[發明專利]一種完全約束的反射鏡多點平衡背部支撐裝置

在審

• 申請號: 202310307262.1
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116338894A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 王小勇;郭崇嶺;趙野;丁鍇鋮;劉湃;吳俊;付強強;陳佳夷;李斌;王海超;隋請;武文晉
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G02B7/183
• 分類號: G02B7/183;G02B7/198
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種完全約束的反射鏡多點平衡背部支撐裝置，包括三組沿圓周排布的支撐裝置組件，每組支撐裝置組件包括一組軸向支撐組件和一組橫向支撐組件；軸向支撐組件包括轉軸座、橫梁、轉動柔節、三角架、軸向支撐柔桿和軸向支撐盤；橫向支撐組件包括橫向支座、橫向拉桿和橫向支撐盤；三組支撐裝置組件對反射鏡形成R方向的平動自由度、T方向的平動自由度、Z方向的平動自由度、繞R方向的轉動自由度、繞T方向的轉動自由度、繞Z方向的轉動自由度的約束。本發明既保證了反射鏡組件抵抗主動段振動環境的能力，又能夠適應在軌環境溫度的變化對面形精度的影響。

技術領域

本發明屬于空間遙感器光機結構領域，涉及一種大口徑空間光學遙感器中大型反射鏡的多點平衡背部支撐裝置。

背景技術

地基大口徑反射鏡有一種廣泛應用的背部支撐方式，即多點平衡支撐(Whiffle-tree支撐)，通常與中心支撐或周向支撐組合應用，實現對反射鏡的完全約束，保證反射鏡在多種力學振動環境下的位置穩定。應用于大口徑空間光學遙感器的反射鏡支撐裝置，受到質量、運載器空間、光學系統布局等限制，可能出現無法安裝中心支撐或周向支撐，使得反射鏡組件欠約束，在主動段振動環境中產生較大的位移與變形，造成支撐裝置失效，導致任務失敗。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種完全約束的反射鏡多點平衡背部支撐裝置，解決了現有支撐方式導致反射鏡組件欠約束的技術問題，本發明既保證了反射鏡組件抵抗主動段振動環境的能力，又能夠適應在軌環境溫度的變化對面形精度的影響。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

一種完全約束的反射鏡多點平衡背部支撐裝置，包括三組沿圓周排布的支撐裝置組件，每組支撐裝置組件包括一組軸向支撐組件和一組橫向支撐組件；

軸向支撐組件包括轉軸座、橫梁、轉動柔節、三角架、軸向支撐柔桿和軸向支撐盤；

橫梁中部利用轉軸座支撐于外部結構上，轉軸座為提供繞R方向的轉動自由度和繞T方向的轉動自由度的柔性鉸鏈結構；

橫梁兩端利用三角架支撐于外部結構上，三角架與橫梁的端部通過轉動柔節連接，轉動柔節為提供繞R方向的轉動自由度和繞T方向的轉動自由度的柔性鉸鏈結構；

軸向支撐盤通過軸向支撐柔桿安裝于三角架的三個端部上方；軸向支撐盤與反射鏡背部粘接，軸向支撐柔桿兩端為提供沿R方向平動自由度和沿T方向平動自由度的柔性鉸鏈結構；

橫向支撐組件包括橫向支座、橫向拉桿和橫向支撐盤；

橫向支座位于橫梁一側，橫向支座下端固定于外部結構上，橫向拉桿一端連接于橫向支座上端，橫向拉桿另一端連接橫向支撐盤，橫向支撐盤與反射鏡背部粘接，橫向拉桿用于約束橫向支撐盤沿T方向的平動自由度；

三組支撐裝置組件對反射鏡形成R方向的平動自由度、T方向的平動自由度、Z方向的平動自由度、繞R方向的轉動自由度、繞T方向的轉動自由度、繞Z方向的轉動自由度的約束；

所述R方向和T方向分別為反射鏡的半徑方向和切向，Z方向為反射鏡回轉軸方向，這里的R方向為反射鏡中心與該具體部件中心的連線，T方向為反射鏡平面中與R方向垂直的方向，比如轉軸座為提供繞R方向的轉動自由度和繞T方向的轉動自由度的柔性鉸鏈結構中，R方向為反射鏡中心與轉軸座中心的連線。

進一步的，每組橫向支撐組件中包含兩個橫向支座、兩個橫向拉桿和兩個橫向支撐盤；

兩個橫向支座位于橫梁同一側；

兩個橫向支撐盤分別位于三角架中心的上方。

進一步的，橫向拉桿一端通過徑向球軸承連接于橫向支座上端。

進一步的，相鄰兩組軸向支撐組件中的橫梁呈60°排布；