Imges qui inspirent ce blog...

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En haut à gauche: dessin astronomique (pastels à l'oculaire) de NGC 404 au T600 - En haut à droite: désert du Ténéré (Niger 2006) - Au milieu à gauche: des abeilles tuent un frelon astatiques (Laos 2013) - Au milieu à droite: grain de Bailly de l'éclipste totale de Soleil de 2006 (Ultime photo en argentique...) - En bas à droite: le T300 monobras de fabrication personnelle (Cintegabelle - 31) - En bas à droite: les paysages d'antan... Carte postale ancienne colorisée du village d'Orbey (Haut-Rhin, avant 1914)

dimanche 26 juillet 2015

Une structure de télescope acceptant des miroirs de différents F/D, c'est possible?

Une spécificité à remarquer du télescope monobras

Une des marottes de l'astronome amateur, c'est de pouvoir évaluer différentes qualités de miroir entre eux... Ici on peut le faire dans une même structure, ce qui ôte de fait l'argument des différences pouvant survenir entre les différentes fabrications de barillets.

Pour peu qu'on y ait pensé avant, on peut concevoir un télescope avec une cage secondaire coulissante. Simplement il faut que le porte oculaire soit déporté par rapport au tube principal.

C'est à dire qu'on peut mettre dans la cage primaire un miroir 250-300 avec des F/D pouvant s'étager entre 3 et 4,5.... Attendu que la cage primaire coulisse le long du tube. 

Très pratique aussi pour adapter tous les types de binoculaires.

Sur la photographie ci-dessous sont indiqués à titre indicatif les différents positions pour trois F/D pour un miroir de 300mm de diamètre. Nous pouvons apercevoir une bague jaune sous la cage. Il s'agit d'une bague de sécurité à serrage fort le long du tube qui de plus empêche la rotation de la cage secondaire (avec un ergot de blocage en aluminium) lorsqu'on observe près de l'horizon. Comment faire un serrage fort sur un tube en carbone? Simplement par 3 vis M10 en nylon dans des inserts en laiton. La bague est en CTP bouleau... Une teinte jaune pour vernis pour montrer la singularité de la dite bague...



Après dans l'idéal, il serait nécessaire que le tube principal soit à inclinaison variable (mais attention à la perte de rigidité...) pour que le miroir secondaire puisse s'aligner au mieux avec l'axe du miroir primaire et correspondant à l'axe général de l'instrument lui même. On peut rattraper cela avec différents réglages de collimation mais jusqu'à quel F/D ?... C'est à tester car je n'ai pas calculer cette géométrie...
Peut-être au gré de quelques rassemblements d'observateurs...
 

Catégorie de l'article: 2) Construction de télescopes

mardi 21 juillet 2015

Un télescope de voyage monobras T300 F/4


Le cahier des charges


Il est celui d’un télescope dobson mais la grande différence c’est que la cage du miroir secondaire est connectée via un seul tube.


- Totalement démontable et aucun élément ne doit excéder 50-60 cm de long de manière à pouvoir entrer dans une petite valise. Le télescope doit pouvoir voyager en avion le cas échéant. La cage du primaire irait en bagage cabine et le reste en soute.
- Principe du télescope monobras avec triangulation intermédiaire type "trépied"
- Principe du télescope à un seul tourillon
- Bras unique en carbone pultrudé tant pour le monobras (gros diamètre)que pour la triangulation intermédiaire (petit diamètre)
- Toute la visserie en inox ou laiton et quelques vis en nylon.
- Garantie sans rivets (les trucs non démontables, cela ne me va pas...) et presse-étoupes pour les raccords (disgracieux).
- Large utilisation du composite CTP bouleau aviation/nida/balsa et quelque plaques d’aluminium ou duralu.
- Compatible cercles digitaux Sky Commander (ou autres).
- Collimation par le haut pour ajustement à l’oculaire
- PO léger mais pouvant recevoir les oculaires les plus lourds
- Lames araignée 2 branches en carbone
- Bafflage en plaquage CTP bouleau
- Poids total de l’instrument attendu, voisin de 12 kg, optiques comprises
- Vernis marin à l'eau (plus écologique) en 4 à 5 couches minimum pour les pièces de bois
- Précâblage électrique pour ventilateur de mise en température, antibuée miroir secondaire et oculaires.

- De la visserie imperdable autant que faire se peut

- Pas de système à ressort/élastique de rappel
- Batterie au lithium intégré dans la cage du primaire. La recharge s’effectuera par panneau solaire ou chargeur dédié.

  État de l'art

 

Les réalisations sont très peu nombreuses. Quelques amateurs; surtout aux États-Unis, en Allemagne et en France. La première réalisation d’un dobson monobras qui corresponde à la philosophie du cahier des charges définie est celle, en 1992, de Jerry McMurray. Il y a aussi un fabricant qui en propose à la vente. Il s’agit du LiteScope, preuve qu’il existe un besoin et qu’on peut optimiser ce type d’instrument.

Une bonne source d’inspiration pour moi est ici : 


Une très belle réalisation en provenance d’Allemagne :





Et bien entendu la réalisation de Jean-Pierre Gelabert en métal que j’ai eu l’occasion de tester à Valdrôme en 2012.

Une réalisation remarquable ici. Cela montre qu’il faut se poser la question de la présence de un ou plusieurs haubans :


Avec du bois :




D’autres réalisations :


Et ne pas oublier la réalisation de Jacques Civetta disponible sur altaz, qui reste un site de référence pour la fabrication des télescopes :


Pour les anglophones :


A noter une réalisation très prometteuse de jmp86 (astrosurf)

Une très belle réalisation en carbone:
http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/037212-3.html

Bon finalement, il y en a un certain nombre et j’en n’oublie. Mes excuses a eux.

La réalisation


Plutôt que du laïus trop long, place aux photographies de la fabrication.


La cage du primaire

Les premiers éléments de la cage du primaire.



Montage d'un premier mur.

Présentation des éléments du barillet


Montage/collage d'autres murs, de la poignée qui servira également d'accroche du tube.


Les murs montés.


Le ventilateur fait 10mm d'épaisseur pour un diamètre de 70mm


La caisse vue sur de dessous/dessus




Le dispositif d’accroche du monobras inférieur





Les deux demi-monobras






 Le dispositif de connexion entre les deux monobras


Détail du dispositif "clé de voute" entre les deux demi-tubes.



Un secret pour une rigidité extrême

Un millefeuille CTP aviation 5mm avec résine et tissu de verre qui est moins cher que le carbone

 La fabrication de la cage secondaire



Un premier montage


Le support de chercheur en sommet de tubes



Quelques explications...


Vision au cheshire



La fabrication de l'unique grand tourillon



 Une première approche de la construction du rocker




Rocker et base



La base se monte à l'envers dans le rocker pour une meilleure optimisation du rangement.




Autres vues



La fiche de pesée


Cage secondaire: 1296 gr
Nettement plus légère que la première version du télescope de voyage (au moins 1 kg de gagné)

Cage Primaire: 7900 gr
Il s’agit là de la cage miroir compris, qui sert à la fois de cage et de valise de transport. Glisser un miroir seul dans un bagage à main n'est pas toujours la solution la plus optimale... Sauf pour un diamètre supérieur à T300, là on a pas le choix (certains passent des T400 ainsi, ils se reconnaitront). Plus légère de 200 gr que la première version. En dessous du poids limite pour le bagage cabine Air France. La valise/cage primaire pourra prendre place dans une autre valise type bagage cabine aux dimensions standards.

Rocker: 3265 gr
Pièce nettement plus lourde que la dernière version qui culminait à 1300 gr environ. Mais la stabilité n'a rien à voir. Un rocker bien rigide et qui pèse un peu c'est quand même l'assurance d'avoir une absence d'élasticité dans les mouvements...

Base: 818 gr
Plus légère de 200 grammes par rapport à la dernière version. Elle est plus simple, solide et basique!

Bras triangulation PO: 100 gr
Bras inférieur: 1178 gr + 3 boutons moletés M8 82gr
Bras supérieur: 432 gr
Contreventement hache: 44 gr
Contreventement du bras inférieur: 2x115 gr
Hache (ou tourillon): 878 gr
Chercheur Quick Finder et son adaptation au sommet du tube supérieur: 108 gr
Télescope complet sans ni rocker ni base (càd celui que je peux empoigner d'une main): 12000 gr.
Plus léger que la dernière version de plus de 1 kg!


Poids total du télescope complet: 16 kg.

Quelques éléments de conclusion


Que peut-on dire? Qu'en gros le cahier des charges est respecté sauf que le bilan de la pesée me montre que je n'ai rien gagné en terme de poids total même si chaque élément est mieux optimisé. Ce que j'ai gagné sur les tubes et la cage du secondaire, je le perds dans le rocker. En revanche grâce à ce dernier, j'ai beaucoup gagné en terme de rigidité et de confort d'utilisation. Le rangement du rocker est intéressant. Il prend relativement peu de place. Je peux aussi placer la caisse du primaire dans le rocker pour un voyage long en voiture. On aurait pu gagner du poids? Oui sans doute en faisant un rocker en composite carbone/balsa... mais le temps de réalisation n'est pas le même... Dans une seconde vie peut-être... car je suis plutôt du genre qui veut avoir fini avant de commencer!
Je pense que le rocker est certes un peu lourd (encore que pour ce genre de chose, par rapport à un télescope classique, c'est très léger)... Le point technique un peu nouveau dans cet fabrication, c'est le support amovible qui se replie sans entraver les possibilités de rangements optimisés pour le transport, tout en gardant la rigidité qui va bien. En réalité, on peut envisager l'idée que ce rocker est un bon prototype pour faire quasi le même en composite carbone/balsa ou autre. En effet il s’agit de conserver les mêmes propriétés de rigidité. Mais c'est cette piste qui est privilégié pour un gain en poids qui pourrait être assez conséquent (supérieur à 1,5 kg en tous cas). Enfin, le tourillon peut aussi être allégé. Sur ma précédente version du T300 un tourillon ne pesait que 340 grammes! (composite bois/balsa) Ici, compte tenu du temps dont je dispose en ce moment, je n'ai pas voulu prendre trop de risques en assurant un tourillon de grande taille avec les propriétés de rigidité souhaité. C'est pour cela qu'il fait 878 grammes (ce qui en passant n'est pas très lourd.. à cause des trous ... ). J'aurais pu aussi limiter le poids du tube inférieur mais pas de beaucoup.
En clair sur un télescope du même acabit, en mettant les bons matériaux là où il faut, je pense être en mesure de gagner entre 1,5 et 2,5 kg ce qui nous mènerait au voisinage des 13-14 kg. Difficile de descendre en dessous avec un monobras, à moins d'utiliser des solutions du type sans caisse primaire de protection et sans porte oculaires 2 pouces... Ces deux dernières considérations, surtout la dernière, n'ont à mon sens même pas lieu d'être dans la conception d'un télescope, fût-ce de voyage... En effet comment profiter d'un correcteur de comma comme le paracorr, de la jupe 2 pouces d'un Ethos 4,7mm, d'une bague de serrage annulaire 2 pouces placée sur la binoculaire (permet de limiter efficacement le porte-à-faux), etc ?


Voilà, j'ai donc terminé hier les 2 bafflages et du coup je suis parti le soir même en grande observation avec l'ami Thomas à Pech Luna (11). Ces bafflages sont en bois! Il s'agit de parties de rouleaux de CTP bouleau aviation 0,6 mm (vieux stock de 1948 trouvé chez un modéliste! A l'époque, ils savaient faire de la super qualité...) teintés en noir et muni d'une couche de vernis marin. L'avantage est qu'on peut les faire faire prendre à peu près toutes les formes possibles et imaginables. Pour ranger le baffle, hop dans un tube de protection!
 


En observation


 

Catégorie de l'article: 2) Construction de télescopes



lundi 29 juin 2015

Y-a-t-il des critères sur lesquels s’appuyer pour caractériser un bon dobson de grand diamètre? (- 3 -)



Introduction

Avant tout le bon dobson est celui qui vous permettra d’observer avec plaisir quelques soit son diamètre! Même si cela apparait comme subjectif ce critère est fondamental. Ce texte reprend quelques grands principes, par conséquent, il n’y a pas de plans de construction mais simplement quelques prémisses d’approches conceptuelles. 
Ceci étant pour les autres critères mieux vaut éviter la phraséologie imprécise du type : « aussi net que dans une lunette APO », « comme les photos sur internet ou dans les magazines », etc. Une base minimum d’approche scientifique s’avère donc nécessaire sans toutefois se prendre au sérieux. Pas besoin d’avoir un bagage important pour cela, les littéraires peuvent aussi faire de la science, même parfois mieux que les scientifiques dûment estampillés... Il ne faut pas oublier qu'on fabrique des télescopes pour les utiliser! Je ne discute pas de la qualité des optiques ici, qui est bien sûr un sujet à part entière Ceci est un blog, donc par définition ce n’est pas complet, je peux éventuellement répondre aux questions sans prétentions…
La deuxième chose est qu’il ne faut pas toujours s’appuyer sur le discours des fabricants, car souvent sous le prisme du marketing et de la sur-communication dans certains cas (ce qui cependant est logique). Il faut toujours éviter de faire de la comparaison asymétrique. Combien de fois n’a-t-on pas eu à faire face à des considérations du type : « l’unique fabriquant de dobson de très grands diamètres », « le ciel en résolution d’enfer », « votre télescope peut faire cela ? (images à l’appui…) », etc.
Ces affirmations de communication à vocation quelques peu incantatoires existent et révèlent, la plupart du temps, souvent un fond de vérité. Il convient donc à l’amateur de se doter des outils a minima pour éviter de se tromper avant d’acquérir, ou mieux, de fabriquer un dobson de grand diamètre. Se donner les moyens de jouer avec un télescope de grand diamètre est une démarche qu’il faut vraiment s’approprier sinon il y a risque de décrochage avec l'envie... C’est pourquoi  faut aussi croire en sa propre évaluation des différents principes de constructions et aussi s’inspirer de ceux présents sur les sites spécialisés, les blogs et surtout les forums comme Astrosurf (le forum historique des amateurs dans la sphère francophone), Webastro ou pour ceux qui maitrise,t les langues étrangères des forums étrangers comme Cloudy Night (USA), Astrotreff (Allemagne) et bien d’autres.
Faire sa propre évaluation en connaissance de cause c’est aussi bien mieux s’approprier un instrument que l’on achète ou mieux que l’on fabrique soit même.

Les mouvements : roulements ou pastilles de teflon/stratifié ?

Les mouvements doivent être fiables et fluides. Pour un grand diamètre (à partir de 500 mm même si c'est subjectif...) le choix d’un mouvement monté sur roulements est un indice que l’équilibrage a été conceptuellement pris en compte au départ.
Si un petit dobson de taille moyenne genre T500 ou inférieur ou petit comme T300 ou inférieur, se satisfait avec bonheur d’un mouvement FRP (ou autre) plus téflon, on ne peut pas en dire autant d’un grand diamètre qui ne doit souffrir d’aucune incertitude mécanique à ce niveau. Un gros télescope FRP/Teflon aura plus tendance à coller au démarrage car plus lourd en l’absence de roulements. Évidemment, il faut être un peu plus rigoureux sur la construction pour éviter que le télescope « roule tout seul » et fasse la girouette au vent. L’équilibre se gère en associant par exemple soit un contre poids coulissant sur un des tubes, soit un léger frein ou les deux. Les roulements présentent de nombreux avantages : pouvoir faire des guidages manuels très fins à forts grossissements, mouvement sans collage au démarrage, freinage paramétrable en fonction de la force du vent (cas du télescope sans jupe) On a ainsi une meilleure facilité pour un entrainement motorisée. Les mouvements peuvent donc être d’une douceur extrême même proche du zénith, ce qui n’est pas forcément le cas d’un gros télescope Teflon sur stratifié granuleux (type FRP par exemple). Contrairement à une idée reçue les systèmes de freins ne sont pas contraignants surtout pour les grands diamètres. Ils permettent de régler finement les paramètres d’équilibrage.



La stabilité en observation.

Cela ne se résume pas à seulement mettre une tape sur la cage secondaire et regarder ce qui ce passe à l’oculaire… c’est ce qui est vaguement décrit comme de l’élasticité à l’oculaire…  Il y a d’une part l’amplitude de la perturbation et d’autre part sa vitesse d’amortissement. La meilleure stabilité est donnée par une remise à zéro de l’amplitude sans hystérésis et sans oscillations notables en moins de 2 secondes au moins en cas de choc bref contre la cage secondaire par exemple.

La cage primaire

Une bonne cage primaire est une cage autoportante dont la structure triangulée participe à la stabilité générale de l’instrument et à l’accrochage des tubes serrurier. Il n’est pas nécessaire que cette cage soit très haute contrairement à une idée reçue, mais une cage « taille basse », si elle participe à un gain en hauteur de 15-25 cm aux branchements des tubes c’est déjà considérable en terme de gain de stabilité. Cela confère une triangulation très ouverte. Et 15-25 cm c’est justement la hauteur minimum qu’il faut pour contenir barillet et miroir primaire. 

La cage secondaire

On peut très bien construire une cage à double anneau. Son principal avantage est de pouvoir protéger l’araignée et le miroir secondaire par le haut et par le bas. C’est agréable de pouvoir poser la cage n’importe où tout en restant protégée. Il n’y donc pas forcément de type de cage meilleure qu’une autre, cependant à partir de 500mm une cage mono-anneau  est préférable pour des questions d’encombrement et de poids. Une cage légère pour un grand télescope permet de contribuer à un meilleur ratio poids cage primaire/poids cage secondaire. Une cage secondaire en carbone ou en composite bois/nida/basa peut donc faire l’affaire dans ce but. Une cage mono-anneau en position haute est certes plus simple à réaliser mais les tubes serrurier sont plus longs et il est impossible de la poser à plat à moins de la retourner...

Le ratio poids cage primaire/poids cage secondaire (RCPCS)

L’intérêt d’avoir une cage autoportante et auto-rigide est d’avoir de la matière. Cela rajoute du poids. Mais pas trop, c'est une question d'équilibre. On peut aussi concevoir une caisse plus légère en utilisant un composite bois/polystyrène extrudé. Cela permet de construire une cage à la fois massive et d'un poids non excessif. Ne pas hésiter également à faire un barillet très solide et ne négligeant pas de la matière. On peut encore rigidifier le tout en collant à l’epoxy la structure métallique à la caisse en bois. Ainsi, associé à une cage secondaire mono-anneau très légère, on peut avoir un RCPCS supérieur à 6 alors que sur un gros télescope conventionnel il est voisin de 5. En effet avec un RCPCS élevé nous pouvons avoir un centre de gravité de l’instrument dont la position réelle changera faiblement même avec les oculaires les plus lourds. C’est donc intéressant d’associer des tourillons sur roulements avec un RCPCS élevé. De plus cela permet de ne pas avoir des tailles de tourillon de taille démesurée.

Araignée pyramidale.

Entre autres intérêts, cela permet d’avoir un miroir secondaire qui reste protégé et de pouvoir poser la cage à plat ce qui est pratique lors des manipulations sur le terrain. L’araignée pyramidale équipe avantageusement une cage avec un anneau en position basse. Associé à une cage du primaire autoportante cela permet d’avoir une longueur de tubes serrurier la plus courte possible. 



Barillet astatique ou pas ?


Si on peut utiliser le principe du barillet astatique pour un petit diamètre, il n’a de réel intérêt que pour un diamètre supérieur à 500mm. Le barillet astatique n’est pas si difficile à construire et permet de ne pas multiplier les étages « multipoints » d’un barillet conventionnel pour un grand diamètre. Le barillet astatique permet de s’affranchir de certaines incertitudes mécaniques dues à la multiplication des étages… Il permet le support des miroirs fins.


Prochainement je parle de quoi ?

 

Tellement à dire... Les optiques, les outils, la qualité de fabrication, le choix des matériaux, faire seul un télescope ou dans une structure associative ?, la collimation électrique, les systèmes de connections des tubes serrurier, le rocker, la base, le bafflage, etc.


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