Расчет светозащитных бленд в телескопах Кассегрена и Ричи-Кретьена

[Fidel]

//Всегда определял размеры бленд графически, и раньше, когда компьютера не было, и тем более сейчас, когда он есть.

В МК?

[Андрей Лёвин]

 И в МК в том числе; у системы же есть все расчётные параметры, там даже расходимость пучка после мениска не мешает, т.к где луч ложится на ГЗ, тоже известно. У меня в биноклярных менисковых кассегренах все бленды работали как надо.

[Fidel]

Там, в этих бинокулярах, невиньетированное поле было равно незасвеченному или принималось нулевым?

[Андрей Лёвин]

 Вопрос не понял. Есть поле невиньетированное - естественно, не только на оси (обычно я брал около 1/4 - 1/3 от общего), и виньетированное, равное максимальной полевой диафрагме окуляра. Естественно, берётся небольшой запас на наклоны бленд и просто чтобы бликовало меньше.

[Fidel]

А я не понял ответ  Времени прошло изрядно и вспоминается тяжело...

А как вы графически пропускали наклонные пучки сквозь мениск? Программа, если мне конечно память не изменяет, совершает там больше десятка итераций для произвольной комбинации размеров полей.

[Андрей Лёвин]

Так у нас вопрос не рассчёта менисковой системы, а бленд в уже рассчитанной. И если нам известен диаметр осевого пучка, который падает на ГЗ, то наклонный луч ляжет на вполне предсказуемую его точку; дальше почти всё как в Кассегрене. Как говорил Гаусс :"Недосточность математического образование проявляется прежде всего в чрезмерной точности вычислений". Может, и не надо токого большого кол-ва итераций прохождения мениска при таких полях?

[Алексей Исаков]

Кому-то и корень квадратный вычислить затруднительно... Кто так писал, наверное, считал всех ограниченными, не иначе. Всегда определял размеры бленд графически, и раньше, когда компьютера не было, и тем более сейчас, когда он есть. Естественно, итерации необходимы; но результат будет самый отимальный. Да и как может не быть, если мы видим по сути сечение пучков и отсекателей так, как это будет на самом деле? Я бы эту приамбулу к проге потёр и никогда не показывал; это сорершенно не верно.

     Вот те на!  Люди старались, писали прогу, для пользователей, не ради наживы и тщеславия! Пользуйтесь люди даром!
А вы их, Андрей, в самомнении и высокомерии фактически обвинили! 
Да ни иоты сомнения, что вы и не такие вещи можете посчитать с помощью универсальных средств!

Насчет потереть приамбулу - может пусть мнение авторов останется?  Может быть их мнение для тех любителей телескопостроения, которым "и корень квадратный вычислить затруднительно" и не покажется совершенно не верным?

П.С.  В Астросибе, ну вы наверняка знаете такую фирму,  отсекатели для ричи считают  именно в этой программе. Быстро, точно, удобно и т.д. Сам обсуждал этой весной  с А.Савельевым  размеры отсекателей.
 

[Андрей Лёвин]

  Никто на программу не покушается! Считайте на здоровье, сколько хотите, на то она и писалась! Но если говорить о Кассегренах, Ричи-Кретьенах и Шмидт-Кассегренах, то вычертить бленды, пользуясь современными графическими редакторами ЭЛЕМЕНТАРНО!- и писать о невозможности этого - полная чушь! Я никому "высокомерие" не приписывал, но если кто-то серьёзно занимался этими вещами и видит, что это на самом деле достаточно лёгкая задача, то с какого это перепугу он не должен высказывать своё мнение? Ещё раз повторяю - эта приамбула не сответствует действительности!

 P.S. Любая программа делается для облегчения решения задачи. Но она и не позволяет более наглядно увидеть проблему и лишает определённой доли творчества, тем самым отсекая какие-то более оптимальные в данном конкретном случае нюансы, какие мог бы найти проектровщик, решая её самостоятельно. Вы посмотрите (ещё раз обращаю внимание на этот феномен), что многие спрашивают: " Как рассчитать размер диагонального зеркала в Ньютоне, по какой программе"!?? Это нормально? А начертить ты не пробовал?

[Алексей Юдин]

Как рассчитать размер диагонального зеркала в Ньютоне, по какой программе"!?? Это нормально? А начертить ты не пробовал?

Так в программе быстрее намного и сразу виньетирование считается. Вообще, использование полноценных оптических КАДов - весьма здравая тенденция в любительском телескопостроении. В свежей французской книжке по телескопостроению, например, Oslo-LT уделен весьма приличный объём.

[Serge Chuprakov]

Оставлю свои пять копеек. Разговоры о том, что программа посчитает с точностью доли миллиметра, а чертеж, мол — дай Б$$$гЪ миллиметр, на практике смысла не имеют. Проблема изготовить «по месту», собрать и выставить как рассчитано — это да... На практике, реально проще чуток завиньетировать края поля зрения.

[ekvi]

Вообще, использование полноценных оптических КАДов - весьма здравая тенденция в любительском телескопостроении.

- если это не опускает ЛА до уровня японца, считающего 2х2 на калькуляторе...

Разговоры о том, что программа посчитает с точностью доли миллиметра, а чертеж, мол — дай Б$$$гЪ миллиметр, на практике смысла не имеют.

Сейчас, как напоминают искушенные товарищи, потребности практики и требования к ней повысились, мягко говоря, на порядок.
Так, например, если с фотопленкой устраивали объективы с пятном в 25 мкм, то сегодня нередки матрицы с пикселем в 2.5 мкм.
Поэтому "графические" решения на уровне 5% сегодня нужны только представителям рекламных служб. Но это - так, к слову.
О расчете бленд в кассегренах (особенно с линзами, в чем безуспешно пытался убедить Фидель): на вторичном зеркале увеличение может достигать 10, даже 20 крат, и, если Вы прошибете на 3 - 5 мм, то токарь может отказаться точить второй тонкостенный отсекатель.

Любая программа делается для облегчения решения задачи. Но она и не позволяет более наглядно увидеть проблему и лишает определённой доли творчества, тем самым отсекая какие-то более оптимальные в данном конкретном случае нюансы, какие мог бы найти проектровщик, решая её самостоятельно.

Совершенно верно!
 Инженерная культура предполагает свободное владение одним из языков программирования (Си или Паскаль), и любой творческий человек должен уметь органически вписывать автоматизацию в свою деятельность, - не любоваться своим невежеством в программировании, а стремиться совершенствовать готовый продукт - если он Вас в чем-то не устраивает, для чего авторы любезно предоставили исходники своей программы.
Что же касается замены специализированного прогона лучей через оптическую систему прорисовкой лучей в каком-либо каде, то ... можно и гвозди забивать ноутбуком.

[Serge Chuprakov]

Разговоры о том, что программа посчитает с точностью доли миллиметра, а чертеж, мол — дай Б$$$гЪ миллиметр, на практике смысла не имеют.

Сейчас, как напоминают искушенные товарищи, потребности практики и требования к ней повысились, мягко говоря, на порядок.
Так, например, если с фотопленкой устраивали объективы с пятном в 25 мкм, то сегодня нередки матрицы с пикселем в 2.5 мкм.
Поэтому "графические" решения на уровне 5% сегодня нужны только представителям рекламных служб.
Но это - так, к слову.

Так то да, но вот повысились ли настолько же требования к качеству материального, так сказать... воплощения??? 
Говорить о пикселе можно только с учетом его углового размера. Например в солнечной астрономии, где относительные отверстия 1:50 - 1:100 совсем не редкость (а иначе и нельзя). 25 мкм пиксель может быть 0.25" (такую атмосферу еще поймать), а 2.5 мк со светосильной "ночной" ОС — скажем 2.5"

[ДимСаныч]

Ух, какое обсуждение я прозевал. Чуть позже, но думаю что всё равно актуально-необходимо вставить свои "пять". Исходя из своего опыта проектирования скажу честно - я на стороне Андрея. Лично я предпочитаю всё вычерчивать, и не только потому, что весь расчёт происходит наглядно, но и потому что этот расчёт практически сразу переходит в проектирование, одновременно голова думает и про материалы и про конструкцию и про технологию. Насчёт точности скажу, что графическое прочерчивание в современном редакторе ничуть не уступает расчёту в какой то спец. программе. У обоих расчётов есть конечно и свои недостатки. Например прочертить Ньютон в графическом инженерном редакторе проблем вообще никаких, а вот более сложные системы требуют определённого опыта и смекалки, либо каких-то примочек к графическому редактору, в то время как специальная программа моментально выдаст необходимые данные (да, всё те-же итерации). Поэтому лично я за совместное использование как графики, так и аналитического расчёта. Один расчёт должен подтвердить другой. Можно графический расчёт сделать утром, а программный вечером, а можно наоборот - графический вечером, а программный утром, но графический вперёд.

[Fidel]

//Но если говорить о Кассегренах, Ричи-Кретьенах и Шмидт-Кассегренах, то вычертить бленды, пользуясь современными графическими редакторами ЭЛЕМЕНТАРНО!

Можно сюда пример использования граф. редактора - произвольный кассегрен, незасвеченное поле 22, невиньетированное 18. Хочу вспомнить что и куда идёт.

[Андрей Лёвин]

//Но если говорить о Кассегренах, Ричи-Кретьенах и Шмидт-Кассегренах, то вычертить бленды, пользуясь современными графическими редакторами ЭЛЕМЕНТАРНО!

Можно сюда пример использования граф. редактора - произвольный кассегрен, незасвеченное поле 22, невиньетированное 18. Хочу вспомнить что и куда идёт.

Фидель, ты шутишь? Как можно забыть, что и куда идёт? Если только не знать, а потом забыть. Если ты серьёзно, то будет время, напомню. Это хоть и элементарно, но времени требует (это же не пограмма делать будет).

[Fidel]

Покажи расчет в граф. редакторе. Я и вспомню - лет-то прошло уж с десяток наверное, как программа писалась. Может и того больше.

Короче - нужен пример графического расчёта. Раз говоришь, что элементарно - приведи пример. Что в этой просьбе такого?

[Андрей Лёвин]

Только то, что это требует времени. Кстати, я помню, что на третьем (вроде?) АстроФесте у нас с тобой уже был раговор на тему рассчёта бленд, где я тебе показывал свой метод графического определения их размеров, а ты сослался на то, что ты делаешь это по программе, и поэтому мой метод тебе непонятен. Помнишь? Я тогда 112мм бино Максутов-Кассегрен привозил, и показывал чертежи будущего такого же 152 мм.

[Fidel]

Да. У меня даже сохранилась моя фотография с этим бинокуляром. Помню особенно поразил тогда уровень его механического исполнения. Погодь! Сейчас найду.

//Только то, что это требует времени.

Так не к спеху. Тринадцать лет уже прошло. Может ещё подождать 

[Fidel]

Йон?

Да... тогда мы были малость помоложе 

[Андрей Лёвин]

Фидель, что-то мне твои 22 полных и 18 невиньетированных не нравятся; разница между ними маленькая, чтобы на чертеже разобрать, да и 22мм  полное поле тоже маловато будет. Поэтому, раз твой Кассегрен произвольный, то возьму-ко я незасвеченое 30 и невиньетированое 15. Пусть диаметр ГЗ 300мм, фокусное расстояние 600 (1:2, чтобы экранирование не слишком большое было), и эквивалентное отверстие 1:10 при выносе 180мм.
 Далее делаем так.
 Исходя из заданных параметров, имеем фактор увеличения на вторичке 5, а горизонтальные размеры указаны на первом чертеже. Радиус кривизны вторички для построения бленд можно не вычислять, т. к. его влияние мизерно. Но можно и вычислить – для данного случая он будет 325мм.
 Из свободных параметров у нас остался коэффициент экранирования (который будем для удобства измерять по диаметру бленды на вторичке), от него и будем плясать. Возьмём, например, 90мм (из соображений не слишком большого) и посмотрим, что у нас при этом будет в эквивалентной фокальной плоскости, не полезет ли туда прямой свет мимо бленд или степень перекрытия блендами будет слишком большая, что позволит потом несколько уменьшить коэффициент экранирования (Итерация 1).
 Имея невиньетированное поле диаметром 15мм, с учётом увеличения на вторичке получим его размер в фокальной плоскости ГЗ  15:5 = 3мм. Отмечаем его границы перпендикулярно оптической оси. Проводим прямые от верхней точки ГЗ к верхней и нижней точкам проекции фок. плоскостии ГЗ. Далее отмечаем точку отражения крайнего внутреннего луча от ГЗ и соединяем её с нижней в его фокальной плоскости. Это ход крайнего внутреннего луча. Имеем ввиду, что для того, чтобы пучок не виньетировался болше заданного, внутреннюю точку отражения на ГЗ смещаем примерно на 1,5мм вниз (если точно, то можно бы и учесть, что наклонный луч идёт от края бленды вторички меньшее расстояние, чем расстояние от фок. плоскости, но это даёт погрешность очень маленькую).
 Далее соединяем точку отражения крайнего наружного луча от вторички с верхней точкой невиньетированного поля в эквивалентной фок. плоскости.
Эти лучи (крайний наружный и крайний внутренний) пересекутся в точке межу двумя зеркалами. Это, собственно, и есть передний край бленды ГЗ (морковки). Но с учётом того, что в реальности бленда эта на торце будет иметь какую-то конечную величину и позиционироваться с конечной точностью (а так же оценивая наши механические возможности, и возможные юстировочные наклоны и смещения бленд), мы отступим в сторону ГЗ мм на 5.
 Прочертим горизонтальную линию на расстоянии от оси, равном максимальному выбранному по парамеру виньетирования (на первом чертеже 45мм) до пересечения с крайним наружным лучом. Точка пересечения – край бленды вторички; его тоже сместим (уже в сторону вторички), но мм на 2, с учётом бОльшей сходимости пучка.
 Из нижней точки незасвеченного поля зрения в эквивалентной фокальной плоскости пускаем луч, который касается внутреннего края «морковки» и смотрим, как он проходит бледу вторички. Видим, что проходит он намного ниже её края, т.е. её диаметр избыточен.
 Можно оставить и так, но можно и попытаться уменьшить её диаметр, тем самым уменьшив виньетирование.
 Уменьшим радиус края бленды вторички на 1мм. (Итерация 2). Сместив крайнюю внутреннюю точку отражения на ГЗ на тот же 1мм и прочертив новые траектории лучей, смотим, что с «прострелом» лучом из нижней части экв. фок. плоскости в направлении блены вторички, как и в первом случае. Видим, что от точки «перехвата» до края бленды запас по её длине небольшой, всего пара мм. Поэтому, исходя из наших представлений о качестве и точности будущей механики, принимаем решение либо оставить эти найденные размеры, либо увеличить надёжность блокирования постороннего света, рассмотрев вариант между первым и вторым (приняв промежуточную между ними величину экранирования).
  Так же мы можем варьировать размеры незасвеченного поля в эквивалентной плоскости, исходя из реально получающихся параметров системы.
 На третьем рисунке показано, как примерно будут выглядеть бленды в этой системе.