Кликабельно 1400 рх
Мортира «Dictator»
Морти́ра (нидерл. mortier) — артиллерийское орудие с коротким стволом (обычно длиной менее 15 калибров) для навесной стрельбы. Мортира предназначена главным образом для разрушения особо прочных оборонительных сооружений и для поражения целей, укрытых за стенами или в окопах. Применялась с XV века. Во многих современных языках мортира и миномёт называются одним словом. В современном русском языке термин «мортира» применяется лишь к короткоствольным орудиям, не имеющим плиты, передающей отдачу в землю (то есть не являющихся миномётами).
Впервые мортиры были поставлены на железнодорожные платформы во время гражданской войны в США в 1861 г. в армии Северных штатов. Артиллерия была быстро доставлена к расположившимся лагерем у линии железной дороги войскам Южных штатов и произвела внезапное опустошение в их стане. Этот удачный опыт потом неоднократно использовался. В 1864 г. на платформы были установлены уже 13-дюймовые мортиры, стрелявшие при осаде Питтсбурга снарядами массой примерно 100 кг с дальностью стрельбы до 4,5 км. В Европе подобное использование железнодорожных платформ имело место в 1871 г. при осаде Парижа прусской армией во время франко-прусской войны: удалось обстреливать укрепления города с разных сторон.
В Германии в конце XIX века решили организовать подвижные отделения осадных парков, преобразованных потом в корпусную артиллерию. В эти подвижные отделения были назначены четыре 21-см мортиры и шесть 15-см гаубиц, переделанных из бронзовых 12-фунтовых пушек приёмом вставления в них стальной трубы. Эти орудия мало удовлетворяли требованиям маневренности, но, во всяком случае, могли быть сравнительно скоро доставлены на участок фронта, где в них встречалась надобность. По такому же пути как и в других отношениях вслед за Германией пошла и Австрия. При большом весе снаряда обычно используется по отношению к снаряду мортиры) и малом весе ствола скорость отката последнего получалась очень большой, вследствие чего и откат системы получался большой. Всякие препятствия откату системы вызывали сильные прыжки, уклонения в сторону, почему восстановление первоначального положения орудия требовало много времени.
Примерно в XV веке на полях сражений Европы появились артиллерийские орудия нового типа. Они имели короткий ствол большого калибра, «смотревший» вверх. Названное мортирой оружие предназначалось для обстрела вражеских городов с таким расчетом, чтобы ядра, камни или другие боеприпасы перелетали через крепостные стены. Со временем появились другие типы артиллерии, рассчитанные для стрельбы с большими углами возвышения – гаубицы и минометы – что привело к значительному сокращению количества мортир. Тем не менее, мортиры достаточно долго использовались армиями разных стран. Последние случаи боевого применения этого вида вооружений произошли в годы Второй Мировой войны, когда на фронт попали немецкие самоходные мортиры проекта Gerät 040.
В последние годы существования Веймарской республики ее руководство, опасаясь санкций со стороны стран, победивших в Первой Мировой войне, старалось засекречивать почти все свои проекты военного характера. Меньшей завесой тайны прикрывались только те программы, которые вписывались в условия Версальского мирного договора. Мощная артиллерия до определенного времени существовала только в виде проектов на бумаге, доступ к которым имел ограниченный круг лиц. В 1933 году власть в Германии сменилась, что привело к значительным изменениям в экономической, политической и социальной сферах. Среди прочего, новое руководство страны во главе с А. Гитлером не стало щепетильно относиться к мирному договору 1919 года, а то и открыто игнорировать его. Формирование Вермахта и изменение курса развития страны привели к началу нескольких серьезных проектов, в том числе и в области крупнокалиберной артиллерии.
Немецкие тяжелые 600-мм самоходные мортиры «Карл» (Gerät 040, «установка 040»). Рядом стоят транспортеры боеприпасов Pz.Kpfw. IV Munitionsschlepper
В 1934 году Управление вооружений сухопутных войск выдало промышленности задание на разработку тяжелого артиллерийского орудия, способного одним снарядом уничтожить или, как минимум, вывести из строя бетонный объект со стенками толщиной до 900 миллиметров. Задание было непростым и к его решению привлекли несколько фирм, среди которых оказалась Rheinmetall Borsig. Это предприятие первым выработало более-менее реалистичный облик нового орудия. При приемлемом метательном заряде и сносной отдаче гипотетическое орудие должно было выглядеть следующим образом: четырехтонный снаряд калибра 600 мм должен был выбрасываться из сравнительно короткого ствола со скоростью не более 100-110 метров в секунду. При навесной стрельбе 600-мм снаряд мог обеспечить уничтожение заданной цели на расстоянии до километра. В 1935 году руководство Вермахта поручило «Рейнметаллу» продолжить работы над проектом и довести его до состояния практически применимого орудия. На этом этапе будущая самоходная мортира получила наименование Gerät 040 («Установка 040») и неофициальное прозвище Karl. Последнее появилось благодаря участию в проекте генерала Карла Беккера. Представитель армии курировал проект и подал несколько оригинальных идей. В знак признательности инженеры «Рейнметалла» стали называть свое детище в честь Беккера.
Через два года после начала работ проект дошел до стадии испытаний прототипа. На полигон была доставлена мортира калибра 600 миллиметров, весившая 54,5 тонны. В ходе разработки заказчик пришел к выводу о недостаточной дальности стрельбы. Четырехтонный снаряд летел только на километр, а этого было мало. В результате консультаций и дополнительных расчетов инженеры и военные согласились с возможностью уменьшения массы боеприпаса вдвое. Двухтонный снаряд летел уже на три километра. В то же время, этот показатель тоже не устроил военных. В ходе доводки артиллерийской системы была увеличена длина ствола. На поздних стадиях разработки собственно мортиры этот параметр равнялся 5108 миллиметрам. Это привело к увеличению массы орудия и повысило дальность стрельбы более чем на треть.
Характеристики стрельбы нового орудия Gerät 040 вызвали неоднозначную реакцию военных. С одной стороны, 600-миллиметровый двухтонный снаряд полностью соответствовал требованиям по могуществу. С другой, дальность стрельбы всего в четыре километра была явно не достаточна для большинства случаев. Сверхмощная мортира могла не успеть сделать достаточное количество выстрелов и попасть под ответный огонь противника. Кроме того, у Германии не было и не предвиделось тягачей, которые могли бы буксировать новое орудие, что еще больше снижало живучесть на поле боя и исключало возможность сравнительно быстрого ухода с позиции. Исходя из этих соображений, в 1937 году проект «Карл» был продолжен. В середине июля-месяца фирма «Рейнметалл-Борзиг» получила задание сделать самоходный лафет для орудия Gerät 040. Учитывая массу самой мортиры, лафет-шасси пришлось конструировать с нуля, лишь используя некоторые наработки по другим темам.
В результате проектных и сборочных работ в 1940 году на полигон было привезено орудие с готовым гусеничным шасси. Основой самоходного лафета был двигатель Daimler-Benz DB507 мощностью в 750 лошадиных сил, размещенный в передней его части. Через гидромеханическую трансмиссию с тремя гидротрансформаторами крутящий момент передавался на ведущие колеса. Ходовая часть прототипа состояла из гусениц и восьми опорных катков на борт с торсионной подвеской. Серийные шасси получили по одиннадцать опорных катков на борт. Ввиду колоссальной силы отдачи орудия «040» пришлось применить в подвеске оригинальный механизм. Внутренние концы торсионов подвески не закреплялись жестко. Наоборот, они были соединены с подвижными рычагами. При подготовке к стрельбе специальный механизм опускания, расположенный в кормовой части шасси, сдвигал рычаги, из-за чего машина опускалась днищем на грунт. По окончании стрельбы операция повторялась в обратном направлении и самоходная мортира могла начать движение.
Само орудие к моменту установки на шасси выглядело следующим образом. 600-миллиметровый нарезной ствол длиной в 8,5 калибров выполнялся единым блоком с казенником и устанавливался на станке в средней части шасси. Механика подвеса орудия позволяла поднимать ствол на угол до 70° и поворачивать его в горизонтальной плоскости в пределах сектора шириной в четыре градуса. Огромная отдача компенсировалась сразу двумя комплектами противооткатных устройств. Первая система крепилась непосредственно к люльке ствола и брала на себя «первый удар». Вторая, в свою очередь, гасила откат станка мортиры. Для орудия Gerät 040 было разработано три крупнокалиберных боеприпаса. Легкий бетонобойный снаряд весил 1700 кг (280 кг взрывчатого вещества), тяжелый бронебойный имел массу в 2170 кг (348 кг взрывчатого вещества), а фугасный – в 1250 кг (460 кг взрывчатого вещества).
Готовая самоходная мортира весила 97 тонн, мощности двигателя хватало только для движения с небольшой скоростью. Тем не менее, боевой потенциал орудия выглядел многообещающе и на недостаточные ходовые характеристики просто закрыли глаза. Однако сравнительно небольшая для такого калибра дальность стрельбы потребовала обеспечить должный уровень защиты. После получения такого требования корпус шасси получил новую конструкцию из катаных броневых листов толщиной в 10 миллиметров. Немалые размеры шасси в сочетании с более толстым и прочным металлом привели к увеличению веса всей установки на 30 тонн. Именно в таком виде самоходные мортиры Gerät 040 пошли в серийное производство.
Ввиду сложности конструкции и отсутствия необходимости в массовом производстве, серия ограничилась всего шестью машинами. Каждая из них получила собственное имя. Начиная с ноября 1940 года, в войска поступили: Adam, Eva, Odin, Thor, Loki и Ziu. Как видим, первые два экземпляра самоходной мортиры были названы в честь библейских персонажей, а потом машины стали обозначать именами германо-скандинавских богов. Стоит отметить, позже это «разнообразие» было прекращено: «Адама» и «Еву», что называется, для порядка, переименовали в Baldur и Wotan соответственно. Кроме того, иногда встречаются упоминания о некой седьмой самоходке по имени Fenrir, однако точных данных о ее существовании нет. Возможно, этим именем обозначался первый прототип. Последняя из серийных самоходных мортир «Циу» была передана Вермахту в августе 1941 года.
Серийные машины имели немного лучшие характеристики, чем прототип. Тяжелый бетонобойный снаряд получал начальную скорость в 220 метров в секунду и на дальностях около четырех с половиной километров пробивал до 3,5 метра бетона, либо до 450 мм броневой стали. Следующий за пробитием взрыв гарантированно уничтожал живую силу и вооружение, находящееся внутри укрепления, а также приводил к обрушению конструкций. Более легкий фугасный снаряд имел немного большую начальную скорость – 283 м/с, что давало ему дальность полета в 6700 метров.
Новые самоходные мортиры были тяжелыми и достаточно сложными в эксплуатации. Поэтому вместе с собственно «Карлами» разработали несколько специальных средств для обеспечения доставки к району боя и боевой работы. Максимальная скорость самоходки около 10 км/ч не позволяла ей самостоятельно совершать длительные марши, да и запаса топлива в 1200 литров хватало всего на четыре часа хода. Поэтому основным способом перемещения сделали транспортировку по железной дороге. На двух пятиосных железнодорожных платформах монтировались специальные гидравлические краны. Перед погрузкой самоходка заезжала на рельсы, где ее крепили к стрелам кранов и вывешивали между платформ. Для транспортировки по автомобильным дорогам были изготовлены специальные трейлеры. На них самоходка грузилась в разобранном виде: ходовая часть, шасси, станок орудия и само орудие устанавливались на отдельные автоприцепы. По железной или автомобильной дороге САУ доставлялась в район боев, после чего, при необходимости, собиралась, заправлялась топливом и своим ходом добиралась до огневой позиции.
Помимо самих самоходных мортир на позицию выходили погрузчики боеприпасов. Каждой батарее «Карлов» придавалось по две машины с запасом по четыре снаряда и краном. Основой для транспортно-заряжающей машины стал танк PzKpfw IV. Таких машин было собрано всего 13 штук. Перед ведением огня самоходная мортира выходила на позицию, после чего расчет из 16 человек производил ориентирование и расчет направления на цель. Своим ходом Gerät 040 разворачивался в нужном направлении, механик-водитель приводил в действие механизм опускания, а другие номера расчета производили прочие приготовления. На всю подготовку к стрельбе уходило порядка десяти минут. После опускания самоходки на грунт расчет начинал готовить орудие к выстрелу. При помощи крана транспортно-заряжающей машины 600-миллиметровый снаряд загружался на лоток мортиры, откуда досылался в камору ствола при помощи механического досылателя. Далее та же процедура производилась с гильзой. Запирание ствола производилось при помощи клинового затвора. Для подъема ствола на нужный угол использовался механизм с ручным приводом. После поднятия ствола осуществлялась дополнительная наводка в горизонтальной плоскости. После заряжания и нацеливания расчет удалялся на безопасное расстояние и производился выстрел. Затем расчет опускал ствол в горизонтальное положение и снова заряжал мортиру. На подготовку к новому выстрелу уходило не менее десяти-пятнадцати минут.
Самоходные мортиры Gerät 040 передавались 628-му и 833-му дивизионам артиллерии особой мощности. Сперва шесть самоходок распределили между подразделениями поровну. Вскоре машину №4 «Один» передали в 833-й дивизион, а все шесть САУ собрали в три батареи по две единицы. Применить «Карлы» в бою первоначально предполагалось во время захвата Франции, однако эта кампания вышла довольно скоротечной и артиллерия особой мощности не понадобилась. Следующая подходящая цель нашлась только в июне 41-го. Перед нападением на СССР первая батарея 833-го дивизиона была передана группе армий «Юг», вторая – группе армий «Центр». В первые дни войны САУ Karl вели огонь по советским укреплениям, в том числе и по Брестской крепости. Ряд особенностей применения мортир повлек за собой нарекания артиллеристов и их командиров. Кроме того, при стрельбе возникло несколько проблем. Так, уже 22 июня в стволах «Одина» и «Тора» заклинили снаряды. После быстрого «ремонта» стрельба продолжилась. Общий расход снарядов за несколько дней составил 31 штуку. Первая батарея дивизиона участвовала в осаде Севастополя.
К осени 1941 года первые четыре САУ были отправлены на завод для ремонта и модернизации. При этом «Адам» и «Ева» ввиду загруженности производства простояли без дела почти год. Мортира «Тор», в свою очередь, за несколько месяцев выработала ресурс ствола и было предложено использовать при ремонте новое орудие аналогичного класса. Модернизация под названием Gerät 041 подразумевала замену родного нарезного ствола калибра 600 миллиметров на 540-мм мортиру. Примерно в то же время, когда решалась судьба «Тора», завод Rheinmetall Borsig закончил сборку пятого экземпляра под названием «Локи». Он сразу получил новый ствол меньшего калибра. Испытания орудия Gerät 041 сразу же показали большую его эффективность по сравнению с 600-мм мортирой. Меньший диаметр канала ствола и масса снаряда компенсировались большей длиной ствола – 11,5 калибра, что увеличило максимальную дальность стрельбы в полтора раза, до десяти километров.
Уже с двумя вариантами вооружения САУ «Карл» использовались на обоих европейских фронтах Второй Мировой войны. Они успели поучаствовать почти во всех операциях, где требовался обстрел хорошо защищенных целей. К примеру, во время Варшавского восстания самоходка №6 «Циу» обстреливала мятежников и разрушила несколько кварталов города. Характерной особенностью Gerät 040 была сравнительно низкая точность, которая позволяла его использовать только для стрельбы по большим площадным целям. Как результат, даже шесть построенных самоходок время от времени простаивали без дела ввиду отсутствия подходящих мишеней. С началом наступления союзнических войск в Нормандии командованию Вермахта пришлось использовать мортиры для обороны. Это, в конечном счете, плачевно сказалось на судьбе боевых машин. Уже летом 1944 года авиация союзников серьезно повредила САУ «Тор», обломки которой немного позже стали достоянием наступающих войск. В начале 45-го самоходки Wotan (бывшая «Ева») и Loki были взорваны экипажем и в разбитом виде достались американцам. Судьба «Одина» оказалась похожей – из-за невозможности эвакуировать ее взорвали.
С двумя оставшимися экземплярами (Adam/Baldur и Ziu) случилась весьма примечательная история. Дело в том, что обломки одной из машин так и не были найдены. Зато в апреле 45-го красноармейцы захватили САУ с бортовым номером VI. Позднее, исходя из немецких документов, было решено, что это «Циу». Эта самоходка стала экспонатом танкового музея в Кубинке. Во время реставрации, проводившейся через несколько десятилетий после включения Ziu в коллекцию музея, было решено счистить старую краску и покрасить САУ в исторически правильные цвета. После снятия очередного слоя краски на артиллерийской части «Карла» проявились буквы Adam. До сих пор нет точной информации, почему на одной и той же самоходке присутствуют два обозначения, и куда делась потерянная шестая машина.
Тяжелые самоходные мортиры Gerät 040/041 или Karl оказались последним представителем этого класса военной техники. Большая сложность эксплуатации вместе с недостаточными показателями дальности и точности в результате поставили крест на мортирах. После Второй Мировой войны функции артиллерийского вооружения, предназначенного для ведения огня по навесной траектории с большим возвышением, были возложены на крупнокалиберные минометы, а затем и на баллистические ракеты.
Этот Новый год мне захотелось провести на природе, попробовать что-то новое. Тут на глаза попалось объявление от Intellect tour о двух новогодних турах: "Новый год под звездами Архыза" и "Новый год в Мурманске". Поскольку полярные сияния в уходящем году неоднократно , выбор был сделан в пользу гор, телескопов и астрофотографии.
Проведя в дороге почти два дня мы добрались из Ярославля до верхней площадки Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук расположенной на Северном Кавказе у подножия горы Пастухова в Зеленчукском районе Карачаево-Черкесской Республики. Здесь расположен БТА (Большой Телескоп Альт-Азимутальный) — крупнейший в Евразии оптический телескоп с диаметром главного монолитного зеркала 6 м. В сегодняшнем посте речь пойдет о БТА и его ближайших соседях.
01. Поселились мы в замечательной гостинице "Андромеда" (строение с балконами, облицованное желтым камнем), находящейся на высоте 2000 метров (над уровнем моря) на одном из отрогов горы Пастухова. От поселка Нижний Архыз сюда ведет извилистая горная дорога длиною 17 км и перепадом высоты около 1000 метров. При бодром подъеме на машине уши слегка закладывает, да.
Три белых купола слева от гостиницы - станция оптических наблюдений искуственных спутников земли "Архыз" (бывший "Космотэн"). Ясными ночами тут устраивается "лазерное шоу" при помощи лазерного локатора Сажень-ТМ. Станция оборудована оптическими телескопами Zeiss-600 M и АТТ-600, а с 2014 года уникальным многоканальным мониторинговым телескопом (ММТ). Сейчас основной задачей станции является отслеживание космического мусора, также она может отслеживать ИСЗ, метеорную активность и метеориды. Однако с вводом в эксплуатацию ММТ станция может изучать подвижные объекты внутри нашей галактики и за ее пределами, тем самым оказав помощь фундаментальной астрофизике.
Вдалеке на вершине горы Чапал виднеется оптическая часть комплекса распознавания космических объектов "Крона", а ниже и в нескольких километрах правее от вершины - радиолокационная. Это объект войск воздушно-космической обороны России. "Крона" распознаёт космические объекты, выявляет их принадлежность, назначение и технические характеристики. Пропускная способность комплекса — 30 000 космических объектов в сутки.
Принцип работы: Лазерно-оптический локатор на вершине горы Чапал состоит из нескольких каналов. Приёмный канал — оптический телескоп с остронаправленной блендой, который позволяет получать изображения космических объектов в отражённом солнечном свете на расстоянии до 40 000 км, управляется по заранее заданной программе и сопровождает предварительно выбранные объекты. Пассивный канал автономного обнаружения космических объектов — автоматически проводит патрульные наблюдения с целью обнаружения ранее неизвестных космических объектов в своей области небесной сферы, определяет их характеристики и передаёт всё это в Центр контроля космического пространства. Недостаток указанных выше двух каналов в том, что они обрабатывают отражённый от объекта солнечный свет и могут работать только в ночные часы и только при отсутствии облачности. Приёмо-передающий канал — излучает лазерный луч в сторону космического объекта, принимает и обрабатывает отражённый сигнал. Не зависит от времени суток. Радиолокационная станция расположена в нескольких километрах от вершины горы Чапал. Её зона действия — верхняя полусфера с радиусом 3500 км. Состоит из двух каналов, работающих в разных диапазонах. Дециметровый диапазон — канал «А» — приёмо-передающая фазированная антенная решётка апертурой размером 20 × 20 м. До распада СССР в составе комплекса «Крона» использовались 3 истребителя-перехватчика МиГ-31Д, вооружённые ракетами 79М6 «Контакт» (с кинетической боевой частью) для уничтожения вражеских спутников на орбите. После развала СССР истребители МиГ-31Д достались Казахстану. Планируется, что Космические войска будут использовать российские МиГ-31. Конструкторское бюро «Факел» ведёт разработку замены для ракет 79М6 «Контакт».
Комплекс разрабатывался с 1974 года, в 1994 году поставлен на опытно-боевое дужерство, а в 1999 заступил на боевое.
Сантиметровый диапазон — канал «Н» — приёмо-передающая система, состоящая из пяти вращающихся параболических антенн, которые работают по принципу интерферометра, благодаря чему очень точно измеряет параметры орбиты космического объекта.
02. С площадки у гостиницы открывается прекрасный вид на громадину БТА (диаметр зеркала 6 м) и Zeiss-1000 (диаметр зеркала 1 м). БТА расположен на высоте 2070 метров и еще на 53 метра вверх устремляется алюминиевый купол диаметром 45 метров. За куполом виден огромный кран, использовавшийся для строительства купола, монтажа и обслуживания телескопа. Вертикальная конструкция под краном - "кобра", применяется для ремонтных работ на куполе телескопа.
БТА расшифровывается как Большой Телескоп Альт-Азимутальный. Иногда его называют "Архызским" телескопом, но, как мы видим, телескопов (даже оптических) в районе Нижнего Архыза много:) О радиотелескопах РТФ-32 и РАТАН-600 я расскажу отдельно.
Оба телескопа принадлежат Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), в настоящее время являющейся крупнейшим российским астрономическим центром наземных наблюдений за Вселенной.
03. БТА являлся самым большим телескопом в мире с 1975 года, когда он превзошёл пятиметровый телескоп Хейла в Паломарской обсерватории, и по 1993, когда заработал десятиметровый телескоп Обсерватории Кека. Тем не менее, БТА оставался телескопом с крупнейшим в мире монолитным зеркалом вплоть до 1998 года. По сей день купол БТА является крупнейшим астрономическим куполом в мире. Забрало, весом 32 тонны, полностью открывается за 25 минут, оставляя в куполе проем шириной 11 метров.
04. Заходим внутрь, на экскурсию. На потолке мозаичное пано с зодиакальными созвездиями. Грустная шутка при пасмурном небе - "только эти звезды вы и сможете сегодня увидеть". А с погодой первые дни нам не очень повезло:(
05. Экскурсию проводят сотрудники обсерватории, люди искренне увлеченные своим делом и очень позитивные. Не знаю имени нашего экскурсовода но он мне запомнился еще и тем что дал пару полезных советов туристического плана (про местные "кафешки" и торговцев медем) а также закончил экскурсию интересными философскими замечаниями о жизни вообще. Мне кажется, что сотрудники тут постигают дзен не хуже тибетских монахов! ;)
06. Итак, сам телескоп. Он установлен на альт-азимутальной монтировке. Масса подвижной части телескопа — около 650 тонн. Общая масса телескопа — около 850 тонн. Нижняя круговая платформа, которую вы видите на фото, может вращаться вокруг своей оси, о том как это технически организовано я расскажу ниже. На платформе стоит "вилка" из двух четырехэтажных колонн (в них расположена различная аппаратура, в частности правую колонну целиком занимает Основной Звёздный Спектрограф). Колонны поддерживают сорокаметровую "трубу" телескопа. На фото мы как раз видим тыльную часть главного зеркала с механизмами разгрузки. Вес зеркала настолько велик, что при любых перемещениях, оно меняет свою форму, деформируется, искривляется. Для предотвращения потери формы с нижней стороны зеркала просверлено 66 глухих отверстий. В них установлены специальные рычажные механизмы разгрузки, которые как бы поддерживают каждую часть зеркала изнутри. Они работают при любых наклонах зеркала и предотвращают его искривление.
07. БТА это телескоп-рефлектор. Главное зеркало (закрыто белыми ламелями, т.к. сейчас день и наблюдения не ведутся) диаметром 605 см имеет форму параболоида вращения. Фокусное расстояние зеркала 24 метра, вес зеркала без учёта оправы — 42 тонны. Чтобы зеркало лучше отражало свет, на него в вакууме напыляют тончайший слой алюминия. Раз в несколько лет эту процедуру необходимо повторять.
На Лыткаринском заводе оптического стекла в 1963-1974 годах было изготовлено параболическое зеркало. В специально построенной регенеративной ванной печи при строго определенной температуре в 1600 градусов почти 2 года шел процесс варки стекла и отливки заготовки (до 20 ноября 1964 года). Заготовка остывала также свыше 2 лет (736 суток, до 5 декабря 1966 года), что позволило избежать возникновения микротрещин. Затем начался трудоемкий процесс ее обработки. Ее вес составлял 70 тонн. Предварительная обработка осуществлялась силами Лыткаринского завода, после чего из 2 имевшихся заготовок была выбрана лучшая. 4 сентября 1970 года заготовка была принята специальной комиссией под руководством академика Л.А. Арцимовича. Окончательную шлифовку и полировку зеркала осуществляла команда рабочих-оптиков ЛОМО высочайшей квалификации под руководством Г.И. Амура. Для этого был создан специальный станок, построенный на Коломенском заводе тяжелого станкостроения. В июне 1974 года зеркало было готово для проведения аттестации. 10 июля межведомственная комиссия под председательством академика А.М. Прохорова приняло зеркало для последующей его установки на телескоп.
К моменту, когда зеркало было принято межведомственной комиссией, близ станицы Зеленчукской на отроге горе Пастухова на высоте 2110 м над уровнем моря уже высилась башня для размещения телескопа и полным ходом велась сборка огромного прибора. Здесь была основана Специальная астрофизическая обсерватория (САО). Башня была также построена с учетом ряда особых условий - соблюдения строжайшего термостатического режима, создания оптимальной с точки зрения аэродинамики формы здания и защиты подкупольного пространства от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.
Сборка телескопа заняла 4 года (1970-1974). Летом семьдесят четвертого главное зеркало отправилось в путь продолжительностью почти 2 месяца - сначала на баржах по воде, потом по суше, в том числе по специально построенной горной дороге. 3 ноября телескоп был передан в пробную эксплуатацию, а год спустя, 30 декабря 1975 года, БТА был принят Государственной межведомственной комиссией с оценкой "отлично". Таким образом, для изготовления гигантского телескопа потребовалось 15 лет. Это сравнительно немного - США создавали свой прибор с 5-метровым зеркалом 22 года.
08. Свет от зеркала собирается, концентрируется и отражается в верхнюю часть телескопа, где расположено первичное приемное устройство (черный "стакан"). Фокусное расстояние телескопа в итоге — 24 метра. Но если использовать дополнительное зеркало, отбрасывающее свет назад, а потом в один из боковых фокусов, то фокусное расстояние увеличивается до 180 метров.
Кстати, раньше в "стакане" сидел астроном, выполнявший наблюдения и фиксацию изображения на фотопластины. Теперь вместо человека там электроника. И это хорошо еще и потому, что температура внутри купола стабилизируется системой вентиляции и кондиционирования и приводится к ожидаемой температуре ночного воздуха еще до открытия забрала. То есть если снаружи - 15, то и внутри будет - 15. Никаких обогревателей, т.к. это моментально внесет искажения в получаемое изображение.
По периметру купола как раз видны системы кондиционирования и вентиляции. Внизу за стеклянными окнами старый зал управления. Сейчас он не используется и изнутри выглядит как тепло и лампово, вызывая в памяти ассоциации со Стар-Треком. Фото пульта с кнопками я сейчас вставить не смогу. Современное управление осуществляется с одного компьютера.
09. После осмотра "вершины айсберга", нас провели на нижние этажи и показали механизмы, обеспечивающие вращение телескопа. Телескоп закреплен на опорно-поворотной платформе с девятиметровой вертикальной осью. Верхняя часть платформы - круг диаметром 12 метром (на снимках выше), переходит в сферическое кольцо, которое выполняет роль подшипника. Покоится сферическое кольцо на опорах жидкостного трения, трех жестких и трех подпружиненных.
10. Благодаря специальной конструкции гидравлических опор БТА как бы "плавает" на тончайшей масляной подушке толщиной 0,1 мм, и человек в состоянии повернуть его вокруг своей оси. На площадке опорно-поворотной платформы также расположены двигатели лифтов колонн и маслопроводы систем наклона телескопа. Вращение "трубы" телескопа по горизонтальной оси, ее наклон, обеспечивается таким же образом.
11. Помещение масляной станции - системы маслопитания телескопа, можно сказать, это сердце всей конструкции. Основные и резервные насосы нагнетают масло в каналы опор-подушек под давлением около 70 атмосфер. (Да, это тазик. С маслом. Нет, синей изоленты не видел.)
12. Этажом ниже расположен привод вращения. Это два колеса для обеспечения слежения за объектами сразу в двух плоскостях. Уникальная высокоточная червячная пара диаметром почти 6 метров обеспечивают перемещение подвижной части телескопа с точностью до десятых долей угловой секунды.
13. Модернизированные цифровые контроллеры управления двигателями обеспечивают высокую точность. А когда-то тут было аналоговое оборудование.
14. Еще ниже - нижний блок подшипников, которые фиксируют ось - "пята" телескопа. Однако, вся конструкция на ней не стоит, нет. "Пята" ориентирует ее по вертикали. Фундамент телескопа отделен от общего фундамента башни, чтобы избежать лишних вибраций.
15. На следующий день погода стала еще "круче", зато появилась возможность походить по округе, порадоваться снегу и сделать несколько атмосферных фото.
БТА, кран и "кобра" и человек для оценки масштаба.
16. Учитывая, что в Ярославле на этот момент снега не было, а в Ростове на Дону вообще местами зеленела трава, снегу все очень обрадовались. Тем более, что на смену снегопаду должно прийти ясное небо и можно будет позаниматься астрофотографией. Вид на купол БТА от начала лестницы.
17. Мороз и солнце! Сходили на Звездный холм. Оттуда тоже красивый вид на обсерваторию. Средних размеров здание с куполом справа от БТА - телескоп Zeiss-1000, что скрывают маленькие купола правее него я не знаю, может, телескоп Zeiss-600 или какой-то еще?
18. Кстати, телескоп боится туч. На такой высоте облака плавают и на уровне башни. Если вдруг в раскрытое забрало купола заглянет туча, то будет плохо - всё мигом станет мокрым: купол, конструкция телескопа, приборы, а главное - главное зеркало. Телескоп на длительное время выйдет из строя, а допустить такого нельзя. Поскольку тучу не остановишь и 32-х тонное забрало башни быстро не закроешь, астрономы ждут чтоб облачность на уровнях телескопа полностью рассеялась.
19. Небо проясняется, но туч еще слишком много, поэтому БТА "спит". Орион тоже слегка укрылся "одеялом".
20. Наконец-то выдалась ясная ночь. Забрало открыто, свет внутри выключен: идут наблюдения!
30. Картинка эффектная из-за подсветки внутри купола, но наблюдения в этот момент не ведутся, происходят какие-то технические работы, настройка.
БТА является телескопом мирового класса. Большая светособирающая способность телескопа дает возможность проводить исследование структуры, физической природы и эволюции внегалактических объектов, детальное изучение физических характеристик и химического состава пекулярных, нестационарных и магнитных звезд, исследование процессов звездообразования и эволюции звезд, изучение поверхностей и химического состава атмосфер планет, траекторные измерения искусственных небесных тел на больших расстояниях от Земли и многое другое. С его помощью были проведены многочисленные уникальные исследования космического пространства: изучены самые далекие из наблюдавшихся когда-либо с Земли галактик, оценена масса местного объема Вселенной, разгадано множество других загадок космоса. Петербургский ученый Дмитрий Вышелович с помощью БТА искал ответ на вопрос, дрейфуют ли фундаментальные постоянные во Вселенной. По итогам наблюдений он сделал важнейшие открытия. Отечественные телескопостроители и ученые накопили благодаря БТА огромный опыт, позволивший открыть пути к новым технологиям изучения Вселенной.
31. Я очень рад, что смог своими глазами увидеть БТА, рад что это творение инженерной мысли своего времени до сих пор в строю, модернизируется и развивается. Пусть на жзненном пути телескопа были неудачи, пусть сам телеском родился из спорной идеи "догнать и перегнать Америку", пусть сейчас появились более мощные приборы, это нисколько не умаляет его значения и уникальности, труда всех людей участвовавших в его создании и работавших на нем. Есть что-то медитационное в том, когда сидишь на лавочке перед куполом БТА, смотришь на него, на горы вокруг, на небо, слушаешь шум работы его механизмов на фоне звенящей тишины...
В завершение поста, старый документальный фильм о строительстве и принципах работы БТА.
Все знают, что для изучения космоса физики построили обсерватории. Но знаете ли вы, что их используют еще и для наблюдений в климатологии, метеорологии, геологии и вулканологии? Для этого нужны мощные телескопы с огромным зеркалом. Такое устройство есть и в России, называется оно "большой азимутальный телескоп" (БАТ).
Где находится обсерватория РАН
Самая большая астрономическая обсерватория расположена в горах Карачаево-Черкесии. Это край горных красот. Чтобы увидеть большой телескоп, вам предстоит ехать в район Зеленчукский. Комплекс стоит на горе Пастухова между двух населенных пунктов - одноименной станицей и поселком Архыз. Так, например, из Краснодара до Нижнего Архыза ехать всего 346 километров.
От Зеленчукской станицы нужно ехать в сторону Архыза. По пути вы встретите маленькую красивую церковь и рынок, где продают сувениры. Проехав далее чуть меньше километра, вы упретесь в шлагбаум. Он открыт в экскурсионное время.
Дорога хорошего качества. Вы поднимаетесь все выше по серпантинной дороге. Водители экскурсионных автобусов всегда паркуются на смотровой площадке, чтоб путники могли сделать красивые фотографии на фоне горного хребта Абишир-Ахуба над рекой Большой Зеленчук. Вот уже виднеется купол главной обсерватории страны.
Астрофизический комплекс
Специальную астрофизическую обсерваторию открыли еще в СССР в 1966 году. Ее разработали и создали для коллективного пользования большим азимутальным телескопом, а также радиотелескопом РАТАН-600. Его особенность заключается в том, что диаметр антенны равен 600 метрам. В советские годы это был самый крупный и мощный телескоп в мире.
Ввели в эксплуатацию эти аппараты в 1970-х годах, надо заметить, что актуальны они и сегодня. С их помощью исследуют объекты как ближнего, так и дальнего космоса методом наземной астрономии.
Сегодня Специальная астрофизическая обсерватория также является самым большим центром наблюдений за космосом в государстве. Высота купола обсерватории - 53 метра. Для ремонтных работ купола техники и механики используют козловой кран с коброй. Подвижная часть телескопа имеет вес более 650 тонн, а вес телескопа полностью - 850 тонн.
Комплекс разделен на два больших участка: верхний и нижний.
- Нижняя площадка: Зеленчукский район, поселок Нижний Архыз. Обсерватория там имеет лабораторные и жилые корпуса, общежитие и управленческие службы.
- Верхняя площадка: удалена от поселка на 17 км по серпантинной дороге вверх по горе Пастухова, там и расположен большой телескоп на высоте более двух километров. Там расположены еще два небольших телескопа. Телескоп «Цейсс-1000» имеет диаметр зеркала 1 метр, «Цейсс-600» - диаметр зеркала 0,6 метра.
В 20 километрах от поселка Нижний Архыз обсерватория имеет еще один объект. Это радиотелескоп РАТАН. Там же стоит лабораторный корпус и кафе.
Как работает обсерватория с телескопом
Красивые виды вокруг села Архыз. Обсерватория работает не каждый день. Для экскурсий есть специальные дни: пятница, суббота и воскресенье, с 9:30 до 16:00. Экскурсия длится недолго. Если до начала остается время, то грех не прогуляться по окрестностям. В холле научного заведения продают книги, магниты, открытки со снимками, сделанными большим азимутальным телескопом. Иногда в небольшом специальном зале показывают интересное документальное кино про звезды.
Экскурсия в астрофизическом центре
Посещение обсерватории строго регламентировано, всего сорок минут. За это время экскурсовод (научный сотрудник САО РАН) вам расскажет, как создавался БТА и многие интересные факты. Например, для этого телескопа необходимо было зеркало диаметром шесть метров, весом 42 тонны. Его выливали тогда еще в Ленинграде. По технологии необходимо было ждать около двух лет, чтоб оно остыло. Но наши ученые очень торопились. И по пути к Архызу (район Зеленчукский) оно дало трещину, потому что остыло раньше, чем положено. Тогда создали второе зеркало. Для него успели проложить специально новую, широкую дорогу в горы к поселку Архыз. Обсерватория получила зеркало, которое и сегодня служит на благо астрофизики.
По ходу экскурсии вы будете подниматься по винтовой лестнице. И на верхнем этаже вас будет ждать заветная дверь, ведущая к самому большому телескопу в России, который следит за Вселенной и различными галактиками. Есть у обсерватории свой сайт. Уникальность его заключается в том, что, сидя дома за ноутбуком, можно наблюдать за видами из телескопа в реальном времени.
Заключение
Посетив Зеленчукский район и его достопримечательности, вы не только побываете в древних горных краях, но и станете на шаг ближе к миру звезд. Удивителен и уникален курорт Архыз. Обсерватория открывает для ученых потрясающие космические виды! Для любопытных туристов там проводят экскурсии с возможностью посмотреть в телескоп. Тропа к звездам ближе, чем вы думаете. Окунитесь в звездный и горный миры!
БТА («большой телескоп азимутальный») - крупнейший в Евразии оптический телескоп с диаметром главного монолитного зеркала 6 . Установлен в Специальной астрофизической обсерватории .
Являлся самым большим телескопом в мире с 1975 года, когда он превзошёл 5-метровый телескоп Хейла Паломарской обсерватории , и по 1993, когда заработал телескоп Кека с 10-метровым сегментированным зеркалом. Тем не менее, БТА оставался телескопом с крупнейшим в мире монолитным зеркалом вплоть до введения в строй в 1998 году телескопа VLT (диаметр 8,2 м). По сей день зеркало БТА крупнейшее в мире по массе, а купол БТА является крупнейшим астрономическим куполом в мире.
Энциклопедичный YouTube
1 / 2
✪ Астротуристы на БТА
✪ В Большом азимутальном телескопе обновили зеркало
Субтитры
Устройство
Главный конструктор - д. т. н. Баграт Константинович Иоаннисиани (ЛОМО) .
Главное зеркало телескопа обладает значительной температурной инерционностью, которая приводит к деформации зеркала и искажению его рабочей поверхности. Для снижения влияния температурных эффектов на качество изображения башня телескопа изначально была оборудована системой вентиляции подкупольного пространства. В настоящее время в башне установлены охлаждающие установки, призванные в случае необходимости искусственно понизить температуру главного зеркала телескопа в соответствии с текущим прогнозом погоды.
Отражающее покрытие зеркала выполнено из незащищенного алюминия толщиной в 1 микрон Технология алюминирования главного зеркала телескопа, разработанная изготовителем, предусматривала замену рабочего слоя алюминия каждые 3-5 лет. Совершенствованием узлов вакуумной установки алюминирования зеркала (ВУАЗ-6) срок эксплуатации зеркального слоя удалось довести в среднем до 10 лет. Последний раз алюминиевый слой главного зеркала БТА менялся в июле 2005 г.
Модернизация
11 мая 2007 года начата перевозка первого главного зеркала БТА на изготовивший его ЛЗОС с целью глубокой модернизации. Сейчас на телескопе установлено второе главное зеркало. После обработки в Лыткарино - удаления с поверхности 8 миллиметров стекла и переполировки телескоп должен войти в десятку самых точных в мире . САО рассчитывала, что обновлённое зеркало после обошедшегося в 5 миллионов евро ремонта вернётся в обсерваторию в середине 2013 года [ ] . В 2015 году планируется установка нового, 75 тонного зеркала, изготовленного на Лыткаринском заводе оптического стекла .
Расположение
В 1961 году в Крымской астрофизической обсерватории заработал изготовленный на Государственном оптико-механическом заводе телескоп ЗТШ-2,6, с диаметром зеркала 2,6 метров - крупнейший телескоп СССР и Европы. К тому времени учёные [кто? ] разработали 5-метровый телескоп и задумались о 6-метровом, на подходе был и радиотелескоп РАТАН-600 . Решено было поставить оба инструмента рядом, так что потребовалось новое место для обсерватории. Хорошие места находятся в среднеазиатских республиках бывшего СССР, однако было принято политическое решение размещать инструмент именно в РСФСР. [ ]
Официально о решении Правительства СССР о создании в стране 6-метрового телескопа объявил А. Н. Косыгин в своем выступлении на 10-й Генеральной ассамблее Международного астрономического союза , проходившей в 1958 году в Москве.
25 марта 1960 года Совет Министров СССР принял Постановление о создании телескопа-рефлектора, имеющего зеркало диаметром 6 метров. Основные работы были поручены Ленинградскому оптико-механическому заводу, Лыткаринскому заводу оптического стекла (ЛЗОС) , а также ряду других предприятий.
Лыткаринский завод оптического стекла был утвержден основным исполнителем по разработке технологического процесса на отливку заготовки зеркала диаметром 6 м и по изготовлению заготовки зеркала. Предстояло отлить заготовку стекла массой 70 тонн, отжечь её и произвести сложную обработку всех поверхностей с изготовлением центрального сквозного отверстия и более 60 посадочных глухих отверстий на тыльной стороне.
В течение трех лет был спроектирован и построен специальный корпус опытно-производственного цеха для изготовления заготовки БТА, в задачу которого входило монтаж и отладка оборудования, отработка промышленного техпроцесса и изготовление заготовки зеркала. Основное оборудование цеха было уникальным, не имеющим аналогов.
Специалистами ЛЗОС и ГОИ были проведены исследования и разработан состав стекла, которое отвечало заданным требованиям. В результате проведённых работ был разработан технологический процесс, согласованный с ГОИ, по которому произведена пробная производственно-экспериментальная отливка заготовки диаметром 6200 мм. На этой опытной заготовке были отработаны все режимы и приёмы работы, а также организация отлива. Был составлен технологический процесс для отлива штатной заготовки.
В ноябре 1964 года была отлита первая заготовка главного зеркала, которая отжигалась, то есть медленно охлаждалась при заданном режиме, более 2 лет. Для обработки этой заготовки требовалось снять около 25 тонн стекла. Имевшийся опыт обработки крупногабаритных заготовок оказался непригодным, было принято решение о применении алмазного оборудования, комплекс работ по созданию оптимальных режимов обработки позволил разработать и реализовать технологию изготовления промышленной заготовки главного зеркала. Обработка заготовки велась в течение почти полутора лет на специальном карусельном станке, созданном на Коломенском заводе тяжелого станкостроения. Для получения заготовки заданной геометрической формы был спроектирован комплекс алмазного инструмента, где было использовано свыше 12 000 карат натуральных алмазов в виде порошка. Для удаления припуска 28 тонн, шлифования и полирования боковой поверхности было израсходовано 7000 карат алмазов. Сложной была разметка и обработка 66 глухих отверстий для размещения механизмов разгрузки зеркала. Масса заготовки, рассчитанная по фактическим размерам, составила около 42 тонн. Приёмка заготовки для дальнейшей обработки лицевой стороны была произведена в сентябре 1968 года.
Точная обработка зеркала велась специалистами ЛОМО в специальном термостатированном корпусе на уникальном шлифовальном станке, изготовленным Коломенским заводом. В январе 1969 года зеркало было отшлифовано для получения сферической поверхности, к июню 1974 года была окончательно окончена полировка, и зеркало подготовлено к аттестации.
Создание этого уникального зеркала продолжалось почти 10 лет.
В 1968 году Главмосавтотранс доставил в обсерваторию крупногабаритные детали телескопа. В 1969 году была доставлена уникальная вакуумная установка для алюминирования главного зеркала.
В июне 1974 года началась транспортировка зеркала. После изготовления оно было законсервировано специальной защитной пленкой и установлено в специальный транспортный контейнер. Имея в виду его исключительную ценность, были приняты чрезвычайные меры предосторожности при его транспортировке. Было принято решение о проведении пробной транспортировки имитатора зеркала по всему маршруту, что и было осуществлено с 12 мая по 5 июня 1974 года. По результатам были разработаны технические условия на перевозку зеркала. Трейлеры с контейнером и оправой были установлены на баржу, закреплены и с помощью мощного буксира доставлены через канал Москва-Волга, по Волге и каналу Волго-Дон до Ростова-на-Дону. Дальше трейлеры доставили его по дорогам Северного Кавказа до станицы Зеленчукская в Специальную астрофизическую обсерваторию (САО).
Оно было отправлено в конце июня, доставлено до обсерватории в августе 1974 года и в сентябре - октябре установлено в оправу. После опытной эксплуатации в течение зимы 1974/75 годов и весны 1975 года, обучения эксплуатационного персонала и проведения других работ 30 декабря 1975 года был утвержден акт Государственной межведомственной комиссии по приёмке Большого азимутального телескопа, и телескоп был введен в эксплуатацию.
Позднее было изготовлено и в августе 1978 года доставлено второе зеркало, в 1979 году оно было алюминировано и установлено на телескоп.
Проблемы
Как и для других больших телескопов, большой проблемой являются температурные деформации главного зеркала. У БТА эта проблема особенно остро выражена из-за большой массы и термической инерции зеркала и купола. Если температура зеркала изменяется быстрее, чем на 2° в сутки, разрешение телескопа падает в полтора раза. Для увеличения продолжительности наблюдательного времени температура помещения телескопа регулируется с помощью системы кондиционирования, и приводится к ожидаемой температуре ночного воздуха ещё до открытия забрала. Запрещено открывать купол телескопа при разности температур снаружи и внутри башни больше чем 10°, так как такие перепады температуры могут привести к разрушению зеркала. Многие из этих проблем решились бы, будь на телескопе современное зеркало из ситалла - впрочем, денег на него не нашлось. Взамен решили переделать имеющееся зеркало (см. ниже).
Второй проблемой являются атмосферные условия на Северном Кавказе. Так как место расположения телескопа находится по ветру от крупных вершин Кавказского хребта, турбулентность атмосферы значительно ухудшает условия видимости (особенно по сравнению с телескопами в более благоприятных местах) и не позволяет использовать весь потенциал угловой разрешающей способности зеркального телескопа.
По совокупности причин БТА позволяет получать изображения с разрешением 1,5 угловых секунды лишь в течение 10 % времени. Для сравнения можно указать, что на телескопах обсерватории Кека разрешение, в два раза большее, является обычным.
Несмотря на имеющиеся недостатки, БТА был и остаётся важным научным инструментом, способным видеть звёзды до 26-й величины . В таких задачах, как спектроскопия и спекл-интерферометрия , где собирающая способность важнее разрешения, БТА даёт хорошие результаты.
