Главная > Документ


АСТРОНОМИЧЕСКИЙ БИНОКУЛЯР

В любительских астрономических журналах периодически появляются публикации о наблюдениях в различные бинокулярные инструменты. О преимуществах визуальных наблюдений двумя глазами сказано много и вряд ли стоит на этом останавливаться (если кто - то не знает об этом, или хочет освежить сведения, прочтите в ";Звездочете"; № 11 за 1996 год перевод статьи Л.Кейна ";Смотри в оба";). Область моих интересов в астрономии довольно узкая: визуальные наблюдения всех туманных объектов в любые инструменты. Для этого у меня есть определенные условия: дачный участок в 144 км от Москвы с чистым и не засвеченным небом, и о бинокулярных наблюдениях я знаю не понаслышке. У меня есть прекрасные инструменты: бинокль 15х60 Загорского оптико-механического завода и 80-мм бинокуляр с увеличениями 20x и 40x Народного предприятия ";Карл Цейс - Йена";. Оба инструмента установлены на удобных и эргономичных штативах и наблюдения в них доставляют большое удовольствие. Об этих инструментах я рассказывал в ";Звездочете"; № 6 за 1994 год. Но, после наблюдений в 300-мм Ньютон и 150-мм Ньютон с 2-х линзовым корректором, диаметр этих инструментов показался мне слишком мал. Хотелось посмотреть знакомые объекты в более мощный бинокуляр, причем с хорошим качеством изображения. Для этого я спроектировал и построил бинокуляр из двух классических Ньютонов с диаметром зеркал 156 мм и относительным отверстием 1/7. Комплекты оптики для них изготовлены на одном шлифовальнике и полировальнике, поэтому разница фокусных расстояний не превышает 1.5 мм, хотя следует сказать, что разница увеличений труб бинокуляра не более 2% вполне допустима. Причем совершенно безразлично, за счет чего получается эта разница, из-за разницы фокусных расстояний зеркал или окуляров. Поскольку окуляры мы берем, как правило, готовые и повлиять на точность их фокусных расстояний мы не можем, то сделать одинаковые зеркала вполне можно, и эту возможность надо использовать. Для изготовления бинокуляра система Ньютона очень удобна. Достаточно соединить параллельно два одинаковых телескопа, установить в окулярной части два дополнительных зеркала, для направления лучей параллельно главным трубам и добавить приспособления для сведения изображений. Свести изображения можно только в двух положениях: либо окуляры направлены в сторону объекта наблюдений, либо в противоположную сторону, то есть наблюдатель стоит к объекту затылком или лицом, но в любом случае голова его находится между труб. Так как при наблюдениях голову удобней наклонять вниз, чем поднимать кверху, да и установку сделать можно и проще и легче, я остановился на первом варианте расположения окуляров.

Весь прибор изготовлен из фанеры разной толщины, это доступный и технологичный материал. Для удобства переноски к месту наблюдений и обратно бинокуляр разбирается на две большие части: 1) трубы, соединенные в единую конструкцию перемычкой, сделанной в виде короба особой конструкции и 2) вращающуюся вдоль горизонта тумбу с платформой и основанием. Трубы сделаны квадратного сечения, так как на плоскости удобнее крепить окулярный узел и трубы к перемычке болтами. В местах установки главного и вторичного зеркал и в местах крепления труб к перемычке вставлены дополнительные перегородки, выполняющие роль диафрагм и увеличивающие жесткость трубы. Окулярная стенка трубы и та, которая крепится к перемычке, сделана из 10 мм фанеры, боковые стенки - из 8 мм, а крышки - из 6 мм. Крышки ставились на место после того, как внутренние поверхности труб были покрашены черной матовой краской. Для установки оптики, к передней и задней перегородкам винтами прикреплены дюралевые пластины с резьбовыми отверстиями, а к ним в свою очередь, крепятся оправы главного и вторичного зеркал в строго фиксированном положении, каждое на свое место. Окулярные узлы так же ставятся на установочные пластины.



Оптика бинокуляра также разделена на отдельные узлы: узел главного зеркала, узел вторичного зеркала и окулярный узел (естественно, все в двух экземплярах). Узел главного зеркала - это оправа с юстировочными приспособлениями и вклеенным главным зеркалом. На оправе имеются три равноудаленных отверстия с зенковкой и пазом, заканчивающимся отверстием, через которое свободно проходят потайные головки крепежных винтов. При установке главного зеркала на трубу, оправа надевается на винты, поворачивается до упора вправо на правой трубе и влево на левой трубе и надежно фиксируется винтами в зенковке всегда в одном и том же положении. Узел вторичного зеркала, сделанный в виде кольца с растяжками и оправой вторичного зеркала с юстировочными приспособлениями, устанавливается всегда в одном и том же положении на небольшие штифты и крепится винтами. Окулярный узел устанавливается всегда в одном и том же положении, аналогично оправе главного зеркала. Все юстировочные приспособления жесткие и после юстировки прибора надежно фиксируются. Юстируются трубы обычным способом, но без последнего вспомогательного зеркала. Последнее зеркало вклеено в дюралевую призму с окуляром. В сущности, это обычная зенитпризма, соединенная в одну деталь с окулярной втулкой. После юстировки труб изображение сводится приспособлениями, крепящими трубы к перемычке и позволяющими в небольших пределах перемещать трубы относительно друг друга во взаимно перпендикулярных направлениях винтами микроподачи. Конструкция приспособлений оказалась настолько удачной, что при первой же сборке бинокуляра сведение изображений заняло у меня не более 10 минут. Только тогда я понял, что труд, затраченный на изготовление прибора, не пропал даром, а до этого меня не покидало сомнение - удастся ли свести изображение, ведь это был мой первый опыт изготовления бинокулярного телескопа. После сведения изображений положение труб надежно фиксируется зажимными гайками. Чтобы не усложнять конструкцию окулярной части, я сделал расстояние между окулярами под себя, но его можно изменять, меняя строго одинаково расстояние между призмами и трубами, и, соответственно, меняя, на ту же величину, и положение окуляров. Окуляры используются с одинаковым отрезком, поэтому для фокусировки они перемещаются во втулках на трении на небольшую величину(± 4 диоптрии от положения для нормального глаза при фокусном расстоянии окуляра 18 мм.). На передние концы труб надеваются легкие бленды, чтобы струи теплого воздуха от наблюдателя не сильно портили изображение. 

Как уже говорилось, голова наблюдателя при наблюдениях оказывается между труб и, конструктивно, расстояние между трубами определяет ширину перемычки и не может быть меньше 260 - 280 мм с учетом размера головы наблюдателя в шапке или капюшоне. Оно же определяет и вынос изображения за пределы трубы (D ). Вынос изображения в бинокуляре по необходимости больше, чем в обычном Ньютоне, так как надо добавить третье зеркало, и здесь можно пойти двумя путями. Сделать вторичное зеркало больше 1/3 диаметра главного зеркала, чтобы перехватить весь пучок света от главного зеркала и заметно испортить качество изображения, или сделать вторичное зеркало “нормального” размера, допустив тем самым, виньетирование, что вызовет небольшое потемнение края поля и практически не скажется на качестве изображения. Я пошел вторым путем, тем более, что при визуальных наблюдениях (для чего и предназначен бинокуляр) небольшое потемнение края поля практически не заметно.

Конструктивная особенность перемычки состоит в том, что она сделана в виде вилки с перемычкой равной высоте консолей и траверзой в форме параллелепипеда. Размеры перемычки позволили установить кольца, составляющие горизонтальную ось установки, на внутренние стороны консолей, а втулки из фторопласта - на тумбу. Получилась как бы установка Добсона - наоборот: вокруг горизонтальной оси вращается вилка, правда несущая на себе две трубы. Такая конструкция позволила отказаться от традиционной вилки. Тумба - конструкция замкнутая, поэтому ее жесткость намного больше, чем у вилки, а габариты и материалоемкость намного меньше. Для увеличения диаметра платформы вертикальной оси тумба выполнена трапецеидальной формы и заканчивается круглой платформой. Платформа тумбы вращается на фторопластовых шайбах, выполняющих роль подшипников скольжения, установленных в равноудаленных точках окружности верхней стороны платформы основания.

Почему я все время подчеркиваю жесткую фиксацию и одно и то же положение оптических деталей? Дело в том, что наблюдать с этим прибором я, естественно предполагал на даче, а это значит, что его можно там держать без оптики (на “деревяшки” никто не позарится), а оптику надо прятать отдельно. Поэтому перед наблюдениями оптику надо поставить на место, а после наблюдений - снять. И если она не будет после этих манипуляций занимать строго определенное положение, то перед каждым наблюдением придется прибор юстировать, и времени может не хватить на сами наблюдения. Если бы не это обстоятельство, то бинокуляр можно бы было сделать намного проще и быстрее, но такой прибор можно держать только дома в Москве, где он в общем - то и не нужен.

Для хранения и транспортировки оптики я сделал фанерный ящик. В ящике для оптики сделаны копии посадочных мест бинокуляра, и каждый оптический узел надежно крепится на свое место, точно так же, как и на бинокуляре. Поэтому при транспортировке оптика не боится тряски и надежно защищена от механических повреждений. Для защиты от влаги и плесени ящик покрыт несколькими слоями пинотекса.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. И методы их наблюдений

    Документ
    ... только применяется в биноклях и бинокулярах. В одну половинку вы видите ... эту категорию входят: бинокли, бинокуляры, зрительные трубы,средние телескопы ... инструментальной базой, звездными атласами, астрономическими астроматериалами. 4.Создание печатного ...
  2. Рассказ
    ... меня стебельчатые глаза, как два бинокуляра, и какая-то не вполне ... к Вдагу, нутристы предпочитали удалиться. А эта астрономическая альтернатива в свою очередь определялась житейскими ... меня стебельчатые глаза, как два бинокуляра, и какая-то не вполне ...
  3. 022000 62 «экология и природопользование»

    Основная образовательная программа
    ... общей трудоемкости или 27 астрономическим часам. Трудоемкость всех видов ... учебной практике Методики работы с бинокуляром, определителем растений, сбора и ... геоботанического описания. Методы работы с бинокуляром, определителем растений, сбора и ...
  4. Номер внутривузовской регистрации Основная образовательная программа Направление подготовки 022000

    Основная образовательная программа
    ... общей трудоемкости или 27 астрономическим часам. Трудоемкость всех видов ... учебной практике Методики работы с бинокуляром, определителем растений, сбора и ... геоботанического описания. Методы работы с бинокуляром, определителем растений, сбора и ...
  5. В е с т н и к ассоциации планетариев россии и евро-азиатского

    Документ
    ... ее популяризации, совершенствованию астрономического образования. Астрономическое образование способствует привлечению талантливой ... кафедре улучшилось, добавилась астрономическая площадка и наблюдательная техника: бинокуляры, ТЗК, приобретены цветной ...

Другие похожие документы..