[发明专利]大口径反射镜减振柔性支撑结构及反射镜组件

说明书

本发明提供一种大口径反射镜减振柔性支撑结构及反射镜组件，包括连接底板、柔性支腿及连接框，连接底板与连接框通过两个柔性支腿连接；其中柔性支腿由多个一体设置的柔性弹片构成；与连接底板及连接框连接的柔性弹片两侧设置有弹片护臂；弹片护臂与柔性弹片之间形成L型间隙；L型间隙内填充阻尼材料；其他柔性弹片两侧各固定一组粘弹性约束阻尼结构。解决了反射镜柔性支撑结构支撑刚度差、振动响应大的问题，可应用于1米以上大口径反射镜的支撑结构中，在不影响反射镜面型精度的前提下，降低柔性支撑用于大口径反射镜的风险。

技术领域

本发明属于空间光学遥感器技术领域，涉及一种大口径反射镜的减振柔性支撑结构及该反射镜组件。

背景技术

大口径反射镜是大型空间光学遥感器的核心元件，其定位精度及面型精度直接影响整个光学系统的成像质量，而反射镜支撑结构是影响反射镜面型精度的关键。

为减小温度和装配应力等外界环境导致的反射镜面型变化，通常将支撑结构设计成柔性支撑。但同时也存在以下缺陷：

1)柔性支撑会大大削弱反射镜组件的支撑刚度，导致组件固有频率降低，甚至引起与卫星平台的共振。对于口径大、重量大的反射镜组件则更为明显；

2)反射镜组件在发射阶段振动响应过大，支撑薄弱部位应力大幅增加，极易导致支撑结构件发生屈服变形甚至破坏。

发明内容

为了解决反射镜柔性支撑结构支撑刚度差、振动响应大的问题，本发明提供了一种大口径反射镜的减振柔性支撑结构及反射镜组件。

该支撑结构可在保证大口径反射镜高面型精度的前提下，提升支撑刚度，大幅降低因发射振动带来的响应过大问题，从而有效确保组件的安全性。

本发明的技术解决方案是提供一种大口径反射镜的减振柔性支撑结构，包括连接底板、柔性支腿及连接框，上述连接底板与连接框通过两个柔性支腿连接；上述连接底板用于与反射镜镜座连接，上述连接框用于与反射镜镜体连接；

其特殊之处在于：上述柔性支腿由多个一体设置的柔性弹片构成；与连接底板及连接框连接的柔性弹片两侧设置有弹片护臂；弹片护臂与柔性弹片之间形成L型间隙；上述L型间隙内填充阻尼材料；其他柔性弹片两侧各设置一组粘弹性约束阻尼结构。

进一步地，上述阻尼材料为ZN系列阻尼材料；粘弹性约束阻尼结构由粘弹性阻尼层和刚性约束层粘合而成，粘弹性阻尼层一侧贴附至柔性弹片表面。

进一步地，上述柔性支腿从上至下依次包括第一柔性弹片、第二柔性弹片及第三柔性弹片；上述第一柔性弹片与第三柔性弹片分别与连接框及连接底板连接；

第一柔性弹片与第三柔性弹片相互平行且厚度相等，第一柔性弹片、第三柔性弹片法线方向与第二柔性弹片的法线方向互相垂直。

进一步地，上述连接框为U型，柔性支腿与U型连接框的底部连接。

进一步地，弹片护臂的厚度小于等于1mm。

进一步地，该减振柔性支撑结构还包括固定在U型连接框内的殷钢块。

进一步地，殷钢块材料的线膨胀系数与反射镜镜体的线膨胀系数一致。

本发明还提供一种大口径反射镜组件，包括反射镜及反射镜镜座，其特殊之处在于：还包括三组上述的减振柔性支撑结构；

上述反射镜镜体侧边加工有120°均布的平端面，三组减振柔性支撑结构均匀分布在反射镜周围平端面上，连接底板固定在反射镜镜座上。

进一步地，该反射镜组件还包括固定在U型连接框内的殷钢块，上述殷钢块与反射镜镜体平端面粘接，反射镜镜体材料为SiC、微晶或者石英等光学材料，殷钢块材料的线膨胀系数与反射镜镜体的线膨胀系数一致。