Купол оптических систем

 

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ к авторскому свидетельству >937657

Союз Советскнк

Соцнапнстнческнк

Республик (6} ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22)Заявлено 13 11.80 (21) 3004999/29-33 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл.

Е 04 В 7/08

9мударстнанный квинтет

СССР (23) Приоритет по делан изабретений и открытий

Опубликовано 23. 06. 82; Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23 ° 06 ° 82 (53) УДК 69.024..4(088.8) Н.Д. Белкин, Э.Г. Газарян, В.К. Евстафьев, О.В. Михеев, В.В. Чебаненко, В.Т. Новиков, В.С. Дворйттнев.Я.В. Рожков и Ю.П. Бондарев к

I (72) Авторы изобретения (71} Заявитель (54) КУПОЛ ОПТИ4ЕСКИХ СИСТЕИ

Изобретение относится к строительным сооружениям, например для астро- номи4еского оборудования, и может быть использовано s укрытиях телескопов и оптических систем, работающих на открытом воздухе.

Известен вращающийся купол, содержащий опорную часть, перекрывающие смотровую щель две створки забрала, установленные шарнирно по обеим сторонам купола на общей оси, проходящей через центр сферы купола вдоль его смотровой щели под некоторым углом к плоскости вращения купола (1).

Известен также купол оптического телескопа в виде полусферы, установленной на опоре, с возможностью вращения относительно вертикальной оси симметрии полусферы, часть которой имеет форму сегмента, смонтированного на последней с воэможностью вращения относительно его оси, расположенной под углом к вертикальной оси полуСферы, и имеющего смотровой люк, выполненный в виде щели, расположенной радиально, ширина которой превы шает ширину оптического луча телескопа, а длина обеспечивает пересечение оси вращения полусферы при вращении го сегмента (2 l.

Недостатками такого купола являются сложность конструкций приводов сегмента и забрала, закрывающего

Указанный купол содержит нерегулируемую по ширине проходящую вдоль оси купола смотровую щель с малой зоной обзора, что вызывает появление значительного потока фонового излучения и ограничивает наблюдение эа объектами, движущимися со значительными угловыми скоростями, в частности, на траекториях, близких к зенитным, вследствие необходимости резкого увеличения скорости вращения купола при приближении наблюдаемого объекта к зениту.

937657

3 смотровой люк. Кроме того, усложняется управление и увеличиваются силовые нагрузки на привод наведения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вращающийся купол, включающий опорную часть, перекрывающие смотровоеокно Ase створки забрала с осью вращения, пересекающейся с осью враще"

;ния купола, приводы створок и вра-. !в щения купола, а также внутреннюю створку с грузоподъемным устройством, установленную на оси створок забрала, а смотровое окно выполнено в виде усеченного шарового сегмента, причем внутренняя створка и две внешние створки забрала снабжены са мостоятельными приводами вращения (3)

Недостатками известной конструкции являются недостаточная защита оптической системы от фонового излучения и атмосферного воздействия, так как смотровое окно, образованное створками и оболочкой купола, имеет форму шарового двуугольника, щ вследствие чего в процессе работы оптической системы остается незакрытой часть смотровой щели, находящаяся эа пределами поперечного раэ" мера светового потока (выходного зрачка) оптической системы, 4 также относительная сложность системы управления.

Цель изобретения - уменьшение фонового излучения.

И

Эта цель достигается тем, что купОл оптических систем, содержащий вращающуюся полусферическую оболоч" ку с опорным кольцом, смотровое ок" но,,выполненное в форме .шарового фф двуугольника, забрало в виде арки, шарнирно закрепленное на оси, проходящей через центр полусферической оболочки, и приводы, полусферическая оболочка снабжена дополнительным

;45 смотровым окном, ширина которого бо- лее поперечного размера светового потока, образованным параллельными вер4 тикальными плоскостями, симметричными относительно оси вращения купола, 50 при этом дополнительное и основное смотровые окна расположены на оси, перпендикулярной оси вращения забрала, и на стороне оболочки, противоположной стороне размещения основного

И смотрового окна.

На фиг. 1 изображен внешний вид купола с открытой наружной створкой забрала; на фиг. 2 - вид А на фиг.! (вид в плане на купол); на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 2 (при закрытой наружной створке забрала); на фиг. 4 " вид В на фиг. 3 (вид на дополнительное смотровое окно с открытым забралом).

Купол оптической системы состоит из полусферической оболочки жестко связанной с опорным кольцом 2, опертым на подрезиненные колеса

Полусферическая оболочка имеет дополнительное смотровое окно 4, которое закрывается откатным забралом., снабженным приводом 6, направляющими 7 и 8 и роликами 9. Нижний то,рец 10 смотрового окна ограничен зоной ОЬзора с минимальным углом места, а верхний торец 11 расположен от зенитной точки 12 полусферической оболочки на расстоянии, большем поперечного размера светового потока

13. Ширина смотрового окна более поперечного размера светового потока.

Смотровое окно расположено на стороне полусферической оболочки, противоположной смотровому окну 14, выполненному по форме шарового двуугольника, верхняя дуга 15 которого состоит по хорде 16 от зенитной точки полусферической оболочки в сторону смотрового окна 4 на расстоянии, более половины поперечного размера светового потока. Нижняя дуга 17 смотрового окна 14 расположена ниже верхнего торца ll дополнительного смотрового окна 4 на величину, не превышающую поперечного размера светового потока. смотровое окно 14 закрывается внешним забралом IS, выполненным в виде арки, снабженным приводами 19.

Дпя уменьшения фонового излучения в подкупольном пространстве на одной оси с забралом 18 установлено внутреннее забрало 20, имеющее собствен- ный привод 21 и выполненное также в форме арки.

Работа купола заключается в следующем.

Когда по технологическим условиям необходимо наблюдать объекты, находящиеся в зенитной и околозенитной зонах небесной сферы, дополнительное смотровое окно 4 закрыто забралом 5 и наблюдение осуществляется через смотровое окно 14, при этом с помощью системы управления внешнее забрало

18 устанавливается в требуемое поло9376 жение, обеспечивая прохождение светового потока оптической системы че" рез образованную щель. В то же вреЬя, внутреннее забрало 20 отслежива-ет положение внешнего забрала, обес" печивая минимальную щель с целью снижения фонового излучения.

В тех случаях, когда требуется осуществлять наблюдение эа объектами, находящимися ниже околоэенитной щ зоны, т.е. в зоне ближе к горизонту, смотровое окно 14 закрыто внешним забралом 1З.и работа оптической системы осуществляется через дополнительное смотровое окно 4. При этом забрало 5 отведено от дополнительного смотрового окна. Как в первом, так и ео втором вариантах наблюдения эа объектами в систему слежения включается привод вращения купола. zo

Как видно из описания купола,нижняя зона наблюдения по углу места через смотровое окно 14 перекрывает верхнюю зону наблюдения по углу места через дополнительное смотровое окно 4 на размер, больше поперечного размера светового потока.

57 6 где — угловой размер смотрового окна в горизонтальном сечении, определяемый зрачком оптичес" кой системы, т.е ° поперечным размером светового потока.

Из (1) и (2) уменьшение фонового излучения равно

= <- ) oo1eв5оЪ ю / I е„ ь

Применение предлагаемого купола, кроме того, дает расширение сектора обзора за счет отсутствия ограничений по углу места от горизонта, повышение жесткости конструкции эа счет уменьшения размера дополнительного смотрового окна 4 и смотрового окна

14 с уменьшенными размерами.

Базовым объектом являются астропавильоны (шифр изделия 665), установленные в Узбекской ССР.

Сравнительно с базовым объектом изобретение уменьшает поток фонового излучения на 503 и упрощает систему управления приводами створок и .купола.

Применение предлагаемого купола позволит снизить уровень фонового излучения в подкупольном пространстве примерно на 503 при слежении через дополнительное смотровое окно 4.

Расчет снижения фонового излучения приводится ниже.

Поток фонового излучения пропорционален площади смотрового окна и яркости фона Вф.

g. = ьв.

Отсюда, поток фонового излучения известного устройства а„- гРчвф, . (1) где r - радиус сферической оболочки; т — угол раскрытия оптимальной 45 смотровой щели, определяемый выходным зрачком оптической системы, т.е. поперечным размером светового потока (Ч- в радианах). 50

Поток фонового излучения предлагаемого устройства Qq при слежении. через смотровое окно 4, угловой размер которого в вертикальном разрезе

„Е

3 д =а,РЧ вЂ” =8 — «() с4 7t р з

Формула изобретения

Купол оптических систем, содержащий вращающуюся полусферическую оболочку с опорным кольцом, смотровое окно, выполненное в форме шарового двуугольника, забрало в виде арки, шарнирно закрепленное на оси, проходящей через центр полусферической оболочки, и приводы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с цельюуменьшения фонового излучения; полусферическая оболочка снабжена дополнительным смотровым окном, образованным параллельными вертикальными плоскостями. симметричными относительно оси вращения купола, при этом дополнительное и основное смотровые окна расположены на оси, перпендикулярной к оси вращения забрала, и на стороне оболочки, противоположной стороне размещения основного смотрового окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 1 431287, кл. E 04 В 7/08, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР. и 614188, кл. Е 04 В 7/16, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР ро заявке 11 2943020/29-33, кл, Е 04 В 7/00, 1980 (прототип).

937657

Составитель Н. Павлова

Редактор 8. Лазаренко Техред Л. Пекарь КорректорА. Ференц(Заказ 4400/42 Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Г

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4