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空间相机用变形镜的支撑结构设计

袁健 沙巍 任建岳

袁健, 沙巍, 任建岳. 空间相机用变形镜的支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 718001-0718001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0718001
引用本文: 袁健, 沙巍, 任建岳. 空间相机用变形镜的支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(7): 718001-0718001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0718001
Yuan Jian, Sha Wei, Ren Jianyue. Design of support structure for deformable mirror used on space camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 718001-0718001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0718001
Citation: Yuan Jian, Sha Wei, Ren Jianyue. Design of support structure for deformable mirror used on space camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(7): 718001-0718001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0718001

空间相机用变形镜的支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0718001
基金项目: 

国家高技术研究发展计划(863-2-5-1-13B)

详细信息
    作者简介:

    袁健(1990-),男,硕士生,主要从事空间相机光机结构设计方面的研究。Email:jyuan@mail.ustc.edu.cn;任建岳(1952-),男,研究员,博士生导师,主要从事光学遥感器的研制和性能评价方面的研究。Email:renjy@ciomp.ac.cn

    袁健(1990-),男,硕士生,主要从事空间相机光机结构设计方面的研究。Email:jyuan@mail.ustc.edu.cn;任建岳(1952-),男,研究员,博士生导师,主要从事光学遥感器的研制和性能评价方面的研究。Email:renjy@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TP391.7

Design of support structure for deformable mirror used on space camera

  • 摘要: 变形镜支撑结构自身性能的优劣将直接影响变形镜的像差校正能力。给出一种空间相机用变形镜的结构,结合材料属性与加工工艺,分析了不同结构形式支撑底座的特点,发现采用碳纤维增强复合材料(CFRP)制作的实体式结构明显优于选用钛合金制作的筋板式结构,指出支撑底座材料的比刚度以及支撑底座与反射镜材料之间的线胀系数差别分别是影响变形镜自重变形和热变形的主要因素。比较了不同的支撑方案,发现采用背部三点支撑可以改善周边三点支撑时由重力因素导致的反射面边缘塌陷现象,在z向重力下面形RMS值由15.38 nm降至4.17 nm,降低了73%,且热变形更加均匀,4℃温升时的RMS值由3.68 nm降至3.22 nm,降低了12.5%,一阶频率也由1513 Hz提高至1982 Hz。这说明该变形镜结构的动、静态刚度及热稳定性均满足空间相机的应用要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-05
  • 修回日期:  2015-12-08
  • 刊出日期:  2016-07-25

空间相机用变形镜的支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0718001
    作者简介:

    袁健(1990-),男,硕士生,主要从事空间相机光机结构设计方面的研究。Email:jyuan@mail.ustc.edu.cn;任建岳(1952-),男,研究员,博士生导师,主要从事光学遥感器的研制和性能评价方面的研究。Email:renjy@ciomp.ac.cn

    袁健(1990-),男,硕士生,主要从事空间相机光机结构设计方面的研究。Email:jyuan@mail.ustc.edu.cn;任建岳(1952-),男,研究员,博士生导师,主要从事光学遥感器的研制和性能评价方面的研究。Email:renjy@ciomp.ac.cn

基金项目:

国家高技术研究发展计划(863-2-5-1-13B)

  • 中图分类号: TP391.7

摘要: 变形镜支撑结构自身性能的优劣将直接影响变形镜的像差校正能力。给出一种空间相机用变形镜的结构,结合材料属性与加工工艺,分析了不同结构形式支撑底座的特点,发现采用碳纤维增强复合材料(CFRP)制作的实体式结构明显优于选用钛合金制作的筋板式结构,指出支撑底座材料的比刚度以及支撑底座与反射镜材料之间的线胀系数差别分别是影响变形镜自重变形和热变形的主要因素。比较了不同的支撑方案,发现采用背部三点支撑可以改善周边三点支撑时由重力因素导致的反射面边缘塌陷现象,在z向重力下面形RMS值由15.38 nm降至4.17 nm,降低了73%,且热变形更加均匀,4℃温升时的RMS值由3.68 nm降至3.22 nm,降低了12.5%,一阶频率也由1513 Hz提高至1982 Hz。这说明该变形镜结构的动、静态刚度及热稳定性均满足空间相机的应用要求。

English Abstract

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