[發明專利]一種用于空間相機次鏡的高穩定半柔性支撐結構

有效

• 申請號: 201410601683.6
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104375360A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 羅世魁;陳芳;曹東晶;潘寧賢;史嬌紅;吳杰;宗肖穎;張建國
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G03B17/12
• 分類號: G03B17/12;G02B7/00;G02B7/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 莊恒玲

技術領域

本發明屬于航天光學遙感相機技術領域，具體地，涉及一種用于航天大口徑光學同軸三反相機次鏡支撐的支撐結構。

背景技術

航天大口徑光學同軸三反相機的次鏡組件采用桿式支撐懸掛于前鏡筒上，且由于距離相機與衛星的安裝基面最遠，次鏡及其支撐結構所承受的力學環境最惡劣，為保證次鏡能經歷發射振動環境且穩定可靠，次鏡組件與安裝接口處的連接結構需同時具有較好的動力學性能和高穩定的特點。

傳統的剛性連接結構剛度高、靜力學性能好，但由于阻尼小，此結構加速度響應倍數大、次鏡組件對安裝點的作用力大，難以承受發射振動環境，而柔性連接結構與此相反，具有加速度響應倍數小、次鏡組件對安裝點的作用力小的特點，但其剛度低、靜力學性能差。

因此設計一種兼顧二者優點且克服它們的不足的次鏡支撐結構顯得尤為重要。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有次鏡支撐結構的不足，提供一種用于空間相機次鏡的高穩定半柔性支撐結構，該支撐結構具有較高的動、靜剛度和尺寸穩定性，且結構簡單、加工裝配方便，能夠滿足航天環境使用要求。

本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于空間相機次鏡的高穩定半柔性支撐結構，其特征在于，包括次鏡托框、三個支撐桿、三個支撐座，其中，次鏡托框為環形框，次鏡膠接固定在次鏡托框上；三個支撐桿均勻地分布在次鏡托框上，每個支撐桿的第一端沿次鏡的切線方向固定在次鏡托框上，并且三個支撐桿位于次鏡反射面的背面；每個支撐桿的第二端連接至一個相應的支撐座；支撐座進一步通過螺釘連接在前鏡筒上；并且支撐桿包括兩層蒙皮和位于兩層蒙皮之間的芯板，其中，芯板為鏤空結構，芯板與兩層蒙皮通過鉚釘鉚接在一起，并且芯板與兩層蒙皮還膠接連接；在每個支撐桿的第二端，兩層蒙皮都包括伸出于芯板的蒙皮延伸部；支撐座包括貫穿其第一側面和第二側面的兩道注膠槽，兩道注膠槽通過中間間隔層間隔開，該中間間隔層自支撐座的第二側面延伸超過其第一側面形成一中間連接部；每個支撐桿的兩層蒙皮延伸部自支撐座的第一側面伸入兩道注膠槽中，與支撐座膠接，同時，兩層蒙皮延伸部還與中間連接部螺栓連接，并且當連接到位時，中間連接部與芯板之間間隔一定的距離。

進一步地，支撐桿的芯板與兩層蒙皮通過以下方式膠接連接：在芯板上具有多個第一注膠孔，在每層蒙皮上都具有多個第二注膠孔，第一注膠孔的直徑大于第二注膠孔的直徑，并且每層蒙皮上的第二注膠孔的位置和數量都與第一注膠孔的相對應；支撐座上的每一道注膠槽的兩個側面均為網格結構，并且支撐座的第三側面和第四側面上均設置有第三注膠孔，該第三注膠孔連通至相應的注膠槽，其中，第三側面與第四側面平行，并且都垂直于第一側面和第二側面；支撐座的中間連接部上具有兩個平行的切口，兩個切口分別自中間連接部的頂面和底面朝向相對面延伸，但不貫穿。

與現有技術相比，根據本發明的用于空間相機次鏡的高穩定半柔性支撐結構具備有益的技術效果，包括：

1、在本發明的支撐結構中，由于采用了半柔性支撐結構，使得空間相機次鏡組件同時滿足航天環境高的動、靜剛度和尺寸穩定性的需求；

2、本發明的支撐桿包括兩層蒙皮和位于兩層蒙皮之間的鏤空芯板，可同時滿足支撐結構高剛度和質量小的要求；

3、在本發明的支撐結構中，由于采用了對稱結構，因此可以消除環境溫度變化對支撐結構的影響，保證了支撐結構的穩定性。

附圖說明

圖1為根據本發明的支撐結構的整體示意圖；

圖2a為根據本發明的支撐桿的主視圖；圖2b為圖2a中的支撐桿的剖面圖；圖2c為根據本發明的支撐桿的俯視圖；圖2d為根據本發明的支撐桿的芯板的剖視圖；

圖3為根據本發明的支撐桿的局部剖視圖，其中示出了蒙皮與芯板之間的鉚釘連接結構；

圖4為根據本發明的支撐桿的局部剖視圖，其中示出了蒙皮與芯板之間的膠接連接結構；

圖5為根據本發明的支撐座的立體示意圖；

圖6a為支撐座的主視圖；圖6b為圖6a中的支撐座沿b-b線的剖視圖；圖6c為圖6a中的支撐座沿a-a線的剖視圖；

圖7a為根據本發明的支撐桿與支撐座的一個連接示意圖；圖7b為根據本發明的支撐桿與支撐座的另一個連接示意圖；圖7c為圖7a中的支撐座沿A-A向的剖視圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對根據本發明的用于空間相機次鏡的高穩定半柔性支撐結構做進一步詳細的說明。