Дзеркальний телескоп

Изобретение относится к оптическому приборостроению для астрономических исследований и позволяет улучшить качество изображения за счет повышения стабильности оптической оси при работе с крупногабаритными зеркалами и условия эксплуатации. Зеркальный телескоп содержит тубус с установленным в нем первичным зеркалом и системой крепежных тяг и рычагов, расположенный внутри сферического корпуса 1 в виде шарового сегмента. Сферический корпус 1 размещен в раме 4, установленной с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 11, а рама уста новлена в основании 5 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. Сферический корпус 1 и рама 4 расположены в гидростатических опорах. На сферическом корпусе 1 установлены ходовые трубы с горизонтальной осью 11, а в трубах на гидростатических опорах размещены ходовые платформы с возможностью поворота в трубах, Внутри сферического корпуса установлены соединенные с ходовыми трубами подъемники, внутренние стенки которых выполнены сферическими, соединены с платформами и смонтированы с возможностью поворота относительно наружных стенок. Первичное зеркало телескопа выполнено из отдельных зеркальных сегментов, установленных на расположенных концентрично зеркальной оси тубуса окружностях. Зеркальные сегменты выполнены в форме круглых зеркал, поверхности которых вместе образуют параболоид, и установлены так, что между ними имеются свободные площади для размещения крепления опор зеркальных сегментов, крепежных тяг и рычагов и затеняемых ими полщадей. 4 з.п.ф-лы, 17 ил. 1708165 Изобретение относится к оптическому Вокруг труб 13, установленных а подприборостроению для астрономических исшипниках скольжения илмкачения в опорах следований. 12 рамы 4, размещены приводные элементы 15 s виде зубчатых, клинорсмекных или зубЦелью изобретения является улучшение качества изображений за счет повыше- 5 чатоременных передач и г,п. Они служат для поворота сферического корпуса 1 вокруг гония стабильности оптической оси при ризонтальном оси 11 и тем самым для ориентиработе с крупногабаритными зеркалами и ровки глаза 7 зеркального телескопа. улучшение условий эксплуатации. На фиг,1 представлен зеркальный телеНа фиг.З показаны частичное вертископ, общий вид; нэ фїлг.2 - то же, вид сое- 10 кальное сечение сферического корпуса 1, реди; на фиг.З - то же, частичное сечение; рама 4 и основание 5. Оно имеет на наружна фиг.4 - установленные по оси сфериченой стороне подъемник 16 с двигателем 17, ского корпуса трубы с прилегающим подъкабиной 18 подъемника и приводами 19 емником; на фиг.5 - трубы с находящейся в подъемника. Подъемник 16 ведет внутрь раних платформой, аксонометрия; на фиг.б - 15 мы 4 в DM/ЗЄ шарового сегмента к трубе 13 с платформа, зксономвгрмя; на фиг.7 - пер- . пластиной К- виутриоси'! 1 сфертеского корпуса. вичное зеркало, вид сверху; на фмг.8 - ценЧерез выполненный на верхней стороне остральная ось первичного 3Gps;sr,3, рззрез; нования 5 подход 20 подъемник имеет свона фиг.9 - схемы последствий ззтененмя бодный доступ независимо от положения центра первичного зеркала; на фиг. 10 - кре- 20 повороте рамы 4 вокруг вертикальной оси и пежная система, аксонометрия; на фиг.11 независимо от изложения поворота сферикрепежная система, фрагмент; на фиг. 12 ческого корпуса 1 вокруг горизонтальной крепежная система, рззрез; на фиг.13 - наоси. правляющая труба, продольный разрез; на Рзма 4 установлена вертикально с пофиг.14 - рама тубуса, аксонометрия; на 25 мощью двух кольцевых рельсов 21 и 22 в фиг. 1 5 - смонтированный тубус; на фиг.16соответствующих направляющих пазах 23 и кабика Куде, осеаой разрез; на фиг.17 24 с помощью гидростатических скользятелескоп, пример выполнения. щих опор, установленных в основании 5. Оба направляющих паза 23 и 24 разделены Зеркальный телескоп (фиг. 1 и 2) состоит из сферического корпуса 1, установленного 30 рздиальнокольцевым направляющим цоколем 25, причем все основание 5 с направляв нем тубуса 2 с первичным зеркалом 3, ющем цоколем 25 выполнено из рамы 4 в виде шарового сегмента для железобетона. Радиально, вне направляюопоры для сферического корпуса 1 и оснощего паза 23 находится круглый зубчатый вания 5 для опоры рамы 4 в виде шарозого сегмента. .35 ходовой рельс 26, который находится в зацеплении с зубчатой передачей 27 для повоСферический корпус 1 имеет такие разрота рамы 4 в виде шаророго сегмента на меры, что тубус 2 со своими наружными 360° вокруг своей вертикальной оси. крепежными элементами б проходит поперек через весь диаметр сферического корпуВся рама 4 состоит из стальной констса 1, причем согласно фиг.2 первичное 40 рукции, включающей несколько опор 28-30 зеркало 3 с относительно большим диамет(фиг.З), которые проходят между кольцевыром находится далеко под центров сферы. ми рельсами 21 У 22, внутренней 31 м наружЗ В стенке сферического корпуса 1, противоной 32 стенками ^,змы з виде шарового лежащей первичному зеркалу 3, находится сегмента. На опорах также установлены так называемый таз 1 зеркального телеско- 45 привозные элементы 33 для приводных элепа, который выполнен из перфорированноментов 15 с целью поворота сферического го листа 8 с круглыми отверстиями 9, корпуса 1 вокруг своей горизонтальной расположенными точно над отдельными оси 11. сегментами 10 зеркала 3 (фиг.9). Частично внутри рамы 4 и частично 50 внутри основания 5 выполнена полусфера Сферический корпус 1 установлен с воз34 для приема сферического корпуса 1. Он можностью поворота вокруг горизонтальопирается на гидростатический упорный ной оси 11 в опорных втулкам 12 рамы еэице . подшипник 35, включающий напорные кашарового сегмента 4, Проходящая горизонкалы 35 ч камеры 37 давления (фиг,31 Тем тально ось 11 сферического корпуса 1 обрз- 55 самым сферический корпус 1 опирается в эована жестко установленными и а раме 4 с помощью скользящих опор (35 - 37). сферическом корпусе 3, доступными для Они воспринимают силы инерции сферичепрохода трубамр 13, в которых установлены ского корпуса 1, поэтому оси 11 сферическожестко на раме 4 скользящие > трубгх плаз го корпуса работают по'ти полностью без стины 14. нагрузки. 1703165 Внутри сферического корпуса 1 показаопирается на масляную пленку, то здесь отно первичное зеркало 3 с ходом лучей 38. По сутствует нагрузка рамы 4. центру под первичным зеркалом 3 находитАналогично сферический корпус 1 опися наблюдательная кабина 39 для фокуса рается на подпорные подушки, созданные с Куде. Она доступна через подъемник 40. 5 помощью камер 37 давления, поэтому для Вне окружности первичного зеркала 3 разнаклона сферического корпуса \ приблизимешен еще один подъемник 41, который тельно на 75° в обе стороны от р^ртикальноведет внутри сферического корпуса 1 к го положения глаза 7 не требуется больших трубе 13 в оси 11 сферического корпуса 1. усилий. Зто можно осуществить с помощью Оба подъемника 40 и 41 соединены между 10 маломощного электродвигателя. Когда тесобой ходом 42, над которым находится ралеског? отключен, все нагрузки воздействубочая платформа для первичного зерют на полусферу 51 и уопьцеаые рельсы 21 кала 3. и 22, поэтому сферический корпус надежно фиксирован. Кабина 43 подъемников 40 и 41 имеет Первичное зеркало 3 зеркального телевыполненную в виде сферы внутреннюю 15 стенку 44, которая снабжена платформой 45 скопа, образовано из рельсов 21, установ(фиг.4). Кроме того, предусмотрены приволенных с возможностью регулировки ды 46 для поворота сферической внутрензеркальных сегментов, из которых каждый ней стенки 44 подъемника с платформой состоит из дискового круглого зеркального внутри кабины 43 подъемника. Приводы 46 20 тела 10. Они установлены на круговых трасоединены с приводными элементами 15 екториях, расположенных концентрично отдля поворота сферического корпуса 1 вокносительно центральной оси 52 с руг своей оси Ї1 так, что при повороте сфепромежутками между собой так, что между рического корпуса 1 s направлении отдельными зеркальными телами 10 обрадвижения часовой стрелки сферические 25 зованы свободные площади 53 для опор 54 внутренние стенки 44 подъемника соответзеркальных тел 10 и свободные площади 55 ственно поворачиваются в направлении, для крепежных тяг и рычагов 56 и соответпротивоположном направлению движения ственно затеняемых ими поверхностей. часовой стрелки, поэтому платформы 45 в Каждое зеркальное тело 10 состоит из любом положении сферического корпуса 1 30 цельного круглого зеокала, полная площадь находятся в горизонтальной плоскости. Та- . которых отшлифована, не считая выемки ким же образом совершает поворот платцентрального отверстия. Такое зеркальное форма внутри хода 42 между подъемниками тело содержит опору 54 с радиальной раз40 и 41, которые находятся внутри трубы. грузкой от растяжения и сжатия, для чего на Так как пластина \4 внутри трубы 13 жестко 35 окружности зеркального тела 10 предусмотсоединена с рамой 4, а труба 13 поворачирены разгрузочные элементы, для которых вается вместе со сферическим корпусом 1, предусмотрены свободные площади 53. пластина 14 в трубе 13 и платформа 45 а Наружный диаметр первичного зеркала кабине 43 подъемника находится всегда в 3 и тем самым диаметр тубура получают из горизонтальной плоскости, поэтому в любом положении наклона сферического кор- 40 требуемого эффективного диаметра гипотетического монозеркала, пуса 1 можно использовать подъемные За счет установки 18 зеркальных тел 10 устройства. рассчитанного диаметра на двух радиальПластины 14 установлены в трубе 13 на ных относительно центральной оси кругогидростатических опорах 47, к башмакам 48 45 вых траекториях, причем на внутренней которых через напорные трубопроводы 49 круговой траектории расположено шесть подается масло, которое может снова отвозеркальных тел 10, а на наружной 12, полдиться через сливные трубопроводы 50. учается полный наружный диаметр первичВся масса рамы 4 и сферического корного зеркала 3 и тем самым тубуса. пуса 1 опирается на два кольцевых рельса 50 Свободные площади 53 и 55 между 18 21 и 22, которые опираются на направляюзеркальными толами 10 следует рассматрищие пазы 23 и 24 основания 5. Кольцевые вать как соответствующие затененные порельсы 21 и 22 своевременно поднимаются верхности в гипотетическом монозеркале. под давлением масла и без трения скользят Система 56 крепежных тяг и рычагоа на масляной пленке. Поворот рамы 4 на 55 выполненного параболическим первичного 360° осуществляется зубчатой передачей зеркала 3 содержит средние крепежные тру(26, 27), причем с обеих CTODOH зубчатого бы 57, которые образуют статическую несуходового рельса 26 установлены рельсы, на щую конструкцию Для тубуса 2, и которые действует нагрузка необходимых внутренние налраиіяющие грубы 58, котоэлектродвигателей. Так как масса рамы 4 рое с рельсами 59 предусмотрены для на 1708165 8 наблюдательными кабинами 60 - 62. На правления трех наблюдательных кабин 60 нижних направляющих роликах 78 установ62. Нижняя наблюдательная кабина 60 слулень: направляющие тросы 79 для балластжит для наблюдений а фокусе Кассегрена с ных тел 74. шестью и восемнадцатью зеркалами (фиг.8). Средняя наблюдательная кабина 61 служит 5 Введенные в средние крепежные трубы для наблюдения в фокусе Кзссегрейа с шеБ7 балластные тела 74 выполнены з виде стью зеркалами. Верхняя наблюдательная пуототелыхтел 80 ы соединены с напорными кабина 62 служит для нэЬлюдония в первичшлангами 81 и масляным насосом так, что ном фокусе Кассегрена с восемнадцатью массу балластных тел 74 можно изменять в зеркалами. Ходы 38 лучей, отраженных от 10 зависимости от нагрузки на отдельные навосемнадцати зеркальных тел 10, показаны блюдательные кабинь? 60 - 62 с целью подтолько краевыми лучами, На фиг.8 показз^а гонки веса (фиг.13). Управление движением параболическая форма выполнения первичнаблюдательных кабин 60 - 62 осуществляного зеркала 3, а также решетчатые распорют с помощью центрального приводз 82. ки 63 между средними 57 и внутренними 58 15 На фыг,14 и 15 показана рама 83 тубуса, направляющими трубами. в которой (фиг, 15} вставлены мли насажены первичное зеркало 3, находящаяся не нем На фиг.9 показаны последствия затенекрепежная система 56 с ^аблюдагелииыми ния центра первичного зеркала 3, в котором кабинами 60 - 62 и закрывающий тубус перне установлено зеркальное тело 10, как пот казывают фиг.7 и 9. Предлагаемый телескоп 20 форированный лис . На нижней части 84 тубуса установлена сфеоическая наблюдас центральной осью у&елмчиаает разрешаютельная кабина 85 для фокуса Куде с круг-» щую способность и одновременно снижает лым входным люком 86 для света. контраст при средних частотах (фиг.9а). При Наблюдательная кабина 85 жестко соединецентральном затенении (штриховая линия на фиг.96) функция точечного изображения 25 на с тубусов. Иа масляной пленке, и поэтому без трения, установлена внутренняя платулучшена по сравнению с функцией точечформа 87, которая в любом положении тубуного изображения известного телескопа. са выровнена горизонтально. Так как Наконец, при центральном затенении улучсопровождение тубуса осуществляется отшена модуляционная характеристика (фиг.Эв). 30 носительно медленно, го колебательные явления исключены. Дост/л в сферическую На фиг. 10 изображена рамная консткабину 58 возможен через входной люк 36 рукция 64 для наблюдательных кабин 60 дяя светового пучка. Подвод энергии осуще62, содержащая платформу 65, на которой ствляется по неизображенным трубопровоустановлены вторичные или отклоняющие дам, вводимым параллельно зеркала 66 - 59 (не показаны), два располо- 35 экранированию светового пучка 88. Под женных на расстоянии один от другого над платформой 87 внутри сферической стенки платформой 65 опорных кольца 70 и 71, а корпуса имеется достаточно места для натакже радиальные распорки 72, которые выпорных и блокирующих устройств. полнены с возможностью вертикального перемещения во внутренних направляющих 40 На фиг.16 показан готовый зеркальный или ходо&ьж рельсах 5S. телескоп, сферическая крыша 89 которого поворачивается с круглой плитой 90 основаНа фиг. 11 показана рамная конструкния. Это обеспечив чет большую ючность ция 64 внутри центральной оси 52 первичсопровождения Доступ к зеркальному теленого зеркала 3 с направляющими (ходовыми рельсами 59 внутренней неправляющей 45 скопу осуаіествляется через подвесную опору 91. Общая высота купола составляет трубы 58), Посредством рєїретчатмх распооколо 50 м. рок 73, служащих статическими несущими злементймы, внутренние направляющие трубы 58 имеют опору относительно средФормула изобретения них крепежных труб 57, в которые вводят &0 t. Зеркальный телескоп, содержащий балластные тела 74 для весового уравноветубус с установленными з нем первичным шивания рамной конструкции 64 трех нэзеркалом и системой крепежных тяг И рычаблюдэтепьных кабин 60 - 62. Посредством гов, расположенный знутрм сферического других решетчатых элементов 75 средние корпуса, и раму для опоры сферического крепежные трубы имеют опору относитесь- 55 корпуса в виде шароеого сегмента, о т л и но наружных крепежных труб 75. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества изображения зэ счет повышения Иа фиг.72 показана система крепежных стабильности оптической оси при работе с элементов, включающая несущие трося) 77 крупногабаритными зеркалами и улучшения не направляющих роликах 78, которые соеусловий эксплуатации, сферический KOpssyc диняют балластные тела 74 с отдельными 1708165 размещен в раме, установленной с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, а рама установлена в основании с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, причем как сферический корпус, так и 5 рама установлены соответственно в гидростатических опорах. 2. Телескоп по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на сферическом корпусе установлены ходовые трубы с горизонтальной осью, а 10 в трубах установлены ходовые платформы с возможностью поворота в трубах. 3. Телескоп по п.2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутри сферического корпуса установлены соединенные с ходовыми трубами 15 подъемники, внутренние стенки которых выполнены сферическими, соединены с платформами и установлены с возможностью поворота относительно наружных стенок, Фиг 10 4. Телескоп по п 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ходовая платформа установлена в трубе на гидростатических опорных башмаках. 5. Телескоп по пп.1 - 4 , отличающ и й с я тем, что первичное зеркало выполнено из отдельных зеркальных сегментов, установленных на расположенных концентрично центральной оси тубуса окружностях, причем зеркальные сегменты первичного зеркала выполнены в форме круглых зеркал, поверхности которых вместе образуют форму параболоида, при этом зеркальные сегменты установлены с образованием между ними свободных площадей для размещения крепления опор зеркальных сегментов, крепежных тяг и рычагов и затеняемых ими площадей. 1708165 s-о -з 1708165 hi 73 А щ 7 Фиг. 5 / 1708165 1708165 Фиг 8 Ї&1 I Я 1708165 ^^"^ (tout! 1708165 77 Фиг. 11 Фиг. 13 170816b 83 1708165 8 10 1708165 Фиг. 17 Редактор И. Горная Составитель Н,Киреева Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 278 • Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ^ ; ; И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101