточное положение. Сплошной трубой в данном случае не представляет сложности пользоваться, если строитель молод, силен и имеет большой автомобиль. Проблемы, которые поднимаются при этом, затрагивают не столько вес трубы, сколько неуклюжесть. Управляться с 18-дюймовой апертуры телескопом с семи футовой трубой не самая приятная вещь. С такими телескопами уже приходится думать между сплошной трубой и открытым каркасом.

Телескопы 17,5 дюймов и больше более или менее должны строиться с каркасной трубой. Если бы не пионеры телескопостроения, как Айвен Гамбург, больше-апертурная революция могла бы застрять на месте. Вместо трубы монстра размером с дорожную дренажную трубу, Айвен понял, что большая труба телескопа может превратиться в компактную зеркальную коробку, компактную вторую клетку и несколько легких алюминиевых трубок.

Скептики по началу заявили, что портативные телескопы с каркасными трубами будут на столько не стабильны, что потребуют юстировку каждый раз при новом наблюдении. Десятилетний практический опыт опроверг это, мы узнали, что это не правда. Каркасные трубы можно точно собирать вновь и вновь. Секрет точности и повторяемости сборки состоит в том, чтобы сделать все трубы одной длины. Таким образом вторая клетка будет располагаться точно в нужном месте при установке телескопа. Нет другого способа ее установки.

8.1. Как построить серьезную каркасную трубу.

Мускис это большая пресноводная хищная рыба, обитающая в Канаде и на севере Соединенных Штатов. Для ловли этого 50-фунтового хищника нужна соответствующая экипировка. Рассказы о сломанных удилищах и «ушла прямо из рук» повсеместны. Вот почему серьезный рыболов использует удилище большого диаметра. Таким же образом, серьезным астрономам для большой игры нужно использовать большие каркасные трубки.

Выбор труб для трубного каркаса – решающий фактор в работе телескопа с каркасной трубой. Неподходящие трубки гнутся. Вскоре вы научитесь распознавать неподходящие трубки на ощупь: вы будете чувствовать как ваш телескоп «гнется». Неподходящие трубки это серьезная проблема в больших, тяжелых телескопах. Довольно просто ощутить гибкость, но вот проследить и указать решение проблемы бывает не так просто.

Давайте вернемся к удилищам. Проведем следующий эксперимент: поставим удилище в ведро и затем повернем ведро, нажимая на верхушку — поскольку это именно то, что вы делаете с телескопом, вы нажимаете на вторую клетку, чтобы сдвинуть зеркальную коробку и качалку. Что происходит. Удилище сгибается. В некоторой степени ведро сдвигается, конечно, но толкание за кончик гибкого удилища дает вам плохой контроль.

Поэтому давайте возьмем большую трубку. Проведем тот же эксперимент с метлой в ведре. Когда вы толкаете, ведро двигается.

Теперь поместите себя наверх наблюдательской лестницы, наблюдающим через Blinking Planetary в 300 раз тяжелее. Вы нажимаете на вторую клетку, провоцирую момент вращения. Если момент вращения исправно передается зеркальной коробке и качалке, вы получите хорошее движение. Blinking Planetary гладко двигается к центру поля зрения. Без суеты и спешки, просто гладкое движение.

Эластичная деформация в трубах каркаса обычное явление. Пойдите на любую звездную вечеринку и найдите телескопы с длинными тонкими каркасными трубками. Потратьте на это ночь и понаблюдайте следующий эффект: изображение в окуляре прыгает каждый раз, как вы направляете телескоп на цель. Вы толкаете его вперед и назад. Вы центрируете Blinking Planetary легким толчком и отпускаете телескоп, изображение прыгает назад из поля зрения. Действительное вмешательство мощных сил.

Ориентирование одного из этих «спагетти» телескопов подобно вытаскиванию тяжелой рыбы из воды при помощи тонкого удилища. Удилище все сгибается и сгибается, до тех пор, пока в итоге эластичная деформация не потянет его вверх а рыба не выскочит из воды. Ориентирование большого Добсонианца похожая задача, вы толкаете и толкаете вторую клетку до тех пор, пока эластичная деформация в трубках не передастся вверх и тогда телескоп двигается вперед. Умные рыболовы используют толстые удилища, чтобы поймать большую рыбу. Также следует делать и вам.

8.1.1. Гибкость в трубках каркаса.

Понимание геометрии каркаса и как трубки ведут себя под напряжением намного лучше простого клонирования телескопа по шаблону. Допустим на мгновение, что вы строите большого Добсонианца у которого второе зеркало и окуляр смонтированы на одной трубке. Когда вы стараетесь двигать телескоп, трубка сгибается. Инженеры понимают, как это происходит:

Деформация пропорциональна

В этом уравнении деформация это сумма сгибания на обоих концах трубки, под силой веса второй клетки, внешнего диаметра трубки и внутреннего диаметра. Если вы знаете толщину стенки внутренний диаметр, то внешний диаметр будет равен внешнему диаметру минус двойную толщину стенки.

Вы можете видеть, что даже не смотря на то, что ваш телескоп вполне гибкий, увеличение внешнего диаметра трубок принесет не плохую выгоду. Если оставить толщину стенок постоянной и вдвое увеличить диаметр, то фактор деформации будет около 8. (Конечно, следование этому принципу, можно сделать трубки достаточно большими, чтобы поместить оптику прямо внутри них — тогда вы получите обычный телескоп).

Допустим, вы решили усовершенствовать дизайн, используя восемь трубок вместо одной. Вы располагаете их параллельно друг другу. (Важно: параллельные трубки это не каркас). Поскольку в данный момент трубки разделяют между собой силу нагрузки, то деформация действует с одной восьмой частью от той, которая действовала на одну трубку. Используя восемь трубок вы получите весьма прочный телескоп. Посмотрите на вид 100-дюймового телескопа Хукера на горе Вилсон и вы увидите дизайн из параллельных трубок. Но давайте рассмотрим, как много защиты они дают.

Каждый из этих дизайнов предъявляет к трубкам требования, которые трубки выполняют не особенно хорошо, прямо располагаясь под сгибающей нагрузкой. Конечно, сила сгибающей нагрузки всегда будет присутствовать, но вся красота каркасной концепции заключается в том, что вершины каждой пары треугольников держат вместе зеркальную коробку и вторую клетку. Верхние трубки в каждом треугольнике находятся под силой растяжения, а нижние трубки под силой сжимания. Треугольники распределяют вес второй клетки и любые действующие силы при управлении телескопом по осям индивидуальных трубок, нагружая их таким образом под давлением и растяжением. И сгибание таким образом становится делом второстепенным.

Если вы не верите во все это, то можете провести простой эксперимент. Купите коробку спагетти и маленькую бутылочку белого клея. Аккуратно отберите две группы спагетин и обрежьте их по одинаковой длине. Вырежьте из плотного картона четыре круга около четырех дюймов диаметром.

На одной паре картонных кругов сделайте восемь отметин на трех дюймовом диаметре круга. При помощи шила проделайте восемь одинаковых отверстий с диаметром, равным диаметру спагетин в каждом круге. Приклейте восемь спагетин параллельно одна другой между двумя кругами и зафиксируйте при помощи дополнительных капель клея. Отложите это хитроумное приспособление в сторону пока клей полностью не высохнет.

Повторим этот эксперимент, но на этот раз отметим по четыре пары отверстий на каждом круге. Отверстия должны быть настолько близки друг к другу, чтобы только разместить там пару спагетин. Установите спагетины в отверстие по конфигурации каркаса и закрепим их клеем. Нужен примерно день, чтобы клей полностью высох.

Сравним эти модели труб. Труба с параллельными спагетинами получилась слабой и шатающейся. Если вы положите на верхний круг стопку монет, то увидите, как спагетти сгибаются. Они могут даже сломаться. Каркас это совершенно другая история. Несмотря на то, что сами по себе спагетины слабы, каркас в сборке получился прочным. Когда вы легко надавите пальцем сверху, спагетины не согнутся до тех пор, пока нагрузка не возрастет до такой степени, что они просто сломаются. Силы действующие в каркасе это силы растяжения и сжимания. Вот по этой причине вам нужные прочные трубки, т.к. они не будут сгибаться настолько, чтобы мешать всей системе быть правильно настроенной.

И снова вы можете убедиться в том насколько важен диаметр трубок. Каркас из спагетти рухнул когда возросла нагрузка на трубки, поэтому, когда давление внезапно возрастает происходит сгибание и постоянная деформация. Если вы повторите этот эксперимент и замените спагетти на соломинки для коктейлей, вы увидите, что относительно большой диаметр соломинок сопротивляется сгибанию и поломке. Модель трубы, сделанная из восьми таких соломинок может запросто выдержать несколько фунтов.

Без углубления в детали, каркас сам по себе представляет нечто вроде полого цилиндра. Увеличение длины трубок ведет к большей гибкости, а больший диаметр к большей прочности. Вы видели, что происходит при увеличении гибкости, сгибание и излом отдельных трубок. Для того, чтобы сделать действительно прочную каркасную трубу вам нужно использовать трубки большого диаметра с тонкими стенками в конфигурации каркаса, при максимально возможном «диаметре». Это значит, что вы должны прикрепить трубы каркаса к внешним сторонам зеркальной коробки для увеличения диаметра трубок.

8.1.2. Диаметр трубок каркаса.

Вы можете приобрести алюминиевые трубки самых разных размеров, стоит вам только заглянуть в Желтые Страницы. В Таблице 8.1 показана относительная прочность всех типов коммерчески изготовляемых труб, поэтому вам даже не понадобится заниматься математикой. «Второй момент площади» это инженерный термин, который описывает прочность трубы особого размера и формы.

Для больших Добсонианцев мы рекомендуем трубы с толщиной стенки 0,049-дюйма. Они легкие и прочные. Для больших инструментов избегайте применения труб с толщиной стенки 0,035-дюйма — они слишком тонкие. Они могут сломаться в местах крепления или что еще хуже, трубка может сломаться пополам. Из таблицы ясно, что увеличение толщины стенки ведет к большей прочности, но внешний диаметр более важен. Как бы то ни было, труба должна иметь достаточную толщину стенок для сопротивления изгибу и поломке.

Посмотрим на цифры. Внешний диаметр трубы в 1 ½-дюйма с толщиной стенки 0,049-дюйма вдвое прочнее чем труба с той же толщиной стенки, но с внешним диаметром в 1 ¼ дюйма и более чем в трое прочнее чем 1-дюйм внешнего диаметра трубы. При 50%-ом увеличении весы вы получите 300%-ое увеличение прочности. Это хороший дизайн.

Увеличение толщины стенок относительно не важно при одинаковом внешнем диаметре: удвоение толщины стенок даже не ведет к удвоению прочности, но зато ведет к двойному весу. При 100%-ом увеличении веса вы не получите 100%-ого увеличения прочности. А это не очень хорошо.

Мы строго рекомендуем использовать 1 ½-дюймовый внешний диаметр с толщиной стенок 0,049 на 25-дюймовом телескопе. Он почти вдвое прочнее 1 ¼-дюймовой трубы с аналогичной толщиной стенки и при этом труба длинной в 7 ½ фута всего на шесть унций тяжелее. Конечно, гораздо дешевле приобрести трубу с меньшим диаметром — вот почему так много Доббов используют 1-дюймовые трубки. При той же толщине стенки, каркасная труба, сделанная из 1-дюймовых трубок втрое слабее трубы, сделанной на основании 1 ½-дюймовых трубок. Разница проявляет себя во время наблюдения, когда вы проводите его при помощи втрое более гибкого телескопа, во время управления и ориентирования.

Как вы видели ранее, длина трубок это очень важный фактор, от которого зависит их прочность. На обычном 20-дюймовом f/5 Добсонианце трубки будут около 70-ти дюймов длиной. На 20-дюймовом f/6 Добсонианце уже понадобится длина в 90 дюймов. Эти дополнительные 20 дюймов приводят к увеличению гибкости всего каркаса вдвое. Как это так? Вспомним, что деформация трубки пропорциональная кубу ее длины. Таким образом 70 в кубе это 343000, а 90 в кубе это 729000. Переходя от 20-дюймового f/5 зеркала к 20-дюймовому f/6 зеркалу благоразумнее будет перейти от 1 ¼-дюймовой трубы к 1 ½ - дюймовой для восстановления потерянной прочности. Ну и вы можете потратить уйму времени на математику или можете последовать простому приблизительному подсчету:

Диаметр каркасной трубы =

Разделите фокусное расстояние главного зеркала на 80 и получите рекомендованный диаметр каркасной трубы.

Гибкость в каркасе проявляется когда вы управляете телескопом с большой силой. Подумайте о больших каркасных трубах и потратьте несколько долларов чтобы все было как нужно. Когда вы уже потратили несколько сотен долларов на то, чтобы как следует разместить оптику, стоит ли зажимать несколько долларов на алюминиевые трубы? Если вам нужно доказательство, то придите на звездную вечеринку и понаблюдайте через 25 – 30 дюймовые телескопы, сделанные при помощи 1-дюймовых трубок. Этот опыт убедит вас в необходимости трубок большого диаметра.

8.1.3. Длина каркасных трубок.

Теперь вам наверное интересно, как вычислить длину трубок. К тому времени, как в этом возникнет необходимость, вам нужно закончить вторую клетку с установленным вторым зеркалом и зеркальную коробку с плавающей клетью и главным зеркалом на своем месте. (К тому времени, как вы будете готовы вычислить длину трубок, эти части должны быть собраны). Вам также нужно иметь сделанные гнезда трубок и крепления трубок, которые будут описаны позднее в этой главе в Разделе 8.2 и 8.4.

Вынесите все эти части наружу и установите зеркальную коробку на большой стол или временный столик, сделанный из куска фанеры на двух тяжелых ножках (см. рис. 8.5.). Вам нужен ясно видимый очень отдаленный на несколько миль объект. Если у вас нет подходящего объекта на горизонте, поднимите верхний конец стола или листа фанеры так чтобы видеть звезды над горизонтом. (Там довольно много звезд, поэтому не нужно искать какую-то конкретную). Идея в том, чтобы получить изображение в фокусе от какой-нибудь звезды или удаленной на несколько миль радио вышки, горы или деревьев. Поместите вторую клетку перед зеркальной коробкой на приблизительном расстоянии и настройте оптику. Вам не нужно делать точные измерения — достаточно будет, если зеркало формирует какие-то силуэты изображений.

Объекты, находящиеся ближе чем несколько миль находятся в стороне от возрастающего расстояния от зеркала до точки фокуса. Вы можете вычислить фокусное расстояние, которое необходимо, чтобы удаленный объект был в фокусе, используя следующее уравнение:

Расстояние i это насколько далекое изображение будет формироваться от зеркала, f это бесконечное фокусное расстояние (фокусное расстояние вашего зеркала) и o это расстояние до объекта, который вы видите. Убедитесь, что привели величины в равные единицы. Вытащите ваш карманный калькулятор и давайте вычислим например… Фокусное расстояние зеркала 80 дюймов и вам нужно сфокусироваться на радио вышке в миле от вас. Уравнение примет следующий вид:

Получается:

или 0,0124843.

Таким образом для фокусировки на объекте нужно 80,1 дюйма. Если изображение звезды формируется в 80 дюймах от зеркала, то радио вышка требует на 1/10 дюйма более дальний фокус. Отсюда следует вывод: радио вышка — превосходная цель для фокусировки.

Поместите окуляр в визир (предпочтительно один из тех, что ставятся на внутренних салазках) и двигайте вторую клетку вперед и назад по оптической оси главного зеркала, пока не получите четкое изображение. (Это своего рода «первый свет» дня для вашего телескопа). Установите вторую клетку в этом положении.

Попробуйте все другие ваши окуляры и вычислите расстояние между зеркальной коробкой и второй клеткой, следуя фокусу всех окуляров. Измерьте расстояние от отверстия нижнего установочного блока до второй клетки в том месте, где вы намереваетесь крепить трубку. Запишите это число. Добавьте два дюйма и нарежьте все трубки по этой длине. Позднее вы можете укоротить трубки. Не старайтесь нарезать трубки точно по длине или вам придется покупать новые трубы, поскольку может оказаться, что вы не точно определили фокус при помощи вашего любимого окуляра.

Таблица 8.1. Свойства тонкостенных алюминиевых труб.*

Внешний диаметр | Стенка | Внутренний диаметр | Фунтов/фут | Относительный второй момент площади** | Фокусное расстояние главного зеркала
¾ | 0,035 | 0,680 | 0,093 | 0,10 | 60
¾ | 0,049 | 0,652 | 0,127 | 0,14 | 12,5 дюймов f/5
¾ | 0,058 | 0,634 | 0,148 | 0,15 | 60
¾ | 0,065 | 0,620 | 0,164 | 0,17 | 60
1 | 0,035 | 0,930 | 0,125 | 0,25 | 80
1 | 0,049 | 0,902 | 0,172 | 0,34 | 14,5 – 17,5 дюймов f/4,5
1 | 0,058 | 0,884 | 0,202 | 0,39 | 80
1 | 0,065 | 0,870 | 0,225 | 0,43 | 80
1 1/8 | 0,035 | 1,055 | 0,141 | 0,36 | 90
1 1/8 | 0,049 | 1,027 | 0,195 | 0,49 | 90
1 1/8 | 0,058 | 1,009 | 0,229 | 0,56 | 90
1 1/8 | 0,065 | 0,995 | 0,225 | 0,62 | 90
1 ¼ | 0,035 | 1,180 | 0,157 | 0,50 | 100
1 ¼ | 0,049 | 1,152 | 0,217 | 0,68 | 20 дюймов f/5
1 ¼ | 0,058 | 1,134 | 0,255 | 0,79 | 100
1 ¼ | 0,065 | 1,120 | 0,285 | 0,87 | 100
1 3/8 | 0,035 | 1,305 | 0,173 | 0,67 | 110
1 3/8 | 0,049 | 1,277 | 0,240 | 0,92 | 110
1 3/8 | 0,058 | 1,259 | 0,282 | 1,06 | 110
1 3/8 | 0,065 | 1,245 | 0,315 | 1,17 | 110
1 ½ | 0,035 | 1,430 | 0,189 | 0,88 | 120
1 ½ | 0,049 | 1,402 | 0,263 | 1,203 | 25 дюймов f/5
1 ½ | 0,058 | 1,384 | 0,309 | 1,39 | 120
1 ½ | 0,065 | 1,370 | 0,345 | 1,54 | 120
1 ½ | 0,083 | 1,334 | 0,435 | 1,90 | 120
1 ¾ | 0,035 | 1,680 | 0,222 | 1,41 | 140
1 ¾ | 0,049 | 1,652 | 0,308 | 1,93 | 140
1 ¾ | 0,058 | 1,634 | 0,363 | 2,25 | 140
1 ¾ | 0,065 | 1,620 | 0,405 | 2,49 | 140
2 | 0,049 | 1,902 | 0,353 | 2,91 | 160
2 | 0,065 | 1,870 | 0,465 | 3,77 | 32 дюйма f/5
2 | 0,083 | 1,834 | 0,588 | 4,69 | 160
2 | 0,125 | 1,750 | 0,866 | 6,62 | 160
2 ¼ | 0,049 | 2,152 | 0,398 | 4,18 | 36 дюймов f/5
2 ¼ | 0,065 | 2,120 | 0,525 | 5,43 | 180
2 ¼ | 0,083 | 2,084 | 0,664 | 6,77 | 180
2 ¼ | 0,125 | 2,000 | 0,981 | 9,63 | 180
2 ½ | 0,049 | 2,402 | 0,444 | 5,77 | 200
2 ½ | 0,065 | 2,370 | 0,585 | 7,51 | 40-дюймов f/5
2 ½ | 0,083 | 2,334 | 0,741 | 9,39 | 200
2 ½ | 0,125 | 2,250 | 1,100 | 13,43 | 200
3 | 0,065 | 2,870 | 0,705 | 13,15 | 240
3 | 0,125 | 2,750 | 1,330 | 23,81 | 50-дюймов f/5
* Трубы в списке помеченные жирным рекомендованы для апертура и фокусного расстояния в последней колонке.
** Относительный второй момент площади (1- . Общий знаменатель 64 удален для простоты.

Аккуратно нарежьте трубы, используя труборез. Не нужно использовать для этого ножовку, вы просто наделаете грязи. Лучше идите и потратьте 20 баксов на хороший труборез в хозяйственном магазине. Их просто использовать и они делают чистые, аккуратные разрезы. Попрактикуйтесь сначала на каких-нибудь не нужных трубах. Главный трюк состоит в том, чтобы избежать отрезания трубы меньше ¼-дюйма за раз. Если вы так сделаете, то ролики на труборезе не будут иметь достаточно поверхности, чтобы зацепиться за нее. Это важно, поскольку вы начинаете со слишком длинных трубок и укорачиваете их. Даже если вам понадобится пара попыток, чтобы найти оптимальную длину трубок, вам нужно быть уверенным, что последний разрез не будет меньше ¼-дюйма трубок.

8.2. Крепление каркаса к зеркальной коробке.

Каркасные трубки, поддерживающие вторую клетку над зеркальной коробкой, должны быть каким-то образом прикреплены к обоим компонентам. В портативном Добсонианце вам необходимо иметь возможность прикреплять и откреплять детали каждый раз при проведении наблюдений. Для такой простой функции мы предлагаем удивительную хитрость. В самом деле, это заняло целых пять лет проб и ошибок в развитии хорошей системы крепления трубок.

Устройства крепления должны соответствовать следующим условиям:

1. Соединения должны быть просты в использовании. Каркас телескопа имеет 16 креплений, которые нужно укреплять в темноте, без инструментов, одним человеком.

2. Сохранять настройку, механизм должен быть повторяемым, то есть при каждом использовании телескопа трубки должны соединяться одинаковым образом.

3. Оптика довольно ценная вещь, поэтому механизм должен быть чрезвычайно надежным. Неудача при креплении трубок может привести к довольно дорогим последствиям.

Это очень жесткие рекомендации. Во время пятилетнего периода мы наблюдали эволюцию креплений каркасных труб в любительских телескопах и коммерческие исследования самых различных запоров. Некоторые из них отвечают части требований, но нет таких, которые бы отвечали полностью. Вероятно самый большой прорыв в развитии хороших креплений был в том, что способы крепления к зеркальной коробке и ко второй клетке не должны быть одинаковыми. Для зеркальной коробки мы рекомендуем деревянные разъемы установочных блоков, а для крепления ко второй клетке мы рекомендуем пазы и клинья. Пока не существует более удачных разработок, то, исходя из нашего опыта данный вид креплений подходит лучше всего. Они просты в использовании, надежны и повторяемы.

8.2.1. Обзор гнезд для трубок.

Нижние трубки могут крепиться к зеркальной коробке многими способами. Помните, вы делаете портативный телескоп, который хотите устанавливаться и демонтировать быстро и просто. Вы также захотите иметь каркас, который при сборке раз от раза будет одним и тем же и не нуждаться в настройке. Простое деревянное устройство крепления, названное установочным блоком очень хорошо подходит для этого. В целом установочный блок это блок из твердой древесины с отверстием для каркасной трубы. Затягиванием винта, блок удерживает трубку на месте. Восемь гнезд для трубок прикреплены к внешним углам зеркальной коробки.

Вот несколько причин, почему мы рекомендуем установочные блоки:

1. Они туго обжимают трубку, поэтому нет шанса, что трубка выскочит из крепления и при этом они не ломают концы трубок.

2. Трубка входит в гнездо каждый раз одинаково. Поскольку все сделано точно, сборка телескопа проходит всякий раз одинаково и оптическая юстировка остается без изменений.

3. Вставлять трубки в гнезда очень просто. Не нужно ни инструментов, ни света. Не нужно ни гаек, ни болтов, которые нужно искать впотьмах, опасаясь уронить что-нибудь на главное зеркало.

4. Поскольку трубки ставятся вертикально, то один человек может установить их все. Трубки вставляются точно и их трудно сдвинуть с места, поэтому крепление второй клетки также довольно простая задача.

5. Установочные блоки просто сделать на столярном верстаке. И, поскольку они не требуют большого мастерства, то их трудно сделать не так как надо.

Мы знаем и другие способы крепления трубок к зеркальной коробке и вы свободны экспериментировать и стараться изобрести новые способы если хотите. И все же в духе помощи мы советуем следовать тому, что мы предлагаем, поскольку это уже изучено на опыте тех, кто был до вас.

Очень простой метод крепления трубок заключается в сплющивании концов трубок и пропускании болта через каждое отверстие. Строители обычно сплющивают около двух дюймов длины трубки. Но сплющенные концы довольно гибки, поэтому вы теряете значительную часть прочности конструкции.

Для соединения трубок вы используете гайки и болты. Для того, чтобы закрутить гайки туго вам понадобится гаечный ключ или гайковерт и довольно просто уронить гайки, болты и ключи в темноте — а вы знаете как трудно найти гайку упавшую в траву. (Конечно если гайка приземлится на главное зеркало, то звук металла по стеклу подскажет вам где искать, однако все усложнится, если гайка не останется на зеркале а отскочит от зеркала и укатится в траву).

Главная трудность со сплющенными трубками станет очевидной в самый первый раз, как только вы установите телескоп. Ничто не будет держать в нужном положении верхние концы трубок, к которым подсоединяется вторая клетка. Трубки будут падать и вы тут же пожалеете, что не родились с четырьмя руками, потому что вам понадобится две руки, чтобы держать вторую клетку и еще две руки для работы с гайками, болтами и инструментами. В больших телескопах трубы каркаса могут быть от 6 до 14 футов длиной, поэтому представьте ваши самостоятельные подъемы по лестнице ночью, держа в одно руке вторую клетку, пока в зубах зажат фонарик и при этом вы пытаетесь удержать две трубки вместе.

Но, даже не смотря на все вышеописанное, мы приветствуем нововведения на ранних стадиях Добсонианской революции. Однако невозможно хорошо воплотить вашу задумку в теплой, хорошо освещенной мастерской. Там вы лишь строите, но после отправляйтесь в ночь, под звезды, чтобы хорошенько изучить, какие идеи работают, а какие нет. И конечно, вы можете получить прекрасную помощь в сборке телескопа, особенно если воспользуетесь помощью друзей. Несмотря на то, что ранние нововведения делали люди строившие телескопы за сотни миль друг от друга, они всегда получали необходимую помощь в установке. Это было прекрасное время для телескопостроителей.

8.2.2. Деревянные гнезда установочных блоков.

Красота установочных блоков заключается в том, что они постоянно в нужно положении и прикреплены к зеркальной коробке таким образом, что когда вы вставляете трубки, то их концы находятся в нужном положении. Это позволяет одному человеку установить вторую клетку наверх и закрепить ее на месте.

Гнезда состоят из квадратных деревянных блоков с просверленным в них отверстием нужной глубины. Трубка плотно входит в отверстие. «Установочный блок» состоит из выпила в стороне блока в которой находится отверстие. Крепежный болт с пластиковой ручкой стягивает половинки блока вместе, обеспечивая захват трубы.

Есть один хитрый аспект в основном дизайне расколотого блока, это то, что довольно сложно проделать отверстие одновременно достаточно большое, чтобы можно было легко вставить трубку и при этом достаточно маленькое, чтобы держать ее крепко. Кроме того установочные блоки могут сломаться на концах выпила. А это не слишком хорошо, если подобное случится в полевых условиях.

Столяр Пит Уилбурн заслуживает доверия за изготовление установочных блоков у которых нет таких проблем. Пит делает три разреза пилой, разделяя блок на три секции. Разрезы не проходят через весь блок. Он также слегка выдалбливает дерево на задней стороне середины третьей секции, что делает его более гибким. Зажимающий болт проходит в середине третьей части внутрь и зажимает трубку. Это не только позволяет блоку иметь слегка большее отверстие для трубок, но также крепко фиксировать их. Блоки Пита лучшие из всех, они не ломаются.

Следующих три раздела дают детальное описание изготовления стандартных гнезд установочных блоков, причудливые гнезда, и упрощенные. Выберите один из этих вариантов, который удовлетворяет вашему мастерству и амбициям. Помните, что нужно сделать четыре «левосторонних» и четыре правосторонних блока.

Какой бы тип вы не выбрали, очень важно, чтобы глубина отверстий на всех них была точно одинаковой. Вдобавок, вам необходимо делать отверстия под болт точно на одинаковом расстоянии от боковины и низа отверстия для трубы во всех восьми блоках. Если вы сделаете все аккуратно, концы труб каркаса будут находиться в правильном положении для установки второй клетки.

8.2.2.1. Как сделать гнезда установочных блоков.

Для изготовления стандартных гнезд установочных блоков вам понадобятся следующие материалы:

1. 6 футов 5/4 дюймовой на 4 дюйма клена, красного дерева или другой мелкозернистой крепкой древесины.

2. 8 пластиковых ручек с внутренней резьбой 5/16-дюйма.

3. 8 5/16 на 3 дюйма крепежных болтов.

4. 8 5/16 плоских шайб.

5. 32 2 ½-дюймовых винтов.

Разделите клен на 16 частей размерами 3 ¼ на 3 ½ дюйма. Зерно должно проходить по всей длине куска. Соедините куски по два вместе при помощи столярного клея и у вас получится восемь блоков 1 ¾ дюйма толщиной и 3 ¼ дюйма высотой на 3 ½ дюйма ширины.

Для того, чтобы сделать привлекательные блоки, выберите лучшую лицевую сторону и обработайте фрезой радиус в ¼-дюйма вокруг четырех сторон. Если вы умеете ловко обращаться с фрезой, то закруглите все четыре угла. Будьте осторожны, не отрежьте себе кончики пальцев! Не закругляйте края на сторонах, которые вы прикрепите к зеркальной коробке.

Делайте все операции с фрезой до того, как просверливать отверстия и делать вырезы. Если вы сделаете это после, то резец фрезы может пройти сквозь них и края будут не ровными.

Основание стандартной каркасной трубы слегка больше чем верхушка, поэтому отверстия в установочных блоках должны быть сделаны под небольшим углом внутрь. Угол небольшой, всего один или два градуса. Есть два способа достижения этой цели: хитрый и простой.

В хитром способе вы просверливаете отверстие под небольшим углом. Монтируете каждый блок на лист не нужной фанеры и под каждый помещаете прокладку, пока не добьетесь желаемого угла. Ставите это приспособление на сверлильный стол и делаете отверстие нужного размера при помощи сверла для выбивания гнезд (это лучшее сверло для данной цели, хотя оно и дорого).

И существует намного более простая альтернатива просверлить отверстия, когда вы делаете отверстия квадратной формы, а затем во время установки блоков в нижний конец блока помещаете прокладку. Она будет небольшой толщины примерно с палочку для мороженого. Оба метода хорошо работают. Но какой бы из них вы не выбрали, нужно, чтобы внутренняя сторона блоков была плоской и гладкой.

Для 1 ¼-дюймовых трубок, просверлите отверстие 1 ¼ дюйма диаметром. Просверлите точно 2 ¾ дюйма глубиной отверстие так, поскольку будет точно ½ -дюйма материала внизу блока. Просверлите каждое отверстие под трубку одинаковой глубины во всех восьми блоках. Если вы ошибетесь и сделаете слишком глубокое отверстие в одном из блоков, необходимо будет углубить на точно такую же глубину и другие блоки или сделать новый блок. Отверстие должно быть сделано до того, как делать канал на задней стороне блока.

До этого момента все блоки были одинаковыми. Однако, помните что четыре из них должны быть левосторонними, а четыре других правосторонними. Довольно просто получить и сделать восемь одинаковых блоков, поэтому главное, что вам нужно помнить, это то, что вы делаете две группы блоков по четыре, а не одну из восьми.

На стороне блока, которой он крепится к зеркальной коробке, вырезается канал 1 ¼ дюйма глубиной и 1 дюйм шириной. Вы можете вырезать его при помощи фрезы или стационарного резчика или сделать его в несколько проходов циркулярной пилы. Заметим, что этот канал просто вырезается в стороне от отверстия для трубки. Выбейте небольшую оставшуюся тонкую стенку отверстия гаечным ключом. Однажды будучи вырезанным этот канал делает середину третьей части блока более гибкой. Это разделение можно свободно смещать внутрь, двигая среднюю часть отверстия и прижимая трубу более крепко.

Как показано на иллюстрациях, вырежьте две канавки в стороне, в которой будет размещаться отверстие зажимного болта. Используйте ручную или стационарную пилу для лучших результатов. (Циркулярная пила также прекрасно подходит, но будьте максимально осторожны. Довольно трудно выполнять подобную работу с небольшими деталями). Канавки находятся в 1 дюйме и проходят среди краев канала, вырезанного с обратной стороны. Убедитесь, что вырез не слишком далеко. Оставьте около дюйма блока не вырезанными.

Просверлите четыре отверстия для крепления блока к зеркальной коробке. Их расположение не критично. Зазенкуйте головки. Винты должны проходить сквозь отверстия свободно, поэтому, когда они затянуты, головки не имея винтовой нарезки не войдут в зеркальную коробку. Винты черные и когда головки прячутся в лицевой стороне блока это выглядит привлекательно.

Затем просверлите 5/16-дюймовое отверстие для зажимного болта. Расположение этого отверстия очень критично. Оно должно быть точно на одинаковом расстоянии от низа трубки в каждом блоке. Цель этого в том, чтобы все концы восьми трубок были точно на одной плоскости. Если вы сделаете все правильно, защелки будут распределять между собой равный вес на каждой трубке и каркас можно будет легко и просто собирать.

8.2.2. Упрощенные гнезда установочных блоков.

Если вы не слишком искусны в работе с деревом или ограничены в инструментах чтобы сделать стандартные гнезда установочных блоков, вы можете сделать упрощенные блоки. Пропустив этап обработки радиуса краев. Сделайте восемь блоков и просверлите отверстия для трубок и отверстия для зажимных болтов. Забудьте о задней стороне. Забудьте о двух канавах. Сделайте два отверстия смежных зажимному болту. Сделайте один выпил по стороне блока в отверстии трубки. Отшлифуйте грубые края и все готово. Эти защелки выглядят немного грубо, но работают при этом весьма хорошо.

8.2.2.3. Причудливые кулачковые гнезда.

Если вы действительно амбициозны и имеете друзей в механическом цехе, вы можете попробовать сделать альтернативные установочные блоки: кулачковые блоки. Дэйв сделал это на своем 25-дюймовом телескопе. Идея происходит от кулачков, использующихся в выдвижном круглоголовом вылавливателе, регулируемом распределении трубок и ручке щетки для чистки бассейна. Поместив кулачок со смещенным центром на конец каждой трубки каркаса, опускаем их в короткую часть трубы, смонтированной на зеркальной коробке и закрутить. Кулачки можно устанавливать и демонтировать еще быстрее и проще. Но, хотя все звучит просто, сделать их довольно сложно. Мы не рекомендуем делать кулачковые гнезда, если только вы действительно не собираетесь бросить вызов своему искусству слесаря.

Кулачок это стальной диск 3/8-дюйма толщиной, а для 25-дюймового телескопа 1 ½-дюйма диаметром, равный наружному диаметру трубок каркаса. Просверлите отверстие для 3/8- 16 болта только в 1/32 от центра через кулачок. На концах всех восьми трубок запрессуйте 1-дюймовой длины стальные вставки со смещенным отверстием с винтовой нарезкой под 3/8- 16 болт. Смещение во вставке на 1/32 дюйма. Оставьте кулачковый болт свободным так, чтобы кулачок мог свободно поворачиваться на конце каркасной трубки.

До этого мы просто работали на токарном станке и сверлили. Изготовление 4-дюймовых длинных алюминиевых трубок, которые удерживают трубки каркаса это самая трудная часть. Внутренний диаметр таких трубок должен быть в точности на 1/64 дюйма больше наружного диаметра труб каркаса или кулачок не будет занят в работе, или, что хуже того, вы получите трубки, торчащие в самых разных направлениях, что сделает установку второй клетки на место довольно сложной задачей.

Секрет изготовления этих частей состоит в приваривании монтировочной платы до просверливания внутреннего диаметра: если вы сделаете это в обратном порядке, то сделаете печальное открытие, что сварка деформирует тонкостенные трубки. Машинная обработка внутреннего диаметра в такой маленькой трубе довольно сложная вещь, поскольку большие инструменты для вырезания не подходят, а маленькие слишком слабы чтобы сделать работу дальше чем пара дюймов, но хороший слесарь может это сделать. Для обеспечения необходимого стопорения труб, поместите маленькую вставку внизу трубы. Вставка обеспечивает необходимо трение, поэтому кулачок прочно удерживает до тех пор пока вы закрепляете трубку в нужном положении. Вставка должна быть точно на одинаковом расстоянии от верхнего отверстия на монтировочной плате, чтобы все восемь трубок могли идентично монтироваться на зеркальной коробке.

8.2.2.4. Укрепительные планки и каналы гнезд.

Каркасным трубкам диаметром больше 1 ½ дюйма требуется более мощное крепление чем деревянные установочные блоки. Для управления телескопом с трубкам в десять футов вам необходимо прикладывать довольно большие рычажные усилия, поэтому возрастает опасность поломки деревянных установочных блоках на телескопах свыше 30-дюймовой апертурой.

Что вам нужно, так это цельнометаллические защелки, которые можно сделать из обычных готовых компонентов. Можно использовать металлические укрепительные планки для прижимания трубки против U-образного канала небольшой длины. Поскольку цилиндрическая трубка всегда остается в одном положении относительно параллельных сторон U-канала, то сборка их становится повторяемой. Выберите алюминиевый канал шириной равной три четверти диаметра трубы и углубите его в достаточной степени, чтобы держать трубку в нужном положении.

8-дюймовой длинны канал прекрасно работает. Алюминиевый канал (или стальной если вам нравятся вещи, которые ржавеют) можно найти в большинстве сварочных мастерских и в некоторых лучших хозяйственных магазинах. Отрежьте их при помощи ножовки, или, если конечно она у вас есть, при помощи ленточной пилы. Если вы не умеете обращаться, то обратитесь в мастерскую и нарубите восемь кусков по 8 дюймов длиной. Гладко обработайте концы и углы.

Алюминиевый канал дает трубке прочность и точность установочного основания, поэтому все восемь трубок не будут колебаться под ветром. Прикрепите 8-дюймовой длины канал к зеркальной коробке парой винтов на каждом конце. Нет необходимости использовать болты, поскольку металлические укрепительные планки прижимают трубку вниз в канал, сдавливая обе стороны к зеркальной коробке. Отрегулируйте канал, чтобы конец трубы находился в нужном положении. Вставьте маленький болт или деревянный блок на конец канала для стопорения трубки. Стопоры трубок должны быть точно на одинаковом расстоянии от верха зеркальной коробки для всех восьми трубок, иначе концы трубок будут не на одной плоскости.

Удерживающие укрепительные планки можно сделать из числа доступных вещей, которые никогда не были предназначены для телескопов. Например 2-дюймовой ширины стальные укрепительные планки предназначены для крепления в селскохозяйственной технике и стоят всего 3 бакса за штуку. Электрообжимные планки, распространенные U-образные болты и автомобильные выхлопные трубы и хомуты глушителя также прекрасно подходят. Решать вам.

Прикрепите укрепительную планку на зеркальную коробку поверх трубки и канала парой крепежных болтов. Поместите рессору под одну сторону планки, для создания силы, нужной для открывания, когда вы освобождаете крепежный болт. Установите прокладку и затяните затяните ручку и вы сделали, тугой, дешевый, цельнометаллический, не требующий инструментов держатель трубки.

8.3. Как ориентировать гнезда каркасных труб.

На первый взгляд, ориентировка гнезд для труб может звучать несколько привередливо, утомительно и требующей много времени. Но это не так. Есть способ ориентировки гнезд просто, аккуратно и быстро.

Примем во внимание, что ваша зеркальная коробка квадратная и все края лежат на одной плоскости. Поместим законченный блок на боковую сторону любого угла зеркальной коробки. Разместите его так высоко и близко к углу, насколько возможно. Поверните его под нужным углом, под которым будет располагаться трубка. Просуньте карандаш через отверстие болта и сделайте пометку на коробке. Уберите блок. Измерьте расстояние к пометке от верха коробки и от боковины коробки.

Используя эти измерения, нанесите такие же отметины для болтов на каждый угол для оставшихся семи блоков. Делайте максимально аккуратно. Просверлите отверстие через каждую метку на зеркально коробке под закрепляющий болт. Установите все восемь блоков только с закрепляющим болтов с пластиковой ручкой. Если вы уже вырезали до этого трубки нужной длинны плюс два дюйма, то вы готовы к ориентированию блоков.

И снова: убедитесь, что вы оставили на трубках дополнительные два дюйма для фокусировки на звездах.

Поместите две трубки в их гнезда с каждой стороны и поворачивайте эту пару блоков до тех пор пока концы труб не будет одинаково ориентированы. Затяните ручки и затем пропустите пару винтов через блоки в коробку. Сделайте тоже самое с каждой стороны на трех оставшихся парах трубок.

Измерьте расстояние между противоположными парами трубок. Подклиньте блоки таким образом, чтобы концы трубок с каждой стороны встречались и также, чтобы концы парных труб были на правильном расстоянии друг от друга для крепления второй клетки. Полоски из отходов Кайдекса прекрасно для этого подходят. Если вы искусный мастер, то все прокладки будут одинаковой толщины для всех восьми блоков. Когда трубки правильно сориентированы, затяните болты. После того как сделаете одну пару, приступайте к другой.

Если вам нужны математические расчеты всего этого, то толщина прокладок это отношение между разницей второй клетки и диаметром зеркальной коробки к расстоянию между ними. Применив это отношение к длине блока (или длин плоской установочной платы, если вы делаете кулачковые крепления) вы получите идеальную толщину прокладок. Вероятно вы можете прикрепить и ориентировать установочные блоки без второй клетки всего за двадцать минут. Оставленные два дюйма трубы нужны для подстраховки во время размещения в пазах.

8.4. Крепление трубок каркаса ко второй клетке.

Существует множество способов подсоединить верхний конец трубок ко второй клетке. Самое важное требование к верхнему концу это безопасность. Слабость неприемлема. Если устройство крепления отходит в сторону – ничего не может быть хуже. Если пара защелок не выдержит и вторая клетка упадет вниз, то она может нанести серьезные повреждения, как телескопу, так и самому наблюдателю.

Не важно какой способ вы выберите, главное, чтобы телескоп собирался быстро и точно. Держите эти принципы в уме при изготовлении защелок труб для второй клетки:

1. Все каркасные трубки должны быть одинаковой длины. Если они различаются, то вам нужно будет юстировать оптику каждый раз при установке телескопа или же вам нужно будет вставлять трубки на свои определенные места. Это работает, но когда вы так делаете, каждый узнает, что вы лентяйничали, когда делали каркас.

2. Точки крепления на зеркальной коробке и второй клетке должны быть согласованными. Какое бы приспособление вы не использовали для удержания трубок в нужном положении, все должно быть сделано идентично. Здесь вы не можете быть неаккуратными. Если одна или более точек крепления на любых концах трубок отличается от остальных, то вам придется стать экспертом ночной юстировки.

8.4.1. Метод сплющивания труб.

Самый распространенный и простой способ крепления трубок на верхних концах это метод «сплющивания» (см. рис.8.10). Сделать концы каркасных трубок плоскими можно простым зажиманием. Каждая пара таких трубок короткими концами прикручивается к нижней стороне второй клети. Пара маленьких отверстий просверливается сквозь распорку клетки и через сплющенные концы и — как вы наверное уже догадались — они соединяются гайками и болтами. Главный недостаток этого метода очевиден: вы будете ронять болты на главное зеркало.

Это еще не самое худшее: ведь вам еще понадобится забираться на восьми футовую лестницу. Как вы собираетесь установить телескоп на плоских концах восьми трубок? Вы по любому не сможете сделать это в одиночку. Вам понадобится кто-то, чтобы держать вторую клетку пока вы возитесь с гайками, болтами и гаечным ключом.

Тем не менее это вполне можно сделать и вы это сделаете. Много раз. Сплющенный дизайн трубы на гайках и болтах очень безопасен и повторяем. Он также прост и дешев в изготовлении. Но все же он требует двух людей для установки. Если вы делаете вашего Добсонианца таким способом, то крепите трубки ко второй клетке наложением друг на друга. Это вполовину ускорит процесс. Поскольку в противном случае вам придется крепить каждую трубку отдельно (см. рис. 8.18).

С быстрыми зеркалами нужно меньшее наложение. Более медленное диафрагменное число значит, что треугольники, сформированные каждой парой трубок получаются уже и уже и так далее при наложении друг на друга. Довольно трудно сплющить более чем 6 дюймов трубы, особенно с трубой диаметром свыше 1 ¼-дюйма. Трубки получаются слабее и деформируются. Иногда даже ломаются. Взаимозаменяемость и повторяемость юстировки выходит за допустимые пределы. Если вы должны сплющить трубки, то мы рекомендуем сначала нагреть их пропановой горелкой. Это смягчает алюминий и помогает избежать расколов и изломов на концах.

8.4.2. Метод винтовых вставок.

Способ избежать этой дилеммы в том, чтобы прикрепить кронштейн к концам трубок, используя винтовые вставки. Затем вы можете прикрепить кронштейны к полоскам алюминия, прикрепленным внизу кольца второй клетки. Винтовые вставки это приспособления, которые выглядят как металлические зонтики, которые вы вставляете в конец трубы. В центре каждого зонтика есть винтовая втулка. Втолкните трубку в нее и она будет удерживаться.

Этот метод намного лучше тем, что вам не нужно плющить трубки. Вставки постоянно безопасно прикреплены к концам трубок. Кронштейны, затем соединяются с короткими алюминиевыми полосками внизу второй клетки. Для каркасной трубы 1 ¼-дюйма закажите в хозяйственном магазине восемь кусочков 1 ¼-дюйма длиной. Отшлифуйте острые края и закруглите их слегка во избежание повреждения кожи.

Сквозь каждую поверхность просверлите отверстия для болтов. Убедитесь, что все кронштейны одинаковы и находятся на одинаковом расстоянии, поскольку их парные отверстия на второй клетке должны точно к ним подходить. Если у вас есть друг в слесарной мастерской, дайте ему сделать восемь кронштейнов трубок с одной стороной достаточной, чтобы закрепить каждую пару наложением. Еще одна вещь. Вам может понадобиться подклинить металлические кронштейны, установленные на нижней стороне второй клетки, т.к. концы трубок лежат не ровно на ней. Это будет необходимое, если ширина зеркальной коробки и диаметр второй клети не одинаковы.

Пока что все хорошо. Вы добились удовлетворения первым двум основным требованиям к дизайну защелок, а именно безопасность и повторяемость. Сплющенная труба или имеющая винтовую вставку, оба эти дизайна безопасно соединяют вторую клетку с трубками каркаса одинакового каждый раз. Следующий шаг – сделать крепления более эффективными и исключить необходимость в инструментах таких как отвертки и гаечные ключи, что делает сборку утомительной.

Первый шаг прикрепить крепежный болт или мелкий крепежный винт постоянно к короткой алюминиевой полоске внизу второй клетки. Это значит, что меньше частей будут иметь возможность упасть. Приварить их будет лучшим вариантом. (Если вы используете алюминиевые вставки, убедитесь что используете алюминиевый болт, который будет приварен к ней). Цельнометаллическая запирающая гайка также хорошо работает, если она туго прикручена, но мы все же склонны к варианту приваривания болта к нижней части второй клетки. Вообразите себе ситуацию, когда вы разбираете ваш телескоп и обнаруживаете, что болт выскользнул, когда вы повернули до конца головку или гайку. И что вы будете делать там на верху лестницы без инструментов и только двумя руками?

А сейчас кронштейн проскальзывает в нужное отверстие с болтом и быстро крепится при помощи барашковой гайки или ручки с винтовой нарезкой. Нет необходимости в инструментах для сборки вашего большого Добсонианца. Механизм безопасен, точен и чрезвычайно эффективен. Конечно вы все-таки можете уронить барашковую гайку или ручку, но по крайней мере они больше чем просто гайка и их намного легче удержать.

8.4.3. Метод смещения кронштейна.

Следующий метод получен при рассмотрении некоторых других. Метод винтовой вставки означает соединение трубок к кронштейнам внизу второй клетки в двух отдельных точках. Вы же хотите прикрепить обе трубки в одной и той же точке и вы неожиданно сталкиваетесь со старой проблемой наложения. Вы действительно можете сделать кронштейны длиннее, но в таком случае теряется прочность.

Лучше сделать четыре пары «смещенных» кронштейнов. Этот тип защелок хорошо работает на «Самых больших» — от 30-ти до 40-дюймовых телескопах. Смещенные кронштейны почти так же легко сделать, как и обычные — разница лишь в том, что отверстие смещено в сторону. Оно смещается в сторону, поскольку короткие кронштейны можно наложить и соединить в одной точке (см. рис. 8.27).

Поскольку трубки соединены одна к другой в одной точке, силы действующие на трубки не могут согнуть или деформировать нижнее деревянное кольцо второй клетки. Структура, составленная из треугольников по своей природе прочнее и поэтому работает.

8.4.4. Метод пазов и клиньев.

Предыдущий текст описывает простые способы изготовления защелок трубок каркаса, которые безопасны, повторяемы, дешевы и просты в изготовлении и не требуют инструментов для крепления. Однако, заявлять, что эти крепления можно использовать просто одним человеком в темноте далеко от дома на верху шестифутовой лестницы это значит притягивать правду за уши. Довольно трудно одному человеку держать вторую клетку в нужном положении над трубками, размещая нужными концами над крепежными болтами и по одной затягивать ручки. Это не слишком безопасный способ на высокой лестнице в темноте. Проблема в том, что у человека только две руки и обе нужны, чтобы держать вторую клетку на месте.

В идеале же вы должны аккуратно устанавливать вторую клетку сверху на каркасные трубки в нужном положении. А затем, свободными руками прикрепить все защелки, чтобы зафиксировать клетку на месте. И для этого вам нужен подходящий установочный блок. Кончики всех восьми трубок должны аккуратно располагаться под второй клеткой без какого либо качания от ветра. Следующий метод пазов и клиньев приблизит вас к этому идеалу. Рон Рэвнберг, умный телескопостроитель из Огайо, изобрел этот драгоценный камень в 1987 году.

8.4.4.1. Изготовление пазов.

Пазы это деревянные или алюминиевые замки в которых находятся концы каркасных труб. Концы трубок никогда не сплющатся и не сломаются. Трубка просто проскальзывает в форму напоминающее перевернутое сиденье и остается там.

Красота этого метода в том, что вторая клетка может быть смело помещена наверх трубок каркаса. Трубки займут свои места. Вы можете отпустить вторую клетку из рук и она останется на месте! И ваши руки будут свободны, чтобы установить клинья на место, чтобы трубки не покинули своих мест.

Если вы хотите сделать собственные пазы из дерева, пожалуйста. Начните с расчета углов пазов. Это половина угла между трубками. Поскольку вы знаете ширину зеркальной коробки и расстояние между зеркальной коробкой и второй клеткой, тригонометрия может дать вам нужный угол. Тангенс угла равен половине ширины зеркальной коробки разделенной на расстояние между второй клеткой и зеркальной коробкой:

Для 20-дюймового f/5 телескопа противоположная сторона это половина ширины зеркальной коробки или 12 дюймов. Сторона прилегающая это расстояние между зеркальной коробкой и второй клеткой, около 68 дюймов:

.

Выберите небольшой длины 5/4 (1 дюйм толщины) клен или другое мелкозернистое дерево на примерно дюйм шире чем диаметр трубок каркаса. Возьмите тоже сверло для проделывания дыр отверстий в дереве, что вы использовали для установочных блоков, поместите заготовку на сверлильный станок и проделайте восемь отверстий под углом в 100 через доску около дюйма друг от друга.

Разделите отверстия пополам, пропустив все восемь заготовок через циркулярную пилу. Секции получатся в виде полуотверстий. Это даст вам восемь маленьких деревянных блоков с половиной отверстия в них под углом 100. Разместите блоки попарно в четырех местах по нижнему кольцу второй клетки и закрепите их столярным клеем. Подклиньте блоки немного снаружи и внутри, если это необходимо.

8.4.4.2. Изготовление клиньев.

Назначение клиньев в том, чтобы крепко держать трубки в пазах. Клинья это ни что иное, как куски материала, которые вставляются между парой трубок с болтом. Болт проходит через клин и нижнее деревянное кольцо второй клетки. По мере затягивания болта клин все крепче и крепче входит между трубками, обеспечивая их надежную фиксацию в пазу. Клинья должны быть очень крепкими.

Если вы комбинируете клин с кулачковым рычагом на болту, то механизмом становится очень легко управлять. Один человек может управиться с ней без инструментов и юстировка остается одинаковой. И нет частей которые могли бы упасть на зеркало.

Клинья можно сделать из дерева, алюминия или твердого пластика. Деревянный блок в половину толщины диаметра трубки и обрезанный по углу трубки, если необходимо. Нет необходимости делать впадину в сопряженной поверхности подходящей кривизны. Один из телескопов, что мы видели имел короткие секции 2-дюймовых трубок между трубками вместо клиньев. И все работало почти как клинья.

Дополнительное применение кулачковых рычагов может сделать сборку легче. Просто зацепите края, протолкните болт вверх через нижнее кольцо второй клетки и зафиксируйте его при помощи сцепного штыря или маленького гвоздя. Заверните кулачковый рычаг и все сделано. И вы будете уже проводить наблюдения, когда другие ищут болты и гайки в траве.

Изготовление пазов и защелок немного похоже на изготовление собственного визира. Вы можете сделать это, но если только достаточно умелы и у вас есть все необходимые инструменты, тогда вы можете посоперничать с коммерческими моделями. Однако вы можете купить готовые защелки по адресам. (см. Приложении Е).

(Назад)