T400c Monobras
Un T400 Monobras en composite carbone
Introduction
Après avoir parcouru plusieurs fois les articles sur la construction des Dobsons du site Alt-az, l'idée de construire un Dobson monobras commença à me traverser l'esprit.
J'aime l’esthétique de ce genre d'engin et la perspective de posséder un instrument bien plus léger que le T400 Serrurier, qui se monte et se démonte rapidement, m'a convaincu de me lancer dans ce nouveau projet.
Pourtant, les caractéristiques optiques ne changeraient pas puisque j'utiliserai les miroirs du T400 Serrurier.
Quel intérêt alors?
Tout simplement le plaisir d’utiliser de nouveaux matériaux, d’alléger l'instrument et surtout d'améliorer sa facilité de mise en œuvre.
Plus encore : l'idée d'un binoscope me trottant dans la tête, ce projet serait un phase importante pour tester les techniques de construction en composite carbone mais aussi le principe du monobras. Ainsi, je pourrais valider la bonne tenue de la collimation, le réel gain de poids et certaines solutions techniques comme l'assemblage par grenouillères qui est extrêmement rapide.
Le T400c se décompose en quelques éléments de base :
le rocker et sa base.
la caisse qui intègre les tourillons et supporte un barillet 18 points.
Le bras monobloc qui remplace tous les tubes du classique serrurier.
La tête qui supporte l'araignée et le porte-oculaire.
Tout les éléments sont en sandwich fibre de carbone/mousse polyuréthane et les points très sollicités (attaches de grenouillères, fixations de barillet et butées latérales, etc ...) intègrent des pièces de bois dur de Kohu.
Au final, le tout pèse environ 28kg, miroir primaire inclus.
Ci-contre, on peut voir le double rôle du capot de protection du miroir primaire. Il sert aussi à supporter la tête quand le télescope est démonté.
La base et le rocker
Le rocher, épais de 44 mm est équipé de 4 patins en téflon d'un diamètre de 34 mm permettant le glissement des tourillons. Les champs des tourillons sont recouverts de bandes de Formica adaptées à un glissement fluide et sans collage (pour rappel : marque "Polyrey" de qualité "surf").
La base est un simple trépieds en Kohu équipé d'un axe en acier de 10 mm de diamètre en son centre et de patins en téflons 30x30x5 mm qui viennent frotter sur un anneau en Formica collé sous le rocker.
La caisse de primaire et son barillet
La caisse est un monobloc renforcé dans ces angles par des plats qui reprennent entre autre les butées latérales du miroir primaire.
Les tourillons sont contreventés entre eux pour éviter toutes flexions latérales.
Le bras est positionné par un plot en métal (tête de vis CHc) et par deux "languettes" qui dépassent au niveau des grenouillères qui le maintiennent.
Le barillet est tout en aluminium et identique à celui du T400 Serrurier (défini à l'aide du logiciel Plop) :
18 points de contact en nylon.
une structure principale en tube aluminium 20x40x1.6 mm suspendue à 3 vis de réglages de collimation aux extrémités, elles-mêmes reprises par des U en aluminium vissés dans la caisse.
3 balanciers en U en aluminium de 25x25x1.6 sur un axe de 4 mm de diamètre. A leurs deux extrémités, une vis "pointue" supporte un triangle en aluminium de 5 mm d'épaisseur.
2 points suffisent au réglage de la collimation effectuée l'œil à l'oculaire par le biais des baguettes de renvoi démontables en aluminium. Leurs extrémités sont équipées d'un bout de clé à six pans venant s'insérer dans la tête de la vis de réglage.
Les butées latérales réglables en hauteur sont des roulements de skateboard supportés par un U en aluminium.
Le bras
Pièce monolithique, il est assemblé à la caisse par 3 grenouillères 20 x 70 mm. C'est une solution élégante à mon goût, simple et efficace. La collimation ne bouge absolument pas et aucune flexion ou jeu ne sont ressentis durant la manipulation du télescope.
La tête
Pièce la plus compliquée, la tête arbore une esthétique qui n'est pas pour me déplaire !
Les deux branches de l'araignée sont réalisées dans du plat en fibre de carbone carbone de 4 mm. Le support du porte-oculaire est un sandwich carbone/CP de 14 mm qui reçoit un magnifique Feather Touch de 2".
Le tout est fixé par une unique vis M8 terminée par une petite manette permettant un serrage énergique.
Le bon positionnement de la tête et l’élimination de tout jeu est garanti par deux plots de positionnement et le fait que la base de la tête a été réalisée par contre-moulage sur le haut du bras.
Elle supporte en face intérieure un passe-filtre en plexiglas bien pratique pour 2 filtres et sur le côté, un viseur Telrad qui est mon unique aide au pointage.
Comme pour le T400 Serrurier, le support du secondaire de 88 mm de petit axe est techniquement une copie de celui qu'a mis au point le club "Magnitude78", basé sur 3 points d'appuis : point/trait/plan. C'est le même que j'ai déjà utilisé dans le cadre du T400 Serrurier et le même que j'ai décrit plus précisément dans la page des têtes du binoscope.
Le baffle est réalisé dans du plat en fibre de carbone de 1 mm d'épaisseur et est orientable. Son diamètre a été déterminé en plein jour in situ en utilisant mon oculaire de plus grand champ, en place dans le porte-oculaire. La technique est celle décrite par Serge Vieillard sur son site du T400-c et c'est celle que j'ai reprise car elle est simple et vraiment efficace. La technique : tout en se reculant suffisamment de l'oculaire pour voir à travers l'image de l'arrière plan, donc le miroir secondaire, on repère dans cet arrière plan la limite définie par le bord de l'oculaire. On obtient ainsi le diamètre minimum du baffle.
Quelques étapes de la fabrication
Avant propos sur les techniques de fabrication
Ma méthode, dans le cadre de réalisations en sandwich carbone, est amplement plus détaillée dans l'onglet "Binoscope B400c/Materiaux"
Globalement, toute la structure est en sandwich fibre de carbone quadriaxial de 1kg/m² et en mousse polyuréthane de 40 mm d'épaisseur. Les peaux sont parfois doublées aux points importants et des pièces en bois de Kohu y sont insérées pour "encaisser" la compression.
Enfin, le T400c a reçu une belle finition avec une peinture de qualité qui supporte bien l'humidité (contrairement au binoscope qui a suivi et qui n'est pas encore peint).
La fabrication
commentaires : photos de gauche à droite
Fabrication du bras
Phase d’imprégnation de la fibre avec la résine : il faut mettre juste ce qu'il faut et être rapide, car la chaleur tropicale ne laisse pas beaucoup de temps avant la prise.
Compression sous plastique pour assurer une bonne adhérence des différentes couches. Le plan de travail sert de référence pour la rectitude.
Finition des chants et de l'extrémité du bras.
La caisse
Premier assemblage à blanc pour vérifier rapidement la validité du montage. Chaque élément est ensuite stratifié séparément puis assemblé par collage.
Sur la table, préparation des renforts d'angles et de la fibre de finition des champs de la partie supérieure.
Stratification des champs des tourillons. La fibre est correctement plaquée par une bande de pvc lisse.
La caisse, quasiment terminée, lors de l'assemblage des renforts d'angles. Des bandes de fibres viennent consolider les liaisons.
Le barillet et la plaque de support du miroir secondaire
Assemblage de la structure en premier lieu par collage à la résine époxy en s'appuyant sur le plan à l'échelle 1:1, puis une fois sèche, par rivetage pour finir de rigidifier la structure et éviter tout décollement.
Le barillet est assemblé et les butées latérales sont terminées. On voit les renforts en aluminium aux extrémités de la structure. Ces renforts taraudés aux extrémités reçoivent les vis qui maintiennent le barillet dans la caisse et servent aussi pour la collimation
La plaque, qui sera collé au miroir secondaire avec du Sika pour aquarium, va recevoir les supports de plots d'appuis des vis de collimation.
Le rocker et le travail de finition
Le roker est testé sur la table équatoriale.
Enfin heureux de pouvoir tenir la structure finie dans les mains : poids aux alentours de 12 kg.
Et enfin, avant peinture, le travail de finition qui est assez pénible : j'ai passé, à plusieurs reprises, une couche de Sintofer, mastic standard de carrossier, entre chaque ponçage pour obtenir la finesse de surface escomptée ! Ici, la surface avant ponçage.
© Xavier Aubail 2020