一种机载光电设备超半球气密球罩组件制造技术

本技术公开了一种机载光电设备超半球气密球罩组件，涉及航空航天遥感技术领域。本技术包括透光球罩与球罩固定装置，透光球罩底部设有开口，球罩固定装置包括圆环形底座，底座与机载设备螺钉连接，底座上表面设有与透光球罩的开口相对应的安装槽，透光球罩的内表面与安装槽的内圈槽壁之间还设有内压圈，内压圈上设有榫头，安装槽上设有卯眼，榫头嵌入卯眼中，内压圈与底座通过螺钉加强连接，安装槽与内压圈的外圈壁上各设有一个密封槽，每个密封槽的边缘均设有圆角，每个密封槽内均设有一个密封圈。本技术解决了机载平台外部环境风阻力矩、温度变化、水汽污染等干扰因素影响设备内部元器件性能以及超半球球罩不易安装固定的难题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及航空航天遥感，具体涉及一种机载光电设备超半球气密球罩组件。

技术介绍

1、机载光电设备指光电观察、测量、通信等航空遥感器，包括可见光、红外和激光等适用于不同环境的任务载荷，具有机动灵活、适应性强、实时准确等特点，被广泛应用于地质、测绘等领域。

2、机载平台飞行过程中存在较大的风阻力矩、温度变化、机体振动等环境扰动，这对内部光电系统的部件会造成严重的干扰，影响设备内部光学元件、电子器件、多维转台等部件的正常工作。

3、为了保护机载光电设备，防止和减小外界环境对机载光电设备内部元器件的影响，必须在设备的最外端设计一个合理的光学窗口；同时，为了减小光窗对链路功率的影响，需要该光学窗口针对该光电设备所采用的激光波长具有很高的透过率。对于特殊的光电设备，为了减小由于光线经过光学窗口发生偏移对系统的影响，以及方便光学系统对其补偿，通常将光学窗口设计为同心球罩的形式，并且需要将球罩的中心与光学系统的发射或接收中心重合。当设备需要较大视场时，其发射或接收中心需要处于设备内部较高的位置，此时球罩的形状就会超过半球，这样大大增加了球罩的加工安装难度。

4、另外，机载平台在地面和飞行状态下设备所处的海拔高度变化大，温度不同，大气中水汽会发生凝结现象。水汽凝结在光学元器件上会对光电系统的光学性能造成很大影响。

5、综上，针对大视场成像或全方位扫描工作模式的机载光电设备，有必要提供一种机载光电设备的气密超半球气密球罩组件。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提出了一种机载光电设备超半球气密球罩组件，满足机载平台光电设备光学窗口大视场的需求，解决机载平台外部环境风阻力矩、温度变化、水汽污染等干扰因素影响设备内部元器件性能的问题以及超半球球罩不易安装固定的难题。

2、为实现上述目的，本技术采用的方案为：

3、一种机载光电设备超半球气密球罩组件，包括透光球罩1与球罩固定装置，透光球罩1底部设有开口，所述球罩固定装置包括圆环形底座3与内压圈2，所述底座3的上表面设有与透光球罩1的开口相对应的安装槽，安装槽的外圈槽壁为斜面结构，且安装槽的外圈槽壁与透光球罩开口的外表面相对应，所述内压圈2位于透光球罩1与安装槽的内圈槽壁之间，内压圈2的外圈为斜面结构，且内压圈2的外圈与透光球罩1开口的内表面相对应；

4、安装槽的内圈槽壁上端设有多个卯眼3-3，内压圈2的内圈侧面上设有与安装槽卯眼3-3相对应的榫头2-2；所述榫头2-2底面设有螺纹孔，底座3上设有与榫头2-2上的螺纹孔相对应的光滑通孔3-2；榫头2-2嵌入卯眼3-3中，内压圈2与底座3通过穿过光滑通孔3-2与榫头2-2底面螺纹孔的螺钉相连。

5、进一步地，所述透光球罩1为超半球形状，视场角为240-250°，透光球罩1内外表面均镀有透光率85-95％的增透膜。

6、进一步地，底座3的外围区域设有螺纹孔，底座3与机载平台通过螺钉相连。

7、进一步地，安装槽的外圈槽壁上设有第一密封槽3-1，内压圈2的外圈上设有第二密封槽2-1，第一密封槽3-1与第二密封槽2-1上均设有圆角3-5，圆角3-5的尺寸范围为0.1-0.8mm；第一密封槽3-1与第二密封槽2-1内均设有一个o形密封圈4，两个o形密封圈4位于透光球罩1开口的内外两侧位置。

8、进一步地，所述两个o形密封圈4与透光球罩1的接触面上涂有密封胶。

9、进一步地，所述内压圈2为三段式拼合结构，内压圈2分段置于透光球罩1内后粘合拼接。

10、进一步地，所述透光球罩1内部充满氮气。

11、进一步地，所述透光球罩1采用蓝宝石或k9玻璃材质，内压圈2和底座3采用钛合金或铝合金材质。

12、由于采用了上述技术方案，本技术相较于
技术介绍
的有益效果如下：

13、1、本技术所采用的透光球罩，具有240-250°的超半球大视场角，能够很好地满足光电设备大视场光束扫描的需求。球罩内外表面同球心重合且均匀等厚度、同心度误差小、透过率高，不仅能够保护光电设备免受外界环境的影响，而且对光束的波前形状影响小，方便光学设计进行像差补偿。

14、2、本技术所述的超半球气密球罩组件中内压圈和底座与透光球罩的接触面处设置的密封槽用于安装密封圈，配合涂抹密封胶以及连接螺钉的预紧力达到球罩组件内部气体密封的效果，使用时事先充入氮气排出内部的水汽，解决内部元器件受水汽污染的问题。

15、3、本技术所述的超半球气密球罩组件中内压圈采用三段分离式结构，能够方便的塞入透光球罩内部，搭配内压圈和底座的榫卯结构以及金属件的高刚度，使得透光球罩能够很好地固定在底座上，解决了超半球不易安装固定的难题。

16、4、本技术所述的超半球气密球罩组件中球罩采用蓝宝石、k9等玻璃材料，内压圈和底座采用钛合金、铝合金材料等，具有良好的力学性能，能够充分适应多种工作环境。

17、5、本技术所述的超半球气密球罩组件所采用的零部件数量少，减小了球罩组件的调试装配难度。

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【技术保护点】

1.一种机载光电设备超半球气密球罩组件，包括透光球罩(1)与球罩固定装置，透光球罩(1)底部设有开口，其特征在于，所述球罩固定装置包括圆环形底座(3)与内压圈(2)，所述底座(3)的上表面设有与透光球罩(1)的开口相对应的安装槽，安装槽的外圈槽壁为斜面结构，且安装槽的外圈槽壁与透光球罩开口的外表面相对应，所述内压圈(2)位于透光球罩(1)与安装槽的内圈槽壁之间，内压圈(2)的外圈为斜面结构，且内压圈(2)的外圈与透光球罩(1)开口的内表面相对应；

2.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述透光球罩(1)为超半球形状，视场角为240-250°，透光球罩(1)内外表面均镀有透光率85-95％的增透膜。

3.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，底座(3)的外围区域设有螺纹孔，底座(3)与机载平台通过螺钉相连。

4.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，安装槽的外圈槽壁上设有第一密封槽(3-1)，内压圈(2)的外圈上设有第二密封槽(2-1)，第一密封槽(3-1)与第二密封槽(2-1)上均设有圆角(3-5)，圆角(3-5)的尺寸范围为0.1-0.8mm；第一密封槽(3-1)与第二密封槽(2-1)内均设有一个O形密封圈(4)，两个O形密封圈(4)位于透光球罩(1)开口的内外两侧位置。

5.根据权利要求4所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述两个O形密封圈(4)与透光球罩(1)的接触面上涂有密封胶。

6.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述内压圈(2)为三段式拼合结构，内压圈(2)分段置于透光球罩(1)内后粘合拼接。

7.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述透光球罩(1)内部充满氮气。

8.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述透光球罩(1)采用蓝宝石或K9玻璃材质，内压圈(2)和底座(3)采用钛合金或铝合金材质。

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【技术特征摘要】

1.一种机载光电设备超半球气密球罩组件，包括透光球罩(1)与球罩固定装置，透光球罩(1)底部设有开口，其特征在于，所述球罩固定装置包括圆环形底座(3)与内压圈(2)，所述底座(3)的上表面设有与透光球罩(1)的开口相对应的安装槽，安装槽的外圈槽壁为斜面结构，且安装槽的外圈槽壁与透光球罩开口的外表面相对应，所述内压圈(2)位于透光球罩(1)与安装槽的内圈槽壁之间，内压圈(2)的外圈为斜面结构，且内压圈(2)的外圈与透光球罩(1)开口的内表面相对应；

2.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，所述透光球罩(1)为超半球形状，视场角为240-250°，透光球罩(1)内外表面均镀有透光率85-95％的增透膜。

3.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，底座(3)的外围区域设有螺纹孔，底座(3)与机载平台通过螺钉相连。

4.根据权利要求1所述的一种机载光电设备超半球气密球罩组件，其特征在于，安装槽的外圈槽壁上设有第一密...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵梦旗，李少波，柳洪刚，邢振冲，安泽尧，胡子康，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：