6 соток + телескоп + квадраты. Строим антенну)

[Илья RW3FY]

Всем привет!

Появилась с некоторых пор возможность проапгрейдить антенное хозяйство. В связи с чем процесс уже идёт полным ходом, ну а тут решил поделиться достижениями и граблями, попутно, быть может, в ходе обсуждения почерпнуть для себя полезную информацию, т.к. пока не все вопросы по строительству для себя закрыл.

Итак, что имеем.

Участок 6 соток, почти квадратный. Дом ближе к одному из углов. Соответственно, место мачты - почти по центру участка. Расстояние от мачты до анкеров оттяжек немножко не одинаковое, в пределах 11-13 м (разброс обусловлен неидеальностью геометрии участка и наличием деревьев, между которыми мачта и втискивается). Оттяжек по 4 на каждый ярус, углы по 90 градусов соблюдены с приемлемой погрешностью. Направления оттяжек - не к углам участка, а перпендикулярно ограждению - иначе сделать не позволяют имеющиеся постройки, деревья и т.п.

Задача.

Построить направленную антенну на ВЧ бэнды (20/17/15/12/10 м). Учитывая местные природные катаклизмы, а также возможные периоды моего отсутствия на месте, плюс нежелание привлекать излишнее нездоровое внимание кого бы то ни было, конструкция должна обеспечивать возможность многократного быстрого подъёма/спуска. Типа приехал, поднял (в одиночку, без команды помощников/держателей оттяжек)) ), поработал, опустил, уехал. Либо оставил в неком промежуточном по высоте положении, обеспечивающем одновременно и возможность работать в эфире без дополнительных манипуляций, и дополнительный запас прочности (подъём на полную высоту - только во время больших контестов или когда надо хорошего DX отловить, полный спуск - для обслуживания, или когда с погодой совсем печально, либо в периоды, когда меня на месте долго не будет). Ну и простота обслуживания антенны, проведения антенных экспериментов и т.п., без сколь-либо серьёзных высотных работ - по мне, фактор важный.

Решение по мачте.

В соответствии с вышесказанным, фермные мачты а-ля УНЖА и иже с ними отпадают, как и более лёгкие вариации из труб а-ля МАРС-3 и т.п. - раз в несколько лет подымать/опускать такие вещи норм, но с десяток-другой раз в год, а то и чаще - запаришься. Свободностоящие раздвижные телескопического принципа башни отпадают по финансовым ограничениям. Остаётся просто телескоп, со всеми его неоднократно описывавшимися плюсами и минусами. Обычные круглые а-ля Р-140, Р-409 - критичны к скручиванию, ну и максимальную нагрузку хотелось бы побольше (а желательно и запас прочности). Поэтому мой выбор пал на мачты МТМ (как пример, не реклама: https://rsn-profi.ru ) Конкретно мой вариант - МТМ 5-35 в исполнении с триподом и опорной площадкой 0,5х0,5м. Мачта квадратного сечения, 5 коленьев (120х120х3мм/100х100х3мм/80х80х3мм/40х40х3мм). В сложенном состоянии 4 с небольшим метра, в полностью поднятом 16 м (у 5-35). Материал АД31Т1. Была раньше стальная версия, но сейчас их не делают. Грузоподъёмность люменевой по паспорту 80 кг (по факту, видел, на такую поднимали до 200 кг), ветровая нагрузка 30 м/с (у стальной, кстати, только 50 кг). Трипод крепится на высоте 1,95 м, 4 лапы с радиусом опоры 1,35 м. Более мелкие мачты, чем моя, ставят вообще без оттяжек, заанкеренный трипод вполне её удерживает, для более крупных, начиная с какой то длины, производитель рекомендует ставить 2 яруса оттяжек. В нашем случае мачта будет работать с гораздо бОльшими нагрузками, поэтому я предполагаю установку 5 ярусов оттяжек. Кроме того, с учётом нагрузок, верхнее колено у моей мачты усилено изнутри люменевой трубой 33,5 мм х 3 мм по всей длине (изготовитель по моей просьбе поставил вместе с мачтой).

Решение по антенне.

Дополнительное ограничение - свободное пространство вокруг мачты, ограниченное ветками растущих рядом яблонь, углом дома и т.д. - площадка размером примерно 6х8 м. Соответственно, и яги (для 20 м диапазона "размах крыльев" порядка 10 м), и вообще вариации антенн с длинным бумом отпадают - такое в моих условиях можно собирать только на приличной высоте, чего я точно делать не стану. Поэтому выбор небольшой - квадраты или... квадраты))). Опять же, со всеми давно известными каждому плюсами и минусами)). Антенна пока не приобреталась, на сегодняшний день выбор колеблется между RQ-25 и RQ45. Первый вариант - удобство сборки в моих условиях и общая масса конструкции (вместе с повороткой и т.д.), заведомо с запасом укладывающаяся в паспортные ограничения мачты. Второй вариант - заманчиво по параметрам, но по весу, как говорится, игра на грани фола)). Ну и сложнее сборка. Так что пока я в раздумьях. Если будет время позволять, возможно, сначала для проверки поставлю какой-нибудь самопал "из говна и палок", имитирующий весовую и ветровую нагрузки.

Проблема, которую надо решить.

Квадраты, как известно, создают ограничение по углу между мачтой и верхним ярусом оттяжек. Иллюзий по запасам прочности не питаю, поэтому верхнее колено мачты будет растягиваться в обязательном порядке (причём оттяжки будут крепиться не за фланец верхнего колена, а непосредственно за "скворечник" с повороткой (примерно в средней его части - чтоб уменьшить рычаг, действующий на стыковочный фланец мачты). Возможности ставить дополнительные анкеры - нет. Поэтому напрашивается решение наподобие "краспиц", как делают на парусных судах. Над чем сейчас и размышляю (пока делается прочая подготовка) )). Идея понятна, но с учётом требований выше по удобству быстрого развёртывания/свёртывания антенны, в конкретный замысел конструкции пока не вылилась. Ну и, быть может, кто что более простое подскажет. Имеем, повторю, 4 анкера на расстоянии (среднем) от мачты 12 м, и 4 анкера на расстоянии 1,35 м). При 16 м мачте в идеале квадраты за оттяжки цеплять не должны, но это на пределе (запас буквально сантиметры, максимум пару-тройку их десятков), при меньшей высоте если не изгаляться, то цеплять будут.

Продолжение следует



Добавлено через 16 минут(ы):

Продолжаем. Хроника строительства)))

1. Анкеры оттяжек

- Труба 2м, диаметром где то 70-80 мм, с толщиной стенок 6-7 мм, загнанная кувалдометрически в землю примерно на 1,7м. Сверху ямка порядка 50х50х50см, залитая бетоном М300. Внутри бетона поперечная распорка, приваренная к трубе. Что-то около 270-300 кг смеси. В анкерных трубах шпильки М16 для, пардон за каламбур, крепления креплений оттяжек, верх труб, чтоб вода не затекала, заварен.

2. Фундамент мачты.

Каркас фундамента - на снимке. Шпильки М16, поперечины из толстого профиля. За эти же шпильки крепится основание мачты. Каркас залит бетоном М300 (что-то около 600-700 кг смеси). Внутри заливки - труба, аналогичная анкерным, закувалдированная в землю на 2 с небольшим метра. Понимаю, что в моём случае фундамент под мачту можно было вообще не делать - но решил на всякий случай заложить сразу, чтоб дважды не вставать, если что. А то аппетиты, они такие)))

3. Анкеры лап трипода.

Пробурено на глубину около 95 см, всунута арматурина, что на снимке, залито бетоном М300, около 50 кг смеси. Шпильки М12.

ЗЫ.
Насколько помню, на форуме есть ограничение по длине текста и по количеству вложений в сообщение, поэтому дальнейшую информацию буду добавлять по мере появления сообщений от других участников

[RA3PKJ]

Очень интересно наблюдать процесс строительства. Спасибо за подробное описание и точные размеры. С нетерпением жду продолжение.

[Илья RW3FY]

Спасибо, Николай! Сейчас ещё немножко выложу)

Теперь о поворотке.

В качестве поворотки будет использоваться G-1000DXC. Поскольку по "программе максимум" предполагается достаточно тяжёлая антенна с большой парусностью, решил поворотку разгрузить насколько возможно. Вариант со свободно вращающимся вокруг мачты основанием поворотки и использованием оттяжек верхнего яруса в качестве демпфера радиальных нагрузок (а-ля RM-50 R-QUAD) я рассматривал, но отказался от него, поскольку а) он создаёт дополнительную нагрузку на мачту по вертикали (а самое слабое место телескопа типа моего - как раз система подъёмных тросов) и б) требует при смене высоты натягивать на полную верхний ярус оттяжек (а я предполагаю часть времени использовать мачту в частично выдвинутом состоянии. Посмотрел в сети, как делают "скворечники" для повороток - и решил пойти своим путём:

1. В моём варианте опорно-радиальных подшипников два. Это полностью снимает с поворотки нагрузку как по вертикали, так и на изгиб. Опорно-радиальные подшипники - выжимные от сцеплоения "Нива"/"классика" - маленький, лёгкий, рассчитан конструктивно и на продольную нагрузку, и на радиальную, стоит копейки и продаётся на каждом углу, при предполагаемом количестве оборотов в год при должной смазке и защите от влаги по идеее должен быть почти вечным. Для чего каждый подшипник помещается в самопальный люменевый корпус, куда же ставится и сальник соответствующего диаметра.

2. Демпфирование поворотки - эластичными муфтами (в народе - "бублик") от авто (кардан классики/промвал Нивы). На один бублик ставится площадка с повороткой, второй между осью поворотки и трубостойкой, по типу как в автомобильных карданах. Возможно, это избыточно, зато а) обеспечивает лучшее демпфирование, чем одиночный демпфер б) исключает влияние любых погрешностей центровки в) выбранная конструкция позволяет очень удобно снимать/устанавливать поворотку не снимая ни антенну, ни скворечник - что полезно при обслуживании и возможных ремонтах.

Расплата за выбранное решение - вес. Вся эта кухня вместе с повороткой весит 30 кг. В мой лимит вписывается, поэтому пока так. Поставлю, проверю, посмотрю, сделаю выводы.

Для удобства понимания идеи, на фотографиях представлены элементы "скворечника" в процессе его строительства. Вид полностью собранной и штатно усиленной конструкции выложу позже (сейчас стоит в гараже, сохнет после грунтования, ждёт покраски).

ЗЫ

Забыл выложить фотографии по мачте - пятка мачты на фунтаменте, мачта перед установкой в вертикаль, поднятая и выровненная мачта с моей счастливой физиономией рядом))

[Alter Ego]

Интересует вопрос - основная проблема с соседями. Они в курсе, или будут поставлены перед фактом?
Потом, высота мачты не превышает расстояния от точки установки до забора соседей. Если придётся успокаивать их. )
У самого мысли поработать с дачи.

[Илья RW3FY]

Соседи частично в курсе. Эту мачту уже все видели, но пока не в полностью развёрнутом виде и без антенны. До этого несколько лет на этом же месте стояла мачта из стеклопластиковых труб с системой из запараллеленных IV на диапазоны 10/15/20/40/80 м, метров 12 высотой, тоже с несколькими ярусами оттяжек. Сейчас она тоже существует, только перенесена в другую часть участка, и диапазоны 10/15/20 м убраны. Первое время, когда только поставил ту мачту, соседи интересовались, подробно рассказывал, как и про планы по апгрейду. В дальнейшем интерес пропал, про телескоп пока даже никто не спрашивал. Так что постепенно соседей приучаю и к наличию антенно-мачтовых сооружений у меня, и к тому, что это ни для кого не опасно). Ну и все видели и как я анкеры забивал, и сколько цемента вбухал в их усиление и в фундамент мачты) Объяснял интересующимся тоже, зачем оно нужно столько.

[Serg]

Интересует вопрос - основная проблема с соседями. Они в курсе, или будут поставлены перед фактом?

А какая разница это на своем то участке, мы же не в германиях каких-то, где там 150 законов и ограничений на эту тему.


Илья, с возвращением в радио.

[payalnik]

Сама мачта тоже будет привлекать внимание. Возможно нездоровое. А уж антенна на мачте и подавно, времена сейчас не простые. Предлагаю сделать подьемную мачту вместе с антенной. Мачта поднимается и опускается лебедкой. Мачта ложится плашмя, горизонтально. Кронштейн в самом низу где фундамент. Вечерком, нажал кнопочку, мачта поднялась. Утричком опустилась. За забором она не видна.

[Илья RW3FY]

Приветствую, Сергей! Да я и не уходил никуда) Просто в связи с некоторыми обстоятельствами позитивного плана пришлось подсократить конструкторскую активность в хэм-радио, и сделать паузу в присутствии на форумах (хотя время от времени всё равно заглядывал)) ) Из эфира никуда не девался, иногда в больших тестах появляюсь, ну и в ФТ8 шумлю очень регулярно уже несколько лет)) Паяний сейчас поменьше, но они есть) По мотивам моего "набора кубиков" из 2007 года отмакетирован тракт трансивера с одним преобразованием. Пока руки не доходят отрисовать до конца проект в Альтиуме и заказать платы - но иногда потихоньку движется). К нему же есть проект малошумящего синтезатора частоты, на базе одной моей старой идеи и её реализации в схемах от небезызвестного Игоря2, пока ещё требующий доводки (схемотехника от Игоря взята за основу, но с моими изменениями, которые надо до конца отработать). Ну и всякое немножко по мелочи) Как то так... А пока дело идёт к теплу - надо антенной темой позаниматься плотнее)) Давно мечтал распрощаться с верёвками хотя бы на ВЧ бэндах))

Добавлено через 9 минут(ы):

Сама мачта тоже будет привлекать внимание. Возможно нездоровое. А уж антенна на мачте и подавно, времена сейчас не простые. Предлагаю сделать подьемную мачту вместе с антенной. Мачта поднимается и опускается лебедкой. Мачта ложится плашмя, горизонтально. Кронштейн в самом низу где фундамент. Вечерком, нажал кнопочку, мачта поднялась. Утричком опустилась. За забором она не видна.

Не, это уже из серии фанатизма)) Да и зимой чтоб поднять, придётся неделю из-под снега откапывать)) Меня вполне устраивает, что с дальних участков видно не будет. А ближайшие соседи всё равно в курсе, чего от них прятать)

Хотя подъём мачты из горизонтального положения именно лебёдкой и делал - нижнее колено к пятке крепится через шпильку по типу шарнира, и легко при желании опускается/поднимается.

В моём случае интереснее придумать способ упрощения растягивания оттяжек. Вот где голову сломать можно) Если в идеале и совсем по уму - нужно 4 счетверённых дифференциальных лебёдки, синхронизированных с основной лебёдкой и между собой системой датчиков. Но пока что мне такое не потянуть ни мозгами, ни руками, ни финансами) Поэтому буду отрабатывать компромиссные методы.

[vadim_d]

Очень интересно наблюдать процесс строительства

"Есть три вещи, на которые можно смотреть бесконечно"

По мотивам моего "набора кубиков" из 2007 года отмакетирован тракт трансивера с одним преобразованием

Илья, присоединюсь к Сергею, рад видеть Вас на форуме. Из кубиков в тему КФ с промежуточным буферным усилителем может потом задам отдельные вопросы

[Евгений240]

А какая разница это на своем то участке

Сергей, это вы не видели занудливого соседа!
Люди разные, - есть такие индивидумы, что врагу не пожелаешь такого соседа...