[发明专利]一种同轴三反空间光学系统环形碳纤维桁架支撑结构

说明书

技术领域

本发明属于空间遥感技术领域，特别是涉及一种用于同轴三反空间光学系统的环形碳纤维桁架式支撑结构。

背景技术

在同轴三反空间光学系统中，由于主反射镜口径大、焦距长，对主次镜间的位置公差要求也非常高，因此要求主次镜间的支撑结构刚度高、质量轻、定位精度高、可靠性高、易加工、热胀系数小等特性。现有的筒式结构重量大、刚度低、很难加工，桁架式支撑结构可以克服以上缺点，满足光学系统支撑结构要求从而保障光学系统的性能。但是一般的桁架式支撑结构采用钛合金或铟钢材料、重量较大、刚度强度较差、定位精度差、加工困难，因此需要提供一种重量轻、刚度和强度高、易加工、轻型的新型的环形碳纤维桁架支撑结构。

与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光机所张雷副研究员于2010年在中国科学院长春光机所出版的“光学精密工程”期刊上提出的轻型空间遥感器支撑桁架结构，如图1和图2所示。该结构包括：第一桁架杆1、第二桁架杆2、第三桁架杆3、第一桁架杆基板4、第二桁架杆基板5、第三桁架杆基板6、第四桁架杆7、第五桁架杆8、第六桁架杆9、上支撑环10、次镜支架11、第一预埋件12、第二预埋件13和第三预埋件14。

其中，次镜支架11通过镶嵌在上支撑环10上的呈120°等角度分布的第一预埋件12、第二预埋件13和第三预埋件14与上支撑环10连接；第一桁架杆1和第二桁架杆2的上端位于第二预埋块13的下方，并与上支撑环10用胶粘接，第三桁架杆3和第四桁架杆7上端位于第一预埋块12的下方，并与上支撑环10用胶粘接，第五桁架杆8和第六桁架杆9的上端位于第三预埋块14的下方，并与上支撑环10用胶粘接；第一桁架杆1和第六桁架杆9的下端分别与第一桁架杆基板4胶接，第二桁架杆2和第三桁架杆3的下端分别与第二桁架杆基板5胶接，第四桁架杆7和第五桁架杆8的下端分别与第三桁架杆基板10胶接。

该桁架结构的缺点是：该桁架结构为开环设计，刚度强度较差；没有涉及支撑杆联接件的结构设计，定位精度差。

发明内容

为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提高桁架的刚度强度、减轻重量、提高定位精度，特设计一种高刚度、高强度的环形碳纤维桁架支撑结构。

本发明要解决的技术问题是：提供一种同轴三反空间光学系统环形碳纤维桁架支撑结构，解决技术问题的技术方案如图3、图4和图5所示，包括：上碳纤维支撑环15、第一碳纤维支撑杆联接件16、第一碳纤维支撑杆17、第二碳纤维支撑杆18、第三碳纤维支撑杆19、第二碳纤维支撑杆联接件20、下碳纤维支撑环21、第三碳纤维支撑杆联接件22、第四碳纤维支撑杆联接件23、第四碳纤维支撑杆24、第五碳纤维支撑杆25、第六碳纤维支撑杆26、第五碳纤维支撑杆联接件27、第六碳纤维支撑杆联接件28、第一预埋件29、第二预埋件30、第三预埋件31、第四预埋件32、第五预埋件33和第六预埋件34。