Сферическая экваториальная монтировка. Концепт.

[alex AMK]

При проектировании подобных монтировок, которую предложил автор темы, помимо жёсткости конструкции, обеспечения плавности перемещения и других требований, нужно ещё учитывать тот факт, что для соблюдения балансировки виртуальной тубы, радиусы всех этих дуг получаются слишком большими и может получиться так, что окуляр телескопа в некоторых положениях "тубы" окажется недоступным для наблюдателя.
Как только начинаешь примерять свежеиспечённый концепт к реально имеющейся оптике с реальным фокусным расстоянием и диаметром, к реальному фокусеру с его весом с окулярами, так сразу начинают вылезать невидимые ранее проблемы. Проверено на собственном опыте.

так а если электро-механические гироскопы (не путать с ардуиновскими) установить ? у вас и балансировка появится и  мертвых углов не будет . Если  игрушка "Неваляшка" (мож кто помнит были такие) всегда в вертикальное положение возвращалась то гироскопы обеспечат нужный угол и равновесие

[INPan]

Почитал ещё раз, кажется автор предлагает реализовать обычный split ring telescope mount. Но если уж речь о концепте, то вот, трёхосная монтировка: http://daisyhill.net/steve/pointing-equations-for-the-alt-alt-az-mount/

  А вот пример практической реализации.

Вот это другое дело! Тут даже мне кажется и Az не нужен. Третья ось лишняя. Преимущество её в том, что зенитная область доступна для наблюдений, чем не может похвастать обычная Alt-Az монтировка. Слабодоступными остаются только две противолежащие зоны у самого горизонта. А введение третьей оси Az избавляет и от этого недостатка, но усложняет систему.
Но и у этой монтировки есть свой недостаток. Если не предусмотреть возможность вращения трубы вокруг оптической оси, то в большинстве положений трубы окуляр окажется в очень неудобном для наблюдателя положении.

[INPan]

При проектировании подобных монтировок, которую предложил автор темы, помимо жёсткости конструкции, обеспечения плавности перемещения и других требований, нужно ещё учитывать тот факт, что для соблюдения балансировки виртуальной тубы, радиусы всех этих дуг получаются слишком большими и может получиться так, что окуляр телескопа в некоторых положениях "тубы" окажется недоступным для наблюдателя.
Как только начинаешь примерять свежеиспечённый концепт к реально имеющейся оптике с реальным фокусным расстоянием и диаметром, к реальному фокусеру с его весом с окулярами, так сразу начинают вылезать невидимые ранее проблемы. Проверено на собственном опыте.

так а если электро-механические гироскопы (не путать с ардуиновскими) установить ? у вас и балансировка появится и  мертвых углов не будет . Если  игрушка "Неваляшка" (мож кто помнит были такие) всегда в вертикальное положение возвращалась то гироскопы обеспечат нужный угол и равновесие

Можно и гироскопы поставить, только где их взять? У нас любительская конструкция а не профессиональная, так что думаю не стоит углубляться в область фантастики.

[Serj]

Но и у этой монтировки есть свой недостаток. Если не предусмотреть возможность вращения трубы вокруг оптической оси, то в большинстве положений трубы окуляр окажется в очень неудобном для наблюдателя положении.

Так есть выбор - либо быстролёты снимаем, либо фиксированный угол наклона окуляра. Скачайте симулятор, не пожалеете! Я залип.

[библиограф]

так а если электро-механические гироскопы (не путать с ардуиновскими) установить ? у вас и балансировка появится и  мертвых углов не будет

Забыли про вибрации - они будут заметны при больших увеличениях!
Бинокли с гиростабилизацией есть
https://www.all4shooters.com/ru/strelba/optika/BSV-optika/
Гироскопически стабилизированный бильярдный стол на круизном лайнере
http://video.bigmir.net/show/292601-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol-plavayushchii_bilyardnyi_stol/

[Serj]

Гироскопически стабилизированный бильярдный стол на круизном лайнере

Тогда вообще нафиг монтировку - гексапод, и всех делов!

[INPan]

Но и у этой монтировки есть свой недостаток. Если не предусмотреть возможность вращения трубы вокруг оптической оси, то в большинстве положений трубы окуляр окажется в очень неудобном для наблюдателя положении.

Так есть выбор - либо быстролёты снимаем, либо фиксированный угол наклона окуляра. Скачайте симулятор, не пожалеете! Я залип.

Какой симулятор? Что такое быстролёты?

[библиограф]

 Вот этот:
http://threeaxis.sourceforge.net/simulator.html
Быстролеты  - спутники, по-нашему

[p.v.]

Приведенная картинка из Сикорука реализована по ссылке в первых комментах к теме. У неё часовая ось сделана Т-образным диском,  ось склонения обычная. Т.е. это классическая вилка.  Повторюсь - то, что я предложил, это вилка с осью склонений, выродившейся в круг. Конструкция принципиально другая. Про неваляшек и гироскопы тут не в тему. Ставьте энкодеры и простой роликовый привод обода + гид и проблемы нет. Устойчивость у конструкции будет явно с запасом, если она хотя бы грубо уравновешена и сделана не из бумаги. Тут  получается пространственная ферма, а не плоские гнущиеся листы дисков.
Про неудобство с доступом в визуале написал сразу. Мне ближе астрофото, тогда это будет не важно - лишь бы камера встала. Обзор на восток и запад получается с запасом, но не 360грд., перекладка для северных областей понадобится.

[INPan]

Вот этот:
http://threeaxis.sourceforge.net/simulator.html

Интересная игрушка! Спасибо!
Ага, стало быть третья ось нужна для деротации поля, ну или для того, чтобы окуляр выставить в удобное положение.

[библиограф]

Тут  получается пространственная ферма, а не плоские гнущиеся листы дисков.

А вот это ещё вопрос, насколько ферма будет гнуться. Жесткость диска (при неизменной толщине)
будет падать в кубической зависимости от диаметра. При больших диаметрах получается очень громоздко!

[ekvi]

Имеем две пары вложенных друг в друга кругов-направляющих. Сами круги можно выполнить из жесткой фанеры с обшивкой края мет. лентой. Внешние параллельные круги расположены в плоскости небесного экватора и жестко закреплены в шарнирах на некой основе с наклоном по широте места. Внутренние параллельные круги свободно вращаются  в перпендикулярной плоскости внутри первых.

По сути, это - карданная подвеска на полярной оси. Одна ось здесь лишняя.
Целесообразнее ферма = полярной оси, плюс ось склонений. Но этот вариант хорош для стационарного телескопа, не для мобильного.
Шаровые опоры абстрактно красивы, а на практике годятся лишь для игрушечного визуала, для астрографа на такой монтировке пятно в пиксель не вогнать.

[INPan]

Тут  получается пространственная ферма, а не плоские гнущиеся листы дисков.

А вот это ещё вопрос, насколько ферма будет гнуться. Жесткость диска (при неизменной толщине)
будет падать в кубической зависимости от диаметра. При больших диаметрах получается очень громоздко!

Вот и я о том же.
А ещё по схеме не совсем понятно, как всё это конструктивно должно выглядеть. Словесное описание не поможет.
Это как раз тот вариант, когда понять можно только один раз увидев.

[p.v.]

Целесообразнее ферма = полярной оси, плюс ось склонений.

Имеется ввиду 5м Паломарский телескоп в Mount Wilson? Там(?) полярная ось в виде рамы с опорой на 2-х основаниях, внутри опоры на оси склонений подвешена ферма трубы. Про это? Не тот случай.

А ещё по схеме не совсем понятно, как всё это конструктивно должно выглядеть. Словесное описание не поможет.

У меня пока нет планов на подобные конструкции. Но, имея, скажем, комплект Ньютона от 14", я бы задумался. Добсон не вариант из за вращения поля.

[INPan]

Если даже не особо углубляться в конструкцию и просто прикинуть габариты...
Возьмём к примеру зеркало 500мм с не самым длинным фокусом, ну пусть 2 метра. Одно только зеркало весит 20кг! Плюс разгрузка и оправа с юстировочными винтами. Итого где-то 25кг. А ещё ферма, диагональ, паук и фокусер с окуляром и искателем. Тут все 40 набегут. И всю эту конструкцию Вы собираетесь водрузить в огромного диаметра кольца? В кольца, которые ещё не понятно как должны скользить друг по другу, при чём очень плавно и прецизионно, Вы ж астрофото собираетесь на этом снимать.
Объясню почему кольца огромные. Имеется реальный 20" ультралайт-добсон. так вот Alt-дуги, обеспечивающие равновесие у него имеют радиус 70см. У Вас они будут гораздо больше в целях обеспечения жёсткости и грузоподъёмности, плюс вложенность одних кругов в другие. Вот и выходим мы на радиус 1 метр. Стало быть в собранном состоянии это будет огромный двухметровый шар-астролябия.
Вот как-то так.
Нет, я не отговариваю, я просто хочу сказать, что любой концепт будет считаться концептом только тогда, когда помимо идеи есть ещё и чёткое представление о конструкции, её габаритах и прочих довольно строгих требованиях, которым должна соответствовать идея.

[INPan]

Добсон не вариант из за вращения поля.

Уже даже профессионалы постепенно уходят от экваториала. Не столько по причине громоздкости, сколько по причине стоимости. Посмотрите, что нагородили американцы для своего 5-метрового телескопа. И возьмите наш 6-метровый БТА который в разы компактнее. Но проблема в том, что когда делали Паломарский телескоп, компьютеров ещё не было, а 30 лет спустя они уже были даже в СССР. Вот и сделали БТА с деротатором поля. Стена из огромных шкафов легко справлялась с этой математической задачей. С тех пор все большие телескопы делают азимутальными.
То же самое ждёт и любительские телескопы. Экваториальные монтировки для больших любительских аппаратов скоро умрут.
Все они будут азимуталами с деротарорами поля. А эти самые деротаторы даже уже делать не надо, можно просто купить.

[p.v.]

Про деротаторы согласен полностью, про отмирание экваториалов не согласен. Люди тратят десятки тысяч $ на приличные экваториальные монтировки. Что им мешает за меньшие деньги взять деротатор и прыгать от радости вокруг азумутала?
Про радиус в 1м. Ну зачем бросаться в крайности? На моем ньютоне 10" https://fotki.yandex.ru/next/users/ea-trifonoff/album/429616/view/1350787 центр тяжести трубы лежит в р-не 1/3 ее длины от нижнего края. Убрать стальную трубу и заменить ее на воздушную уравновешенную ферму (диск склонений в данном случае) - центр тяжести будет на 1/4-й длины трубы с нижнего конца. Это и есть центр сферы. Далее, длина трубы 1,12м при апертуре 250мм. Таким образом, можно считать, что диаметр внутреннего круга составит 1/2 от 1,12м или 0,66м или 2,5d. Диаметр внешнего (часового круга будет больше, например, на 10 см. И составит 76 см, что составляет 3d. Это примерный расчет для f/4,7.Если взять f/3 получим меньший вынос фокуса за сферу при тех же размерах сферы.

Имея зеркало 20" получаем габариты сферы в 1,5м диаметром при фокусе в 2м. 0,5-0,6м фермы будет торчать спереди. Добсон будет не меньше,а про немца и говорить не стоит. Он будет весить пол тонны.

Это примитивные прикидки. Если подойти к делу более осмысленно и переместить все навесное оборудование в заднюю часть, как-то - гид, ред дот, искатели, холодильники и пр, то есть утяжелить заднюю часть - радиус уменьшится.
Я бы пошел другим путем в расчетах. Имея d=20", определил бы, что эти 20"+2" есть расстояние между хордами часового круга и вписал бы их в минимально допустимый диаметр, для достижения равновесия. Не думаю,что он будет больше 2d. Как то так.
Конретные расчеты системы имеет смысл производить под конкретно имеющийся комплект оптики и технологии изготовления монтировки.
Если использовать фанеру - один вариант, если титан/алюминий - другой. Но принцип примерно один и тот же.

[ysdanko]

Вот и выходим мы на радиус 1 метр. Стало быть в собранном состоянии это будет огромный двухметровый шар-астролябия.

Потом возникнет желание, как то "урезать" эту астролябию и ТС в конце-концов придет к Добу на экваториальной платформе 

[ekvi]

Имеется ввиду 5м Паломарский телескоп в Mount Wilson?

Да, если в паломарской монтировке заменить опорную дугу на осевой подшипник.

[INPan]

Все эти расчёты очень приблизительны. Когда начинается реальное проектирование, всплывает суровая правда. Очень хочется, чтобы у Вас всё получилось. Готов помочь в 3D-моделировании Вашего концепта, но очень плохо себе представляю конструкцию. По Вашей схеме к сожалению всё как-то расплывчато.
Az-кольца должны быть разомкнуты чтобы труба могла  наклоняться ниже небесного экватора. Так? В таком случае как и на что будут опираться Az-кольца? При повороте вокруг полярной оси этот разрыв обязательно попадёт на одну из опор. И что будет тогда?
В общем нет концепта... или я что-то не понимаю.