Астробеседка

2014
05.03

История

Category: / Tags: no tag / Add Comment

История строительства обсерватории

После завершения строительства частного дома в Заводском районе Минска в 2013 году пришло время облагородить участок и строить беседку. Я же давно мечтал построить обсерваторию или павильон для стационарной установки телескопа, так и возникла идея строительства астробеседки. Первоначально были рассмотрены все плюсы и минусы: расположение участка на возвышенности, достаточно открытый горизонт, доступность и удобство для строительства и дальнейших астрономических наблюдений, наличие остатков стройматериала, необходимость в беседке, стационарная установка телескопа и самый большой минус — городская засветка. Был просмотрен опыт строительства обсерваторий и куполов любителей астрономии Беларуси, России, Польши и принято решение строить купол из стекловолокна, а астробеседку из дерева. Но первоначально был «проект»:

Рис.1 Вид сбоку

Рис.2 Вид сверху

Окружность купола диаметром 3,4 м описана вокруг квадрата самого строения 2,6х2,6 м (вид сверху). Компактность строения обсерватории обусловлена ограниченным бюджетом на астрохобби, небольшими размерами самого участка земли рядом с домом.

Рис.3 Расчет купола

Для расчета геодезического купола/икосаэдра детализацией v3 использовались специальные онлайн калькуляторы: http://www.desertdomes.com/domecalc.html, http://www.domerama.com/calculators, http://www.acidome.ru/lab/calc

Купол планировали делать 3/8 икосаэдра диаметром 3,4 метра из стекломатов и полиэфирной смолы, основание-кольцо из профильной трубы на опорных роликах. Но о куполе ниже…

Традиционно любое строительство начинается с фундамента. Наше строительство началось в июне 2013 года с ямы под фундамент колонны телескопа:

Фото 1 Начало строительства — июнь 2013

Фото 2. Фундамент под колонну телескопа

Яму глубиной 2 метра и шириной 1х1 метр мы залили полностью бетоном армируя различным железом. Для опалубки колонны использовали трубу ПВХ с раструбом Ø315 мм. Колонну заливали армируя арматурой 10мм. Площадку под фундамент обсерватории разровняли гравием, выставили опалубку по уровню глубиной около 15 см :

Фото 3. Опалубка колонны и обсерватории

Фундамент обсерватории развязали от фундамента колонны, проложив между ними пенопласт:

Фото 4. Фундамент обсерватории и колонна

Следующим этапом была заготовка каркаса астробеседки из дерева: подготовка бруса, зарезание и стыковка бруса. Этим не спеша в гаражных условиях, имея пилораму, топор, ножовку, рубанок и простой карандаш, занимался мой тесть — мастер на все руки. На заготовку каркаса у него ушло около двух недель а на сборку мы вдвоем потратили 3-4 часа. Все сошлось и стало на свои места, как конструктор:

Фото 5. Инструмент

Фото 6-7. Собранный покрашенный каркас

Далее после небольшого перерыва настал черед изготовления купола — самой сложной конструкции в нашей стройке. Идея купола была подсмотрена у коллег из Польши. Очень мне понравилась их реализация — по фотографиям казалось все так просто. Для купола были закуплены следующие материалы:

Картон листовой толщиной 2 мм около 25 м2 (пуховичская картонная фабрика);
Скотч около 200м;
Стекломаты (450 г/м2, около 60 м2);
Полиэфирная смола для ручного нанесения (Polimal VE 2MM, около 100л);
Отвердитель к смоле (1:100 смолы);
Белый химстойкий гелькоут (около 20 кг);
Труба профильная (20х40х1,5 мм, около 24 м);
Ролики для гидравлических тележек (8 шт).

Заранее были подготовлены стекломаты. Из рулонов шириной 125 см нарезаны квадраты 62х62 см и 30х30 см.

Фото 8. Нарезанные стекломаты

Из картона вырезали 75 треугольников (30-типа А, 45-типа Б) и склеены скотчем пятиугольники и шестиугольники:

Фото 9. Треугольники и многоугольники из картона

Картон хранился в относительно прохладном и влажном гараже, там же мы и склеивали треугольники. При выносе склееных деталей днем под палящее летнее Солнце я заметил, что скотч начинает отходить и к тому же треугольники подсыхая начинают немного заворачиваться по краям. Поэтому было принято решение тщательнее проклеить их скотчем с двух сторон, поздно вечером собрать-склеить на скотч геодезический купол/матрицу, а пораньше утром приступить к ламинированию полиэфирной смолой поверх матрицы. Собственно все так и сделали. Вдвоем к полуночи собрали-склеили геодезический купол, который простоял ровненько до 6 утра. И как только Солнышко начало подыматься над горизонтом наш купол начал медленно но неумолимо рассыпаться как карточный домик… Скотч отклеивался, картон заворачивался, купол расходился и подкашивался под общей массой, но мы не сдавались) Пришлось потратить большую часть дня на восстановление и поддержание купола всяческими распорками/подпорками, картон сшивали во многих местах проволокой. К ламинированию приступили вечером. Этот процесс мы выполняли без всякого опыта только прочитав описание технологии ручного ламинирования. Практически сразу же выкинули первые 10 л смолы, добавив по инструкции отвердитель. Поняли, что отвердитель лучше не долить чем добавить как написано в инструкции или перелить. Первый слой ламината укладывали маты квадратами разного размера внахлест постепенно пропитывая смолой, смолу наносили валиками. Ламинирование проводили на открытом воздухе и все равно без респиратора работать не возможно — едкие пары стирола. Смола разъедает даже резиновые перчатки и валики, одежду и обувь после работы так же пришлось выкинуть. С ошибками, неровностями и шероховатостями, но все же первый слой ламината мы уложили.

Фото 10. Первый слой ламината

Следующим этапом из профильной трубы 20х40х1,5 мм заказано и изготовлено на трубогибе 4 дуги диаметром 3,3 м каждая. Дуги сварили в 2 кольца диаметром 3,3 м. Погрешность колец получилась +-2 см.

Фото 11. Опорное кольцо для крепежа опорных роликов и зашивки снизу

Фото 12. Крепление ответного кольца к первому слою ламината купола

Фото 13. Вырезанное окно и крепление кольца к первому слою ламината купола

Фото 14. Лаги перекрытия и залитая колонна телескопа

По размерам окна купола по месту изготовлена створка, а по периметру окна выполнен бортик. На купол поэтапно нанесли 3 слоя ламината и 2 слоя химстойкого белого гелькоута, давая каждому слою высохнуть. Из двух дюралюминиевых трубок карнизов диаметром 20 мм изготовили направляющие полозья для створки купола. Каждую трубку изогнули в дугу и закрепили в трех точках к куполу на регулируемые по высоте шпильки. К створке по углам с внутренней стороны закрепили 4 П-образных крепления из стальной пластины толщиной 2 мм. В верхней части купола над окном закрепили на регулируемые по высоте шпильки два направляющих ролика по которым ходит створка. Все эти работы заняли больше всего времени и усилий. После длительной регулировки направляющих и створки купол был готов к установке на опорное кольцо и опорные ролики обсерватории.

Фото 15. Готовый купол