CN103257440B - 一种展开式空间望远镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可展开式空间望远镜，解决了空间较小时，空间望远镜展开的问题。该展开式空间望远镜，包括第一反射镜、第二反射镜、用于固定第一反射镜的第一反射镜固定装置、用于固定第二反射镜的第二反射镜固定装置以及设置在第一反射镜固定装置和第二反射镜固定装置之间的伸缩装置。通过本发明使得空间望远镜重量和体积减小，发射成本降低，使微小卫星能够承载大口径长焦距的高分辨率相机，易于满足一箭多星时对载荷的搭载体积的限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种空间望远镜，具体涉及一种可展开式空间望远镜，属于空间望远镜支撑结构领域。
背景技术,
目前，人们提出了多种可展开空间望远镜方案。这些方案不仅采用可展开的次镜支撑结构，而且采用了可展开反射镜技术。这些针对光学望远镜的可展开技术精度要求较高，尤其是空间可展开反射镜技术，技术难度高，而且制造成本也很高。但对于口径较小的高分辨率空间望远镜来说，不需要采用可展开反射镜，如果只采用可展开的次镜支撑结构，则技术可行性相对较大，可以显著的减重、缩小发射体积。采用这种可展开望远镜的小卫星，非常适合于一箭多星发射，节约发射成本。
发明内容
本发明提供一种可展开式空间望远镜，解决了空间较小时，空间望远镜展开的问题。
本发明的具体技术解决方案如下：
该展开式空间望远镜，包括第一反射镜、第二反射镜、用于固定第一反射镜的第一反射镜固定装置、用于固定第二反射镜的第二反射镜固定装置以及设置在第一反射镜固定装置和第二反射镜固定装置之间的伸缩装置；所述伸缩装置包括圆周分布且能盘绕压缩的多个纵杆；所述多个纵杆相互平行；所述纵杆一端均与第一反射镜固定装置连接，另一端均与第二反射镜固定装置连接。
上述伸缩装置还包括平行设置在第一反射镜固定装置和第二反射镜固定装置之间的一个或多个加劲横板环；所述加劲横板环与纵杆分别通过连接装置铰接。
上述连接装置包括台阶式锁紧套、杆套以及连接块；所述台阶式锁紧套固定套装在纵杆上；所述杆套包括滑动套和垂直于滑动套的外伸杆；所述滑动套套装在台阶式锁紧套的小端上，所述外伸杆与连接块活动连接；所述连接块固定设置在加劲横板环上。
上述台阶式锁紧套与纵杆通过胶接的方式固定。
上述伸缩装置还包括至少一根加劲索；所述加劲横板环上设置有数量与加劲索一致且尺寸与加劲索相匹配的小孔；所述加劲索一端与第一反射镜固定装置固连，另一端贯穿多个加劲横板环的小孔后与第二反射镜固定装置固连。
上述加劲索材质为超高分子量聚乙烯纤维。
上述纵杆材料为高性能的碳纤维增强塑料。
上述加劲横板环材料为高性能的碳纤维增强塑料。
上述第一反射镜固定装置包括用于固定第一反射镜的固定架以及与固定架固连的顶部横板环；所述第二反射镜固定装置包括用于固定第二反射镜的固定座以及与固定座固连底板；所述固定座为三个。
本发明的优点在于：
1、重量减小，使得发射成本降低，敏捷性增强。
2、体积缩小，使微小卫星能够承载大口径长焦距的高分辨率相机，易于满足一箭多星时对载荷的搭载体积的限制。
3、发射时载荷的强度和刚度要求降低。
附图说明
图1为展开式空间望远镜的展开示意图。
图2为加劲横板环示意图。
图3为台阶式锁紧套的剖视图。
图4为杆套的剖视图。
其中的附图标记为：
1-第一反射镜固定装置、2-伸缩装置、3-第二反射镜固定装置、4-第二反射镜、5-第一反射镜、11-固定架、12-顶部横板环、21-纵杆、22-加劲横板环、23-加劲索、24-连接装置、31-底板、32-固定座、241-台阶式锁紧套、242-杆套、243-连接块、244-螺母、245-小孔、6-通孔、7-注胶孔、8-滑动套、9-外伸杆。
具体实施方式
根据图1具体来说，该展开式空间望远镜包括第一反射镜5、第二反射镜4、用于固定第一反射镜的第一反射镜固定装置1、用于固定第二反射镜的第二反射镜固定装置3以及设置在第一反射镜固定装置1和第二反射镜固定装置3之间的伸缩装置2；所述伸缩装置2包括圆周分布在第一反射镜固定装置1与第二反射镜固定装置3之间，且与第一反射镜固定装置1和第二反射镜固定装置3分别连接的可盘绕压缩的多个纵杆21（一般采用五个纵杆的结构，纵杆的直径一般采用2mm）且多个纵杆之间相互平行。
同时，该展开式空间望远镜的伸缩装置2还包括平行设置在第一反射镜固定装置1和第二反射镜固定装置3之间的多个加劲横板环22，其中每一个加劲横板环22分别与多个纵杆21通过连接装置24铰接，且加劲横板环22上设置有多个小孔245（小孔的直径大于1mm）。
另外，为了增强结构的抗扭刚度和抗剪刚度，该展开式空间望远镜的伸缩装置2还包括至少一根加劲索23，加劲索23一端与第一反射镜固定装置1固连，另一端与第二反射镜固定装置3固连，且加劲索23贯穿过平行设置在第一反射镜固定装置1和第二反射镜固定装置3之间的多个加劲横板环22（加劲索的直径一般采用0.5mm）。
其中，该展开式空间望远镜的伸缩装置采用的连接装置24包括台阶式锁紧套241、杆套242以及连接块243。台阶式锁紧套241固定套接在纵杆21上，杆套242的滑动套8套接在台阶式锁紧套241小端上，外伸杆9与连接块243活动连接，连接块243固定设置在加劲横板环22上。
结合图2、图3、图4，该连接装置24的台阶式锁紧套241上有通孔6和注胶孔7，纵杆21穿过通孔6与其粘结固定，且台阶式锁紧套241通过螺纹连接固定于杆套242的孔内；杆套242的外伸杆9一端有螺纹，通过螺母244限制杆套242与连接块243的三个位移和两个转动自由度，但不限制轴向转动.连接块243通过螺纹连接固定于加劲横板环22上；最下端或最上端的连接块243与第一反射镜固定装置1或第二反射镜固定装置3固连。
特别的，该伸缩装置2中的纵杆21和加劲横板环22材料均采用高性能的碳纤维增强塑料，通过该种材料不仅增加伸缩装置2的稳定性和减缓自主展开冲击的作用，而且提高了展开结构的轴向抗弯强度和抗弯刚度。与此同时加劲索23材质采用超高分子量聚乙烯纤维，提高伸缩装置2的抗剪刚度和抗扭刚度。
本发明中的第一反射镜固定装置1包括用于固定第一反射镜5的固定架11以及与固定架11固连的顶部横板环12；第二反射镜固定装置3包括用于固定第二反射镜4的固定座32以及与固定座32固连底板31。
Claims (5)
1.一种展开式空间望远镜，其特征在于；包括第一反射镜、第二反射镜、用于固定第一反射镜的第一反射镜固定装置、用于固定第二反射镜的第二反射镜固定装置以及设置在第一反射镜固定装置和第二反射镜固定装置之间的伸缩装置；所述伸缩装置包括圆周分布且能盘绕压缩的多个纵杆；所述多个纵杆相互平行；所述纵杆一端均与第一反射镜固定装置连接，另一端均与第二反射镜固定装置连接；
所述伸缩装置还包括平行设置在第一反射镜固定装置和第二反射镜固定装置之间的一个或多个加劲横板环；所述加劲横板环与纵杆分别通过连接装置铰接；
所述连接装置包括台阶式锁紧套、杆套以及连接块；所述台阶式锁紧套固定套装在纵杆上；所述杆套包括滑动套和垂直于滑动套的外伸杆；所述滑动套套装在台阶式锁紧套的小端上；所述外伸杆与连接块活动连接；所述连接块固定设置在加劲横板环上；
所述台阶式锁紧套与纵杆通过胶接的方式固定；
所述伸缩装置还包括至少一根加劲索；所述加劲横板环上设置有数量与加劲索一致且尺寸与加劲索相匹配的小孔；所述加劲索一端与第一反射镜固定装置固连，另一端贯穿多个加劲横板环的小孔后与第二反射镜固定装置固连。
2.根据权利要求1所述的展开式空间望远镜，其特征在于：所述加劲索材质为超高分子量聚乙烯纤维。
3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的展开式空间望远镜，其特征在于：所述纵杆材料为高性能的碳纤维增强塑料。
4.根据权利要求3权利要求所述的展开式空间望远镜，其特征在于：所述加劲横板环材料为高性能的碳纤维增强塑料。
5.根据权利要求4权利要求所述的展开式空间望远镜，其特征在于：所述第一反射镜固定装置包括用于固定第一反射镜的固定架以及与固定架固连的顶部横板环；所述第二反射镜固定装置包括用于固定第二反射镜的固定座以及与固定座固连底板；所述固定座为三个。
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