Dobsonian Revolution

[Pluto]

>>При таком устройстве понадобится еще и шестерня или часть шестерни на полярной оси в паре с червяком и редуктором…

Анатолий, мне кажется,  что Вы не совсем правильно представляете принцип работы экваториальной платформы, т.к. это чисто любительская фенечка. Нет там червяков и конструктивно выделенной полярной оси.

Подробнее об устройстве и принципе работы экваториальной платформы можно посмотреть здесь:
http://www.starastronomy.org/Library/Platform/eqplat1.html

[Анатолий Волчков]

Ну какая разница, червяк соит или иная конструкция для уменьшения скорости вращения мотора и передачи момента вращения телскопу? Про червяк я сказал вообще, имея в виду любое устройство для привода полярной оси с постоянной скоростью.

Взамен червячной пары в таком устройстве нужен редуктор и хорошо изготовленная деталь с точной конусной внутренней поверхностью. Причем установка этой конусной детали тоже непростая операция, так как требуется сохранить постоянство расстояния от оси вращения до приводного ролика. Эллиптичность и биения при вращении тут недопустимы,что делает эту систему достаточно дорогой ввиду прецизионности изготовления и сборки.

Если же отказаться от большой точности установки, потребуется корректировка скорости вращения мотора, что все равно потребует компьютера или постоянного вмешательства оператора.

Самое простое - рычаг с плоской шлифованной поверхностью, прикрепленный к телескопу на оси и толкающий винт, приводимый в движение шаговым двигателем, а мозги перенести в компьютер. Эти мозги и компенсируют все неточности и особенности привода. Проще вроде не придумано.

[Pluto]

Позволю себе не согласиться с Вами.
Будем исходить из того, что Добсон – чисто визуальный инструмент и астрофотография с ним это скорее экстремальный спорт, поэтому особых требований к качеству ведения предъявлять не стоит. Наличие пульта ручной коррективки привода необходимо и никаких проблем не вызывает, коррекции проводятся редко (это не гидирование в астрофотографии, где опретор ловит секундные смещения звезды с креста).
Ваша конструкция не так проста, как Вы ее описываете (хотя, конечно, вполне реализуема).
Ее недостатки:
-   наличие двух приводов вместо одного.
-   необходимость калибровки перед наблюдениями по опорным звездам, возможно ее придется повоторять при наведении на каждый новый объект, т.к. строгая перпендикулярность осей в Добсоне вещь необязательная.
-   необходимость механизма, обеспечивающего переход от режима слежения к ручному наведению и т.п. (тормоза, хомуты и т.п.)
-   вращение поля зрения, хотя для визуальных наблюдений это не очень важно
-   плавность движения в подобной системе довольно трудно достичь, т.к. Добсоны снабжены подшипниками скольжения, неизбежны толчки и гистерезисные явления
-   установка этой системы на телескоп потребует его существенной доработки
-   использование компьютера для ведения Добсоном восторга у меня не вызывает и представляется чудовищным решением, этакое забивание микроскопом гвоздей. Кроме того, не у всех есть КПК и ноутбуки, так что использование этой системы на выезде окажется под вопросом.
-   точность ведения получиться вовсе не “компьютерной”, т.к. будет определяться в основном ошибками установки и погрешностями механики (как и у всякой разомкнутой системы слежения), т.е. явного приемущества по сравнению с простыми электронными схемами не получится и все равно потребуется ручное вмешательство оператора

Экваториальная платформа – совершенно независима от телескопа и представляет собой относительно компактное устройство, требующее только подведение напряжения питания (хотя возожен вариант с питанием от батарей, установленных на борту платформы). Вы можете просто поставить на нее ЛЮБОЙ Добсон (точнее любой телескоп) и она будет работать. Ручное наведение на объекты не требует никаких дополнительных операций и совершенно не влияет на работу платформы. Единственный недостаток – ограниченное время работы (десятки минут), после чего ее придется “перезаряжать”, т.е. возвращать приводной механизм в исходное положения.

[Анатолий Волчков]

Это некорректное сравнение. Если Вы рассматриваете экваториальный добсон, то нужно рассматривать работу в этом случае обоих типов приводов, а не чисто горизонтальную, с двумя осями вращения для шаговика, и эаваториальную с одной осью и с синхронным мотором. Сравнивать нужно однородные объекты.

Зато компьютерная система управления справится как с одноосным слежением, так и с двухосным. Задача учета ошибок установки телескопа в компьютерной схеме решается довольно просто как в одноосном ведении, так и в двухосном предварительной калибровкой монтировок, а вот при использовании синхронного мотора со стабилизаторм - нет, причем ни в одной из двух типов установок!

[Pluto]

Честно говоря, не понял вашего последнего сообщения. О каких однородных объектах идет речь? Мы сравниваем два разных решения одной технической проблемы.

Все же проясню свою позицию.
Речь шла о том, как обеспечить любительский визуальный Добсон часовым приводом для удобства наблюдений с большими увеличениями. Я утверждаю, что экваториальная платформа (в любительских условиях) наиболее простое и изящное решение. Установка на Добсон компьютерой системы слежения по двум осям – нерациональное решение проблемы, которое, кстати, не имеет никаких приемуществ по точности по причинам, указанным мною выше.
Не обязательно зацикливаться на синхронном двигателе, можно применить любой другой тип (шаговый, ДПТ и т.д.). Главное, что стабильность скорости легко обеспечивается простыми, известными схемотехническими решениями (без применения процессоров и компьютеров). А вопрос точности механики придется решать в обоих случаях. Думаю, что в случае экваториальной платформы он решается проще, т.к. телескоп фактически не связан с приводом, он просто стоит на подвижном основании.

[Анатолий Волчков]

Честно говоря, не понял вашего последнего сообщения. О каких однородных объектах идет речь?

Одноосные или двухоные приводы. Сравнивать нужно одинаковые установки при обоих методах ведения, а не разные для разных методах ведения.

[Pluto]

>>Сравнивать нужно одинаковые установки при обоих методах ведения, а не разные для разных методах ведения.

А зачем так сравнивать? Я не разрываю привод и метод ведения.
Речь идет о том, что платформа позволяет превратить азимутальную установку Добсона в экваториальную (на некоторое время), а следовательно отказаться от двух приводов с неравномерной скоростью вращения в пользу одного привода с равномерной скоростью.

Кстати, ваша схема имеет еще одну проблему. Привод по высоте должен быть реверсивным, т.е. при наблюдениии светила вблизи кульминации, направление движения привода должно меняться, что вызывает дополнительные проблемы. Простыми рычагами с толкателями уже не обойтись, а в сам момент реверса могут возникнут возмущения, связанные с ненулями привода, дискретностью шаговика преодолением трения покоя и т.п.

[Анатолий Волчков]

Да почему Вы постоянно говорите о "моей" схеме, как об азимутальной? Эта схема применима к любому типу установки добсона. Идея не в типе установки, а в распределении обязанностей междлу простейшим "железом" на телескопе и умными мозгами на ЭВМ. И все!

Давайте говорить об этом, а не сравнивать экваториальный добсон с горизонтальным. И ежу ясно, что схема управления по одной оси проще схемы управления по двум осям.

[Pluto]

>>Да почему Вы постоянно говорите о "моей" схеме, как об азимутальной? Эта схема применима к любому типу установки добсона.

Напомню, что установка Добсона по определению АЗИМУТАЛЬНАЯ, экваториальных Добсонов не бывает.  Поэтому я рассматриваю вашу схему как способ ведения именно азимутальной монтировки.
К тому же непонятно зачем на экваториальной монтировке второй привод, да еще компьютеризированный, если мы преследуем только задачу удержания объекта в центре поля зрения, т.е. вращение с постоянной скоростью?

[Анатолий Волчков]

Что за странный ответ?

Экваториальный или азимутальный добсон определяется способом установки телескопа! Направив вертикальную ось добсона в полюс получим экваториальную установку, только и всего. И Вы это прекрасно знаете, непонятно только, что пытаетесь сказать.

Второй привод в реальной экваториальной установке может понадобиться для компенсации установки полярной оси и для компенсации рефракции при длительных экспозициях, особенно вдали от меридиана. Но об этом мы тут речь не вели, а потому и я никогда о втором приводе в экваториальной установке не говорил. Это Ваши фантазии.

Я еще раз повторяю идею, которую пропагандирую: простейшее "железо" + хорошие "мозги" в ЭВМ. Вся механика и электроника на телескопе должна быть по возможности примитивной, а думать, как скомпенсировать ошибки, возникающие из этой простоты должны ЭВМ. Массовое производство всевозможных видов ЭВМ сделало их достаточно дешевыми. Относительно сложную механику и эксклюзивную электронику для телескопов никогда не сделать дешевой ввиду их малого тиража. Так что "мозги" пора переносить с телескопов в ЭВМ.

Максимально упрощаем сопутствующую механику и электронику на телескопе, в результате чего получаем максимально дешевые комплекты для наблюдений - дешевый телескоп и относительно дешевую, в силу массовости производства, управляющую аппаратуру. Правда в качестве управляющего элемента можно, при наличии такового, использовать и персональный компьютер, пределов улучшения тут нет. Никакие заводские комплексы для управления телескопом сравниться по стоимости с такой комбинацией не смогут.

Тогда будут сравнительно дешевые, доступные массовому потребителю добсоны с большой апертурой.

[Pluto]

>>Экваториальный или азимутальный добсон определяется способом установки телескопа! Направив вертикальную ось добсона в полюс получим экваториальную установку, только и всего.


Кажется, Вы плохо представляете себе что такое Добсон.
Классический Добсон невозможно превратить в экваториал, наклоняя оси. Дело в том, что труба держится на вилке только за счет силы тяжести, опираясь на подшипники скольжения. При попытке направить вертикальную ось на полюс телескоп просто развалится (если, конечно, мы не на северном полюсе наблюдаем).

Собственно такая конструкция монтировки и называется – Добсон, этим она и отличается от классической азимутальной вилки, в которой труба жестко прикреплена к вилке и при желании вертикальную ось можно наклонить.
Экваториальная платформа (ее еще называют монтировкой Понсе) тем и хороша, что позволяет придать Добсону на некотором участке экваториальное движение,  практически не наклоня его (точнее наклон происходит в очень небольших пределах).

Я не против компьютеризации телескопов, но подходить к этому нужно с мозгами (не с электронными), чтобы правильно оценивать стоимость и необходимость такой модернизации. Повальная компьютеризация всего и вся превратилась в моду и часто выходит за разумные пределы.
Это сказано не в упрек Вам. Просто  в ЛЮБИТЕЛЬСКИХ условиях компьютеризация телескопов нередко превращается в игру, которая затмевает главное – наблюдения.
Получается как в том анекдоте про ковбоя, который, желая обратить на себя внимание дамы, разукрашивал лошадь.

[Анатолий Волчков]

Кажется, Вы плохо представляете себе что такое Добсон.

Вы упорно делаете вид, что не понимаете, о чем я говорю. Я говрю о принципах, а Вы упираете на существующие конструкции. Но пусть это останется на Вашей совести.

Просто  в ЛЮБИТЕЛЬСКИХ условиях компьютеризация телескопов нередко превращается в игру, которая затмевает главное – наблюдения.

А кто говорил об изготовлении комплекса в любительских условиях? Зачем Вы приписываете мне то, чего я не говорил?

Я говорил о минимальной механике и электронике телескопа, изготовляемой на заводе, что удешевит производство "железа". Это не любительская практика, а заводская!

Производство вычислительной техники тоже задача не любителя, а завода.

Алгоритмы для управления могут быть разработаны как любителями, так и на фирмах. Задача сравнительно несложная, математика простейшая для людей, знакомых с векторными преобразованиями.

Так что, любителю, в сущности, остается лишь правильно соединить провода. "Играть" с этим годы любители вряд ли станут, для этого нужно несколько минут и в путь - любоваться красотами мироздания.

В том-то и дело, что все для такого наблюдательного комплекса можно изготовить не "на коленке", а усилиями профессионалов, при доступной массовому потребителю цене. Вот тогда то добсоны и получат массового потребителя.

Простейшая дешевая конструкция со свойствами почти профессиональной техники. И все будет определяться качеством "мозгов", вложенных в комплекс управления простейшим "железом". А людей, владеющих программированием на различных ЭВМ среди ЛА достаточно много. Так что заминки с внедрением таких комплексов могут возникнуть лишь на начальных этапах их применения. Через некоторое время будет программное обеспечение для исползования в комплексе практически всех типов ЭВМ, имеющих хождение в среде ЛА.

Это лишь предложение и хорошо бы, чтобы такая концепция была принята предприятиями, способными производить добсоны (не обязательно крупных заводов, можно и малых фирм). Часть такого комплекса - вычислительные средства, родители все равно покупают детям, так что дополнительные расходы на телескоп будут не астрономическими. Даже при охлаждении детей к астрономии, вычислительная техника останется для пользы чада и семьи, а не будет пылиться в чуланах, как это случается с навороченными телескопами, купленными по мимолетной прихоти ребенка.

[Pluto]

Уважаемый Анатолий, напомню, что дисскусия началась с Вашей фразы в сообщении #15:
>>Кстати, для "балконных" добсоновцев есть одна блестящая возможность улучшить качество жизни при наблюдениях, если имеется домашний компьютер…
>>…Дополнительное оборудование в простейшем случае - это шаговый двигатель с винтом и схемой управления шаговиком от компьютера. Даже, если телескоп стоит на чисто горизонтальной установке (ось не направлена ни полюс), математика будет весьма простой.
>>…Зато объекты будут "стоять" в поле зрения. Вот о чем можно было бы позаботиться малым предприятиям или даже просто группе людей: "я гайки делаю, а ты...". Тогда и добсоны будут пользоваться большим спросом.

Вы два раза упомянули слово Добсон. (Добсон не синоним слова любительский телескоп!)
Так что я со спокойной совестью обсуждал ваше предложения исходя из КОНКРЕТНОЙ конструкции, тем более, что данная тема посвящена именно ей.
Азимутальная установка является НЕОТЪЕМЛЕМОЙ частью Добсона, отсюда и моя критика вашего предложения по установке рычажных приводов на обе оси.
Зачем же говорить о компьютеризации конкретной системы, а затем заявлять, что речь шла об общих принципах? Либо Вы очень забывчивы, либо упорно не хотите признавать свою неправоту.

Об общих принципах компьютеризации любительских телескопов ( РАЗНЫХ конструкций ) лучше поговорить в отдельной теме.

[Анатолий Волчков]

Об общих принципах компьютеризации любительских телескопов ( РАЗНЫХ конструкций ) лучше поговорить в отдельной теме.

Я говорил именно о принципах построения комплексов по схеме Добсона, зачем же начинать новую тему? Только добсоны дают уникальную возможность повысить апертуру инструментов массы ЛА. Причем тут иные схемы телескопов?

И еще. Добавление экваториальной платформы ничем принципиально не изменяет предложенный подход к удешевлению комплекса. В этом случае элементарнейшую схему управления нужно ставить на эту платформу, только и всего. Фактически будет схема эквивалентного добсона с вертикальной осью, направленной в полюс и снабженной умными приводами.

В предложенной схеме удешевления и поумнения добсонов следует считать экваториальную платформу неотъемлемой частью телескопа и выпускать все в комплексе.

[Pluto]

Принципы автоматизации и компьютеризации добсонов давно известны, на западе давно используют и экваториальные платформы, и раздельные привода на обе оси и систему определния экваториальных координат “Магеллан”. Можно долго спорить о их достоинствах и недостатках. Вопрос не в этом. Отечественная промышленность упорно не желает делать серийные Добсоны и даже комплекты зеркал к ним. Максимальная апертура серийного телескопа – 200мм. Это ТАЛ200К системы Клевцова на экваториальной монтировке. Мало того, что цена телескопа переваливает за 1000у.е., так и еще и качество его вызывает у многих большие сомнения. Мечта многих любителей – телескоп с апертурой 200-300мм, пусть на упрощенной монтировке Добсона. Частично этот спрос удовлетворяют мелкие производители, но этого явно недостаточно. Какая уж тут компьютеризация!

[Анатолий Волчков]

Все дело в недостаточности спроса на простейшие телескопы.

Добсоны могут быть достаточно дешевы при больших апертурах. Но потребитель не хочет иметь простейший телескоп, работа с которым достаточно сложна. Особенно это относится к начинающим ЛА, многие из которых склонны покупать полностью автоматизированные телескопы.

Устройства управления телескопами, как Вы сказали, делают на западе. Но, если подобные устройства начать делать у нас, цена телескопа станет неподъемной. Связано это с достаточно сложной механикой и электроникой, устанавлиаемой на телескоп. Вот тут и есть резерв для увеличения выпуска телескопов с достаточно хорошими потребительсками свойствами, с большой апертурой и доступной большинству ЛА ценой.

Заботу о качестве нужно перенести в компьютерные алгоритмы. Пусть телескопы работают "нелинейно", пусть ошибки приводов достаточно большие, но алгоритмы в ЭВМ все отрабатывают и приводят качество телескопического комплекса к высокому с точки зрения ЛА. Важно при этом, чтобы телескоп работал стабильно, то есть "врал" всегда одинаково. Стабильность работы обеспечить легче и дешевле, чем высокую точность.

"Кривую" механику при относительно стабильной "кривизне", а также элементы конструкции добсонов наши предприятия изговоить смогут. Хорошие оптики есть. В случае стабильного спроса они смогут изготовить достаточное количество комплектов оптики что, как показывает практика, дешевле, чем на заводах. Умельцев для изготовления "мозгов" в стране пока хватает, остались и специалисты, способные разработать соответствующие алгоритмы.

Одним словом, во многих случаях можно отказаться от изготовления точной механики, которую сейчас пытаются ставить в схемах управления телескопами, а перенести "точность" в матобеспечение комплекса. Вот реальный путь обеспечения современных ЛА в нашей стране большими телескопами с приемлемой ценой.

Западный путь автоматизации добсонов в нашей стране неприемлем по причине резкого возрастания стоимости дополнительных устройств, что угробит на корню идею добсона - дешевого телескопа при большой апертуре.

[Денис Никитин]

Большое спасибо всем принявшим участие в голосовании и обсуждении этого вопроса.

Спасибо Эдуарду Тригубову. Эдуард, задавая вопрос, я ориентировался именно на небольшие компании, или как их тут назвали, “андерграундных” оптиков. Я просто понятия не имел, что в России существуют “подпольщики” способные выдавать двадцатидюймовые зеркала по такой же, как на западе цене. Спасибо Вам за разъяснение. Поэтому голосование действительно довольно бессмысленное (Vitaly). Если бы я знал, что у нас хватает мест, где можно заказать комплект оптики для большого Ньютона, я бы спросил по другому, например “Нужно ли у нас активно развивать и рекламировать телескопы Добсона?”. Ведь полно народу, которые не знают, что за те же деньги, которые они потратят на 150 мм экваториал, можно получить гораздо больше света в глаз с телескопом другой системы. Кто им об этом расскажет и подскажет?

Анатолий, спасибо за Вашу позицию, целиком и полностью ее разделяю. Простейший телескоп + компьютер - это уже получивший развитие этап, это неизбежно и бурное развитие таких систем, на фоне удешевления портативных компьютеров, не заставит себя ждать, а точнее уже идет полным ходом.
   
В дополнение хочу процитировать сообщение Л.Л. Сикорука, появившееся недавно на форуме в обсуждении темы ”Что выбрать ТАЛ -2 Альтаир или ТАЛ-200К”

Цитата:
Мы двигались от телескопа-игрушки для младших школьников «Алькора» через «Мицар» к «Альтаиру», менисковому «Антаресу», к вполнее транспортабельному 400-мм рефлектору, который мы с Пашей Петровым (это была его дипломная работа) проектировали как модуль-ный продукт. От «добсона», вы, купив кое-что, превращали его в параллактическую монти-ровку с точным ведением (между прочим, без большой червячной пары). В монтировке мы использовали блистательные, оправдавшие себя, идеи Б.К. Ионисиани, Н.Н. Михельсона и со-всем забытого талантливого любителя А.Н. Подъяпольского. Наконец, приобретя к телескопу несложную электронику, вы получали революционный (1993 г.) телескоп с «GoTo» и другими прелестями. После этого вы могли по частям приобрести окулярную камеру, спектрограф, микрометр, интерференционный фильтр Нά и др. Но в роковом 1993 г. все это лопнуло. Сего-дня завод не очень хорошо понимает, куда он движется. Давайте на минуту согласимся, что TAL-200K и TAL-100R замечательные во всех отношениях инструменты. Но разве сегодня 100 мм это серьезно? Разве об этом мечтали любители 20-30 лет назад?
Конец цитаты.

Ну, так действительно, об этом ли мечтали любители 20-30 лет назад? Похоже, мы так и не сдвинулись с мертвой точки. Добсон это единственный способ получить большую апертуру за малые деньги. А что может быть важнее апертуры?

На счет транспортабельности. Детали 400 мм Добсона входят в 11-й жигуленок, колымага 16-ти летнего возраста. Трубы фермы транспортируются на крыше. Приехав на место наблюдений, сборка всей системы занимает не более 15 минут. Затем телескоп почти не надо юстировать.

Спасибо тем, кто отметил, что современная электроника (доступная, между прочим, любителю) может поднять Добсон на качественно новый уровень. В то время когда компьютеризованный Добб уже давно готов к наблюдениям, ребята с экваториалами еще полярную ось выставляют.

Единственное, чего не достает телескопам этой системы, это хорошей рекламы. Кстати на западе Добсоны также слабо рекламируются, но их активно разрекламировали два десятка лет назад, и теперь они в рекламе не нуждаются. Кому надо рекламировать соль, спички, хозяйственное мыло и т.д.

Подождем еще пяток лет.  

[Maksim]

Вот насчет того, что после сборки фермы юстировать не надо-это
вряд ли. Если 400мм и более, то будет просто необходим хороший голографический
лазерный коллиматор и умение его применить

[Денис Никитин]

Какая связь между диаметром зеркала и сложностью коллимации. Ась? Накой нужен лазерный коллиматор? Относительное отверстие может влиять на сложность юстировки, но не диаметр. У меня 400 f/6. Было бы f/4 наверно было бы трудновато. Раз на раз не приходится конечно, но бывает, что после переезда на 90 км, после сборки, я вообще систему не юстирую - не треба.

[Maksim]

C F/6 конечно будет намного легче.