空间引力波望远镜主镜组件的结构设计

摘要：

针对空间引力波望远镜皮米量级的极高光程稳定性需求,对系统中主镜组件进行了优化设计.采用微晶玻璃(Zerodur)作为反射镜材料,支撑结构材料为铟钢(4J36).首先,通过对反射镜参数的优化,使其在保证面形精度的同时镜体轻量化率达到了72%.然后,设计了一种双轴联杆型Bipod柔性反射镜支撑结构,并采用了侧面三点支撑的形式.以保证有效的支撑刚度及卸载效果为目的,建立了柔性铰链的数学模型,并基于Matlab对其尺寸参数进行了优化.最后,对优化设计后主镜组件进行了模态分析及振动试验,并完成了在轨分析与波前质量计算.结果显示,主镜组件的一阶固有频率为373 Hz,与试验结果的相对误差为3.5%;在轨环境下主镜面形精度达到8.9 nm(RMS);波前精度为 λ/5(λ=1064 nm).表明该反射镜组件满足设计指标要求.

关键词：引力波望远镜、主镜组件、优化、波前

所属期刊栏目：47

分类号：V447.3(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项BXDB23030000

在线出版日期：2018-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：223-229