推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构制造技术

技术编号:22101048 阅读:34 留言:0更新日期:2019-09-14 03:03
本发明专利技术涉及一种推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构,包括调整垫片、次镜室、桁架杆、金属预埋件和支撑环。调整垫片上端凸台为次镜组件的安装平面,金属预埋件下端凸台为桁架与主镜组件的安装平面。其中调整垫片、次镜室、金属预埋件采用钛合金材料,桁架杆、支撑环采用碳纤维复合材料。桁架杆横截面为回字形,支撑环横截面为凹字形。本发明专利技术的桁架支撑结构总质量小于2.2kg,是传统金属桁架质量的1/3~1/2倍。此桁架支撑结构简单、质量轻,具有良好的强度、刚度以及结构稳定性等指标特性,可以抵御空间光学载荷在发射过程中受到的复杂力学环境的影响,确保光学元件之间的位置关系,满足推凝一体化高分辨率空间光学载荷对支撑结构的要求。

Supporting Structure of Super Light Carbon Fiber Truss with Push-Coagulation Integration and High Resolution Space Optical Load

【技术实现步骤摘要】
推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构
本专利技术属于空间光学精密机械
,具体涉及一种推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构。
技术介绍
空间光学载荷碳纤维桁架是主要光学元件之间的支撑结构,须具备良好的强度、刚度以及结构稳定性等指标,以抵御光学载荷在发射过程中受到的复杂力学环境的影响,确保光学元件之间的位置关系,保证光学载荷的成像质量。碳纤维复合材料与传统的金属材料相比,具有密度小、比强度高、比刚度大、热稳定性好等物理与力学属性,同时碳纤维复合材料结构件的制备工艺日趋成熟,因此碳纤维复合材料在空间光学精密机械领域得到了较为广泛地应用。碳纤维桁架可以满足推凝一体化高分辨率空间光学载荷对主支撑结构提出的各项指标要求。与本专利技术最接近的已有技术是李凯于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所攻读硕士学位时,于2015年12月发表的硕士学位论文《灵巧视频相机结构设计及其稳定性研究》中提出的一种空间相机三杆支撑主承力结构,包括桁架上环、桁架下环、桁架杆、预埋件、主背板等。该结构缺点主要在于:①质量大6.07kg,一阶基频较低138Hz,结构强度、刚度指标较差;②桁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构,其特征在于,包括:调整垫片(1)、次镜室(2)、桁架杆(3)、金属预埋件(4)和支撑环(5);所述调整垫片(1)采用钛合金材料,上端均布3个第一凸台(1‑2);所述第一凸台(1‑2)的上端面为次镜组件的安装平面,调整垫片(1)下端面为调整垫片(1)与次镜室(2)的安装平面;每个所述第一凸台(1‑2)的两侧调整垫片(1)上均对称设置有第一螺钉通孔(1‑1),并且6个所述的第一螺钉通孔(1‑1)在调整垫片(1)圆周上均布设置;每个所述第一凸台(1‑2)上对称布置2个第二螺钉通孔(1‑3)、2个第一销钉孔(1‑4);所述次镜室(2)采用钛合...

【技术特征摘要】
1.一种推凝一体化高分辨空间光学载荷超轻碳纤维桁架支撑结构,其特征在于,包括:调整垫片(1)、次镜室(2)、桁架杆(3)、金属预埋件(4)和支撑环(5);所述调整垫片(1)采用钛合金材料,上端均布3个第一凸台(1-2);所述第一凸台(1-2)的上端面为次镜组件的安装平面,调整垫片(1)下端面为调整垫片(1)与次镜室(2)的安装平面;每个所述第一凸台(1-2)的两侧调整垫片(1)上均对称设置有第一螺钉通孔(1-1),并且6个所述的第一螺钉通孔(1-1)在调整垫片(1)圆周上均布设置;每个所述第一凸台(1-2)上对称布置2个第二螺钉通孔(1-3)、2个第一销钉孔(1-4);所述次镜室(2)采用钛合金材料,其上端面为调整垫片(1)的安装平面,下端面均布三根与次镜室(2)轴线呈16.3°夹角的第一回字形杆(2-3);所述第一回字形杆(2-3)的横截面为等壁厚回字形,壁厚2.5mm,其外表面为桁架杆(3)的粘接平面;每根所述第一回字形杆(2-3)的上平面对称布置用于固定光学载荷遮光罩的2个第一螺纹孔(2-4);所述次镜室(2)的外圆面上均布厚度为4mm的3个第一加强筋(2-1)、3个加强斜筋(2-2);所述次镜室(2)上端面均布6个第二螺纹孔(2-5)与所述第一螺钉通孔(1-1)相对应,6个第三螺纹孔(2-6)与所述第二螺钉通孔(1-3)相对应及6个第二销钉孔(2-7)与所述第一销钉孔(1-4)对应;所述桁架杆(3)采用碳纤维复合材料,其横截面为等壁厚回字形,壁厚3mm;所述桁架杆(3)的上端与次镜室(2)连接,下端与金属预埋件(4)连接;所述金属预埋件(4)采用钛合金材料,为对称结构形式,其上端的第二回字形杆(4-1)与底面的第二凸台(4-4)法线呈16.3°夹角;所述第二回字形杆(4-1)的横截面为等壁厚回字形,壁厚2.5mm,其外表面为桁架杆(3)的粘接平面;所述金属预埋件(4)的圆弧板(4-7)、底板(4-3)厚度皆为2.5mm,2个圆弧板...

【专利技术属性】
技术研发人员:解鹏王凯金光刘春雨徐明林
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:吉林,22

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