本发明专利技术公开了一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其设置的双轴柔性支撑单元位于殷钢锥套端形成的虚拟截面内周向均匀分布有多个双轴柔性簧带铰链，且双轴柔性支撑单元开设有沿虚拟截面延伸的水平柔性线槽，用于连通相邻的两个双轴柔性簧带铰链，该双轴柔性支撑结构，以开设有双轴柔性簧带铰链和水平柔性线槽为主要消除应力结构体，将其集成于大口径长条反射镜组件上，其能够将作用于柔性支撑结构上的作用力传递至上述的水平柔型线槽处，并以水平柔性线槽的形变作为消除应力的主要手段，避免作用力继续传递至大口径长条形反射镜镜体上，减小了反射镜在重力作用下的应力集中，并保证反射镜的面形精度不超过光学设计的允差值。允差值。允差值。
【技术实现步骤摘要】
一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构
[0001]本专利技术涉及空间光学遥感
，尤其涉及一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构。
技术介绍
[0002]空间光学遥感器作为一种精密的光学遥感系统已在地球地貌测绘、地球资源勘测、外太空天文和行星观测和国防信息普查等方面得到了广泛应用。反射镜作为空间光学遥感器的核心组成元件，其安装定位精度和支撑面形精度对光学系统成像质量有着很大的影响。为了降低反射镜的重量，减小运载和发射成本同时提高反射镜的一阶自然频率，空间光学遥感器的主镜就必须进行轻量化设计。但反射镜的轻量化设计会使得镜体的绝对刚度下降，而且因受重力释放、热载荷和装配应力的影响会产生镜面的面形精度下降。因此空间反射镜必须要有性能良好的支撑结构用来减小以上不良因素造成的反射镜面形精度恶化，提高空间光学遥感器的成像质量。
[0003]传统的圆形反射镜支持方式有周边支撑、侧面支撑、背部中心支撑和背部多点支撑等。如周边支撑以反射镜背面或外缘为基准，应用于反射镜上能保持较好的面形精度，但在较大口径的长条反射镜上使用时会产生比较严重的镜面变形。侧面支撑常用的柔性结构为Bipod型支撑，这种支撑采用柔性设计并且轴向和径向的刚度较大，但需要布置在长条形反射镜侧面增加了遥感器的包络尺寸；背部中心式的支撑方式只适用于小型反射镜和地基反射镜的支撑，对于大口径长条形反射镜来说这种形式的支撑方式并不适用。
[0004]公布号为CN102902042A的一篇名为《一种大口径反射镜的复合柔性支撑结构》的中国专利技术专利。参见附图1所示，该柔性支撑结构包括与反射镜进行小面积粘接的小粘接面锥套E、与反射镜背板相连的复合柔性支撑杆D；小粘接面锥套E与复合柔性支撑杆D通过螺钉相连、复合柔性支撑杆D上设置有L形沟槽和环形沟槽两层柔性结构，4个L形沟槽沿着复合柔性支撑杆D周线平行，后段与轴线成60度夹角；内外环形沟槽F、G均由沿着圆周均布、宽度和弧度均相同的4段弧形槽组成。该柔性支撑有效减小了在重力和热载荷影响下的镜面变形，同时小粘接面I保证了粘接残余应力下的镜面面形精度。但存在的缺点为：L形沟槽和环形沟槽的柔度不够大，在大口径反射镜重力、外界振动、热载荷等外界应力较大时能产生的柔性变形较小，可能导致一部分应力传递到镜体上产生严重的镜面变形；另一方面粘接面I太小，考虑到粘接剂可能涂抹不均匀和太空中的挥发问题，锥套和反射镜盲孔胶接的粘接面应进行调整扩大。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够解决空间光学遥感器大口径长条形反射镜的背部支撑问题、消除反射镜装配过程中产生的装配盈利和重力变形对反射镜镜面面形精度的影响、提高温度适应性、降低传统支撑结构定位精度对成像质量的影响的大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术公开的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，包括：
[0008]双轴柔性支撑单元、套设于所述双轴柔性支撑单元上部并与所述双轴柔性支撑单元固定连接的殷钢锥套；
[0009]所述双轴柔性支撑单元位于所述殷钢锥套端形成有垂直于所述双轴柔性支撑单元轴线的虚拟截面；
[0010]所述双轴柔性支撑单元位于所述虚拟截面内周向均匀分布有多个双轴柔性簧带铰链，且所述双轴柔性支撑单元开设有沿所述虚拟截面延伸的水平柔性线槽，用于连通相邻的两个所述所述双轴柔性簧带铰链。
[0011]进一步的，每个所述双轴柔性簧带铰链均包括两个柔性簧带铰链，两个所述柔性簧带铰链平行交叉、且交点与所述所述虚拟截面重合；
[0012]同一个所述双轴柔性簧带铰链中的两个所述柔性簧带铰链相对的表面之间具有间隙。
[0013]进一步的，所述双轴柔性支撑单元整体为圆柱体结构，且套于所述双轴柔性支撑单元上部的所述殷钢锥套呈下端开放的圆筒结构；
[0014]所述双轴柔性支撑单元的周向均布有四个所述双轴柔性簧带铰链；
[0015]其中，四个所述双轴柔性簧带铰链以所述双轴柔性支撑单元轴线为中心依次形成两个柔性带圈，同一个所述柔性带圈上的所述柔性簧带铰链倾斜角度相同。
[0016]进一步的，所述水平柔性线槽靠近所述双轴柔性簧带铰链一端均形成有圆形曲槽。
[0017]进一步的，所述水平柔性线槽垂直于所述双轴柔性支撑单元轴线。
[0018]进一步的，所述双轴柔性支撑结构集成于大口径长条形反射镜的反射镜组件内，所述反射镜组件包括反射镜镜体、以及形成于所述反射镜镜体背面的基板，所述反射镜镜体与所述基板之间装配有所述双轴柔性支撑结构。
[0019]进一步的，所述反射镜镜体的背面开设有三个支撑盲孔，每个所述支撑盲孔内均嵌装一所述双轴柔性支撑结构；
[0020]所述双轴柔性支撑单元下端具有与所述基板通过紧固螺栓固连法兰安装凸台；
[0021]所述双轴柔性支撑结构的所述殷钢锥套通过环氧树脂粘粘于所述支撑盲孔内，且所述殷钢锥套与所述双轴柔性支撑单元通过螺栓紧固、并通过定位销定位。
[0022]进一步的，所述双轴柔性支撑单元的上端形成为与所述殷钢锥套连接的连接端，所述连接端的轴线处开设有中心孔，所述中心孔两侧对称地开设有销孔，且所述连接端端面围绕所述中心孔均布有多个螺栓孔；
[0023]所述殷钢锥套上开设有与所述销孔和所述螺栓孔对应的孔；
[0024]所述销孔用以穿设所述定位销；
[0025]所述双轴柔性支撑单元和殷钢锥套的紧固螺栓装配于所述螺栓孔处。
[0026]进一步的，所述殷钢锥套具有与所述支撑盲孔粘贴固定的粘接面I、以及形成于所述殷钢锥套顶端的圆柱面；
[0027]所述粘接面I为斜度为1:18的圆锥面；
[0028]所述殷钢锥套的材料型号为4J36，且所述殷钢锥套的热膨胀系数与所述反射镜镜
体的热膨胀系数一致。
[0029]进一步的，所述双轴柔性支撑单元的材料为TC4，且所述双轴柔性支撑单元的水平柔性线槽的切割部位的表面粗糙镀优于0.8。
[0030]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，有益效果：
[0031]首先，本专利技术公开了一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，以三点式轮双轴柔性支撑单元为主要消除应力的部件，装配上以螺栓、定位销为主要紧固和定位部件，能够确保安装时，双轴柔性支撑单元、殷钢锥套、反射镜镜体、基板之间形成精准定位；
[0032]另外，本专利技术的双轴柔性支撑单元为一种沿圆周均匀分布的双轴柔性簧带铰链，且双轴柔性簧带铰链的两个倾斜柔性簧带铰链互成角度，同时，相邻的双轴柔性簧带铰链之间开设有水平柔性线槽，水平柔性线槽有绕簧带中心转动的柔度并同时保持较大的离轴刚度。当有外界施加载荷而产生应力时，水平柔性线槽产生形变，吸收应变能、并阻止应力传递到反射镜镜体，确保了镜面的面形精度，减小了反射镜在重力作用下的应力集中，并保证反射镜的面形精度不超出光学设计的允差值。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，包括：双轴柔性支撑单元(3)、套设于所述双轴柔性支撑单元(3)上部并与所述双轴柔性支撑单元(3)固定连接的殷钢锥套(2)，其特征在于；所述双轴柔性支撑单元(3)位于所述殷钢锥套(2)端形成有垂直于所述双轴柔性支撑单元(3)轴线的虚拟截面；所述双轴柔性支撑单元(3)位于所述虚拟截面内周向均匀分布有多个双轴柔性簧带铰链(5)，且所述双轴柔性支撑单元(3)开设有沿所述虚拟截面延伸的水平柔性线槽(6)，用于连通相邻的两个所述所述双轴柔性簧带铰链(5)。2.根据权利要求1所述的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其特征在于；每个所述双轴柔性簧带铰链(5)均包括两个柔性簧带铰链，两个所述柔性簧带铰链平行交叉、且交点与所述所述虚拟截面重合；同一个所述双轴柔性簧带铰链(5)中的两个所述柔性簧带铰链相对的表面之间具有间隙。3.根据权利要求2所述的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其特征在于；所述双轴柔性支撑单元(3)整体为圆柱体结构，且套于所述双轴柔性支撑单元(3)上部的所述殷钢锥套(2)呈下端开放的圆筒结构；所述双轴柔性支撑单元(3)的周向均布有四个所述双轴柔性簧带铰链(5)；其中，四个所述双轴柔性簧带铰链(5)以所述双轴柔性支撑单元(3)轴线为中心依次形成两个柔性带圈，同一个所述柔性带圈上的所述柔性簧带铰链倾斜角度相同。4.根据权利要求1所述的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其特征在于；所述水平柔性线槽(6)靠近所述双轴柔性簧带铰链(5)一端均形成有圆形曲槽(7)。5.根据权利要求4所述的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其特征在于；所述水平柔性线槽(6)垂直于所述双轴柔性支撑单元(3)轴线。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种大口径长条形反射镜双轴柔性支撑结构，其特征在于；所述双轴柔性支撑结构集成于大口径长条形反射镜的...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，李宗轩，马斌，张德福，李清雅，
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：
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