空间反射镜的轻量化及支撑设计研究

摘要

大型空间遥感仪器为适应苛刻的发射和工作环境,通常要求具有很高的热、力学性能,并且对重量有严格限制.这对大口径反射镜及其支撑结构的重量、刚度和环境适应性提出了很高的要求.针对某型号Φ620mm口径光学遥感仪器的主镜及支撑结构进行了详细的分析计算、设计和试验验证.通过对比多种支撑方式的不同特性,选择了符合仪器要求的重量轻、刚度高的中心支撑;并利用等强度原理设计了放射状轻量化形式;在支撑环节上,利用柔性材料解决了因温度变化产生的局部接触应力增加的问题,有效减小了结构对光学镜面的影响.经测试反射镜重15.2kg,轻量化率71.2％,支撑零件3.5kg;组件一阶模态420Hz;面形精度优于0.03λRMS,满足仪器要求.目前该仪器已投入使用,在轨性能良好.