Учебный прибор по астрономии

 

Использование: астрономия, учебный процесс. Сущность изобретения: прибор содержит источник света, звездный глобус, кардановый подвес, объектив, визир и шаровой слой с центральным вырезом и установленный с возможностью независимого вращения относительно двух ортогональных осей Пучок лучей света от источника света направляется на звездный глобус через центральный вырез в шаровом слое. Модели звезд, расположенные на глобусе, направляют излучение через объектив на визир. При вращении шарового слоя часть звездного глобуса, наблюдаемая в визире, экранируется сильно поглощающей или диффузно рассеивающей частями шарового слоя. 3 ил. in,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 09 В 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768060/12 (22) 11.12.89 (46) 30.06.92. Бюл. N 24 (71) Производственное обьединение "Завод

Арсенал" им В.И. Ленина (72) Б.Л. Николаенко (53) 358,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1640736, кл. G 09 В 27/00, 1988. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО АСТРОНОМИИ (57) Использование: астрономия, учебный процесс. Сущность изобретения: прибор содержит источник света, звездный глобус, Изсбретение относится к демонстрационным опти-.еским приборам и может быть использовано, например, в курсах астроно- мии и астронавигации.

Известны учебные приборы для обучения по астрономии содержащие источник света и визир, оптически сопря>кенные друг с другом посредством объектива и поворотных моделей звезд, К недостатку известных устройств следует отнести низкую степень подобия демонстрируемой сцены звездного неба по отношению к реальной.

Наиболее близким к предлагаемому является учебный прибор, в котором модели звезд расположены на сферической поверхности, установленной с возможностью поворота относительно осей карданного подвеса.

Недостатком является ограниченные демонстрационные возможности. Это обусловлено тем, что в приборе невозможно показать эффекты экранирования звезд,,5U» 1744706 А1 кардановый подвес, объектив, визир и шаровой слой с центральным вырезом и установленный с возможностью независимого вращения относительно двух ортогональных осей, Пучок лучей света от источника света направляется на звездный глобус через центральный вырез в шаровом слое. Модели звезд, расположенные на глобусе, направляют излучение через объектив на визир. При вращении шарового слоя часть звездного глобуса, наблюдаемая в визире, экранируется сильно поглощающей или диффузно рассеивающей частями шарового слоя. 3 ил. имеющие место при наблюдении звездного неба с объекта, вращающегося относительно собственной системы координат, например спутника.

Целью изобретения является расширение демонстрационных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в учебный прибор по астрономии. содер>кащий располо>кенные вдоль оси источник света. звездный глббус в кардановом подвесе, обьектив и визир, введен шаровой слой, установленный концентрично глобусу с воз-, можностью независимого вращения относительно двух ортогональных осей, одна из которых направлена вдоль оптической оси и соотвествующей оси карданового подвеса, а другая лежит в плоскости, в которой находятся остальные оси карданового подвеса, при этом шаровой слой, ограниченный двумя парами дуг, длины стягивающих хорд которых относятся как 1:3, снабжен центральныM вырезом в пределах 1/3 большей дуги, располо>кенным симметрично оптиче1744706 ской оси и одной оси вращения слоя в момент совмещения другой оси вращения слоя и ортогональной к ней хорды его большей дуги с соответствующими осями карданового подвеса, ортогональными к оптической 6 оси, а на участки слоя, обращенные в сторону обьектива и источника света, нанесены соответственно поглощающее и рассеивающее покрытия.

На фиг, 1 схематично показан предла- 10 гаемый прибор; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — некоторые виды демонстрируемых картин для характерных положений наблюдения.

Прибор содержит источник 1 света, 15 звездный глобус 2 в трехстепенном кардановом подвесе 3, объектив 4, визир 5 и шаровой слой 6. Оптическая ось 7 визира 5 и объектива 4 направлена вдоль оси ОХ карданового подвеса, а оптическая ось 8 источ- 20 ника 1 света пересекается с осью 7 на поверхности глобуса, Шаровой слой 6 установлен с возможностью независимого вращения относительно оси OX карданового подвеса 3 и относительно оси, ортогональ- 25 ной к оси ОХ и расположенной в плоскости

ОУ, образованной другими осями OY и О.

Шаровой слой 6, ограниченный двумя парами дуг 8 и 9, длины стягивающих хорд 10 и

11 которых относятся, как 1:3, снабжен цен- 30 тральным вырезом 12 в пределах 13 большей дуги 9 слоя 6. Вырез 12 расположен симметрично относительно оптической оси

7 и одной оси вращения слоя (фиг.2, ось и направление этого врашения обозначены 35 соответственно точкой Х и стрелкой 13) в момент совмещения другой оси вращения и ортогональной к ней хорды его большей оси с соответствующими осями карданового подвеса (оси Y и 2 на фиг.2), В указанном 40

1 1 положении пучек лучей от источника 1 света освещает участок глобуса 2 в пределах центрального угла 2 с, наблюдаемого через визир 5 и объектив 4. На участки 14 и 15 шарового слоя, обращенные в сторону обь- 45 ектива 4 и источника 1 света, нанесены соответственно поглощающее и диффузно рассеивающее покрытия, Прибор работает следующим образом. 50

Пучек лучей от источника 1 света направляют на поверхность глобуса 2 в пределах центрального угла 2 o:. Зеркальные расщепители света, попавшие в этот пучек, отражают падающий на них свет, в резуль- 55 тате чего получают мнимые изображения источника 1 света, моделирующие звезды.

Картину звездного неба наблюдают через объектив 4 и визир 5. Вращая глобус 2 относительно осей карданного подвеса 3, в зону светового пучка вводят различные расщепители, имеющие отличные один от другого диаметры, чем моделируются звезды различной величины, расположенные в заданном на глобусе положении. Одна из таких картин 16 реального звездного неба 17 видна, например, в направлении 18 оптической оси визира, расположенного на спутнике 19, движущемся по орбите 20 вокруг Земли 21..

СЬвмес1но с движениеМ bio орбите спутник может совершать вращательное движение относительно собственной системы координат, например по направлению к Земле. В этом случае поле зрения визира занимает положения 22 и 23. В положении 22 в поле зрения попадает ночной горизонт Земли, а в положении 23 все поле зрения визира закрыто Землей. Соответствующие картины деконстрируются в приборе за счет поворота шарового слоя 6 вокруг оси. лежащей в плоскости OYZ. Для поло>кения 22 поворот осуществляется так, что только часть 24 поглощающего участка вводится в поле зрения визира (поз.25 на фиг.3), а для положения 23 участок 14 полностью вводится в поле зрения визира (поз.26 на фиг.3), Если космический аппарат вращается по направлению к

Земле на участке орбиты, освещенном Солнцем 27, то подход поля зрения к Земле, пересечение дневного горизонта и полное экранирование звездного неба (поз.28, 29 и

30) демонстрируются в приборе за счет ввода в поле зрения визира участка 15 с диффузно оассеивающим покрытием (поз. 31, 32 и 33 соответственно). В этом случае диффузно рассеивающее покрытие создает в поле зрения визира матовую непрозрачную зону 34 и дымчатую полосу 35, через которую просматриваются наиболее яркие звезды. Различные направления ввода экранирующих участков обеспечиваются за счет вращения шарового слоя 6 вокруг оси

ОХ.

Применение предлагаемого прибора расширяет демонстрационные возмо>кности при обучении операторов навыкам работы с астрономическими и астронавигационными устройствами.

Формула изобретения

Учебный прибор по астрономии, содержащий глобус в кардановом подвесе и оптическую систему для наблюдения заданного

егоучастка, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации картины, наблюдаемой с космического корабля, он имеет располо>кенный между глобусом и оптиче174470 б ской системой вогнутой в сторону глобуса экран, разделенный на поглощающий, светопрозрачный и светорассеивающий участки для имитации соответственно экранированного неосвещенной землей, 5 неэкранированного и экранированного осве .. енной землей звездного неба, при этом экран установлен с возможностью поворота относительно оси оптической системы на заданный угол.

1744706

I !

1

Ъ

Р 4 с

Составитель Б.Николаенко

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Ю.Серега

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2198 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5