[发明专利]一种小口径轻型反射镜的柔性记忆合金支撑装置

说明书

本发明公开了一种小口径轻型反射镜的柔性记忆合金支撑装置。现有反射镜支撑方式难以同时保证反射镜在自重、温度变化等工况下的面型精度和装配要求。本发明在支撑底座上设置凸台，并在凸台上设置柔性支撑单元和记忆合金微调单元；记忆合金微调单元的记忆合金丝两端均固定有电线接头；所有记忆合金微调单元的压力传感器均将检测的压力信号输给计算机，所有记忆合金微调单元的电线接头所通过的电流大小均由计算机控制。本发明通过计算机分别控制各个电线接头所通过的电流大小对不同支撑点的记忆合金丝进行加热变形，控制记忆合金丝微形变量，从而控制每一个支撑点的压力值，有效协调镜面面形精度影响。

技术领域

本发明属于空间光学反射镜成像领域，具体涉及一种小口径轻型反射镜的柔性记忆合金支撑装置。

背景技术

随着科学的不断发展及创新，反射镜探测的精度要求不断提高，光学反射镜的使用也越来越广泛，小型反射镜的精密度要求就变得更加需要提高。作为光电探测设备中最重要光学部件的主反射镜的直径和重量问题，自重、热变形等对反射镜面形精度的影响也越来越严重，从而造成空间遥感器的成像质量降低。

小口径空间光学反射镜通常是通过支撑结构形成反射镜组件再安装到空间遥感器的主体结构上。所以影响主镜面形精度的因素除了主镜镜面的加工误差、自重、热变形外，主镜支撑结构的优劣起着决定性的作用。因此，支撑结构必须具备良好的静态、动态结构刚度，以满足反射镜对支撑稳定性的需求。同时，支撑结构须具备一定的柔性，可变性，以增强反射镜的热稳定性和减小装配应力的能力，从而减小重力、外载荷、温度变化以及振动等各种复杂环境因素对反射镜面形精度影响。

发明内容

为了解决现有技术难以同时保证反射镜在自重、温度变化等工况下的面型精度和装配工艺要求高的问题，本发明提供一种小口径轻型反射镜的柔性记忆合金支撑装置。

本发明采用的技术方案：

本发明包括柔性支撑单元、压力传感器、记忆合金微调单元、支撑底座、固定单元和计算机。所述支撑底座的端面上开设有呈同心圆状均布的n个减重槽组，n≥5；所述的减重槽组包括沿周向均布的k个减重槽，k≥6；最内侧减重槽组的减重槽呈扇形，其余减重槽组的减重槽呈扇环形；呈扇形的减重槽两条半径的连接处以及各半径与圆弧的连接处均设有过渡圆角一；各减重槽组的减重槽中心在周向位置上一一对齐；所有减重槽所对的圆心角均相等；开设n个减重槽组后的支撑底座上形成呈同心圆状均布的n+1个圆板和n个辐板组；每相邻两个圆板通过一个辐板组连接；辐板组包括沿周向均布的k个辐板；支撑底座的一个端面上设有一体成型的一个第一凸台组、n-1个第二凸台组和一个第三凸台组；除最内侧的第一个以及第n个圆板外，其余圆板上各设置一个第二凸台组；第一凸台组和第三凸台组均设置在第n个圆板上；最内侧的第一个和第二个第二凸台组均包括在圆板上且位于圆板与各个辐板交汇位置处的k个第二凸台；第i个第二凸台组包括在圆板上且位于圆板与各个辐板交汇位置处的k个第二凸台，还包括在圆板上的(i-2)×k个第四凸台，且每相邻两个第二凸台之间设置(i-2)个第四凸台，第i个第二凸台组的所有凸台沿周向均布，i依次取3，…，n-1中的值；所述的第一凸台组包括沿圆周均布的三个第一凸台，第三凸台组包括k-3个第三凸台，三个第一凸台以及k-3个第三凸台均在圆板上且分别位于圆板与各个辐板交汇位置处；各第一凸台与两侧第三凸台之间在圆板上均设置n-4个第五凸台；各第五凸台与两侧的第一凸台和第三凸台之间所夹圆弧弧长相等；每相邻两个第三凸台之间在圆板上均设置(n-3)×k个第六凸台；第n-1个圆板上的相邻两个第六凸台之间以及第六凸台与第三凸台之间所夹圆弧弧长均相等。每个第一凸台上设置一个柔性支撑单元，每个第二、第三、第四、第五和第六凸台上均设置一个记忆合金微调单元。