T410-UC
La conception
Analyse de la structure du telescope de Serge
Pièces dimensionnantes sur la largeur de la boite de rangement
- La cage secondaire (en restant sur une structure « traditionnelle » on ne peut pas modifier bcp son diamètre).
- Le choix du flex rocker oblige à avoir une base très importante pour une bonne stabilité (plus visible sur les telescopes dobsonfactory que sur le 400-C)
- Les tourillons, le bras de levier entre la cage secondaire et primaire est dimensionnant pour le diamètre des tourillons. Outre un allegement évident de la cage secondaire, une manière simple de le reduire est de passer à un miroir avec un f/d plus court et/ou de faire des tourillons en 2 morceaux.
- Pour un 400 la boite devrait pouvoir faire moins de 550mm de coté.
Pièces dimensionantes pour la hauteur de la boite de rangement
- L’épaisseur du miroir primaire si le miroir reste à demeure.
- Le miroir secondaire correspondant à la hauteur du porte-oculaire.
- Le porte-oculaire, sa forme « cubique » (pour un 2 pouces avec 2 pouces de course)
En laissant les miroirs en place, la hauteur fera un peu plus de 20cm.
Ces cotes sont certes optimisables mais imposent de rendre le montage plus complexe et multipliant les pièces indépendantes et nécessite de concevoir des boites de rangement supplementaire, donc du poids. Pour mon projet je retiendrai la formule miroir secondaire et PO non démontés lors du rangement.
Le miroir
Un télescope de 400mm est approximativement le diamètre maximum qui permet de respecter le devis de poids des 23kg, si l’on veut un miroir standard, un blank de 42mm d’épaisseur (11kg). il est possible de faire plus léger et plus grand mais le polissage des miroirs fins et alvéolaires me semblent très hazardeux. Donc je retiens un blank de 410mm de 42mm (avt doucissage et polissage).
Pour minimiser la taille des tourillons et la longueur des tubes (toujours difficiles à transporter en avion), il faut reduire la focale, le meilleur compromis pour mon niveau de polissage est un F/D=4.
La cage secondaire
Le but est de faire la cage secondaire avec le meilleurs compromis légèreté et rigidité.
Le PO sera un feathertouch lightweight (environ 500g soit un gain de #200g par rapport à la version de base). La course du PO est relativement difficile à choisir car je n’ai pas encore figé ma gamme d’oculaires. Les oculaires seront tous des grands champs nagler ou éthos avec un étagement de grossissements de 80x (l’éthos de 21!!) à 500x.
Le foyer de l’éthos 21 à une position relative de -10mm, c’est la limite basse. De l’autre coté de la gamme des tirages (+17mm), on trouve l’éthos 8(200x) ou 6 (275x) qu’il sera difficile de ne pas intégrer dans la gamme d’oculaire. En tenant compte du delta de mise au point et des configurations avec/sans paracorr et avec/sans powermate, il faudra une course de 2 pouces, même si 1,5 pouce pourrait fonctionner.
Le miroir primaire étant relativement ouvert, le correcteur de coma sera nécessaire pour presque tous les grossissements.
Le Miroir secondaire de 87,5mm.
Pour faire très léger il n’y a pas d’alternative, c’est le composite ; en fonction du fournisseur ce sera carbone/balsa ou carbone/mousse
En partant sur la base des araignées à trois branches des strock, les reflexions au club ont conduit à inverser l’araignée pour ajouter le bafflage, inspiration issue du T800 de Vincent Le Guern. Ici 2 petits baffles devant et derrière le miroir secondaire permettent de s’affranchir d’un grand baffle arrière. Quelle est l’utilité ? Aucune c’est un choix ou alors la prise au vent et la masse peut-être, mais c’est discutable. L’inconvénient ? Les aigrettes, l’instrument n’est pas dédié à la photo ; en visuel, les aigrettes sont visibles uniquement à faible grossissement sur les objets les plus lumineux, donc on s’en moque !! Cette forme d’araignée a un autre avantage c’est le volume libéré dans le dos du miroir secondaire, place bigrement interessante pour le rangement des tourillons.
La fixation du miroir est la reconduction du mode d’accrochage point/trait/plan du strock.
Visuel de la cage secondaire avec les 3 baffles (le passe filtre, le baffle intermédiaire à positionner, un baffle derriere le miroir secondaire. L’ethos de 21mm est l’oculaire comportant la plus grande lentille d’entrée, donc les chemin optique en position PO rentrée au maximum sont les plus pénalisants. Le passe filtre est déjà un bon baffle, cependant il reste une zone annulaire autour du miroir secondaire à masquer par un baffle avant ou/et arrière.
initialement, j’avais imaginé un système d’alignement du filtre sur le PO avec un poussoir à bille placé dans un insert traversant l’épaisseur de la cage secondaire qui vient se loger dans un trou dans le passe filtre, comme illustré ci-contre. Le ressort du poussoir à bille est trop raide pour cette utilisation. En remplacement, j’ai profité des nombreuses possibilités qu’offre les imprimantes 3D, pour dessiner le système de maintien et le porte filtre, ici en bleu.
Les tubes
Sur le T400-C de Serge, les tubes sont dimensionnés au minimum (diamètre 13mm), de mon coté je voulait quelque chose d’un peu plus robuste(à posteriori un peu trop), j’ai choisi des tubes en carbone en pultrusion renforcée de 18mm externe/ 16mm interne (acheté chez http://www.tubecarbone.com). Les tubes montés en compas auront une longueur de 1,30m, il est donc nécessaire de les couper en 2 pour le transport. En partie haute, je conserve le même type de chape que sur le T400-C. Par contre, les liaisons centrales et basses sont couplées :
– Vissage tube/tube associé à un système à boule en partie basse.
– Système presse-etoupe tube/tube associé à des chapes en partie basse.
Avec des tubes de 18mm, les presse-etoupes adaquates sont disproportionnés et ne permettent pas une bonne conpacité du fagot. Je choisis donc des inserts vissés associés à un système étau pour coincé une boule.
Les plans des pièces usinées :
– Chape en partie haute.
– Chape médiane vissée en partie basse.
– Chape en partie basse.
Pourquoi ne pas mettre des boules pour lier les compas avec la cage secondaire ?
On cherche à être le plus rigide possible, il faut donc reduire au maximum le nombre de degré de liberté et conserver que ceux qui sont fonctionnels pour notre utilisation. Partant de ce postulat, il est évident qu’il faille privilégier les articulations par chape par rapport aux boules. Mécaniquement, l’encastrement serait mieux mais difficile à intégrer avec des compas sur une cage ultra-légère.
Par contre sur la liaison compas / cage primaire, les boules sont nécessaires car les compas sont demontables par vis.
La cage primaire
Je ne suis pas confiant avec des barillets completement découvert, pour moi le miroir doit être protégé latéralement. De plus, mon utilisation exclue le rangement systématique du miroir dans une boite independante. Le miroir devra donc rester sur son barillet en mode telescope rangé.
Le barillet du télescope de Serge fonctionne parfaitement, je vais donc le recopier pour mon 400. Par contre les rotules étant un fragile pour un miroir de 11kg, il sera necessaire de délester le barillet en mode transport, le miroir sera donc surélevé de 3mm par une entretoire traversant le barillet.
Les points d’appuis latéraux du miroir seront des roulements/roulettes teflons placées à 90° et au niveau du centre de gravité. Ces contacts seront également délestés lors du transport. Le miroir sera plaqué sur les cales latterales concaves placé en opposition des roulements.
Une patte antibasculement du miroir est placée en opposition des roulements, une patte est suffisante lors de l’observation.
Les tourillons
Les tourillons seront fixés le plus bas possible pour limiter la hauteur des points de contact sur le rockeur. Ils auront le plus grand diamètre pour rentrer dans la boite. Ensuite, il reste une incertitude sur la position du centre de gravité, la prise en compte des variations de chargement du PO devient essentielle. Un paracorr pèse 500g, un MPCC 100g, donc associé à l’éthos de 21 on atteint 1,6kg à comparer aux 300g d’un nagler 5mm utilisé sans paracorr. En conservant les configurations extrèmes on va rencontrer des problèmes d’équilibrage ; le centre de gravité varie de 8cm!!!
3 solutions peuvent être envisagées :
– Augmenter le diamètre des tourillons, tourillons en 2 morceaux.
– Augmenter la surface et la qualité des frottements entre les patins et les tourillons.
– Ajouter un élastique/ressort pour augmenter les frottements des tourillons sur les patins du rocker et ainsi descendre artificiellement le centre de gravité, le système developpé par Sumérian optic est séduisant.
En premiere approche, je pars sur un angle de 50° entre les patins et 300mm de rayon pour les tourillons. L’optimisation de l’équilibrage se fera avec un tendeur. Ce système fonctionne très bien et simplifie la conception lorsque les ecarts de masse entre nos oculaires sont très importants.
Le barillet
Comme annoncé au dessus, je reconduis le barillet de Serge avec bien sur la prise en compte des caractéristiques de mon optique diamètre de 410 ouvert à 4. Les points d’appui du barillet ont été définis avec PLOP. Malgré qu’un barillet 9 points soit suffisant pour garantir la parbole avec une précision de 16nm. je retiens le barillet de 18 points, on atteint la précision de 3,91 nm sur le verre.
Les trous que l’on distingue dans les goussets de la structure du barillet permettent le passage des vis de bridage du miroir entre l’entretoise de délestage du barillet et le capot du miroir.
Le rocker/boite
Les grenouillières sont intégrées dans des zones évidées dans la structure laterale du rocker.
En partant de l’hypothèse que le rocker doit être une partie de la boite de transport à la manière d’un strock, la solution du flex rocker est abandonnée car la base pour être stable devrait être plus grande que la boite.
La base
Sur le strock, le mouvement en rotation du rocker sur un axe pivot provoque parfois des déraillements. Je décline la possibilité d’utiliser le couvercle de la boite comme base pour le remplacer par une base large, plate, démontable et ancrable dans le sol.
J’avais retenu dans un premier temps une embase triangulaire avec un rocker évidé, des griffes au dessus des roulements viennent solidariser la base et le rocker. Pour rendre démontable la base, j’avais imaginé avoir les pointes du triangle qui prennaient en étau les tubes, la taille de la base (triangle equilatérale) est ainsi variable. En modulant l’espace entre les pointes, on peut plaquer les roulements contre la bande de roulement du rocker.
Le triangle est bien mais impose une precision importante dans la réalisation des pièces (3 étaux donc 6 pièces à construire), que je ne suis pas certain d’atteindre. Je me réoriente donc une base plus simple repondant toujours au même cahier des charges : une étoile à trois branches où le pivot est lié au rocker.
Un strock 410 en carbone ?
La difficulté de ce type de conception est de tout faire rentrer dans la boite!! La cage secondaire est un peu plus grande que la cage primaire, le rocker vient donc faire le rattrapage des cotes en longueur et largeur. Le jeu étant par la suite de trouver l’optimisation longueur/ largeur/ hauteur pour minimiser le volume.
