大口径空间反射镜Cartwheel型柔性支撑设计

摘要：

针对同轴三反式空间光学遥感器对大口径主反射镜组件的高刚度、高强度、高热稳定性等特殊要求,提出一种基于Cartwheel型双轴柔铰的三点柔性支撑结构.首先利用无量纲方法研究了单个柔性支撑的柔度特性,然后利用有限元方法对反射镜组件的静力学、动力学与热特性进行灵敏度分析,确定了支撑结构中柔性环节的几何尺寸参数,并进行了有限元数值仿真.最后,利用面形值为λ/40均方根(RMS)的非球面镜进行了反射镜组件面形检测实验并利用等效球面镜组件进行了动力学实验.仿真与实验结果表明:当柔性环节尺寸为:壁厚t=8 mm,直梁高度h=4 mm,直梁长度L=8 mm时,在正交三向自重与15℃稳态温升作用下,反射镜面形精度RMS小于12 nm;反射镜组件一阶固有频率实验值为296 Hz,与仿真结果相差6％,能够满足使用要求.

关键词：光学器件、反射镜支撑、Cartwheel铰链、无量纲方法、有限元方法、动力学实验

所属期刊栏目：34

分类号：TH133

在线出版日期：2014-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：210-218