[實用新型]一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架連接接頭及支撐桁架

有效

• 申請號: 201822083798.7
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN209311764U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 孫麗軍;王鋒;王爽;李立波;張兆會;韓亞娟;王帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B7/183
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本實用新型屬于空間光學遙感技術領域，涉及一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架連接接頭及支撐桁架，采用全碳纖維桁架實現光學遙感器支撐結構并通過將桁架桿與接頭連接位置設計為方形截面形式，并采用離散的L型連接板代替傳統一體式金屬接頭，簡化了接頭設計，提高了連接接頭與桁架桿的連接強度，降低了桁架接頭的整體質量。解決了接頭與桁架桿定位面的朝向通常較為復雜，與裝配基準面形成二面角，加工難度大，成本高，穩定性較差的問題。

技術領域

本實用新型屬于空間光學遙感技術領域，特別涉及一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架。

背景技術

隨著高分辨率空間光學遙感器逐步向大口徑、長焦距方向發展，對主反射鏡與次反射鏡之間位置公差提出的要求也更為苛刻，甚至達到了微米量級。這就要求主次鏡間的支撐結構具備質量輕，結構剛度大，熱穩定性高，易于加工裝配等特點。尤其對于數米量級的支撐裝置來說，傳統整體框架式結構很難同時滿足上述需求。

近年來，廣泛應用的空間桁架結構對于解決上述問題有較大的優勢。但通常桁架結構采用如下方式：碳纖維桁架桿端部套接至金屬(殷鋼/鈦合金)接頭上，首尾相連，金屬接頭再通過螺釘連接至支撐框架。上述解決方式存在以下缺點：

1、桁架連接件多采用金屬件(殷鋼或鈦合金)，不利于光學遙感器的減重設計。且桁架尺寸越大，涉及的連接件數量越多，連接件重量在桁架中所占的比重越高。

2、金屬接頭線膨脹系數較大，不利于桁架整體穩定性的提高。

也有利用一體式碳纖維接頭代替上述金屬接頭來減輕桁架重量的方案，但是為適應各桁架桿的角度，接頭與桁架桿定位面的朝向通常較為復雜，與裝配基準面形成二面角，加工難度大，成本高，穩定性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架連接接頭及碳纖維支撐桁架，進一步提高桁架設計的剛度強度、在軌穩定性、輕量化率及加工裝配性能等。

本實用新型的技術解決方案是提供一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架連接接頭，其特殊之處在于：包括底部連接板、兩個雙桿連接側板、兩個單桿連接側板及桿間加強件；

兩個雙桿連接側板相對固定在底部連接板上，兩個單桿連接側板相對固定在底部連接板上，形成支撐桁架桿安裝空間，桿間加強件位于支撐桁架桿安裝空間內，將支撐桁架桿安裝空間分割為第一安裝空間與第二安裝空間，第一安裝空間與第二安裝空間的空間形狀與待固定的支撐桁架桿兩端形狀匹配，固定支撐桁架時，支撐桁架桿的外壁分別與雙桿連接側板、單桿連接側板及桿間加強件緊密貼合固定。

進一步地，連接接頭均采用碳纖維復合材料，碳纖維具有高比剛度、高比強度，熱穩定性高等優點，使整體桁架的力熱穩定性大幅提升。

進一步地，雙桿連接側板及單桿連接側板均具有折邊，通過折邊粘接在底部連接板上；桿間加強件為V型角盒，其前后兩個面為V型，左右兩個面為矩形。各零部件加工難度小，成本低，精度易保證。

本實用新型還提供一種空間光學遙感器碳纖維支撐桁架，包括底部支撐框、支撐桁架桿及頂部支撐框；

其特殊之處在于：

還包括設置在底部支撐框與頂部支撐框上的連接接頭，位于底部支撐框及頂部支撐框的連接接頭在水平投影面上呈交錯布置，周向相位角均勻分布，徑向位置一致；

上述支撐桁架桿通過連接接頭設置在底部支撐框與頂部支撐框之間；

相鄰兩個支撐桁架桿一端固定在同一個位于頂部支撐框的連接接頭或位于底部支撐框的連接接頭內，另一端分別固定在相鄰的兩個位于底部支撐框的連接接頭或位于頂部支撐框的連接接頭內；

上述連接接頭包括底部連接板、兩個雙桿連接側板、兩個單桿連接側板及桿間加強件；