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快反系统中平面反射镜的轻量化设计

徐新行 王兵 乔健 刘长顺 时魁

徐新行, 王兵, 乔健, 刘长顺, 时魁. 快反系统中平面反射镜的轻量化设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(1): 35-41. doi: 10.3788/CO.20120501.0035
引用本文: 徐新行, 王兵, 乔健, 刘长顺, 时魁. 快反系统中平面反射镜的轻量化设计[J]. 中国光学(中英文), 2012, 5(1): 35-41. doi: 10.3788/CO.20120501.0035
XU Xin-hang, WANG Bing, QIAO Jian, LIU Chang-shun, SHI Kui. Lightweight design of mirror in fast-steering mirror system[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 35-41. doi: 10.3788/CO.20120501.0035
Citation: XU Xin-hang, WANG Bing, QIAO Jian, LIU Chang-shun, SHI Kui. Lightweight design of mirror in fast-steering mirror system[J]. Chinese Optics, 2012, 5(1): 35-41. doi: 10.3788/CO.20120501.0035

快反系统中平面反射镜的轻量化设计

doi: 10.3788/CO.20120501.0035
基金项目: 

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(No.057X22C050)

详细信息
    作者简介:

    徐新行(1983-),男,河南沈丘人,助理研究员,硕士,主要从事光机结构方面的设计与研究。 E-mail:xxh123321xxh@163.com

  • 中图分类号: TH703

Lightweight design of mirror in fast-steering mirror system

  • 摘要: 根据快速控制反射镜系统(快反系统)对平面反射镜的设计要求,对快反镜的轻量化结构进行了优化设计。选择比刚度大、热变形系数小的碳化硅为镜坯材料,采用背部开槽式结构减重,背部3点式支撑,对不同筋宽和镜面厚度等多种轻量化方案进行了有限元分析。结果表明:筋宽越大,镜体刚度越好,但筋宽增大到一定程度时,反射镜刚度的改善程度减缓;镜面越厚,镜体内应力、自重变形越大。结合反射镜设计要求和有限元分析结果,加工制备了筋宽为4 mm,镜面厚度为4 mm的碳化硅反射镜,镜体轻量化率达55%。实测反射镜的面形精度,其RMS值不超过/30,与分析结果相符,满足系统的使用要求。

     

  • [1] 鲁亚飞,范大鹏,范世珣,等. 快速反射镜两轴柔性支承设计[J]. 光学 精密工程,2010,18(12):2575-2581. LU Y F,FAN D P,FAN SH X,et al.. Design of two-axis elastic support for fast steering mirror[J]. Opt. Precision Eng.,2010,18(12):2575-2581.(in Chinese) [2] MORGAN F E,WASSONA S R,LONDON J J,et al.. Large, high performance, fast steering mirrors with FPGA-embedded controls[J]. SPIE,2009,7466:74660H-1. [3] 徐新行,王兵,韩旭东,等 .音圈电机驱动的球面副支撑式快速控制反射镜设计[J]. 光学 精密工程,2011,19(6):1320-1325. XU X H,WANG B,HAN X D,et al.. Design of fast-steering mirror with spherical pair supporting structure driven by voice coil actuators[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(6):1320-1325.(in Chinese) [4] 国绍文,王武义,张广玉,等 .空间光学系统反射镜轻量化技术综述[J]. 光学仪器,2005,27(4):78-82. GUO SH W,WANG W Y,ZHANG G Y,et al.. Lightweight mirror technology for space optical systems[J]. Opt. Instruments,2005,27(4):78-82.(in Chinese) [5] 周超,杨洪波,吴小霞,等 .地基大口径望远镜结构的性能分析[J]. 光学 精密工程,2011,19(1):138-144. ZHOU CH,YANG H B,WU X X,et al.. Structural analysis of ground-based large telescopes[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(1):138-144.(in Chinese) [6] 闫勇,金光,杨洪波. 空间反射镜结构轻量化设计[J]. 红外与激光工程,2008,37(1):97-101. YAN Y,JIN G,YANG H B. Lightweight structural design of space mirror[J]. Infrared and Laser Eng.,2008,37(1):97-101.(in Chinese) [7] 陈夫林,张景旭,吴小霞,等. 620 mm薄镜面的主动支撑结构及面形校正[J]. 光学 精密工程,2011,19(5):1022-1029. CHEN F L,ZHANG J X,WU X X,et al.. Supporting structure of 620 mm thin primary mirror and its active surface correction[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(5):1022-1029.(in Chinese) [8] 刘辉,于清华,裴云天. 大口径反射镜轻量化结构比较及面形分析[J]. 光电工程,2009,36(11):70-74. LIU H,YU Q H,PEI Y T. Light-weighted structure contrast and deformation analysis of the large mirror[J]. Opto-Electronic Eng.,2009,36(11):70-74.(in Chinese) [9] 刘秀敏,何斌,沙巍,等 .空间相机主反射镜的拓扑优化设计[J]. 中国光学与应用光学,2010,3(3):239-244. LIU X M,HE B,SHA W,et al.. Topological lightweight design of primary mirror in space camera[J]. Chinese J. Optics and Appl. Optics,2010,3(3):239-244.(in Chinese) [10] YODER Jr P R. Opto-Mechanical Systems Design[M]. 3rd ed. Bellingham:SPIE Press,2006. [11] 王忠素,翟岩,梅贵,等 .空间光学遥感器反射镜柔性支撑的设计[J]. 光学 精密工程,2010,18(8):1833-1841. WANG ZH S,ZHAI Y,MEI G,et al.. Design of flexible support structure of reflector in space remote sensor[J]. Opt. Precision Eng.,2010,18(8):1833-1841.(in Chinese) [12] 曾勇强,傅丹鹰,孙纪文,等. 空间遥感器大口径反射镜支撑结构型式综述[J]. 航天返回与遥感,2006,27(2):18-23. ZENG Y Q,FU D Y,SUN J W,et al.. Summary of support structure patterns of large mirror for space remote sensor[J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing,2006,27(2):18-23.(in Chinese) [13] 李志来,徐宏. 长条形空间反射镜及其支撑结构设计[J]. 光学 精密工程,2011,19(5):1039-1047. LI ZH L,XU H. Design of rectangular space mirror and its support structure[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(5):1039-1047.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-10-21
  • 修回日期:  2011-12-23
  • 刊出日期:  2012-02-10

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