Оба эти инструмента (15x60 Загорского оптико-механического завода и 80-мм бинокуляр с увеличениями 20х и 40х Народного предприятия "Карл Цейс Йена") были установлены мной на удобных штативах, и наблюдения с ними доставляют большое удовольствие. Однако после того как я попробовал понаблюдать различные небесные объекты в 150 и 300-мм инструменты, мощность моих бинокуляров мне показалась недостаточной. Мне захотелось посмотреть на знакомые объекты в более крупный бинокуляр, причем с хорошим качеством изображения.
Для решения этой задачи я спроектировал и построил инструмент, основу которого составляют два классических телескопа системы Ньютона с диаметром зеркал 156 мм и относительным отверстием 1:7. Комплекты оптики для них были изготовлены на одном шлифовальнике и полировальнике, поэтому разница фокусных расстояний объективов не превышает 1.5 мм. Здесь надо отметить, что при изготовлении бинокуляра следует стремиться к тому, чтобы разница увеличений его труб составляла не более 2%. Подобная разница возникает из-за неравенства фокусных расстояний зеркал или окуляров. Окуляры мы берем, как правило, готовые и поэтому не можем влиять на точность их фокусных расстояний, тогда как сделать одинаковые зеркала вполне возможно.
Для изготовления бинокуляра система Ньютона очень удобна. Достаточно соединить параллельно два одинаковых телескопа, установить в окулярной части два дополнительных зеркала для направления лучей параллельно главным трубам и добавить приспособления для сведения осей выходящих из окуляра пучков лучей. Свести их можно только в двух положениях: либо окуляры направлены в сторону объекта наблюдений, либо в противоположную сторону, то есть наблюдатель стоит к объекту затылком или лицом, но в любом случае голова его находится между труб. Я остановился на первом варианте расположения окуляров, так как при наблюдениях голову удобней наклонять вниз, а не поднимать вверх, к тому же сделать подобную установку мне показалось гораздо легче.
Весь прибор изготовлен из фанеры разной толщины, это доступный и технологичный материал. Для удобства переноски к месту наблюдений и обратно бинокуляр разбирается на две большие части: трубы, соединенные в единую конструкцию перемычкой в виде короба особой конструкции, и тумбы с платформой и основанием.
Трубы бинокуляра сделаны квадратного сечения, так как на плоскости крепить окулярный узел и перемычку между трубами удобнее. В местах установки главного и вторичного зеркал и в местах крепления труб к перемычке предусмотрены дополнительные перегородки, выполняющие роль диафрагм и увеличивающие жесткость трубы. Окулярная стенка трубы, крепящаяся к перемычке, сделана из 10-мм фанеры, боковые стенки — из 8-мм, а крышки — из 6-мм. Крышки ставились на место после того, как внутренние поверхности труб были покрашены черной матовой краской.
Для установки главных и вторичных зеркал к передним и задним перегородкам винтами были прикреплены дюралевые пластины с резьбовыми отверстиями, а к ним, в свою очередь, в строго фиксированном положении крепятся оправы главных и вторичных зеркал, каждая на свое место. Окулярные узлы также ставятся на установочные пластины.
Оптика бинокуляра, как и механика, разделена на отдельные узлы: узел главного зеркала, узел вторичного зеркала и окулярный узел (естественно, все в двух экземплярах). Узел главного зеркала — это оправа с юстировочными приспособлениями и вклеенным главным зеркалом. На внешнем краю оправы имеются три равноудаленных отверстия с зенковкой и пазом, заканчивающимся отверстием, через которое свободно проходят потайные головки крепежных винтов. При установке главного зеркала на трубу оправа надевается на винты, поворачивается до упора (вправо на правой трубе и влево на левой) и надежно фиксируется винтами в зенковке всегда в одном и том же положении. Узел вторичного зеркала, сделанный в виде кольца с растяжками и оправой вторичного зеркала с котировочными приспособлениями, устанавливается на небольшие штифты и крепится винтами также всегда в одном и том же положении. Наконец, окулярный узел устанавливается аналогично оправе главного зеркала опять-таки всегда в одном и том же положении.
Все котировочные приспособления являются достаточно жесткими и после настройки прибора надежно фиксируются. Юстируются трубы обычным способом, но без последнего вспомогательного зеркала, которое вклеено в дюралевую призму с окуляром. В сущности, это обычная зенит-призма, объединенная в одну деталь с окулярной втулкой. После юстировки труб оси сводятся приспособлениями, крепящими трубы к перемычке и позволяющими в небольших пределах перемещать трубы относительно друг друга во взаимно перпендикулярных направлениях винтами микроподачи. Конструкция приспособлений оказалась настолько удачной (а это был мой первый опыт изготовления бинокулярного телескопа), что при первой же сборке бинокуляра сведение осей заняло у меня не более 10 минут.
После этой процедуры положение труб надежно фиксируется зажимными гайками. Для контроля после юстировки бинокуляр был разобран, с него была снята оптика, и затем он был вновь собран. Сведение осей и юстировка оказались слегка нарушены, но это удалось поправить буквально за пару минут. Только тогда я понял, что труд, затраченный на изготовление прибора, не пропал даром.
Чтобы не усложнять конструкцию окулярной части, я сделал все осевые подвижки (для фокусировки окуляров и выставления расстояния между глазами наблюдателя) на трении, а расстояние между окулярами сразу выставил под себя. Его можно изменять, меняя строго одинаково расстояние между призмами и трубами и, соответственно, меняя на ту же величину и положение окуляров. Окуляры используются с одинаковым отрезком, поэтому для фокусировки они перемещаются во втулках на небольшую величину ±4 диоптрии от положения для нормального глаза при фокусном расстоянии окуляра 31 мм). На передние концы труб надеваются легкие бленды, чтобы струи теплого воздуха от наблюдателя не портили изображение.
Как уже говорилось, при работе с бинокуляром подобной конструкции голова наблюдателя оказывается между двумя трубами, поэтому расстояние между ними не может быть меньше 260-280 мм. Это же условие определяет и вынос фокуса за пределы трубы. Вынос фокуса в бинокуляре по необходимости больше, чем в обычном "Ньютоне", так как надо добавить третье зеркало, и эту проблему можно решать двумя путями. Во-первых, можно сделать вторичное зеркало больше 1/3 диаметра главного зеркала, чтобы перехватить весь пучок света от главного зеркала (тем самым заметно испортив качество изображения). Во-вторых, можно сделать вторичное зеркало "нормального" размера, допустив тем самым некоторое виньетирование (оно вызовет небольшое потемнение края поля, что практически не скажется на качестве изображения). Я пошел вторым путем, тем более, что при визуальных наблюдениях (для которых и был предназначен этот бинокуляр) небольшое потемнение края поля практически незаметно.
Конструктивная особенность узла, соединяющего трубы бинокуляра, состоит в том, что он сделан в виде вилки с перемычкой, равной высоте консолей, и траверсой в форме параллелепипеда. Размеры перемычки позволили установить кольца, составляющие горизонтальную ось установки, на внутренние стороны консолей, а втулки из фторопласта — на тумбу. Получилась как бы установка Добсона наоборот: вокруг горизонтальной оси вращается вилка, несущая на себе две трубы. Такая конструкция позволила отказаться от традиционной вилки. Тумба — конструкция замкнутая, поэтому ее жесткость намного больше, чем у вилки, а габариты и материалоемкость — намного меньше. Платформа тумбы вращается на фторопластовых шайбах, выполняющих роль подшипников скольжения, установленных в равноудаленных точках окружности верхней стороны платформы основания.
Вы, наверное, обратили внимание, что я все время подчеркиваю необходимость жесткой фиксации оптических деталей? Дело в том, что наблюдать с этим прибором я, естественно, предполагал на даче, а оставлять его там можно лишь без оптики (на "деревяшки" никто не позарится), пряча ее отдельно. Поэтому перед наблюдениями оптику надо поставить на место, а после наблюдений — снять. И если после этих манипуляций она не будет занимать строго определенное положение, то перед каждым наблюдением придется прибор юстировать заново, так что на сами наблюдения времени может и не хватить. Если бы не это обстоятельство, то бинокуляр можно бы было сделать намного проще и быстрее, но такой прибор можно держать только дома, в городе, где он, в общем-то, и не нужен.
В заключение отмечу, что немаловажную роль в принятии решения о постройке бинокулярного телескопа сыграла дискуссия по этому вопросу, развернувшаяся на страницах журнала Звездочет в последние годы. И я решил принять в ней участие не словом, а делом.
Крылов Анатолий Николаевич — любитель астрономии и активный телескопостроитель с многолетним стажем из г. Москвы.
