1.3m主镜的支承设计

依据1.3 m主镜支承的技术要求,完成了支承结构的设计分析。确定了有中心定位的底面18点支承和侧面水银带支承的技术方案。对于结构复杂的轻质镜,依据均衡原理,利用结构分析并结合插值算法确定了底支承18点的支承位置;在给出了具体底支承结构设计后,对底支承的结构变形和结构设计允差进行了分析。根据主镜立放状态下的受力分析,给出了3个水银带侧支承的设计变量,最终依据镜面Z向变形最小的原则和12种工况下有限元的分析结果,确定了水银带侧支承的设计。在中心定位设计中,考虑到温度变化的影响,选用了特殊的殷钢材料。在具体结构设计中,为减小支承球头与主镜直接接触的不利影响,在支承球头和主镜之间增加了过渡轴套。用Zygo干涉仪检测了装配完成后的主镜,主镜镜面变形PV值为0.7λ,RMS值为0.15λ。该支承结构基本满足了设计要求,且结构稳定可靠。分析可知,主镜的厚度可以再适当减薄,进一步减轻重量。

激光通信地面站600 mm主镜径向支撑设计

激光通信大口径地面光端机的主要作用是与卫星建立通信链路,实现卫星与地面站之间的数据传输。某激光通信车载地面光端机600 mm主镜采用微晶材料,重量较大且工作角度不断发生变化。为保证镜面变形精度,该主镜在采用轴向背部9点支撑的基础之上,需同时采用径向支撑结构平衡主镜在其工作角度下重力的径向分力。本文根据主镜工作角度变化,针对传统多点径向支撑结构尺寸大并易造成应力集中等问题,为平衡主镜径向重力分量,减小径向支撑结构尺寸,设计了中心轴与水银带相结合的径向支撑方案,采用有限元分析方法得出水银带参数对主镜面形的影响,优化了支撑参数并设计了支撑结构。主镜面形测试结果表明,采用本文提出的径向支撑结构后,主镜面形达到了预期效果,面形PV值优于λ/5,RMS值优于λ/37,完全满足设计要求。