[發明專利]一種多邊桶及太空望遠鏡鏡片的保護裝置

有效

• 申請號: 201811094520.8
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109188649B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張明
• 申請（專利權）人: 珠海達理宇航科技有限公司
• 主分類號: G02B7/183
• 分類號: G02B7/183
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 吳國清

一種多邊桶及太空望遠鏡鏡片的保護裝置，目前火箭發射時的過載是3?4G，受限于發射時的過載，目前的太空望遠鏡的鏡片，必須較厚、強度較大。本發明提供一種充液桶，望遠鏡的鏡片放入這個桶內，利用液體和桶承受了加速度倒置的液壓，保證鏡片不受過載影響，不會變形。利用這種技術，發射鏡片時可以接入太空轉纜系統，從而降低發射成本。這種望遠鏡的整體質量也少得多，在太空時調整姿態變得容易得多。

技術領域

本發明涉及太空望遠鏡鏡片的保護裝置，具體涉及一種多邊桶及太空望遠鏡鏡片的保護裝置。

背景技術

目前，火箭發射時的過載是3～7G。為了避免發射時的過載，防止發射時鏡片受了加速度導致的壓力，使鏡片出現變形，太空望遠鏡只能夠加厚鏡片或添加肋條，發射時必須加上支架，以保持形狀不變。支架粗，整體質量大，成本高。

鏡片正面的制作精度可達100納米。鏡片光潔度非常高，清潔過程繁瑣。鏡片背面有肋條。

韋伯太空望遠鏡的集光面積是25m²，鏡片每平方米的質量是15kg以上，并且發射時還需要復雜的支架來支撐鏡片，使得鏡片豎直來發射，支架重量平攤到鏡片后，每平方米可達20kg以上。未來采用太空轉纜系統發射，盡管單位重量的發射成本小很多，但是太空轉纜系統的過載可達20G以上，或出現更大的挑戰。未來直徑大于5米的太空望遠鏡一般都會采用拼接式主鏡，也就是主鏡分為多塊小鏡片，現在大多數是分為正六角形的小鏡片。

發明內容

本發明為了解決現有鏡片受過載導致的壓力，鏡片會出現變形，鏡片和支架質量大和成本高的問題，提供了一種多邊桶及太空望遠鏡鏡片的保護裝置。它利用了一種多邊桶來承受液體的過載壓力，而利用液體不可壓縮的特點來抵消鏡片的過載。

解決該問題的具體技術方案需要利用一種多邊桶。多邊桶的桶身、桶底、桶蓋橫截面為多邊形；多邊桶之外有一個圓形的外桶，多邊桶、外桶之間有填充物，填充物為固體。

多邊桶的大小是剛好能夠放入到外桶里。多邊桶匹配鏡片的形狀，鏡片如果是正方形的則多邊桶也是正方形，如果鏡片是正六邊形的則多邊桶也是正六邊形，且多邊桶大小剛好能夠平放得下鏡片。鏡片多數是六角形因此多邊桶多數是六角形。多邊桶的大小剛好能夠放得進外桶里。外桶、固體填充物用來承受多邊桶的液壓。

進一步地，外桶底部是半球形，裝入填充物。

進一步地，多邊桶內有個活塞，活塞和桶底之間有液體，桶底有管道。放入鏡片時是在桶口處放入鏡片，一邊放入鏡片，管道流出液體，一邊推動已放入鏡片和活塞下移。這樣使得放入鏡片時只需要放在桶口處，否則必須從桶底開始放鏡片，耗費時間多。用這種辦法放入鏡片的速度很快。

進一步地，多邊桶之外有絕熱層，可以粘貼橡膠片作為絕熱層。

解決鏡片保護問題的具體技術方案1如下：

一種利用多邊桶來疊放鏡片的保護裝置，采用上述任一項所述的多邊桶，多邊桶與所運載的鏡片的外形匹配；多邊桶的桶身有豎向的燕尾槽；每個鏡片邊緣有一圈密封環；鏡片有凸起的燕尾榫，燕尾榫的大小匹配燕尾槽，并能夠在燕尾槽里上下移動；活塞設在鏡片的下方，多邊桶內鏡片之間有液體；鏡片上下有隔離網。

多邊桶每條邊上，有2-50個燕尾槽，對應地鏡片有相同數量的燕尾榫。隔離網就是一些細線或者帶子，隔離開上下兩片鏡片。

裝入鏡片時，是在是在無空氣、只有所述液體的蒸氣的工作艙內，每放入一片鏡片，就往多邊桶注入一定量的液體，使得最上層鏡片一直被液體浸沒。放入一片鏡片后，讓液體從密封環與多邊桶之間的縫隙流出來，以免鏡片下的液體過多。

進一步地，所述的液體選擇液氫，因為液氫的密度低。

進一步地，多邊桶的桶口處可以有壓環，壓環上有彈簧，在裝滿鏡片后桶蓋合上，桶蓋壓緊彈簧、壓環和密封環。如果沒有壓環和彈簧，可以利用桶蓋直接壓緊密封環。