СОЛНЕЧНЫЙ ЭКРАН ( от "VAina" и "Komandor").

[Komandor]

     Друзья! Вот решили мы, вдвоём коллегой по увлечению, создать отдельную тему по солнечным экранам, их видам, устройству и вариантам крепления к трубам телескопов разных оптических систем.  Тема задумана нами давно, (ещё с декабря прошлого года), но тогда мы не решились выпустить её  на страницы форума ввиду отсутствия подготовки не столько теоретических разъяснений, сколько наглядного материала. Теперь же, собрав достаточное количество наглядностей и рисунков, мы решили выложить первую её часть. Думаю, что данная тема будет интересна и очень полезна не только для новичков, но и для "бывалых" ЛА. Сразу хочется сказать о том, что все "пространственные" рисунки были выполнены  Ваней Литвиненко (VAina) по чертежам, которые я ему присылал( за что ему ОГРОМЕННОЕ СПАСИБО !!!)   Ну, а теоретическую и чертежную часть я взял уже на себя. Итак, начнём.

1. Предназначение солнечного экрана.

     Солнечный экран предназначен для наиболее безопасных наблюдений Солнца, с возможностью его фото- и видеосъёмки, а так же проведения точных зарисовок формы и размеров пятен, факелов, фаз солнечных затмений, прохождения дисков планет (Венеры и Меркурия) по диску Солнца, измерительных исследований и др. Как многим уже известно, использование окулярных солнечных фильтров для наблюдений Солнца (особенно с большими телескопами) очень опасно в плане их внезапного разрушения во время наблюдений от колоссального потока солнечного тепла, сфокусированного объективом телескопа в его главном фокусе. Печальным следствием такого разрушения является мгновенная и безвозвратная утрата зрения наблюдателем  .  Диафрагмирование объектива телескопа до 1/3 - 1/4 его диаметра (при наблюдениях Солнца с окулярным солнечным фильтром) немного снижают риск разрушения  фильтра, но не факт, что после 20 - 30 минут работы он так-же не лопнет от перенагрева. Своеобразной альтернативой окулярным солнечным фильтрам являются полноаппертурные солнечные фильтры: стеклянные или из всем известной плёнки "Astro Solar" . Такие фильтры обеспечивают уже достаточную  безопасность (если правильно и надежно сделаны и закреплены) во время визуальных и фотографических наблюдений Солнца,  но только и всего. Солнечный же экран значительно проще в изготовлении даже для новичка, может быть изготовлен из самых простых  и доступных материалов, и более многофункционален,чем упомянутые  выше аксессуары, которые не только дороги, но и весьма капризны.

2. Принцип работы солнечного экрана.

     Принцип работы солнечного экрана показан на рисунках 1 и 2. Он аналогичен принципу работы диапроектора, с той лишь разницей, что роль плёночного слайда здесь выполняет "живое" Солнце, а роль объектива, проецирующего его изображение на экран -  окуляр телескопа.

3. Устройство солнечных экранов и варианты их крепления к трубам телескопов разных оптических систем.

     Простейшее устройство солнечного экрана всем достаточно хорошо известно: это подвижный прямоугольный, квадратный или круглый (по форме) жесткий планшет из толстого картона (пресс-картона), фанеры, листового ( 3 - 5 мм) металла или пластика, прикрепленный (параллельно или перпендикулярно) к длинной и прочной (стальной) штанге, с возможностью свободного передвижения по ней и прочной фиксации в нужном месте. Штанга же, в свою очередь, крепится либо непосредственно в корпусу телескопа (со стороны его окулярной части) при помощи специально предусмотренного для этого  резьбового отверстия  или другого  крепления , либо укрепляется на  фокусировщик, ось противовесов или сам корпус трубы при помощи хомута с зажимом или крепежного кольца.

[Komandor]

     Практическую реализацию одного из таких креплений подвижного солнечного экрана на стальной штанге (или стойке) мы все знаем по легендарным МШР и БШР, которые комплектовались такими экранами их заводом-изготовителем.

[Komandor]

     Прямое крепление стойки солнечного экрана к корпусу рефрактора можно выполнить следующим образом. Делается два крепежных кольца определенной формы (см. рисунок 1), где большие внутренние отверстия соответствуют наружному диаметру трубы телескопа, а маленькие - наружному диаметру стойки. Большие и маленькие отверстия  этих колец должны быть соосны между собой, что при установке на трубу телескопа должно обеспечивать строго параллельное положение стойки к главной оптической оси. Одно из колец должно быть металлическим и снабжаться стопорным винтом (для жесткой фиксации всей конструкции на трубе телескопа), а второе - может быть выполнено из толстой (5 мм) резины или обычного  пресс-картона. Его наружный диаметр должен быть в 1 -1,5 раза больше чем у металлического кольца, Почему? Для того, чтобы выполнять роль своеобразного "зонтика" или "ширмы", затеняюшего всю рабочую поверхность солнечного экрана от "паразитного" освещения солнечным светом (засветки). В противном случае экран приходится прикрывать от этого освещения другими подручными средствами, а это не есть хорошо и не очень удобно, так как сильно отвлекает от проведения других исследовательских задач. На последнем рисунке в этом посте показан небольшой пример "борьбы" с "паразитной" засветкой при помощи подручного листка бумаги.  Именно для того, чтобы у астронома-любителя  отпала необходимость защищать экран чем прийдётся, у нас и возникла идея разработки защитной "ширмы" в составе конструкции солнечного экрана при расположении последнего перпендикулярно к главной оптической оси телескопа.
     Одев металлическое и картонное кольцо на трубу телескопа и расположив их на некотором расстоянии друг от друга, вставим теперь между их маленькими отверстиями циллиндрическую металлическую вставку  ("распорную" муфту) или обычную деревянную катушку старого образца, если её внутреннее отверстие будет позволять пропустить через себя наружный диаметр стойки. На самой же стойке, с одной стороны, следует нарезать соответствующую резьбу, занимающую собою около 10 - 12 см длины стойки. Теперь накручиваем на эту резьбу подходящую гайку до самого её конца, одеваем шайбу и пропускаем весь винт стойки через все маленькие отверстия колец и вставки, до упора в шайбу с гайкой. Далее одеваем  шайбу с другого, свободного конца резьбы и так же до упора прочно закручиваем  другой  гайкой. Теперь можно прижать стопорный винт на металлическом кольце и вся конструкция прочно зафиксируется на трубе телескопа.

[Komandor]

      Крепление же самого солнечного экрана может быть выполнено таким образом, как показано на рисунке. Рабочая (обращенная к окуляру) поверхность экрана может быть оклеяна белой ватманской бумагой, снабжена прижимными лапками (по типу лапок как на предметном столике микроскопа), прищепками  или резинками, для удержания дополнительных листочков бумаги при зарисовках и других операциях.

[Komandor]

     Крепление солнечного экрана к оси противовесов схематически показано на первом рисунке, а общий вид такого крепления - на всех последующих.  Затенение экрана от "паразитных" лучей (засветки) обеспечивается специальными теневыми бортиками, для чего этот экран можно выпилить сразу (и уже с такими  бортиками) из подходящего пластмассового коробка, лотка,  кювета  или склеять эти бортики из картона.

[Komandor]

     Посредством крепления солнечного экрана к оси противовесов, он может быть успешно использован и в работе с рефлекторами.

[Komandor]

     Конструкции зажимов для крепления штанги солнечного экрана к оси противовесов монтировки могут быть самыми различными как по форме, так и по конструктивному решению, но предназначение у них только одно - обеспечивать прочность и надежность фиксации штанги солнечного экрана на оси противовесов. Ниже, на картинках, наглядно приведены некоторые варианты таких зажимов, выполненных из самых доступных материалов.

[Komandor]

     Сделаю небольшое отступление ( вроде бы оно и по теме, но в то же время и не совсем). Многие новички меня спрашивали о том, как сделать аппертурный солнечный фильтр из доступных и недорогих материалов. Спешу всех обрадовать, так как материалов для этого, кроме плотного картона (или гибкого пластика)  и хорошего клея, вообще никаких не нужно. Главное - раздобыть подходящий кусочек пленки "Astro Solar".  Из картона нужно сделать два П-образных кольца или, точнее, "чашки", чтобы они как можно плотнее входили друг в друга. Донышки  этих "чашек" должны иметь одинаковые сквозные отверстия соответствующие рабочей аппертуре телескопа (или произвольно выбранной наблюдателем, как при подборе постоянных диафрагм). Внутренняя  (прижимная) "чашка" (или кольцо) должна плотно одеваться на оправу объектива телескопа (или на противоросник), следовательно, наружная "чашка" должна быть чуть больше в диаметре, чтобы в неё входила внутренняя. На рисунках показаны некоторые этапы изготовления таких "чашек", но общая цель одна:  между донышками "чашек" (там, где отверстия) прокладываем наш фильтр из плёнки и плотно, до упора, вставляем "чашки" друг в друга  так, чтобы плёнка оказалась хорошо зажата между ними. Для большей надежности можно  предварительно приклеять в нескольких местах края самой плёнки к дну наружной "чашки", но внутреннюю "чашку" обязательно нужно фиксировать клеем, чтобы она не выскочила из наружной или случайно не ослабился прижим пленки.  Думаю, что из рисунков понятно будет что и как должно быть и особых комментариев по этому поводу здесь можно не давать. Только помните, что всё должно быть надежно и прочно, чтобы ничего (не дай Бог!!!) случайно не слетело  во время наблюдений от неосторожного движения руки или легкого порыва ветра, не выскочило и не отпало!
 Такие же "чашки" можно применить и в отношении  стеклянного солнечного  полноаппертурного светофильтра, если он почему-то оказался без оправы или его оправа, например, мала для вашего телескопа. Тогда можно склеять такие же подходящие "чашки" для него (принцип сборки тот же, что и для пленки), а если фильтр оказался меньше аппертуры  телескопа, тогда наружный диаметр оправы этого телескопа будет определять посадочный диаметр наших картонных "чашек", а диаметр фильтра - диаметр сквозных отверстий в их донышках, минус  припуск на фиксацию фильтра между ними. Получится нечто похожее на объективную диафрагму с постоянным отверстием и снабженную, к тому же, стеклянным солнечным фильтром.

[Komandor]

     Порядок склейки "чашек" для оправы полноаппертурного солнечного фильтра показано на первом рисунке этого поста.  Сначала склеивается корпус "чашки", а "лепестки склейки подгибаются внутрь. Далее "лицевое" (наружное) кольцо промазывается с тыльной стороны клеем по всей своей площади и к нему приклеивается ("лепестками") корпус. После того, как клей немного схватится, "лепестки" склейки промазываются ещё раз, но уже с внутренней стороны и на них приклеивается ещё одно (внутреннее) кольцо (для прочности соединения и для эстетического вида. Важно помнить, что первым делом нужно склеивать ту "чашку", корпус  которой будет непосредственно одеваться на трубу (т.е. "внутреннюю" (см. предыдущий пост), а потом уже наружную.

     Ниже приведено фото из Интернета, как ещё один вариант посадки фильтра на трубу (обратите внимание  на стенку "чашки" солнечного фильтра у близстоящего телескопа, выполненную в виде полукольца). Смысл такой формы заключается в следующем: после одевания фильтра на трубу телескопа поверх этого полукольца надевается тугая и  широкая резинка (типа жгута), которая надежно прижимает корпус "чашки" фильтра к трубе и исключает всякие "неожиданности" от неосторожных движений и порывов ветра во время наблюдений Солнца. Сам же плёночный фильтр надежно и прочно вклеян между донышками "чашек".

[Komandor]

/// Б р о н ь  поста ///

[Komandor]

     Поделюсь ещё одним конструктивным решением прикрепления (или установки) солнечного экрана на телескоп. В целях всё той же экономии материалов и денежных средств пришла в голову идея крепить штангу солнечного экрана не к самой оси противовесов (что требует изготовления специального и достаточно мощного зажима), а непосредственно к самому противовесу.
     Если в корпусе противовеса (с торца) сделать небольшое резьбовое отверстие заданных размеров, то можно будет (когда это потребуется) просто ввинчивать в него штангу солнечного экрана и всё.  В этом случае противовес, помимо своего прямого назначения, будет выполнять ещё и роль крепежного зажима для штанги солнечного экрана и всей конструкции в целом.    Следует также помнить, что  при таком варианте крепления солнечного экрана к противовесу трубу телескопа придётся  немного переуравновешивать с  поправкой на прибавившийся общий вес конструкции экрана.

     P.S.: Эта модель уже проверена на практике: все работает отлично и очень практично!!!     Единственный "минус" (для слишком придирчивого глаза) может усматриваться  в том, что фиксированное положение противовеса на оси монтировки делает невозможным подвижку солнечного экрана вдоль оптической оси телескопа (т.е. отсутствует возможность приближения плоскости солнечного экрана к окуляру или удаление от него), пускай даже в небольших пределах. На мой взгляд это абсолютно не критично ибо,  как показывает практика, масштаб изображения солнечного диска на экране, даже  при значительных подвижках, меняется совсем незначительно и никаких новых деталей, кроме небольшого изменения яркости, к изображению не добавляет, .

[achaika]

Как всегда основательный и полезный цикл сообщений! По-моему тема тянет на полезную статью.

[ZAP]

Вполне тянет!    Еще бы теперь название подправить - чтобы и фильтры охватывало 

[Komandor]

Спасибо!!!   Сделаем, но позже!!!    Нужно сперва  эту тему закончить, так как материала ещё много. А дальше - решим.

Добавляю (для наглядности) фотографии установки солнечного экрана на противовесе в дополнение поста № 10.