Вентиляция ШК Celestron: делаем дырки на С9.25 и C11. Клеим бархат

[Евгений М.]

Итак, мужики, встречаем новый приступ графоманства.
Собственно, купив на этом АФ, в прошлом году, ШК Celestron 9.25, я сразу решил, что обязательно буду его дырявить.
Спустя год дошли руки, и дело было сделано.
А еще двумя месяцами позже, на свежем опыте, также был продырявлен и ШК С11 астроколлеги, с карбоновой трубой. Тут следует заметить, что у карбонового С11 имеются небольшие отличия в дизайне от обычных С11 и С9.25, это не только карбон вместо жести, но и, например, другая форма отливки задника.
Большая часть фоток и примеров будет базироваться на С9.25. И немного на С11. В общем "слепила из того что было".

Для чего это нужно? Мало-мальски искушенному астроному известно, что любой телескоп после выноса на улицу нуждается в отстаивании до уравнивания температуры с окружающей атмосферой. В меньшей степени это присуще малокалиберным рефракторам начального уровня, в которые в отдельных случаях можно наблюдать практически сразу; дальше идут Ньютоны, где на больших апертурах сзади зеркала ставится продувка компьютерным кулером; и наиболее привередлива здесь линейка Кассегренов: Шмидт- и особенно Максутов-Кассегрены. Где понятное дело, полностью закрытая, и зачастую крупная труба не способствует циркуляции и уравниванию температуры зеркала, мениска и внутреннего воздуха с окружающей средой. Естественно, что сие провоцирует всевозможные виды турбуленции, дрожаний и замыливания картинки, не благоприятствуя разгону тех увеличений, которые бы соответствовали полноценному задействованию апертуры инструмента.
Но одним только отстаиванием дело не ограничивается. Бывает и такая ситуация, когда термостабилизация только-только устаканилась, но после захода Солнца, или ближе к полуночи, температура резко идет вниз, и Кассегрену нужно охлаждаться снова, за чем он все равно не поспевает. Наглядно это проявилось на одной из тротуарок нашего самарского астроклуба когда рядом стояли одинаковые С9.25, только один был с дырками, а второй нет, и в первом Луна в окуляр с увеличением 76х довольно заметно струилась, а во втором, "дырявом", в окуляр 110х картинка была куда более стабильной.

[Евгений М.]

Собственно, реализаций охлаждения С9.25 (как и любого ШК/МК) может быть несколько.
Как минимум, можно выделить два типа: пассивное и активное.
При пассивном охлаждении (а именно такое было на втором С9.25), по краю задней оправы (напротив главного зеркала), и точно так же по краю передней (возле корректора) сверлится по кругу 16 отверстий с диаметром около 14 мм, которые в транспортировочном положении закрываются специально сделанными для этого сдвижными кольцами, а в наблюдательном открываются.
Плюсы такого решения - энергонезависимость, а также - естественная саморегуляция процесса. Обусловлена она тем, что при наибольшей разнице температур конвекция сквозь трубу более интенсивна, лучше способствуя ее охлаждению, а при уравнивании температур минимальна, внося наименьшие помехи в картинку. Есть, конечно и минусы: открытые незащищенные отверстия способствуют попаданию внутрь пыли, а скорость циркуляции, теоретически, не настолько высока, как с принудительным нагнетанием электровентиляторами.

Соответственно, альтернативный путь: прикрепить сбоку или сзади трубы компьютерные кулеры - вместе с фильтрами - а спереди также отверстия на вдув (или на выдув), и тоже с фильтрами. Преимущество такого решения - потенциально бОльшая скорость продувки (здесь будет уместна аналогия видеокарт с пассивным и активным охлаждением, где последние охлаждаются на порядок лучше), более аккуратный, "техн-нуаровый" вид трубы и защищенность от пыли. Но естественно, здесь требуется подводка отдельного питания, а также заметный шум от вентиляторов.


Для себя я сделал предпочтение в пользу второго способа.
Вентиляторы, кнопки и питающее гнездо было сразу решено ставить в задник трубы (не сбоку). Как минимум для эстетики решения, как максимум для того, чтобы труба исправно влезала в специально сшитую для нее сумку.
Некоторые размышления задержались на тему, в какую сторону дуть: вперед или назад, соответственно вентиляторы развернуты или на вдув, или и на выдув. В пользу "выдувного" решения было то, что теоретически тепло, генерируемое кулером, уйдет сразу в атмосферу и не будет способствовать нагреванию оптики.
В пользу же решения "на вдув" был выбор используемых корпусных фильтров и лучшая защищенность ими от пыли, и кроме того, их же удобнее периодически снимать обслуживать (крепятся они на защелках); в то же время на выдув, спереди можно поставить фильтры попроще. Также кулер не дует ледяным воздухом в лицо наблюдателю. А постоянное избыточное внутреннее давление дополнительно препятствует попаданию пыли.
Поэтому решено: дуть будем внутрь.
Даже если прикинуть генерируемое кулерами тепло через прокачиваемую массу воздуха, то выходило что-то не более 0,5* С продуцируемой ими температуры.

[Евгений М.]

Первым делом, перед началом всех работ, необходимо закупиться кулерами, фильтрами, проводами, кнопками и прочими клеммами.
Фильтры были куплены на Алиэкспрессе, кулеры в Ситилинке, остальное в основном набрал в Чип и Дипе.
На всякий случай, также стоит запастись небольшим количеством подходящей смазки (в идеале - морозостойкий Циатим-221F или аналогичная).
Итого было что приобретено электро- и прочего технического:
- 4 фильтра 40 мм (Алиэкспресс, четыре - потому что продаются парами);
- 3 кулера DEEPCOOL XFAN 40;
- фильтр сеточный (Алиэкспресс), здесь хватит одного листка 9*9 см.;
- стандартная, круглая компьютерная кнопка вкл/выкл;
- клеммы 4.8 мм под нее же;
- два стандартных корпусных питающих штекера (5,5/1,8 мм);
- два проводных штекера под них же - один прямой, второй г-образный;
- витой телефонный провод;
- кембрики диаметром 3...4 мм;
- крепежные винты М3х20 + гайки к ним же, в количестве не менее 12 штук. Для С11, ввиду большей толщины задней стенки, нужны винты М3х25. Одни взял в Автокрепеже, другие набрал в Максидоме.
Кроме того, использовались различные подручные материалы (картон, краска, шнурки-проводки, клеи, тестер и т.п.) по ходу производимых работ.

[Евгений М.]

После того, как все куплено и забрано с почты, можно приступать непосредственно к работам.

Сначала произведем подготовку по электротехнической части.
Телефонный провод укоротим пополам (слишком длинный некрасиво провиснет, а также создаст дополнительное сопротивление) и уберем с него разъемы RJ-11.
Убираем с концов провода внешнюю оболочку, пару крайних жил обрезаем совсем, а из двух оставшихся внутренних подрезаем одну чуть короче второй (учитывая их разный ход внутри клемм штекера) и зачищаем их от изоляции. Жилы тонкие, поэтому стоит зачищать спец.инструментом, либо очень аккуратно острым ножом.
Разбираем проводные штекеры. У г-образного не забудем сначала наживить на провод фиксирующую резинку. Затем подпаиваем штекеры к концам провода: прямой штекер с одного конца, с другого г-образный. Собираем штекеры. Проверяем тестером, что внутренний контакт одного конца соединяется с внутренним контактом другого, и соответственно внешний соединен с внешним.
Здесь нужно учесть, что у телефонного витого шнура получится в итоге значительное, отличное от нулевого сопротивление, от 2 до 8 Ом (в зависимости от конкретной модели и исходной длины). Поэтому данная особенность способствует тому, что кулеры будут работать не на полной мощности, что, однако, должно обеспечивать их меньшую шумность.
Забегая впоследствии, отмечу, что кулеры проверялись в морозилке -20* С, хоть и вяло, но стартовали, а в осенне-зимних полях кулеры успешно работали при температурах по крайней мере до -17* С (потому что ниже t не опускалась).

Подготовим также и корпусные штекеры, подпаяв к ним небольшие, около 10 см, отрезки подходящего провода и для дополнительной электроизоляции стянув места пайки кусочками кембрика. Противоположные концы проводов зачищаем от изоляции.
Для кнопки включения также собираем и подсоединяем провода с клеммами.
При моем расположении кнопки на С9.25 также потребовалось максимально загнуть клеммы пассатижами в сторону, т.к. в C9.25 в них впоследствии упиралась одна из лапок задника главного зеркала, что при крайних положения фокусера выдавливает кнопку наружу.
У С11 такого разлапника нет, поэтому клеммы уже можно не подгибать.

[Евгений М.]

Первое гнездо для питания штекера я подключил прямой врезкой в провод монтировки. Это удобно в т.ч. для питания других устройств, таких как солнечный фильтр Daystar Quark на небольшом рефракторе.
Для этого примерно в 10 см от оконечника, провод немного разрезается вдоль острым ножом. Затем этим же ножом аккуратная круговая обрезка изоляции, при этом надрез одной жилы делается на расстоянии от надреза другой, чтобы они не перехлестывались друг с другом, исключая замыкание между ними.

[Евгений М.]

После обрезки изоляция раздвигается, обнажая провод. На провода от штекера наживляется 2-см кусочек кембрика, затем жилы проводов захлестываются каждая на оголенные провода монтировки, и скручиваются. Проверяем тестером, что "плюс" выводится на внутреннюю клемму штекера. Если все сделано правильно, то усаживаем все кембриком.
Всю эту порезано-закрученную непотребщину можно попытаться сверху закрыть слоем кембрика большого диаметра, но мне результат не понравился, получилось гораздо аккуратнее (и - проще) сделать это с помощью черной 3М-овской изоленты.

[Евгений М.]

Теперь, когда электрика, в принципе, подготовлена, можно доставать электродрель.
Трубу для всех работ нужно обязательно разобрать. Как это сделать, описано в отдельной теме.

Первой мыслью, для аккуратности дырок, было дырявить трубу на заводе, на точном координатном станке. Однако получилось в общей сложности так, что коллега от астрономии, работающий на заводе, ушел в отпуск, это не считая сложностей установить и закрепить деталь, и в итоге труба пару месяцев провалялась просто так.
Поэтому решил трубу забрать взад, и сделать все вручную. Забегая вперед, дырки сделал за пару-тройку часов, от силы. И страшного там ничего такого нет, если делать все правильно и точно.

Загодя на стандартной фотокарточке 10*15 см был распечатан и вырезан специально размеченный шаблон. Можно сделать два-три таких шаблона, для запаса.
Шаблон ниже подходит для C9.25.
Для С11 он тоже подходит, но нужно с узкой части оставить край на 2-3 мм больше. Если же он опять не совпадет с посадкой, то найти нужную длину/ширину экспериментальным путем.

[Евгений М.]

Все отверстия делаем сначала 3,2-мм сверлом. Это нужно для того, чтобы перфорация была более быстрой и, главное, точной. Даже небольшой промах, сдвиг можно впоследствии поправить,пройдясь еще раз тонким сверлом, но с наклоном/нажимом в нужную сторону.

Полностью разобранный - без диагонали и без ручки - задник трубы кладем на ровную поверхность и подпираем обычной мебельной доской стандартной (16 мм) толщины (либо подходящий столярный стол). Доска должна способствовать горизонтальному расположению задника, с учетом выпирающей посадки под диагональ, и с другой стороны принимать на себя сверло при окончании перфорации. Далее, в место куда будем дрелить, закладываем шаблон.
По перекрестьям шаблона неглубоко присверливаем лунки. Смотрим, насколько ровно все получилось, и при необходимости, досверливаем в нужную сторону.
После этого начинаем дырявить насквозь, держа направление сверла и дрели точно вертикально и перпендикулярно поверхности задника. После каждых 2...4 сделанных отверстий собираем стружку пылесосом. Стружку нужно собирать как в корзине задника, так и на доске под ним, дабы избегать возможности царапин и нарушения декоративных свойств.

[Евгений М.]

После того, как трехмиллиметровые дырки сделаны, меняем сверло на 8 мм, и делаем вентиляционные отверстия. Также не забываем по ходу работ через каждые два новых отверстия собирать стружку пылесосом.

[Евгений М.]

Сверлим дырки для кнопки и штекера, начать сверловку можно тем же 3,2-мм сверлом; затем досверливаем крупными.
Под гнездо питания берем сверло на два-три миллиметра больше, чем посадочный диаметр штекера. Месторасположение гнезда выбираем со стороны ручки с ластохвостом, так питающий провод от монтировки будет максимально коротким.

[Евгений М.]

И делаем отверстие под кнопку включения, которое берем сверлом равным посадочному диаметру кнопки (в моем случае это 20 мм).

[Евгений М.]

После того, как все просверлили, все крупные (8+ мм.) отверстия проходим с помощью полукруглого надфиля, круглого напильника и т.п., зачищая их от заусенцев.
В конце собираем остатки стружки пылесосом, а если прилипла к смазке - моем задник проточной водой.

Теперь сверлим отверстия на передней оправе трубы. Разметку под них я сделал с помощью малярной ленты. Отверстия так же под 8-мм, и разметка на С9.25 получилась 40 мм от наружного края, а по диаметру шаг 47,5 мм, обязательно синхронизируя его с расположенными на этой линии винтами крепления оправы. Таким образом всего по диаметру получалось 15 дырок, но в итоге половину меток я решил не сверлить, ограничившись только 9-ю. Помимо экономии времени, передние отверстия распределились равномерно по всему диаметру оправы.

[Евгений М.]

Отверстия также берем сначала 3,2-мм. сверлом, но сверлим сразу насквозь. Труба при этом лежит на боку, а дрель прижимается сверху, строго вертикально. Вторым этапом, по всем отверстиям финально проходимся 8-мм сверлом. По ходу, и по окончанию работ, также зачищаем заусенцы на отверстиях и собираем стружку пылесосом. Но мыть трубу здесь необходимости нет, стружки здесь меньше, как и отсутствует смазка, к которой стружка эта могла бы прилипнуть.

[Евгений М.]

Впоследствии, для улучшения декоративных и антибликовых свойств, крупные отверстия закрасим черной краской. Удобнее всего это сделать обычной кисточкой для рисования. Краску, необязательно в таре, можно взять и в баллончике, распылив ее лужицу на подходящем куске газеты.
Для ускорения работ по подсыханию, можно подсушить все обычным феном, или отложить работы с перерывом на пару-тройку часов, если краска быстросохнущая.

[Евгений М.]

Пока все сохнет, я распечатал и вырезал на той же 10-15 см. фотокарточке 6 прокладок - под 3 кулера и под 3 фильтра. На самом деле их стоит напечатать побольше, на случай, если что-то получится неудачно или неаккуратно. Отверстия под крепежные винты по углам прокладки я, не заморачиваясь, делал той же трехмиллиметровой дрелью на доске. Затем прокладки вырезались - по контуру обычными ножницами, по внутреннему кругу - загнутыми (можно и простыми) маникюрными. После вырезки, подкрасил прокладки черной тушью (и/или обычным перманентным маркером) и подсушил.

[Евгений М.]

Теперь можно наклеить фильтры на выходных отверстиях в оправе корректора. Размер фильтров был заказан 9*9 см. Поэтому его удобно было нарезать кусочками по 1,2*3 см.
Каждому кусочку, прогонкой об ноготь или об край стола, придается кривизна под внутреннюю окружность оправы.

[Евгений М.]

Затем, взяв такой мини-фильтр за центр, наносим на оба его края по капле клея Момент-Кристалл, и прижимаем, фиксируем его на 20-40 секунд поверх отверстия с внутренней стороны корректора. И так проходимся по кругу, по всем 9 дыркам. Это на С9.25.
На C11 же под оправой по краю трубы проходили крепежные скобы. Сответственно, сняв эти скобы, подсунул под них кусочки фильтра ~8*1,2 см, и притянул скобами обратно. Таким образом закрыв фильтрами  отверстия по краю скоб. На остальных отверстиях, где скоб рядом не было, фильтры подклеивались по тому же принципу, что на С9.25. А всего на С11 получилось 12 отверстий.

[Евгений М.]

Возвращаемся к заднику трубы.
Пришло время закрепить питающий штекер. Один из важных моментов - полная электрическая его изоляция от корпуса задника. Это нужно во избежание коротких замыканий и других рисков. В моем случае оказалось, что неизолированный штекер при одновременном включении монтировки и охлаждения моментально сжигал 5-амперный предохранитель в прикуривательном штекере провода питания монтировки.

Можно распечатать на 3D принтере подходящую под диаметр прокладочную втулку, которая бы вставлялась в отверстие задника, и в которую, в свою очередь, закручивался бы штекер.

Я же сделал колечко из бумаги/картона, например из той же фотокарточки, при этом толщину и диаметр его подобрал так, чтобы штекер входил в посадочное гнездо с натягом.
Для этого вырезал полоску шириной около 11 мм, затем эту полоску навивал на сверло подходящего диаметра до нужной толщины, лишнее обрезал. Полоску тоже покрасил в черный цвет - тушью или маркером, и высушил.
После подсушивания на полоску нанес универсальный клей марки Момент-88 (можно аналогичный ему в данном случае Момент-1), и с навивом на то же сверло, доклеил, получив нужную мне втулку. Это кольцо-втулку вставил в отверстие задника, так, чтобы оба края ее, с внешней стороны, выходили хотя бы на 2 мм над поверхностью, чтобы не давать замыкаться штекеру на корпус. И в нее же с натягом, руками ввернул этот штекер. Следует при этом избегать закручивания штекера пассатижами, т.к. легко нанести ненужные чиркаши на поверхность, портя косметический вид.
Если бы втулка получилась слишком тугой или слабой, тогда соответственно нужно срезать лишний слой бумаги, а в противном случае - нарастить.
Чтобы на будущее еще надежнее зафиксировать втулку, изнутри задника закапал ее суперклеем.

[Евгений М.]

Теперь время доставать кулеры, фильтры и крепежные винты к ним. У кулеров срежем все разъемы, оставив максимальную длину проводов (красный и черный), но желтый провод (отвечающий за мониторинг оборотов), срежем совсем, чтобы не мешался. Его, кстати, можно использовать для подводки питания для корпусных штекеров и кнопки, в самом начале, выше.
Разбираем фильтр, отделив его съемную крышку и сам фильтрующий элемент. Наживляем крепежные винты на корпус фильтра и на вырезанную ранее картонную прокладку. Собранную конструкцию пропускаем через крепежные отверстия задника. Перевернув задник, и подперев снизу той же доской, наживляем на продетые винты сначала прокладку, затем кулер. Кулер при этом нужно ориентировать "вверх ногами", не забывая о том, что у нас он должен будет работать на вдув. Вывод проводов кулера также при этом ориентируется внутрь, к морковке.
Ставим и затягиваем гайки.

[Евгений М.]

Вставляем также кнопку включения/выключения.