[发明专利]一种中小口径反射镜柔性支撑结构

说明书

本发明涉及一种中小口径反射镜柔性支撑结构，包括支撑主体和三个柔性支腿，所述支撑主体具有锥形件和延伸自所述锥形件的一端的底部法兰，三个所述柔性支腿各自呈圆周120°均布延伸自所述锥形件的另一端，各所述柔性支腿设置有两个轴向柔性槽和局部凸台，所述中小口径反射镜柔性支撑结构通过所述局部凸台与反射镜的锥套连接；本发明采用锥形结构的所述支撑主体，确保了结构刚度，减小反射镜在重力载荷下的刚体位移，并通过三个呈圆周120°均布的所述柔性支腿，使得反射镜在受温度载荷变形时受力均匀，从而降低温度载荷对反射镜的面形精度的影响。

技术领域

本发明涉及空间反射镜支撑技术领域，特别是涉及一种中小口径反射镜柔性支撑结构。

背景技术

空间光学相机用于对地观测、太空探测等领域，具有非常重要的意义。空间反射镜作为光学相机的重要部件，其面形精度直接影响相机的成像性能。空间反射镜从地面状态进入在轨工作状态会经历动力学状态恶劣的发射阶段、地面重力卸载以及空间热环境等复杂工况。为了保证反射镜的面形精度，对反射镜的支撑结构提出了较高的要求。

现有的中小口径反射镜的柔性支撑结构通常采用双轴柔性铰链结构，详见文献《空间反射镜新型柔性支撑结构设计》、《空间光学遥感器柔性支撑结构设计》。该结构能够有效地降低重力载荷、强制位移等对反射镜面形精度的影响。但该柔性结构应用于单点支撑时，无法兼顾减小反射镜刚体位移和降低温度载荷对反射镜面形精度的影响。

发明内容

基于此，本发明提供一种中小口径反射镜柔性支撑结构，能够减小反射镜在重力载荷下的刚体位移，同时有效的降低温度载荷对反射镜面形精度的影响，使反射镜保持好的面形精度。

一种中小口径反射镜柔性支撑结构，包括支撑主体和三个柔性支腿，所述支撑主体具有锥形件和延伸自所述锥形件的一端的底部法兰，三个所述柔性支腿各自呈圆周120°均布延伸自所述锥形件的另一端，即三个所述柔性支腿和所述底部法兰分别延伸自所述锥形件的两端，各所述柔性支腿被设置有两个轴向柔性槽。

在本发明的一实施例中，各所述柔性支腿进一步被设置有局部凸台，所述柔性支腿通过所述局部凸台与反射镜的锥套连接。

在本发明的一实施例中，两个所述轴向柔性槽通过高精度慢走丝线切割技术呈相反的两个方向切割形成。

在本发明的一实施例中，所述底部法兰通过多个间隔设置的加强筋连接于所述锥形件。

本发明的所述支撑主体采用锥形结构，并通过在所述底部法兰和所述锥形件之间间隔设置多个加强筋的方式，提高所述中小口径反射镜柔性支撑结构的结构刚度，以能够在所述中小口径反射镜柔性支撑结构被用于支撑反射镜时，减小反射镜在重力载荷下的刚体位移。

本发明的三个所述柔性支腿呈圆周120°均布延伸自所述支撑主体，以能够在所述中小口径反射镜柔性支撑结构被用于支撑反射镜时，使得反射镜在受温度载荷变形时受力均匀，而且所述柔性支腿上设置有所述轴向柔性槽，在所述柔性支腿与反射镜进行组装时，所述轴向柔性槽能够吸收组装所导致的变形，从而起到保护反射镜的作用，而且，所述轴向柔性槽还能够吸收来自外界的热变形，阻断热变形向反射镜20的传递，有利于降低温度载荷对反射镜20的面形精度的影响。所述柔性支腿通过所述局部凸台与反射镜的锥套连接，能够在确保连接稳定性的前提下减小所述中小口径反射镜柔性支撑结构与反射镜之间的接触面积，从而能够有效地降低温度载荷对反射镜面精度的影响，此外，所述轴向柔性槽也能够吸收外界的热变形，阻断热变形向反射镜的传递，因此通过两个所述轴向柔性槽和小接触面的作用，有效地降低温度载荷对反射镜面精度的影响。

综上可以理解的是，本发明采用锥形结构的所述支撑主体和柔性的所述柔性支腿的支撑结构，既兼顾了所述中小口径反射镜柔性支撑结构的结构刚度，减小反射镜在重力载荷下的刚体位移，又能够有效地降低温度载荷对反射镜的面形精度的影响。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。