CN112285874A - 一种大口径双面镜支撑结构 - Google Patents

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李正达
饶鹏
孙胜利
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Abstract

本发明公开了一种大口径双面镜支撑结构。支撑结构包括背板、浮动支撑杆、浮动三叉杆、柔性柱、角板、连杆、柔性侧支撑、柔性脚座、促动器、内环和内支撑杆。其中浮动支撑杆与浮动三叉杆连接，上述组合体与背板连接，并通过柔性柱与双面镜连接。背板通过促动器与双面镜连接。内环与内支撑杆连接，上述组合体与背板连接，并通过促动器与双面镜连接。角板与连杆连接，上述组合体与背板连接，并通过柔性侧支撑与双面镜连接。此支撑结构具有较高的强度和刚度，具有较好的力学和温度环境适应性，可抵消大口径双面镜重力作用对面形精度的影响，保证双面镜在轨精度。

Description

一种大口径双面镜支撑结构
技术领域
本发明涉及卫星有效载荷领域，具体涉及一种大口径双面镜支撑结构。
背景技术
空间大口径反射镜是大口径航天载荷的重要组成部分，可有效提高载荷空间和时间分辨率。其通过支撑结构与载荷主体连接，支撑结构需要解决重力作用、力学振动以及适应温度变化三个方面的关键问题。本发明支撑结构用于大口径双面反射镜，可充分抵消地面重力对反射镜精度的影响，且有较好的力学和温度环境适应性，能够适应地面运输、发射和在轨等复杂的环境条件。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明设计了一种大口径双面镜支撑结构。
本发明所采用的技术方案是：
设计一种大口径双面镜支撑结构，支撑结构包括背板1、浮动支撑杆2、浮动三叉杆3、柔性柱4、角板5、连杆6、柔性侧支撑7、柔性脚座8、促动器9、内环10和内支撑杆11。其中浮动支撑杆2与浮动三叉杆3连接，上述组合体与背板1连接，并通过柔性柱4与双面镜12连接。背板1通过促动器9与双面镜12连接。内环10与内支撑杆11连接，上述组合体与背板1连接，并通过促动器9与双面镜12连接。角板5与连杆6连接，上述组合体与背板1连接，并通过柔性侧支撑7与双面镜12连接。
所述的背板1为碳纤维材质，外形为圆环形，内部为空心方管结构，外部覆盖碳纤维蒙皮，与柔性柱4、柔性脚座、促动器9和内支撑杆11的安装处镶嵌钛合金埋件；
所述的浮动支撑杆2为碳纤维材质，为空心方管结构，两端与浮动三叉杆3，以及中间与背板1的安装处镶嵌钛合金连接件；
所述的浮动三叉杆3为碳纤维材质，为空心方管结构，三叉端部与柔性柱4，以及中间与浮动支撑杆2的安装处镶嵌钛合金连接件；
所述的柔性柱4为4J36材质，为空心圆柱结构，侧面切有缺口，具有两维柔性；
所述的角板5为碳纤维材质，三角形结构，底面与背板1、以及侧面与连杆6的安装处镶嵌钛合金连接件；
所述的连杆6为钛合金材质，为长条板结构，具有两维柔性；
所述的柔性侧支撑7为钛合金材质，为成一定夹角的弯折长条板结构，切有圆弧凹形槽，具有两维柔性；
所述的柔性脚座8为钛合金材质，为成一定夹角的分叉两脚结构，每根脚上切有凹形槽，具有两维柔性；
所述的促动器9为细长圆柱结构，可电动伸缩，两端有安装孔；
所述的内环10为碳纤维材质，为圆环形，截面为空心方管结构，与内支撑杆11以及促动器9的连接处镶嵌钛合金连接件；
所述的内支撑杆11为碳纤维材质，为空心方管结构，与内支撑杆11以及背板1的连接处镶嵌钛合金连接件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：此支撑结构具有较高的强度和刚度，具有较好的力学和温度环境适应性，可抵消大口径双面镜重力作用对面形精度的影响，保证双面镜在轨精度。
附图说明
图1为支撑结构正视图。
图2为支撑结构斜视图。
图3为支撑结构背面图。
图4为双面镜组件正面斜视图。
图5为双面镜组件背面斜视图。
标记说明：1-背板，2-浮动支撑杆，3-浮动三叉杆，4-柔性柱，5-角板，6-连杆，7-柔性侧支撑，8-柔性脚座，9-促动器，10-内环，11-内支撑杆，12-双面镜。
具体实施方式
结合附图和实例，对本发明的具体实施方式进一步详细说明：
设计一种大口径双面镜支撑结构，包括背板1、浮动支撑杆2、浮动三叉杆3、柔性柱4、角板5、连杆6、柔性侧支撑7、柔性脚座8、促动器9、内环10和内支撑杆11。其中浮动支撑杆2与浮动三叉杆3连接，上述组合体与背板1连接，并通过柔性柱4与双面镜12连接。背板1通过促动器9与双面镜12连接。内环10与内支撑杆11连接，上述组合体与背板1连接，并通过促动器9与双面镜12连接。角板5与连杆6连接，上述组合体与背板1连接，并通过柔性侧支撑7与双面镜12连接。
背板1为碳纤维材质，外形为圆环形，内部为空心方管结构，外部覆盖碳纤维蒙皮，与柔性柱4、柔性脚座8、促动器9和内支撑杆11的安装处镶嵌钛合金埋件；
浮动支撑杆2为碳纤维材质，为空心方管结构，两端与浮动三叉杆3，以及中间与背板1的安装处镶嵌钛合金连接件；
浮动三叉杆3为碳纤维材质，为空心方管结构，中间有1处安装接口，与浮动支撑杆2连接，三个分支各有1处安装接口，与柔性柱4连接，接口处分别镶嵌钛合金连接件；
柔性柱4为4J36材质，为空心圆柱结构，侧面切有缺口，具有两维柔性，共有18个，一端与浮动三叉杆3连接，另一端与双面镜12连接，为双面镜12提供被动轴向支撑；
角板5为碳纤维材质，三角形结构，底面与背板1、以及侧面与连杆6的安装处镶嵌钛合金连接件；
连杆6为钛合金材质，为长条板结构，具有两维柔性，与角板5连接；
柔性侧支撑7为钛合金材质，为长条板结构，切有圆弧凹形槽，具有两维柔性，一端与连杆6连接，另一端与双面镜12连接，为双面镜12提供被动侧向支撑；
柔性脚座8为钛合金材质，为两脚结构，每根脚上切有凹形槽，具有两维柔性，共计12个，背板1通过柔性脚座8安装固定；
促动器9为细长圆柱结构，可电动伸缩，两端有安装孔，共计36个，一端与背板1连接，另一端与双面镜12连接；
内环10为碳纤维材质，为圆环形，截面为空心方管结构，与内支撑杆11以及促动器9的连接处镶嵌钛合金连接件，其通过6个促动器9与双面镜12连接，作为双面镜12的内侧支撑；
内支撑杆11为碳纤维材质，为空心方管结构，连接处镶嵌钛合金连接件。共计6根，其穿过双面镜12内部的空心腔体，一端与背板1连接，另外一端与内环10连接。
上述支撑结构为双面镜12提供主动和被动轴向支撑，以及被动侧向支撑，具有较高的强度和刚度，具有较好的力学和温度环境适应性，可抵消大口径双面镜重力作用对面形精度的影响，保证双面镜在轨精度。

Claims (12)

1.一种大口径双面镜支撑结构，包括背板(1)、浮动支撑杆(2)、浮动三叉杆(3)、柔性柱(4)、角板(5)、连杆(6)、柔性侧支撑(7)、柔性脚座(8)、促动器(9)、内环(10)和内支撑杆(11)；其特征在于：
所述的浮动支撑杆(2)与浮动三叉杆(3)连接，上述组合体与背板(1)连接，并通过柔性柱(4)与双面镜(12)连接。背板(1)通过促动器(9)与双面镜(12)连接。内环(10)与内支撑杆(11)连接，上述组合体与背板(1)连接，并通过促动器(9)与双面镜(12)连接；角板(5)与连杆(6)连接，上述组合体与背板(1)连接，并通过柔性侧支撑(7)与双面镜(12)连接。
2.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的背板(1)为碳纤维材质，外形为圆环形，内部为空心方管结构，外部覆盖碳纤维蒙皮，与柔性柱(4)、柔性脚座(8)、促动器(9)和内支撑杆(11)的安装处镶嵌钛合金埋件。
3.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的浮动支撑杆(2)为碳纤维材质，为空心方管结构，两端与浮动三叉杆(3)，以及中间与背板(1)的安装处镶嵌钛合金连接件。
4.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的浮动三叉杆(3)为碳纤维材质，为空心方管结构，三叉端部与柔性柱(4)，以及中间与浮动支撑杆(2)的安装处镶嵌钛合金连接件。
5.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的柔性柱(4)为4J36材质，为空心圆柱结构，侧面切有缺口，具有两维柔性。
6.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的角板(5)为碳纤维材质，三角形结构，底面与背板(1)、以及侧面与连杆(6)的安装处镶嵌钛合金连接件。
7.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的连杆(6)为钛合金材质，为长条板结构，具有两维柔性。
8.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的柔性侧支撑(7)为钛合金材质，为成一定夹角的弯折长条板结构，切有圆弧凹形槽，具有两维柔性。
9.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的柔性脚座(8)为钛合金材质，为成一定夹角的分叉两脚结构，每根脚上切有凹形槽，具有两维柔性。
10.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的促动器(9)为细长圆柱结构，可电动伸缩，两端有安装孔。
11.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的内环(10)为碳纤维材质，为圆环形，截面为空心方管结构，与内支撑杆(11)以及促动器(9)的连接处镶嵌钛合金连接件。
12.根据权利要求1所述的一种大口径双面镜支撑结构，其特征在于：所述的内支撑杆(11)为碳纤维材质，为空心方管结构，与内支撑杆(11)以及背板(1)的连接处镶嵌钛合金连接件。
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