[发明专利]一种大口径反射镜的侧支撑结构及侧支撑装置

说明书

本发明公开了一种大口径反射镜的侧支撑结构，包括用以形成Whiffletree结构的至少一级横梁和与第一级横梁两端分别对应设置的杠杆、支撑杆和连接杆；最后一级横梁的中间与位于反射镜下方的机架转动连接，第一级横梁的两端分别通过球销副与对应的连接杆的一端连接，各连接杆的另一端与对应的杠杆的一端通过球销副连接，各杠杆的另一端与对应的支撑杆的一端通过球面副连接，各支撑杆的另一端分别与反射镜的侧面通过球销副连接，杠杆的中间与机架转动连接。本发明还公开了一种包括上述侧支撑结构的侧支撑装置。应用该大口径反射镜的侧支撑结构及侧支撑装置，Whiffletree结构可放置在反射镜下方内侧，不占用侧面外部空间，减小了结构尺寸。

技术领域

本发明涉及空间航天技术领域，更具体地说，涉及一种大口径反射镜的侧支撑结构。

背景技术

大口径望远镜的反射镜为最为关键的元件，其支撑结构分为底支撑和侧支撑两部分，两部分分别承担反射镜在水平和竖直方向的重力分量，并且各自只约束3个自由度，使反射镜满足运动学定位，不过约束。

支撑一般分为主动支撑和被动支撑，主动支撑即支撑力通过力促动器主动控制，被动支撑则没有主动元件，支撑力即为约束支反力，为减少反射镜在重力作用下的镜面变形，需要增多支撑点。主动支撑系统复杂，通常用于4m以上口径的反射镜。

目前大口径望远镜主镜的被动式侧支撑结构通常为推拉式支撑，一般由平衡重或液压实现，但推拉式侧支撑需要对应设置定位机构。Whiffletree结构为被动支撑的一种，Whiffletree可在满足3点约束的条件下扩展支撑点数量，支撑效果好。但由于侧支撑的空间十分受限，因而Whiffletree结构通常仅能够在底支撑中应用，尚未有在侧支撑中的运用。

综上所述，如何有效地解决Whiffletree结构受空间限制难以运用于大口径反射镜的侧支撑等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种大口径反射镜的侧支撑结构，该侧支撑结构的结构设计可以有效地解决Whiffletree结构受空间限制难以运用于大口径反射镜的侧支撑的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述侧支撑结构的大口径反射镜的侧支撑装置。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种大口径反射镜的侧支撑结构，包括用以形成Whiffletree结构的至少一级横梁和与第一级所述横梁两端分别对应设置的杠杆、支撑杆和连接杆；最后一级所述横梁的中间与位于反射镜下方的机架转动连接，第一级所述横梁的两端分别通过球销副与对应的所述连接杆的一端连接，各所述连接杆的另一端与对应的所述杠杆的一端通过球销副连接，各所述杠杆的另一端与对应的所述支撑杆的一端通过球面副连接，各所述支撑杆的另一端分别与反射镜的侧面通过球销副连接，所述杠杆的中间与所述机架转动连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，最后一级所述横梁的中间与所述机架通过柔性轴承或球轴承连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，所述杠杆的中间与所述机架通过柔性轴承或球轴承连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，所述机架包括镜室和与所述镜室固定连接的支架，第一级所述横梁的中间与所述镜室转动连接，所述杠杆的中间与所述支架转动连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，第一级所述横梁与所述连接杆通过柔性铰链实现球销副连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，所述杠杆的两端分别通过柔性铰链实现与所述支撑杆和所述连接杆的球面副或球销副连接。

优选地，上述大口径反射镜的侧支撑结构中，包括一级所述横梁，所述横梁的两端分别对应设置有所述杠杆、所述支撑杆和所述连接杆，且所述横梁的中间与所述机架转动连接。