大口徑反射鏡重力卸載設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 16:24
為滿足人類對(duì)相機(jī)更高性能的要求,空間反射鏡的口徑也逐漸增大。大口徑反射鏡由于其剛度低,在重力環(huán)境下,不同支撐方法對(duì)反射鏡面形影響較大,如何在光學(xué)加工與檢測(cè)過(guò)程中保證反射鏡的支撐方式具有較高的面形精度是一個(gè)難題。本文針對(duì)Φ1.4 m大口徑輕質(zhì)反射鏡重力卸載方案,對(duì)比分析了光軸水平狀態(tài)下吊帶卸載、背部離散多點(diǎn)支撐及光軸豎直狀態(tài)下背部多點(diǎn)離散支撐各方案的可行性,最終選取了光軸豎直狀態(tài)下多點(diǎn)離散支撐卸載方案。有限元分析表明,反射鏡卸載面形精度RMS值變化量為1.53 nm,應(yīng)用此種方法支撐的反射鏡最終加工面形精度RMS變化量為0.012 λ。本文所設(shè)計(jì)的重力卸載方案有限元仿真及試驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,為此類大口徑輕質(zhì)反射鏡的重力卸載提供技術(shù)基礎(chǔ)。
【文章來(lái)源】:環(huán)境技術(shù). 2020,38(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
吊帶微單元受力示意圖
約束反射鏡支撐點(diǎn)處的6個(gè)方向的自由度并施加重力,提取反射鏡支撐點(diǎn)處力的大小如表1所示,其中Y正方向受力大小關(guān)于Y軸對(duì)稱相等,Y軸負(fù)方向受力為對(duì)應(yīng)Y軸正方向?qū)?yīng)點(diǎn)的負(fù)值,其中數(shù)值為正表示反力與Z軸方向一致,即反射面軸向。此時(shí)反射鏡自重變形云圖如圖5所示,由圖像可知,此時(shí)反射鏡面形滿足要求,然而此時(shí)各支撐點(diǎn)處的力為水平和豎直兩個(gè)方向的合力,工程實(shí)現(xiàn)存在一定的難度。
3)選擇支撐點(diǎn)應(yīng)為筋與筋相交之處及筋與外壁、內(nèi)壁相交之處;表1 光軸水平背部支撐點(diǎn)的支撐力大小 點(diǎn)號(hào) 豎直支撐力/N 水平支撐力/N 點(diǎn)號(hào) 豎直支撐力/N 水平支撐力/N 1 17.9 -11.8 6 27.2 1.8 2 19.9 -10.2 7 26.2 1.7 3 20.9 -8.9 8 21.5 7.0 4 21.9 -6.9 9 22.1 3.5 5 24.6 0.30 10 26.0 0.1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3 m口徑空間反射鏡的參數(shù)優(yōu)化[J]. 王小勇,張博文,郭崇嶺,劉湃. 紅外與激光工程. 2019(S1)
[2]天基大口徑反射鏡支撐技術(shù)的發(fā)展[J]. 張博文,王小勇,趙野,楊佳文. 紅外與激光工程. 2018(11)
[3]空間遙感器Ф2m量級(jí)大口徑SiC反射鏡鏡坯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王克軍,董吉洪. 紅外與激光工程. 2017(07)
[4]大口徑空間相機(jī)地面裝調(diào)時(shí)的重力卸載方法[J]. 李玲,趙野. 航天返回與遙感. 2016(05)
[5]高精度反射鏡組件面形檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[J]. 王成彬,孫勝利,胡亭亮,胡凱. 紅外與激光工程. 2016(01)
[6]大口徑輕質(zhì)反射鏡光軸水平卸載支撐方法[J]. 周于鳴,趙野,王海超,聞廣泉. 紅外與激光工程. 2013(05)
[7]大口徑主鏡輕量化結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 葉偉楠,董吉洪. 中國(guó)光學(xué). 2012(03)
[8]大口徑超輕型反射鏡定位和支撐方案研究[J]. 陳曉麗,王彬,楊秉新. 航天返回與遙感. 2010(03)
[9]大口徑主鏡軸向支撐點(diǎn)位置優(yōu)化分析[J]. 王富國(guó),楊洪波,楊飛,吳小霞. 紅外與激光工程. 2007(06)
本文編號(hào):3505418
【文章來(lái)源】:環(huán)境技術(shù). 2020,38(01)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
吊帶微單元受力示意圖
約束反射鏡支撐點(diǎn)處的6個(gè)方向的自由度并施加重力,提取反射鏡支撐點(diǎn)處力的大小如表1所示,其中Y正方向受力大小關(guān)于Y軸對(duì)稱相等,Y軸負(fù)方向受力為對(duì)應(yīng)Y軸正方向?qū)?yīng)點(diǎn)的負(fù)值,其中數(shù)值為正表示反力與Z軸方向一致,即反射面軸向。此時(shí)反射鏡自重變形云圖如圖5所示,由圖像可知,此時(shí)反射鏡面形滿足要求,然而此時(shí)各支撐點(diǎn)處的力為水平和豎直兩個(gè)方向的合力,工程實(shí)現(xiàn)存在一定的難度。
3)選擇支撐點(diǎn)應(yīng)為筋與筋相交之處及筋與外壁、內(nèi)壁相交之處;表1 光軸水平背部支撐點(diǎn)的支撐力大小 點(diǎn)號(hào) 豎直支撐力/N 水平支撐力/N 點(diǎn)號(hào) 豎直支撐力/N 水平支撐力/N 1 17.9 -11.8 6 27.2 1.8 2 19.9 -10.2 7 26.2 1.7 3 20.9 -8.9 8 21.5 7.0 4 21.9 -6.9 9 22.1 3.5 5 24.6 0.30 10 26.0 0.1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3 m口徑空間反射鏡的參數(shù)優(yōu)化[J]. 王小勇,張博文,郭崇嶺,劉湃. 紅外與激光工程. 2019(S1)
[2]天基大口徑反射鏡支撐技術(shù)的發(fā)展[J]. 張博文,王小勇,趙野,楊佳文. 紅外與激光工程. 2018(11)
[3]空間遙感器Ф2m量級(jí)大口徑SiC反射鏡鏡坯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 王克軍,董吉洪. 紅外與激光工程. 2017(07)
[4]大口徑空間相機(jī)地面裝調(diào)時(shí)的重力卸載方法[J]. 李玲,趙野. 航天返回與遙感. 2016(05)
[5]高精度反射鏡組件面形檢測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[J]. 王成彬,孫勝利,胡亭亮,胡凱. 紅外與激光工程. 2016(01)
[6]大口徑輕質(zhì)反射鏡光軸水平卸載支撐方法[J]. 周于鳴,趙野,王海超,聞廣泉. 紅外與激光工程. 2013(05)
[7]大口徑主鏡輕量化結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 葉偉楠,董吉洪. 中國(guó)光學(xué). 2012(03)
[8]大口徑超輕型反射鏡定位和支撐方案研究[J]. 陳曉麗,王彬,楊秉新. 航天返回與遙感. 2010(03)
[9]大口徑主鏡軸向支撐點(diǎn)位置優(yōu)化分析[J]. 王富國(guó),楊洪波,楊飛,吳小霞. 紅外與激光工程. 2007(06)
本文編號(hào):3505418
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