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星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计

李响 张立中 姜会林

李响, 张立中, 姜会林. 星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1218003-1218003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
引用本文: 李响, 张立中, 姜会林. 星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1218003-1218003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
Li Xiang, Zhang Lizhong, Jiang Huilin. Design of primary mirror and support structure of spaceborne laser communication terminal by the use of high-volume fraction SiC/Al[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1218003-1218003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
Citation: Li Xiang, Zhang Lizhong, Jiang Huilin. Design of primary mirror and support structure of spaceborne laser communication terminal by the use of high-volume fraction SiC/Al[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1218003-1218003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1218003

星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
基金项目: 

国家自然科学基金重大研究计划(91338116)

详细信息
    作者简介:

    李响(1986-),男,助理研究员,博士,主要从事空间光学载荷结构优化设计与分析方面的研究。Email:abelfeel@163.com

  • 中图分类号: TN929.1

Design of primary mirror and support structure of spaceborne laser communication terminal by the use of high-volume fraction SiC/Al

  • 摘要: 为了降低激光通信载荷在轨工作中空间环境对于光学系统的影响,提高通信质量以及跟踪精度,使用综合性能较好的高体分SiC/Al作为主镜材料,并通过有限元分析确定了主镜结构的几个重要优化参数。提出了一种一体式主镜柔性支撑,该结构避免了使用不同材料支撑组件线膨胀系数不匹配而产生的应力集中,提高了主镜面形的温度稳定性,并在此基础上降低了主镜及其支撑的总体质量,实现了光学系统的轻量化。仿真分析表明,该结构在重力释放条件下,主镜面形误差PV值为/52,RMS值为/275。工作环境发生4℃温度变化的情况下,主镜面形误差PV值为/11,RMS值为/71。主镜及其一体化支撑基频为208 Hz,主镜单独轻量化率为55.3%,进行一体化设计后主镜及支撑相比传统设计轻量化率为19.87%,能够满足总体指标要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-12
  • 修回日期:  2017-05-19
  • 刊出日期:  2017-12-25

星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201746.1218003
    作者简介:

    李响(1986-),男,助理研究员,博士,主要从事空间光学载荷结构优化设计与分析方面的研究。Email:abelfeel@163.com

基金项目:

国家自然科学基金重大研究计划(91338116)

  • 中图分类号: TN929.1

摘要: 为了降低激光通信载荷在轨工作中空间环境对于光学系统的影响,提高通信质量以及跟踪精度,使用综合性能较好的高体分SiC/Al作为主镜材料,并通过有限元分析确定了主镜结构的几个重要优化参数。提出了一种一体式主镜柔性支撑,该结构避免了使用不同材料支撑组件线膨胀系数不匹配而产生的应力集中,提高了主镜面形的温度稳定性,并在此基础上降低了主镜及其支撑的总体质量,实现了光学系统的轻量化。仿真分析表明,该结构在重力释放条件下,主镜面形误差PV值为/52,RMS值为/275。工作环境发生4℃温度变化的情况下,主镜面形误差PV值为/11,RMS值为/71。主镜及其一体化支撑基频为208 Hz,主镜单独轻量化率为55.3%,进行一体化设计后主镜及支撑相比传统设计轻量化率为19.87%,能够满足总体指标要求。

English Abstract

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