超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于空間光學(xué)遙感器上的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大孔徑空間光學(xué)遙感器反射鏡通常是通過支撐結(jié)構(gòu)形成反射鏡組件后再安裝到空間遙感器的主體結(jié)構(gòu)上。當(dāng)反射鏡系統(tǒng)經(jīng)歷加工、檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)室裝調(diào)、運(yùn)載發(fā)射及深空冷黑微重力等一系列環(huán)境變化時(shí)，極易導(dǎo)致反射鏡最終在空間應(yīng)用環(huán)境中其位置精度和面型精度嚴(yán)重下降，進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)良好成像。
[0003]傳統(tǒng)大孔徑反射鏡支撐方式一般采用通過多個(gè)(一般為6個(gè))具有單向或雙向柔性的柔節(jié)連接的方式，該方式主要存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):
[0004]1.由于具有柔性的方向較少，難于同時(shí)保證反射鏡在重力釋放和環(huán)境溫度變化工況下的面型精度要求；
[0005]2.由于采用支撐點(diǎn)較多且柔性不足，因此對(duì)裝配工藝水平要求較高，裝配時(shí)易引入過大的裝配應(yīng)力，從而導(dǎo)致反射鏡面型精度急劇下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難于同時(shí)保證反射鏡在重力釋放和環(huán)境溫度變化工況下的面型精度要求和裝配工藝水平要求高的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)包括大孔徑反射鏡、錐套和柔節(jié)；所述大孔徑反射鏡背部120°圓周均布三個(gè)支撐孔，所述支撐孔的錐度與所述錐套的錐度相同，每個(gè)支撐孔與一個(gè)錐套配合并通過膠粘結(jié)固定，每個(gè)錐套通過螺釘和銷釘固定一個(gè)柔節(jié)，所述柔節(jié)的上部通過螺釘與大孔徑反射鏡的背部支撐板上的連接凸臺(tái)連接。
[0008]所述柔節(jié)包括底部連接板、過渡肋板和柔性頭；所述底部連接板通過過渡肋板與柔性頭連接，所述柔性頭由圓周均勻布置的三個(gè)柔性塊組成，每個(gè)柔性塊中具有4個(gè)橫向溝槽和2個(gè)縱向溝槽。
[0009]所述三個(gè)支撐孔位于大孔徑反射鏡三分之二圓周處。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)在大孔徑反射鏡背部均勻布置有三個(gè)柔節(jié)，每個(gè)柔節(jié)的柔性頭部位由均勻布置的三個(gè)柔性塊組成，每個(gè)柔性塊中具有4個(gè)橫向溝槽和2個(gè)縱向溝槽，該溝槽的排布位置及方式使得柔節(jié)具有除繞光軸方向旋轉(zhuǎn)以外的其余5個(gè)方向的柔性，因此該支撐結(jié)構(gòu)能夠有效卸載來自橫向、縱向熱變形，以及來自三個(gè)位移方向兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的其他應(yīng)力、應(yīng)變，保證了反射鏡不會(huì)由于外界環(huán)境變化導(dǎo)致變形，確保反射鏡成像質(zhì)量不受影響。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0012]圖2為本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)中柔節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)中柔節(jié)結(jié)構(gòu)主視圖；
[0014]其中:1、大孔徑反射鏡，101、支撐孔，102、背部支撐板，103、連接凸臺(tái)，2、錐套，3、柔節(jié)，301、底部連接板，302、過渡肋板，303、柔性頭，304、橫向溝槽，305、縱向溝槽。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0016]參見附圖1、附圖2和附圖3，本發(fā)明的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)包括大孔徑反射鏡1、錐套2和柔節(jié)3 ;所述大孔徑反射鏡I背部120°圓周均布三個(gè)支撐孔101，所述支撐孔101的錐度與所述錐套2的錐度相同，每個(gè)支撐孔101與一個(gè)錐套2配合并通過膠粘結(jié)固定，每個(gè)錐套2通過螺釘和銷釘固定有柔節(jié)3，所述柔節(jié)3的上部通過螺釘與大孔徑反射鏡I的背部支撐板102上的連接凸臺(tái)103連接。
[0017]所述柔節(jié)3包括底部連接板301、過渡肋板302和柔性頭303 ;所述底部連接板301通過過渡肋板302與柔性頭303連接，所述柔性頭303由圓周均勻布置的三個(gè)柔性塊組成，每個(gè)柔性塊中具有4個(gè)橫向溝槽304和2個(gè)縱向溝槽305。每個(gè)柔性塊上4個(gè)橫向溝槽304和2個(gè)縱向溝槽305的排布位置及方式使得柔節(jié)具有除繞光軸方向旋轉(zhuǎn)以外的其余5個(gè)方向的柔性。
[0018]底部連接板301的作用是與大孔徑反射鏡I的背部支撐板102連接；過渡肋板302起到加強(qiáng)的作用，能夠保證系統(tǒng)具有較高的固有頻率；柔性頭303則為整個(gè)反射鏡組件提供多個(gè)方向的系統(tǒng)柔性，使得其能夠吸收來自多個(gè)方向的應(yīng)力、應(yīng)變，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0019]所述三個(gè)支撐孔101位于大孔徑反射鏡I三分之二圓周處。
[0020]本發(fā)明需要對(duì)錐套2、大孔徑反射鏡I的支撐孔101、柔節(jié)3和反射鏡底板進(jìn)行加工、研磨和配研。
[0021]本發(fā)明的裝配過程為:
[0022]I)首先將錐套2按粘膠規(guī)程粘接到大孔徑反射鏡I上；
[0023]2)將加工完成的撓性支撐柔節(jié)3用螺釘、銷釘按設(shè)計(jì)角度連接到錐套2上；
[0024]3)對(duì)3個(gè)柔性支撐柔節(jié)3進(jìn)行研磨，直到3個(gè)連接面的整體平面度達(dá)到公差要求；
[0025]4)最后將上述初步組裝完成的組件利用螺釘、銷釘連接到反射鏡底板上，完成反射鏡組件的裝配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括大口徑反射鏡(1)、錐套(2)和柔節(jié)(3);所述大口徑反射鏡(I)背部120°圓周均布三個(gè)支撐孔(101)，所述支撐孔(101)的錐度與所述錐套(2)的錐度相同，每個(gè)支撐孔(101)與一個(gè)錐套(2)配合并通過膠粘結(jié)固定，每個(gè)錐套(2)通過螺釘和銷釘固定有柔節(jié)(3)，所述柔節(jié)(3)的上部通過螺釘與大口徑反射鏡(I)的背部支撐板(102)上的連接凸臺(tái)(103)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述柔節(jié)(3)包括底部連接板(301)、過渡肋板(302)和柔性頭(303);所述底部連接板(301)通過過渡肋板(302)與柔性頭(303)連接，所述柔性頭(303)由圓周均勻布置的三個(gè)柔性塊組成，每個(gè)柔性塊中具有4個(gè)橫向溝槽(304)和2個(gè)縱向溝槽(305)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述三個(gè)支撐孔(101)位于大孔徑反射鏡(I)三分之二圓周處。
【專利摘要】超大孔徑光學(xué)反射鏡多向柔性支撐結(jié)構(gòu)屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難于同時(shí)保證反射鏡在重力釋放和環(huán)境溫度變化工況下的面型精度要求和裝配工藝水平要求高的問題。本發(fā)明包括大口徑反射鏡、錐套和柔節(jié)；所述大口徑反射鏡背部120°圓周均布三個(gè)支撐孔，所述支撐孔的錐度與所述錐套的錐度相同，每個(gè)支撐孔與一個(gè)錐套配合并通過膠粘結(jié)固定，每個(gè)錐套通過螺釘和銷釘固定一個(gè)柔節(jié)，所述柔節(jié)的上部通過螺釘與大口徑反射鏡的背部支撐板上的連接凸臺(tái)連接。本發(fā)明在大口徑反射鏡背部均勻布置有三個(gè)柔節(jié)，每個(gè)柔節(jié)中具有4個(gè)橫向溝槽和2個(gè)縱向溝槽，保證了反射鏡不會(huì)由于外界環(huán)境變化導(dǎo)致明顯變形，確保反射鏡成像質(zhì)量不受影響。
【IPC分類】G02B7-183
【公開號(hào)】CN104536116
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410817174
【發(fā)明人】袁野, 關(guān)英俊, 辛宏偉, 曹乃亮, 李志來
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日