Купол оптических систем Советский патент 1982 года по МПК E04B7/08 

Изобретение относится к строительным сооружениям, например для астро- номиЧеского оборудования, и может быть использовано в 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.

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 за объектами, движущимися со значительными угловыми скоростями, в частное ти, на траекториях, близких к зенитным, вследствие необходимости резкого увеличения скорости вращения купола при приближении наблюдаемого объекта к зениту.

Известен также купол ог1тического телескопа в виде полусферы, установленной на опоре, с возможностью вращения относительно вертикальной оси симметрии полусферы, часть которой

10 имеет форму сегмента, смонтированного на последней с возможностью вращения относительно егооси, расположенной под углом к вертикальной оси полусферы, и имеющего смотровой люк,

15 выполненный в виде щели, расположенной радиально, ширина которой превышает ширину оптического луча телескопа, а длина обеспечивает пересечение оси вращения полусферы при вращении

20 сегмента Г 2 1.

Недостатками такого купола являются сложность конструкций приводов сегмента и забрала, закрывающего смотровой люк. Кроме того, усложняется управление и увеличиваются сило вые нагрузки на привод наведения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является , вращающийся купол, включающий опорную часть, перекрывающие смотровое окно две створки забрала с осью вращения, пересекающейся с осью враще1НИЯ купола, приводы створок и ера-, щёния 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| остоятельными приводами вращения C} 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, вследствие чего в процессе работы оптической системы остается незакры той часть смотровой щели, находящаяся за пределами поперечного размера светового потока (выходного зрачка) оптической системы, 4 также относительная сложность системы управления . Цель изобретения - уменьшение фонового излучения. Эта цель достигается тем, что 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 приводь, полусферическая оболочка снабжена дополнительным смотровым окном, ширина которого более поперечного размера светового по тока, образованным параллельными вер тикальными плоскостями, симметричными относительно оси вращения «упола при этом дополнительное и основное смотровые окна расположёны на оси, перпендикулярной оси вращения забрала, и на стороне оболочки, противопо ложной стороне размещения основного смотрового окна. На фиг. 1 изображен внешний вид купола с открытой наружной створкой забрала; на фиг. 2 - вид А на фиг.1 9 (вид в плане на купол); на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2 (при закрытой наружной створке забрала); на фиг. - вид В на фиг. 3 (вид на дополнительное смотровое окно с открытым ) . Купол оптической системы состоит из полусферической оболочки 1, жестко связанной с опорным кольцом 2, опертым на подрезиненные колеса 3Полусферическая оболочка имеет дополнительное смотровое окно k, которое закрывается откатным забралом; 5, снабженным приводом 6, направляющими 7 и 8 и роликами 9- Нижний торёц 10 смотрового окна ограничен зоной оЬзора с минимальным углом места, а верхнийторец 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 1, вы- -. полненному по форме шарового двуугольника, верхняя дуга 15 которого состоит по хорде 16 от зенитной точки полусферической оболочки в сторону смотрового окна k на расстоянии, более половины поперечного размера светового потока. Нижняя дуга 17 смотрового окна 1 расположена ниже верхнего торца 11 дополнительного смотрового окна на величину, не превышающую поперечного размера светового потока. Смотровое окно Ц закрывается внешним забралом 18, выполненным в виде арки, снабженным приводами 19Для уменьшения фонового излучения в подкупольном пространстве на одной оси с забралом 18 установлено внут- , реннее забрало 20, имеющее собственный привод 21 и выполненное также в форме арки. i Работа купола заключается в следy oщeм. Когда по технологическим условиям необходимо наблюдать объекты, находящиеся в зенитной и околозенитной зонах, небесной сферы, дополнительное смотровое окно k закрыто забралом 5 и наблюдение осуществляется через смотровое окно 1, при этом с помощью системы управления внешнее забрало ; 18 устанавливается в требуемое поло59жение, обеспечивая прохождение светового потока оптической системы через образованную щель, В то же вре 1ия, внутреннее забрало 20 отслеживает положение внешнего забрала, обеспечивая минимальную щель с целью сни жения фонового излучения. В тех случаях, когда требуется осуществлять наблюдение за объектами, находящимися ниже околозенитной зоны, т.е. в зоне ближе к горизонту смотровое окно 1 закрыто внешним забралом 18 и работа оптической системы осуществляется через дополнительное смотровое окно i. При этом забрало 5 отведено от дополнительного смотрового окна. Как в первом, так и во втором вариантах наблюдения за объектами в систему слежения вклю чается привод вращения купола. Как видно из описания купола,нижняя зона наблюдения по углу места через смотровое окноИ4 перекрывает верхнюю зону наблюдения по углу М.еста через дополнительное смотровое окно k на размер, больше поперечного размера светового потока. Применение предлагаемого купола позволит снизить уровень фонового излучения в подкупольном пространстве примерно на 50 при слежении через дополнительное смотровое окно k, Расчет снижения фонового излучения приводится ниже. Поток фонового излучения пропорционален площади смотрового окна и яркости фона Вф. Q 5Вф. Отсюда, поток фонового излучения известного устройства zr тВф, где г - радиус сферической оболочки; If - угол раскрытия оптимальной смотровой щели, определяемый выходным зрачком оптической системы, т.е. поперечным раз мером светового потока (- в радианах). Поток фонового излучения предлагаемого устройства Ц(хпри слежении через смотровое окно 4, угловой размер которого в вертикальном разрезе d.-l . . ;о„ш-г ч -в4|гг д 7 где Ч угловой размер смотрового окна в горизонтальном сечеииц, определяемый зрачком оптической системы, т.е. поггеречным размером светового потока. (1) и (2) уменьшение фонового излучения равно s(i- 1.)ООЧЬafW « V . b / Применение предлагаемого купола, кроме того, дает расширение сектора обзора за счет отсутствия ограничений по углу места от горизонта, повышение жесткости конструкции за счет уменьшения размера дополнительного смотрового окна J и смотрового окна И с уменьшенными размерами. Базовым объектом являются астропавильоны (шифр изделия 6б5), установленные в Узбекской ССР. Сравнительно с базовым объектом изобретение уменьшает поток фонового излучения на 50 и упрощает систему управления приводами створок и купола. 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, отличающийся 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 (азмещения основного смотрового окна. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 7 i 3t287, кл. Е Ok Q 7/08, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР (f 6U188, кл. Е В 7/16, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР заявке tf 29«3020/29-33, Е О В 7/00, (прототип).

8 3

Фил.3