[實用新型]微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構

有效

• 申請號: 202022383338.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN213814103U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 胡炳樑;柯善良;張兆會;武登山;賈昕胤
• 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;G02B7/18
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王楊洋

本實用新型涉及一種微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構。本實用新型的目的是解決現有微型空間遙感器的小口徑超輕低質心反射鏡柔性支撐結構存在回轉中心與反射鏡質心不重合，產生較大力矩，進而嚴重影響反射鏡面形的技術問題，提供一種微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構。該柔性支撐結構具有三個呈120°圓周均布的柔性支撐單元，每個柔性支撐單元具有撓性組件，三個撓性組件的中心軸線延長線交于一點，即為柔性支撐結構共有的回轉中心點，該交點與超輕反射鏡質心O重合，撓性組件通過自身的彈性變形，協調反射鏡與承力結構之間的變形差異，避免反射鏡產生內部應力，降低反射鏡的面形精度要求。

技術領域

本實用新型涉及一種微型空間遙感器反射鏡支撐結構，具體涉及一種微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構。

背景技術

微型空間遙感器在提供分布式高分辨率空間遙感影像，大幅度降低衛星載荷并提高載荷的長期穩定性和環境適應性等方面有著重要的科學意義與經濟價值。光學反射鏡是微型遙感器光學系統的核心組成部分，其安裝定位精度直接影響光學系統的成像質量。由于微型遙感器對于重量有著嚴格的要求，故必須對遙感器的光學反射鏡進行超輕化設計，導致反射鏡的絕對剛度下降，同時反射鏡的質心會與反射鏡鏡面距離很近，形成一種超輕低質心反射鏡。因此，微型遙感器的支撐結構必須具有良好的動、靜態力學性能，以滿足超輕低質心反射鏡所需的支撐穩定性和具有一定的柔性，以提高反射鏡的熱穩定性，同時，需要柔性支撐結構的柔性回轉中心與反射鏡質心盡可能重合，減小甚至消除因質心不重合對鏡體面形的影響。

支撐結構的回轉特性對反射鏡的受力狀態有很大影響，且反射鏡的面形精度對回轉中心的位置十分敏感。柔性支撐結構一般具有徑向方向的柔度，在軸向較剛，反射鏡結構與支撐孔位置確定的情況下，軸向重力工況下，支撐結構近似于剛性，這時柔性結構參數對反射鏡軸向重力工況的受力狀態沒影響。但當反射鏡組件受徑向重力作用時，柔性結構可看作帶有彈簧的機械鉸鏈，此時，如果柔性結構的回轉中心不在反射鏡質心平面上，則支撐結構不僅要提供徑向支反力，還要提供平衡重力的力矩。然而反射鏡軸向尺寸遠小于徑向尺寸，抗彎能力很差，支撐結構的力矩作用極易引起反射鏡的變形。對于超薄反射鏡(超輕低質心反射鏡)來說，其質心位置貼近鏡面，一般柔性支撐的回轉中心在軸向與反射鏡質心有較大位差，對反射鏡面形有嚴重影響。

通常空間反射鏡的背部柔性支撐結構通過錐套與反射鏡連接，以改善溫度變化對光學反射鏡面形精度的影響。而對于口徑小于300mm的小口徑反射鏡，加設錐套不僅會增加反射鏡組件的重量，還會使結構過于緊湊，增加裝配難度。故空間反射鏡的柔性支撐結構一般是在柱形剛性支撐結構上開槽，以實現柔性過渡，通過多處開槽以增加柔性方向。但是，對于更小口徑的輕型反射鏡，很難在有限的空間內布置這種支撐結構以達到應有的柔性需求。

發明內容

本實用新型的目的是解決現有微型空間遙感器的小口徑超輕低質心反射鏡柔性支撐結構存在回轉中心與反射鏡質心不重合，產生較大力矩，進而嚴重影響反射鏡面形，以及很難在有限空間內布置支撐結構的技術問題，提供一種微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術解決方案如下：

本實用新型提供一種微型空間遙感器超輕低質心反射鏡柔性支撐結構，包括反射鏡支撐殼體，反射鏡支撐殼體正面形狀與待支撐反射鏡相適配，其特殊之處在于：還包括三個均勻設置于反射鏡支撐殼體背面同一圓周上的反射鏡支撐孔結構，以及三個一體式柔性支撐單元；

每個柔性支撐單元包括反射鏡粘接錐環、十字支撐結構、撓性組件和基板安裝臺；

所述反射鏡粘接錐環與所述反射鏡支撐孔結構上的支撐孔相適配，二者的軸線相重合且錐度相等；

所述十字支撐結構位于反射鏡粘接錐環內，且十字支撐結構的邊緣與反射鏡粘接錐環連接；

所述撓性組件連接于十字支撐結構和基板安裝臺之間；