Телескоп с гиpоскопом. Альтеpнативные монтиpовки :)

[Grigorich]

Вопpос уважаемой публике.

В каком состоянии находится вопpос стабилизации телескопов гиpоскопами. Конечно же, знаю, что в космических и аэpотелескопах гиpоскопы используются. В тяжелых военных бинокуляpах и стаpых видеокамеpах - по слухам - тоже.

Но насколко pеально это в любительской пpактике. Скажем, для маленького pефpактоpа-астpогpафа. Скажем, повесили его на "неpастяжимой нити", включили пpикpепленный к нему гиpоскоп, и вот чудо: суточное ведение близко к идеалу, ни чеpвяков, ми шестеpен.

Kонечно, пpи необходимости вопpос изучить можно, если пpофессия зовет   Пpосто пpошу компетентных в механике и/или истоpии техники фоpумчан пpокомментиpовать и показать невозможность таких pешений наглядно

[Pluto]

Теоретически возможно, практически трудноосуществимо и нерентабельно (для малого телескопа). Хороший гироскоп, имеющий малый увод – очень дорогая штука. Любая система автогидирования с моторами, шестеренками, фотоприемниками будет проще, надежнее и дешевле. Даже с хорошим “голым” гироскопом заданную точность (для астрофотографии) трудно обеспечить, система должна быть замкнутой.

[Grigorich]

Теоретически возможно, практически трудноосуществимо и нерентабельно (для малого телескопа). Хороший гироскоп, имеющий малый увод – очень дорогая штука. Любая система автогидирования с моторами, шестеренками, фотоприемниками будет проще, надежнее и дешевле. Даже с хорошим “голым” гироскопом заданную точность (для астрофотографии) трудно обеспечить, система должна быть замкнутой.

Спасибо за ответ; конечно, интуитивно подозpеваешь подобное А если пpосто для визуала, как бы Вы, Боpис, оценили pазмеpы- массу - скоpость вpащения (ну и сопутствующие вещи) для одного pотоpа. Скажем, на той же нити уpавновешенная тpуба висит?

[Pluto]

Если стоит задача стабилизировать поле зрения (для визуальных наблюдений), то, насколько я знаю, стабилизируют не весь прибор, а компенсируют смещения изображения неким оптическим элементом, который управляется гироскопическим устройством.
Если стабилизировать весь телескоп, то устройство получится солидное. Стабилизатор для танкового или вертолетного прицела – сложное устройство с гиростабилизированной платформой (три гироскопа) весом в десятки килограмм и большим энергопотреблением. При этом стабилизируется поле зрения для стрелка-оператора и устройства оптического наведения ракеты. Подобные агрегаты хорошо справляются с быстрыми смещениями (разворот, тряска), но имеют заметный собственный увод – порядка нескольких минут дуги в секунду.
Устройство подвешивания на нити вообще не работоспособно – сразу пойдет прецессия от ветровых возмущений.

[Gennady Bankewich]

Насколько я понимаю речь идёт о стабилизации всей системы труба - монтировка (десятки килограмм) , ну а если стабилизировать некоторый малый
опорный объект и применить что-то типа автогида по этому опорному объекту?
Хотя уж очень наворочено всё это получается.

[Pluto]

Опорный объект - звезда, по нему и гидируют. Никакие гироскопы не нужны.

[Vladimir Sh.]

...
Если стабилизировать весь телескоп, то устройство получится солидное. Стабилизатор для танкового или вертолетного прицела – сложное устройство с гиростабилизированной платформой (три гироскопа) весом в десятки килограмм и большим энергопотреблением. ...
Подобные агрегаты хорошо справляются с быстрыми смещениями (разворот, тряска), но имеют заметный собственный увод – порядка нескольких минут дуги в секунду.
...

Между прочим, довольно актуальная проблема. Если, например, решать проблему визуальных наблюдения с верхней палубы, читай,  крыши какого-нибудь корабля, вроде паромов Silja Liine.  Это высота дома этажей 7-12, видимость с одной точки  в три , а при перемещении в пределах палубы в 4 стороны до горизонта, засветки тоже почти никакой. Правда, есть ещё задача отслеживания собственного географического положения. Точка, то, ведь, движущаяся, в пределах сотен километров за ночь.

[Vladimir Sh.]

Если стоит задача стабилизировать поле зрения (для визуальных наблюдений), то, насколько я знаю, стабилизируют не весь прибор, а компенсируют смещения изображения неким оптическим элементом, который управляется гироскопическим устройством.

Это не только для визуальных наблюдений. В электронной фотографии, включая видеосъёмку, в том числе любительской, такие устройства тоже применяются. Фокусные расстояния этих устройств доходят до эквивалентных 400-600 мм у малоформатных фотоаппаратов. У видеокамер есть и больше, но не уверен, что там есть именно оптический, а не электронный, работающий на принципе измнения участка более широкой матрицы, с которого снимается изображение.

[bibliograf]

 В кораблевождении использовался очень хитрый навигационный прибор - ГИМС (Гироскопический Интегрирующий
Морской Секстан). Обычный секстан измеряет высоту светила - угол между горизонтом и небесным светилом.
А если горизонт не виден - при плавани во льдах, например. Поэтому в ГИМС использовалась гировертикаль -
небольшой гироскоп, который раскручивался сжатым воздухом или электрически. Штурман вывешивал секстан на
нити, раскручивал гироскоп и начинал наблюдения, совмещая светило и марку гировертикали, поворачивая
рукоятку, соединенную с механическим интегратором. Процесс наблюдения длился десятки секунд и осредни-
тель компенсировал смещения светила вследствие качки.

[lorka]

Где то в начале 80-х в журнале "Юный техник" была статейка на этот счет. Предлагалось в качестве гироскопа использовать велосипедное колесо. Если мне не изменяет память, опытный образец демонстрировался то-ли на НТТМ, то-ли на конкурсе "Космос"  .

Экстрим, конечно  . Но из всех "экстримов", предложенных на этом форуме, этот, пожалуй, наиболее реальный.

[bibliograf]

 Вот еще один гироскопический навигационный прибор - гирокурсоуказатель "Вега":
http://computers.askold.net/cgi-bin/show.cgi?id_site=12088
На картинке видна верхняя часть шарообразного блока гироскопов. Внутри находятся три гироскопа, ориентированные
ортогонально, питание на приводы подается прямо через корпус из электропроводящей пластмассы - гиросфера
сохраняет положение независимо от маневров и качки. Теперь если гироскопы дополнить серводвигателями,
позволяющими поворачивать подвесы гироскопов - тогда сферу с гироскопами можно поворачивать и наклонять
в любое положение. Если внутри такой сферы разместить компактный  телескоп - получится совершенно герметичное
устройство - на ракетах и спутниках подобные устройства давно применяют.

[george]

Меня тоже посещали мысли насчет гироскопа. В принципе труба стабильно стоит на штативе. Но когда начинаешь крутить фокус, появляется довольно сильное дрожание, это при увеличении в 100х. Естественно процедура фокусировки начинает делится на этапы – подкрутил, посмотрел и т.д. Попробовал дедовский способ с сумкой в центре штатива, помогает, но не очень, даже если кирпич вешать. Колебания трубы вроде компенсирует, но долго успокаивается, может покачиваться секунды 3. Штатив у меня Slik Pro 340 DX и у него внутри треноги проходит центральная труба от головки, т.е. на этой трубке можно поднимать головку. Вот к этой трубке и цеплял груз. Выход был найден. Если просто удлинить эту трубу небольшой трубкой, почти до уровня земли, дрожание исчезает. При фокусировке, изображение как бы немного плывет, но можно вполне комфортно отстроить фокус. Просто центральная трубка исполняет роль стабилизатора и не дает раскачиваться зрительной трубе. Для удлинения центральной трубы я использовал ногу от дешевенького штатива, т.е. засунул ее в центральную через уплотнительные прокладки. Теперь конструкция очень легко раскладывается и складывается. Вот как смотрится центральный стабилизатор (на фото).   

[SAY]

Как гироскопист по образованию могу дать совет не заморачиваться на такие прибомбасы применительно к астрооборудованию.
Дешевле и проще будет заказать высококлассную монтировку от Астро-Физикс или Такахаши.

[george]

SAY
Это насчет моего «прибамбаса» или вообще гироскопов.

[Arkady]

Как гироскопист по образованию могу дать совет не заморачиваться на такие прибомбасы применительно к астрооборудованию.
Дешевле и проще будет заказать высококлассную монтировку от Астро-Физикс или Такахаши.

Ведь речь идет не o том, как заиметь традиционную чью-то игрушку. Придумываем свою

Как "гироскопист" - опишите подводные камни, что здесь могут встретиться?

[nickhard]

Дешевле и проще будет заказать высококлассную монтировку от Астро-Физикс или Такахаши.

Точно не дороже. Весь вопрос в прецизионности. И еще в ресурсе прецизионного устройства, работающего под нагрузкой. Иначе надо делать привода и так далее.

Как гироскопист по образованию ...

3-й фак, СГ ?

[SAY]

3-й фак, СГ ?

Так точно, МАИ (сентябрь 1968-февраль 1974).

[SAY]

SAY
Это насчет моего «прибамбаса» или вообще гироскопов.

Я имею в виду гироскопы и гиростабилизированные платформы.

[SAY]

Как "гироскопист" - опишите подводные камни, что здесь могут встретиться?

Прецизионные гироскопические устройства - это даже не очень дорого, а супер дорого. Не думаю, что за 35 лет в этом плане что-либо кардинально изменилось. Основные требования при изготовлении таких изделий:
- суперточности (линейные, несоосность и неперпендикулярность осей)
- суперпрецизионные подшипники на осях с максимально минимизированным моментом трения при качении
- суперточная балансировка.
В 1971 году на летней технологической практике видел, как изготавливаются такие изделия на высокоточных автоматизированных координатно-расточных станках, а на второй практике в 1972 году сам месяц сидел у специального автоматизированного стенда по динамической балансировке конкретного изделия (одна из составных частей гироплатформы). И все это ради нескольких минут активной работы до выхода "полезной нагрузки" на баллистическую траекторию. При этом, как Вы понимаете, точность попадания соответствующего тротилового эквивалента в цель как в случае оружия с лазерным наведениям не требовалась.

[ysdanko]

SAY как всегда абсолютно прав не стоит заморачиваться. Очень сложно и дорого. Да и навряд ли осуществимо даже в условиях полного доступа к  металлообрабатывающему цеху (это что касается чистой механики).

 Электроника будет намного сложнее,чем вращение шаговым двигателем червячного привода и автогидирование. Понадобиться минимум два замкнутых канала автоматического управления вращательными моментами, 2 коррекционных датчика моментов и 2 датчик положения, привод гироскопа усилитель и пр. Это только для стабилизации оси гироскопа в пространстве.

 Для сопровождения телескопа за звездой потребуется  система аналогичная автогидированию.