Безлюфтовое крепление оптических зеркал

[Пецык Алексей]

Да, Эрнест, Вы почему-то упрямо отрицаете практикой опробованные вещи
Исходя из теоретических соображений.

Но теория дает нам, что например у крота глаз быть не должно, т.к. живет он под землей, а там темно и ничего не видать.
Однако ж глаза у него есть, чего, по идее быть не может... 

[md]

Больше всего интересует возможность жесткого крепления для Кассегрена,т.к. эти телескопы при большом диаметре сравнительно компактны. Желательно чтобы юстировка требовалась только один раз - при сборке. В этом случае телескоп будет не хуже рефрактора по удобству работы.

[sem2009]

Вы почему-то упрямо отрицаете практикой опробованные вещи

Если вам так удобнее думать - пожалуйста. Если же вы хотите узнать о моем практическом опыте наблюдений (примерно конца 70-х и большей частью с Ньютонами разных конструкций, в том числе и самодельными), то часть его вы можете найти недалеко - в дневнике наблюдений дипскай объектов.

что значит "не работают даже на бумаге"?

Конкретно два из озвученных вами вариантов: подбор равных КТР и придание тыльной стороне зеркала сферической поверхности - ни как не делают юстировку рефлектора абсолютной.

Может мне приснились все те конструкции, которые были мной осуществлены на практике???

Про "все ваши конструкции" я не знаю, речь идет о двух способах добиться нулевых зазоров, которые вы привели тут.
Равные КТР оправы и зеркала - бесполезны ввиду того, что у стекла и металла ввиду разной их природы (проводник и изолятор) различна скорость остывания и температурный зазор в оправе все равно потребуется.
Придание тыльной стороне сферической формы (очевидно с центром кривизны в фокусе) требует еще и центрировки заготовки (отсутствия клина) иначе мы просто заменим одну проблему другой. И это на диаметрах более-менее интересных современным любителям (от 250-300 мм) настолько удорожает готовое изделие, что делает такое решение скорее теоретически любопытным вариантом (хотя такая форма очень выгодна с точки зрения разгрузки и скорости остывания).

Но дело даже не в этом, а в том, что для того, чтобы забыть о юстировке, нужна или совершенно жесткая труба, или труба с взаимокомпенсацией весовых прогибов. Жесткое безлюфтовое не подверженное температурным вариациям крепление вторички и оправы главного зеркала и т.д. Целый комплекс проблем, решение которых лежит в стороне от любительского телескопостроения. И главное - отъстироваться раз в два-три наблюдения оказывается проще и дешевле.

[Андрей Лёвин]

  Читаю и думаю: человек (как видно новичок) задал вопрос, а тема переросла в дискуссию между людьми, имеющими опыт в телескопостроении. Как обычно, каждый упорствует в своём. Каждый по своему прав. Кто-то в том, что наблюдал в заводские телескопы и в любительские, не обеспечивающие надёжного сохранения юстировки. Кто-то (ваш покорный слуга) в собственные аппараты, в которых изначально при конструировании была заложена идея именно надёжного сохранения съюстированности.
  В моём случае всё прекрасно работало. Я всегда смотрел на другие консотруктивные решения и думал: "блин, а что же так ненадёжно в смысле сохранения юстировки?..." И это всегда! Наверное, меня в самом начале тоже напугало это мнение о том, что рефлекторы постоянно расстраиваются, и я перестраховывался на этот счёт. Были варианты делать пластину, несущую зеркала, из суперинвара (сталь 32 НКД) -благо была возможность, который имеет коэффициент т. расширения практически ноль и эта пара в сочетании с ситаллом не чувствительна к любым перепадам температуры; были попытки подпружинивать зеркала в радиальной разгрузке, чтобы они не сдвигались с оси при перекладывании трубы и т.д. и т. п. И что главное, почти все они срабатывали...
  Конечно, трудно провести грань между любительским и профессиональным проектированием. Но если любитель хорошо разбирается в механике и у него есть стремление решить данную проблему, то он её решит. Конечно, не так, что вот я решил сделать первый телескоп-рефлектор и хочу, чтобы раз отъюстировал и всё... Есть масса нюансов, которые обнаружатся с опытом, если конечно не стоять на месте и довольствоваться заштампованными схемами.

[sem2009]

В моём случае всё прекрасно работало.

При каких апертурах и относительных отверстиях?
Скажем, в части чувствительности к разъюстировкам между 150 1:8 и 450 1:4 - "дистанция огромного размера".

[Андрей Лёвин]

Например, в менисковых Кассегренах при 150мм 1:2,5. (Я не говорю уже о Ньютоне 360мм при 1:4,4). На всякий случай привожу картинку, где поясняется, как выпуклая задняя поверхность помогает сохранять юстировку.

[sem2009]

Я не говорю уже о Ньютоне 360мм при 1:4,4

Отчего же не поговорить? У вас есть пример неразъюстируемой конструкции 360 1:4.4 Ньютона. Было бы интересно посмотреть за счет чего возникает эта неразъюстируемость. Начиная от конструкции главного зеркала, его оправы и кончая конструкцией трубы и крепления диагонали.

Ваш рисунок по зеркалу с выпуклым тылом производит странное впечатление. Какой смысл мучаться и делать ее концентричной рабочей поверхности, уменьшая эффект от разъюстировки всего вдвое, когда придание ей кривизны вдвое большей (R=f') исключит всякое влияние биения в зазоре? Ну во всяком случае с точностью до шероховатости, мусора и проч. пылинок.

[Андрей Лёвин]

За счёт той упомянутой несущей пластины их суперинвара... Хотя потом пришли более простые идеи... Так ведь в принципе 150 при 1:2,5 требования к юстировке намного жёстче! (пропорционально квадрату относит. отв.)

[sem2009]

За счёт той упомянутой несущей пластины их суперинвара...

Эскиз крепления можно посмотреть? Само зеркало из ситалла? Реально телескоп использовался? Какой закладывался тепловой зазор на боковое смещение?

[SAY]

За счёт той упомянутой несущей пластины их суперинвара... Хотя потом пришли более простые идеи... Так ведь в принципе 150 при 1:2,5 требования к юстировке намного жёстче! (пропорционально квадрату относит. отв.)

Пропорционально кубу относительного отверстия.

[Андрей Лёвин]

  Пропорционально кубу растёт асферика (и сответственно сложность изготовления), а допуски на юстировку - возрастают пропорционально квадрату (как кома).
  Зеркало ситалловое, весило 9 кг, использовался телескоп мало (но достаточно, чтобы всё оценить), ввиду потери интереса к таким телескопам и заинтересованности зеркально-линзовыми бинокулярами.
  Если из рисука непонятно, что правильно, чтобы сферы были концентричными, а не разными, то я не знаю, что ещё можно приводить в пример и доказать, что ты не верблюд... (Возьмите любую чертёжную программу, поверните зеркало вокруг центра кривизны задней пов-ти и посмотрите, что будет с фокусом; чтобы понять, работают ли эти идеи хотя бы на бумаге...). Если вы желаете, я могу на все Ваши вопросы ответить на "Астрофесте", чтобы не засорять форум бессмысленными  потугами.

 Р.S. Может, хоть из анимации понятно?

[SAY]

  Пропорционально кубу растёт асферика (и сответственно сложность изготовления), а допуски на юстировку - возрастают пропорционально квадрату (как кома).
 

Ошибаетесь. Помимо роста комы ещё и размер диска Эри уменьшается с ростом светосилы. В итоге в кубе получается по части требований к юстировке Ньютона.

[sem2009]

Ошибаетесь. Помимо роста комы ещё и размер диска Эри уменьшается с ростом светосилы. В итоге в кубе получается по части требований к юстировке Ньютона.

Диаметр поля зрения условно свободного от комы k³/45, это значит, что допустимый угол рассогласования оси трубы и оси зеркала составит не более k³/(45*f') или k²/(45*D). Так что можно сказать, что трудности юстировки (которая обычно сводится к поворотам главного зеркала) пропорциональны диаметру апертуры умноженному на квадрат относительного отверстия (или кубу апертуры деленному на квадрат фокусного расстояния).

Зеркало ситалловое, весило 9 кг, использовался телескоп мало (но достаточно, чтобы всё оценить), ввиду потери интереса к таким телескопам...

Понятно, то есть даже и эскиза конструкции неразъстируемого Ньютона ожидать не приходится. Просто "зуб даю"!.. 

Если из рисука непонятно, что правильно, чтобы сферы были концентричными

Это не правильно. Если бы Ньютон хорошо работал со смещенным с оси полюсом параболы, то для его юстировки не надо было бы рисовать мишень в геометрическом центре главного зеркала... Жалко что вы этого не понимаете. Но это простительно ввиду указанного выше малого "интереса к таким телескопам"

[SAY]

Ошибаетесь. Помимо роста комы ещё и размер диска Эри уменьшается с ростом светосилы. В итоге в кубе получается по части требований к юстировке Ньютона.

Диаметр поля зрения условно свободного от комы k³/45, это значит, что допустимый угол рассогласования оси трубы и оси зеркала составит не более k³/(45*f') или k²/(45*D). Так что можно сказать, что трудности юстировки (которая обычно сводится к поворотам главного зеркала) пропорциональны диаметру апертуры умноженному на квадрат относительного отверстия (или кубу апертуры деленному на квадрат фокусного расстояния).

Вы можете считать эти трудности по своему как угодно.
Для наглядности имеем два Ньютона с фокусом 1200 мм (поле зрения одинаковое): 150 1:8 и 300 1:4. Для достижения одинакового качества юстировки по отклонению волнового фронта (от влияния комы) допустимое линейное отклонение ошибки юстировки от вершины параболы будет во втором случае в 8 раз меньше, чем в первом: кома выросла в квадрате (в 4 раза) и диск Эри уменьшился линейно в 2 раза.

[sem2009]

допустимое линейное отклонение ошибки юстировки от вершины параболы будет во втором случае в 8 раз меньше, чем в первом

Да, конечно. Но поскольку для купирования этой ошибки мы не фокусер смещаем, а наклоняем гл. зеркало, то и выходит, что чувствительность лучше считать в угловой мере, впрочем это уже не суть важно, да и формулы были приведены для обоих случаев.

[Андрей Лёвин]

Ну, хоть начало положено; хотя бы то, что центр кривизны тыльной пов-ти должен быть совмещён с центром кривизны рабочей, а не с фокусом... Про остальное не хочу дискутировать, слишком времени много уходит, перенесём на "Астрофест"... Скидываю схему, за которую "зуб дают", хорошо бы, если золотой... Следует иметь ввиду, что это не чертёж, а схема, и многое там не изображено. Да и делалось это около 20 лет назад, сейчас я эту горотьбу городить бы не стал; как показал опыт бинокуляров, всё намного проще...

[sem2009]

Ну, хоть начало положено; хотя бы то, что центр кривизны тыльной пов-ти должен быть совмещён с центром кривизны рабочей, а не с фокусом.

Кем положено? Куда?
Это не так! Такой прием не избавляет от внеосевой комы - главного предмета юстировки Ньютона.

перенесём на "Астрофест"...

К сожалению там меня не будет. Получается так и умру не достигнув просветления.

Скидываю схему, за которую "зуб дают", хорошо бы, если золотой...

Кроме не дешевого решения с инваровой оправой (которая не понятно как фиксируется относительно трубы - висит в воздухе?) тут ничего особенного. А вот консольный подвес оправы зеркал должен провоцировать весовые клевки оптической оси (ну хоть в резьбах юстировочных винтов) при перемене зенитного расстояния.

[Андрей Лёвин]

Ув. Туен! Я вообще не понимаю, Вы что серьёзно не видите, что весь груз лежит на сферическом пояске, к которому винтами притянута несущая пластина? Какие клевки?? Пластина с зеркалом стоит мёртво! (как если бы была приварена). Кстати, утановка несущих пластин на сферических поясах использована многократно и в бинокулярах, правда уже без инваровых деталей, и, как я говорил, до сих пор не наблюдается даже двоения изображения! Это ли не подтверждение надёжного сохранения юстировки? Я, честное слово, не хотел возвращаться к этому перемалыванию воды в ступе, но Вы либо мало чего понимаете в механике, либо просто не желаете признавать очевидного всилу свойств своего характера! И если я покажу Вам белое, Вы всё равно скажете, что чёрное. Извиняюсь за резкость, но нельзя же не видеть очевидных вещей.

 P.S. А может, Вы просто обещаный зуб пожалели?...

[Пецык Алексей]

Вы почему-то упрямо отрицаете практикой опробованные вещи

Если вам так удобнее думать - пожалуйста.

Это не "удобнее думать", это констатация факта.
Вот же моя система и юстировки и балансировки, успешно работает - а Вы все "не может быть, не верю! (с)" 

Возможно, что за весь Ваш стаж наблюдений, Вам не попалось телескопа, стабильно держащего юстировку, но это совсем не значит, что таковой не может быть изготовлен любителем.

[muscarin]

Сильно напоминает конические или сферические фаски .Интересно они где нибудь используются или овчинка не стоит выделки?