[发明专利]一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构

说明书

本发明涉及一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构，包括：安装基座、柔性结构、反射镜。本发明的用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构，柔性结构与反射镜连接无需锥套结构使得柔性结构中的回转结构中心在轴向能无限靠近反射镜的质心，另外加上折臂梁结构和回转结构，使得该柔性结构具备轴向、周向和径向的自由度释放能力，可有效消除环境条件(重力释放、热辐射、温度变化、装配误差等)变换时带来的不利的应力和应变，有力保证反射镜具备超高面形要求。

技术领域

本发明涉及航空航天遥感技术领域，特别涉及一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构。

背景技术

微型遥感器是目前航空航天领域遥感载荷发展的重要方向之一，具有体积小、质量轻等特点。反射镜作为遥感载荷系统的核心组成部件，其安装、装配及定位精度将直接影响反射镜的面形，从而影响遥感载荷的成像质量。为保证遥感载荷成像质量，在环境条件(例如：重力释放、热辐射、温度变化、装配误差等)变换时，反射镜必须具有足够好的面形。因此，反射镜柔性支撑结构作为连接安装基座与反射镜镜体的主要部件，必须要具有良好的动、静态力学性能和热性能，以保证环境条件变化时反射镜具有足够好的面形。

与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所袁野等人于2014年12月25日申请的发明专利《超大孔径光学反射镜多向柔性支撑结构》(申请号：201410817174.7)。如图1所示，该发明专利提出的柔性结构包括底部连接板301、过渡肋板302和柔性头303，底部连接板301通过过渡肋板302与柔性头303连接，柔性头303由圆周均布的三个柔性块组成，每个柔性块中具有4个横向沟槽和2个纵向沟槽。该结构能够有效卸载来自横向、纵向热变形，以及来自三个位移方向两个旋转方向的其他应力、应变，确保反射镜不会由于外界环境变化导致变形。该柔性结构的缺点在于：a)柔性结构整体尺寸过大，不适用于微纳遥感载荷反射镜的支撑；b)柔性结构与反射镜镜体连接需要另外设计锥套结构，增加了微型遥感载荷反射镜设计变量和装配难度；c)柔性头303由三个均布的柔性块组成，柔性方向较少，不适用于微型载荷反射镜对面形的超高要求；d)此种柔性结构通过切割柔性槽获得柔性环节，加工困难，且成本较高。

发明内容

本发明要解决现有技术中的技术问题，根据微型遥感载荷反射镜对面形的超高要求和反射镜结构要求支撑结构尺寸小、质量轻、力热性能好以及反射镜组件具有较高刚度的特点，提供一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种用于微型遥感载荷反射镜的柔性支撑结构，包括：安装基座、柔性支撑结构、反射镜；其中：

所述安装基座通过安装基座上的销孔和柔性结构上的销孔由螺钉与柔性支撑结构连接；

所述柔性支撑结构包括：柔性结构上的销孔，柔性结构上的螺纹孔，与反射镜配合安装的锥形柱面，四个折臂梁结构，回转结构，过渡梁结构；其中，四个折臂梁结构呈90°均布，并分别与回转结构和锥形柱面连接；回转结构与过渡梁结构相连；

所述反射镜通过背部按120°均布的三个锥形支撑盲孔和柔性结构连接；锥形支撑盲孔和锥形柱面同轴，安装基座上的销孔和柔性结构上的销孔同轴。

在上述技术方案中，三个锥形支撑盲孔所在圆周半径取值范围为反射镜半径的0.6-0.75之间，每个圆周孔半径取值范围为反射镜半径的0.13-0.17之间。

在上述技术方案中，四个折臂梁结构分别与回转结构和锥形柱面连接的连接位置均具有圆角。

在上述技术方案中，所述柔性支撑结构中的回转结构尽可能的靠近反射镜的质心。

在上述技术方案中，每个折臂梁结构的厚度取值范围为0.7mm至3.5mm，宽度取值范围为1.7mm至3.5mm。

本发明具有以下的有益效果：