空间遥感器长条形反射镜背部支撑技术.pdf

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1、文章编号：1672．8785(2012)08—0016—06空间遥感器长条形反射镜背部支撑技术谭进国何欣刘强(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：从反射镜及其支撑结构的材料选择、反射镜的轻量化设计以及支撑结构设计三个方面对某空间遥感器长条形反射镜进行了详细的设计。反射镜采用底面开口、三角形加强筋的轻量化形式和背部6点柔性支撑结构。通过有限元分析确定了柔性支撑结构的参数。最后通过力学环境试验测试了反射镜组件模拟件的力学特性

2、。结果表明，该结构满足设计要求。关键词：长条形反射镜；背部支撑；轻量化；柔性支撑结构；有限元分析中图分类号：TH122文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1672—8785．2012．08．003BacksideSupportTechniqueforaRectangularReflectorofSpaceRemoteSensorTANJin—guo．HEXin．LIUQiang1,2fj．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhys

3、ics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversiofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)Abstract：Arectangularreflectorforaspaceremotesensorisdesignedindetailbytakingthechoiceofmaterial，thelightweightofthereflectorandthedesi

4、gnofthesupportingstructureintoaccount．Thereflectorusesaflexiblesupportingstructurewhichhasanopenbottomandalowweighttriangularrein—forcedsix—pointbacksidestructure．Theparametersoftheflexiblesupportingstructurearedeterminedwithafiniteelementanalysistech

5、nique．Finally．thedynamiccharacteristicsofareflectorassemblyprototypearetestedinamechanicaltestenvironment．Thetestresultshowsthatthisstructuremeetsthedesignrequirement．Keywords：rectangularreflector；backsidesupport；lightweight；flexiblesupport；finiteelem

6、entanalysis0引言到了越来越多的应用。但其光学结构具有非对称性，给研制过程中的结构设计、反射镜加工以及随着空间遥感技术的不断发展，人们对空光学系统装调等工作带来了很大的困难[。大间遥感器提出了轻型、大视场和高分辨率的要求。离轴三反消像散非球面光学系统具有组件口径长条形反射镜是离轴三反光学系统中的一少、无遮拦、焦距长、视场大、波段宽、抑制杂种重要成像元件，它必须通过发射运载动力学光能力强以及调制传递函数高等优点，因而得环境、空间微重力环境以及空间热环境的考验。收稿日期：2012—07—12

7、作者简介：谭进国(1978一)，男，黑龙江鹤岗人，硕士，主要从事空间光学遥感器的结构设计工作。E—mail：tanjinguo~126．comINFRARED(MONTHLY)／VoL．33，No．8，AUG2012因此，反射镜及其支撑结构的设计是空间遥感根据空间遥感器所经历的环境特点，在选器研制中的难点。择反射镜材料时主要考虑其受力及受热后结构反射镜需要具有足够高的静态刚度，其在与镜面面形的稳定性。因此，反射镜材料主要应地面重力作用下的面形精度和位置精度必须满该满足比刚度高和热稳定性高的要求。比

8、刚度足光学设计指标。另外，反射镜还需要具有足够(E／p)被定义为材料的弹性模量与密度的比值；高的热尺寸稳定性，以满足空间热环境要求。同时，反射镜组件应该具有足够高的动态刚度和导温系数(A／)为热性能的考察方面，其定义为强度，以经受得起发射运载阶段的动力学考验材料的导热系数与热膨胀系数的比值。这两个(其精度仍需满足光学指标要求)[引。物理量的取值越大，材料的性能越好[。本文讨论的反射镜是某空间遥感器的主表1列出了常见反射镜材料的主要物理特镜，其通光口径为778．6mm×376．2mm