В предыдущей статье мы разобрали вопросы определения основных параметров обсерватории и основные элементы конструкции обсерватории со сдвижной крышей. В данной статье разберем подробно различия между различными типами астрономических куполов, особенности их конструкции и управляющей электроники. Начнем с классификации куполов. Одно из основных отличий - материал конструкции. Применяют стальные, алюминиевые и пластиковые куполы. Также можно разделить куполы по типу конструкции: щелевые поворотные и типа "раковина". Щелевые поворотные различают по способу закрытия щели: сдвигаемые вбок створки или вертикально сдвигаемое забрало. Причем забрало может быть как одиночным, та к и двойным - иметь верхнюю и нижнюю часть. Плюсы и минусы каждого варианта сведены в таблицу. По применяемому материалу - Табл.1 по конструкции - Табл.2, по конструкции створок - Табл.3.
Tабл. 1 |
||
Достоинства |
Недостатки |
|
Алюминиевый |
Легкость конструкции. |
Сложность работы с материалом, применение технологии сварки в газовой среде, что затрудняет последующее обслуживание и ремонт. |
|
Можно не красить наружние поверхности. |
Качественная окраска алюминия, особенно больших листовых поверхностей - непростая задача, если требуется придать требуемый внешний вид, например убрать блики с внутренней поверхности купола. |
|
Опрятный внешний вид. |
Дорогостоящий материал |
Стеклопластиковый |
Опрятный внешний вид. |
Сложность сборки больших куполов в силу температурного расширения материала. |
|
Меньшее число стыков листов купола и связанных с этим проблем. |
Возможно недостаточная прочность при серьезных нагрузках. |
Стальной оцинкованный |
Качественная окраска материала в заводских условиях. |
Наибольший по сравнению с конкурентами вес. |
|
Высокая прочность и надежность. |
Наличие стыков листов, что не добавляет красоты. |
|
Высокая теплопроводность - быстрое выравнивание температуры внутри и снаружи купола. |
|
|
Легкая сборка за счет использования подготовленных элементов. |
|
|
Высокая ремонтопригодность. |
|
Рис. 1. Купол типа «раковина» любителя из Бельгии в Чили.
Tабл. 2 |
||
|
Достоинства |
Недостатки |
Раковина |
Простота конструкции. |
Хуже защищает от ветра и паразитного света, так как в большинстве случаев больше открыт. |
|
Опрятный внешний вид. |
Зачастую есть мертвые зоны со стороны откинутых секторов |
|
Простота управления при полном открытии |
В зимний период при открывании внутрь купола попадает много снега. |
|
|
Большое число подвижных стыков - сложности герметизации и возможные проблемы с подмерзанием в зимний период. |
|
|
Дорогостоящие имеющиеся решения |
Щелевой поворотный |
Лучшая защита от ветра и паразитной засветки |
Более сложная конструкция, подвижный при работе элемент - собственно купол. |
|
Надежность в условиях средней полосы и отрицательных температур. |
Необходимость электронного контроллера и ПО при автоматизации. |
Tабл. 3 |
||
|
Достоинства |
Недостатки |
Сдвигаемые вбок створки |
Классическая конструкция |
Сложности обеспечения равномерного движения без перекосов за счет большой длины створки и малой ширины. |
|
|
Дополнительная точка герметизации - вертикальный стык створок |
|
|
Классический элемент привода шторок - стальной тросик имеет сниженный ресурс и возможное место поломки даже при небольшом подклинивании. |
|
|
Отсутствие возможности частичного закрытия щели дополнительным забралом. |
|
|
Дорогостоящие имеющиеся решения |
Забрало |
Лучшая защита от ветра и паразитной засветки за счет возможности установки нижнего забрала. |
Большая нагрузка на привод при закрытии полностью открытого забрала - необходимость запасов по мощности привода. |
|
Возможность открытия околозенитной области, уменьшение числа перекладок телескопа |
|
|
Надежность |
|
Рис.2 Классический купол телескопа РК-800, КРАО, снимок Сергея Назарова.
Небольшие купола до 3м могут не иметь электропривода, открываться и вращаться вручную. Хотя это и не соответствует современным тенденциям и не обеспечивает возможности удаленного наблюдения. При наличии электрического привода возможно удаленное управление. И не важно, находитесь Вы в соседнем помещении или на другой стороне земного шара. Команды на закрытие и открытие купола, а также на поворот выдает контроллер. Управление контроллером осуществляется с помощью Ascom драйвера - программы интерфейса, запущенной на управляющем телескопом компьютере. Программа способна, получив данные о положении телескопа от программы-планетария, рассчитать необходимый угол поворота купола, чтобы щель находилась строго напротив апертуры телескопа. И все время наблюдательной сессии купол синхронизирован с телескопом и продолжает позиционироваться в том направлении, куда направлен телескоп. Особенность состоит в том, что как правило, скорость движении телескопа при изменении объекта наблюдения выше, чем купола. И купол «догоняет» телескоп через несколько секунд или даже десятков секунд. Для обычных наблюдений это не проблема. Однако для наблюдений спутников и других быстрых объектов необходимо заказывать специальную, скоростную версию купола. Еще одна конструктивная особенность. Купола меньшего размера как правило более «быстрые». А как контроллер «понимает» как именно ориентирован купол? Для этой цели на профессиональных куполах устанавливают датчики. Как минимум - датчики нулевого положения и угла поворота, а также датчики открытия и закрытия створок.
Таким образом, вариантов реализации астрономического купола множество. Определяющими параметрами является размер, тип конструкции, реализация шторок, электропривод с необходимыми значениями скорости и наличие контроллера для синхронизации телескопа с куполом. Ну и конечно не нужно забывать о компетенции производителя, его опыте и времени реакции на возможные проблемы. Выбор за Вами.