На астрономической площадке или по соседству с нею устраивают астрономическую будку для школьного рефрактора. Такая будка может быть устроена, в зависимости от местных условий, или на земле или на крыше здания. Приняв во внимание длину школьного рефрактора (около 1,5 м) и то обстоятельство, что одновременно в будке будет находиться пять человек: группа учащихся в 4 человека и руководитель, для размера будки можно дать следующие данные: высота 2,5 м, диаметр 3 - 3,5 м.

Рис.15

Пускать в будку сразу большую группу учащихся весьма нежелательно. Около трубы образуется очередь, своим нетерпением и всякого рода замечаниями мешающая спокойному наблюдению неба. Движение большого числа людей около трубы, хотя последняя и отделена от пола, все-таки несколько сказывается на ее неподвижности.

В холодную погоду долго ждать своей очереди бывает мучительно. Учащиеся, приглашенные для занятий в будке, должны быть заранее поделены на группы по четыре человека. Каждой группе должно быть указано время ее прихода к будке. Это особенно важно делать, если поблизости нет специальной комнаты для ожидания.

Над конструкцией школьной астрономической башни работали многие лица. Неудивительно, что мы сейчас имеем несколько типов башен, отличающихся друг от друга некоторыми конструктивными особенностями. В то же время эти башни имеют и общие признаки. Обычно башня строится из дерева, в редких случаях из камня или бетона. Толщина стен башни около 6 см.

Верхушка башни должна быть устроена так, чтобы через открытые люки можно было наблюдать небо. Выбор системы верхушки башни и люков определяет очень многое в конструкции башни. В тех местах, где северная часть неба у горизонта закрыта, делают башню в виде маленького домика с двускатной плоской крышей. Южный скат крыши сделан так, что его части могут отодвигаться на стороны и раскрывать башню. Такая конструкция, предложенная инж. Богдановичем, дана на рис. 15.⁷

Рис.16

Если есть возможность наблюдать и северную часть неба, что для школьной практики, без сомнения, является желательным, надо строить башню с вращающимся верхом. Дверь в башню лучше всегосделать с южной стороны, так как наблюдатель чаще находится на противоположной стороне башни. Самым существенным является система вращения верхушки башни. Эта верхняя вращающаяся часть может быть различной формы, как куполообразной, так и цилиндрической, конической, пирамидальной. Большинство башен у нас и заграницей делаются со сферическим куполом. Сделать такой купол несколько труднее, но он, без сомнения, практичен и красив.

Из различных типов башен заслуживает нашего внимания башня школьного типа (по А. И. Баранову и С. В. Муратову), рис. 16.

Фундамент башни делается из кирпича. Боковые стены башни имеют или цилиндрическую или многогранную призматическую форму. А. И. Баранов рекомендовал школам делать стены башни из двенадцати граней при расстоянии между противоположными углами в 3,25 м. Эти стенки с остовом из брусков имеют высоту 180 см. Остов обшивается досками ("вагонкой") как снаружи, так и внутри. На эти стены сверху прилаживают кольцо, сделанное из отдельных кусков, вырезанных по дугам круга из досок толщиной в 1-1,5 дюйма. Кольцо двуслойное, связано "вперехлестку" при помощи винтов (рис. 17). Ширина кольца около 18-22 см. На это кольцо помещают купол башни. Выступы этого кольца снаружи за плоскость стенок укрепляются угольниками - контрфорсами, чтобы предупредить нежелательные прогибы.

Рис.17

На это горизонтально расположенное и прочно прикрепленное к стенкам кольцо привинчивают железный рельс, правильно согнутый по окружности соответствующего радиуса. Основанием купола служит также двуслойное дубовое кольцо, сделанное тем же способом, что и первое кольцо, но только из дюймовых досок. Наружный диаметр верхнего подвижного кольца должен быть на два вершка больше, чем у неподвижного. Верхний слой подвижного кольца также делается чуть шире нижнего слоя. Внутренние диаметры колец как верхнего, так и нижнего неподвижного, равны. На нижней поверхности подвижного кольца прочерчивается окружность, равная окружности рельсового кольца. По этой линии врезаются и закрепляются винтами на одинаковом расстоянии друг от друга шесть трех-дюймовых металлических блоков с глубокими жолобами. Оси этих блоков делаются несколько длиннее, чем обычно, для того, чтобы блок мог при небольших неточностях устройства сдвигаться вдоль оси при вращении башни. Обоймица блоков должна быть прочной и очень хорошо прикреплена к дереву кольца.

Каркас для крыши А. И. Баранов рекомендует делать из березовых или буковых дуг, согнутых в распаренном состоянии. По этому поводу необходимо заметить, что не всегда этот способ давал хорошие результаты. Имеются случаи, когда неудачи преследовали строителей каркаса и заставляли их отказываться от этих пареных дуг и переходить к наиболее распространенному сейчас способу изготовления каркаса из деревянных ребер, сделанных, подобно вышеуказанным кольцам, из двух слоев досок, выпиленных по шаблону и соединенных вперевязку винтами. Эти ребра устанавливаются на основном кольце в вертикальных плоскостях с закреплением железными угольниками на винтах. Такие дуги из досок, поставленные на ребро, образуют каркас купола. Проекция вертикальных дуг на горизонтальную плоскость показана на рис. 18. В конструкции Баранова радиус этих дуг почти такой же, как радиус наружного края подвижного кольца. Две дуги располагаются параллельно друг другу И симметрично на расстоянии 75 см одна от другой. Между ними впоследствии будет устроено отверстие люка. Несколько малых, так же устроенных, дуг различного размера устанавливают в вертикальных плоскостях и связывают дуги люка с основным кольцом. Их имеется по три с каждой стороны люка.

Рис.18

Параллельно основному кольцу располагают горизонтально несколько (4-5) обручей разного размера для связи малых вертикальных дуг. С одной стороны, где намечено сделать отверстие люка, промежуток между параллельными дугами не затягивается этими обручами. Желательно также сделать отверстие люка так, чтобы небольшая область около зенита была доступна наблюдению в трубу.

По каркасу делают обшивку тонкими досками (1/4 дюйма) и кроют оцинкованным железом. Хорошие результаты получены некоторыми школьными обсерваториями при покрытии опалубки брезентом по шпаклевке с последующей окраской масляной краской.

По нижнему краю купола желательно сделать свес из брезента для лучшей защиты башни от дождя.

Рис.19

Отверстие люка закрывается тремя дверцами, которые открываются наружу. Рационально устроить так, чтобы закрывание крышек начиналось снизу, и при закрывании верхняя дверца несколько налегала бы на нижнюю дверь, с целью помешать дождю проникнуть внутрь башни. Для того же обивку дверец снаружи делают из того же материала, которым покрыта крыша, с оставлением по краям дверей свесов кровельного материала для прикрытия щелей. Дверцы прочными петлями прикрепляют к прибитым по краям отверстия люка рейкам, несколько выступающим над поверхностью купола. Для удержания открытых дверец применяют дверные пружины или крючки. Указанная конструкция люка предохраняет от сквозняков, позволяет хорошо затемнять внутренность башни при наблюдении изображения Солнца на экране. Можно совсем затемнить помещение, закрыв оставшееся маленькое отверстие в люке рамой с прибитым мешком из черного сукна с отверстием для оправы объектива. По краям этого отверстия мешка вшивают резиновую ленту для плотного прилегания сукна к рефрактору.

Для вращения купола можно применить еще иную конструкцию, рекомендованную С. В. Муратовым. Нижняя поверхность подвижного кольца обивается толстым листовым железом. В верхнюю поверхность неподвижного кольца врезаются по окружности 12 медных роликов с диаметром в 1 дюйм. Такие ролики приделываются обычно к откатывающимся дверям. Расстояния между роликами должны быть равные. Чтобы купол не сползал на сторону, на внутренней стороне башни укрепляются у верхнего края стены на равных расстояниях 6 роликов с осями вращения, поставленными вертикально. При вращении купола боковая поверхность подвижного кольца, обитая железом, приходит в соприкосновение с этими роликами, не позволяющими куполу сползать с кольца. Ролики не следует прилаживать в упор к боковой поверхности подвижного кольца, между нею и роликами желательно оставить небольшой промежуток, чтобы при возникших перекосах не создалось трудно преодолимого трения. Купол сферической формы редко срывается ветром, однако, следует предусмотреть и эту возможность и сделать внутри будки крепления на случай сильного ветра. Проще всего это сделать при помощи прочной веревки или ремня, связав после наблюдений металлические скобы, привинченные на основных (неподвижном и подвижном) кольцах башни.

Рис.20

Для вращения купола, если он легкий и сделан хорошо, достаточно бывает нескольких маленьких дверных ручек, привинченных по краю подвижного кольца. Можно применять также способ, предложенный французским астрономом Рюдо. С внутренней стороны купола укрепляют венчик со штифтами из железа. Рычаг с вилкой на конце (рис. 19) может цепляться за штифты и при небольшом усилии руки передвигает купол. Сняв рычаг со штифта, захватывают им другой штифт и поддерживают движение купола тем же способом до нужной установки. Надо заметить, что этот способ в нашей практике оказался хорошим только при условии очень прочного закрепления достаточно толстых штифтов.

А. И. Баранов рекомендовал видоизменить этот способ. К основному вращающемуся кольцу башни привинчивалась железная полоса с отверстиями через 13 см одно от другого. И через эти отверстия в основное кольцо вбивались толстые гвозди без шляпок. Этот способ оказался мало практичным; в ряде школ такие штифты погнулись и быстро пришли в негодное состояние.

Применяется еще один способ вращения крыши башни. На наружной боковой поверхности верхнего основного кольца делается жолоб, в который укладывается проволочный трос (рис. 20). Середина троса закрепляется в одном месте жолоба (точка С); концы троса перекидываются черезе блоки, прикрепленные к неподвижному кольцу башни, и направляются вниз к вороту; ворот имеет два шкива, к которым прикрепляются концы троса. Эти шкивы имеют глубокие жолоба, в которые может укладываться трос при вращении ворота. Намотка концов троса на тот и другой шкив делается в разные стороны, чтобы при вращении ворота с одного шкива трос сматывался, а на другой шкив наматывался. Ручка ворота находится внутри башни, через стенку которой пропущен вал ворота.

В башне можно устроить один или два шкафа, пристроив их так, чтобы они выступали с наружной стороны башни и не занимали места внутри нее; дверцы шкафов открываются изнутри башни. В эти шкафы можно убирать различные детали инструментов и некоторые вспомогательные приборы.