[发明专利]一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构

说明书

本发明提供了一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构，包括次镜桁架组件和前筒组件，次镜桁架组件包括次镜接头、三个次镜桁架杆、若干桁架杆左夹块和若干桁架杆右夹块，在次镜接头下表面设有次镜组件接口，前筒组件包括筒身、纵筋、纵筋上接头和纵筋下接头，在筒身的上端布置上翻边，筒身的下端布置下翻边；纵筋设置三根，均匀布置于筒身的外壁，每个次镜桁架杆的一端的侧壁与次镜接头侧壁的相应粘接安装面粘接，另一端通过桁架杆左夹块和桁架杆右夹块与上翻边的顶表面连接，三根纵筋与上翻边连接位置和三个次镜桁架杆与上翻边连接位置上下一一对应布置。本发明为兼顾遮光及传力路径的主支撑结构，该结构外包络小、比刚度高，重量轻。

技术领域

本发明属于空间光学遥感技术领域，尤其是涉及一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构。

背景技术

大口径长焦距同轴光学系统空间相机，一般是指口径1m以上的相机，次镜及其支撑结构位于光线入口，主次间距大，次镜安装精度要求高，因此对支撑结构的比刚度、遮拦比、自重变形、温升变形和振动响应等都有严格要求。传统桁架式结构外包络大且需要额外遮光结构，难以控制整机尺寸及重量；A型桁架杆式结构比刚度低，受次镜重量影响较大，难以满足大口径光学系统中自重变形及振动响应等要求。针对上述缺点，提出一种兼顾遮光及传力路径的主支撑结构，该结构外包络小、比刚度高，在一定口径焦距范围内具有明显的重量优势的一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构，兼顾遮光及传力路径，且该结构外包络小、比刚度高，在一定口径焦距范围内具有明显的重量优势。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大口径空间相机碳纤维薄壁圆筒式主支撑结构，包括镜桁架组件和前筒组件，所述次镜桁架组件包括次镜接头、三个次镜桁架杆、若干桁架杆左夹块和若干桁架杆右夹块，在次镜接头下表面设有次镜组件接口，在次镜接头的侧壁均匀设置三个粘接安装面，并配有相应螺纹孔，用于与三个次镜桁架杆连接；

所述前筒组件包括筒身、纵筋、纵筋上接头和纵筋下接头，所述筒身、纵筋和次镜桁架杆均采用碳纤维复合材料，在筒身内壁从上到下均匀布置若干环筋；在筒身的上端布置上翻边，筒身的下端布置下翻边；

所述纵筋设置三根，均匀布置于筒身的外壁，并每根纵筋的上端通过一个纵筋上接头与筒身的上翻边的底表面连接，每根纵筋的下端通过一个纵筋下接头与筒身的下翻边的上表面连接；

每个次镜桁架杆的一端的侧壁与次镜接头侧壁的相应粘接安装面粘接，另一端通过桁架杆左夹块和桁架杆右夹块与上翻边的顶表面连接，三根纵筋与上翻边连接位置和三个次镜桁架杆与上翻边连接位置上下一一对应布置，同一组的桁架杆左夹块和桁架杆右夹块与相对应的次镜桁架杆的侧壁粘接。

进一步的，上翻边的截面形状为n字型，在上翻边内布置若干短筋，短筋与上翻边胶接加螺接。

进一步的，在筒身底部均匀布置多个下脚盒；所述下脚盒截面形状为L型，下脚盒的两侧面分别与筒身外壁和筒身的下翻边的上表面贴合；在筒身内壁对应每个下脚盒位置处分别设有一为下脚盒侧壁固定提供连接螺纹的脚盒埋件。

进一步的，在每组桁架杆左夹块和桁架杆右夹块与上翻边的顶表面连接处均设有一上垫片，三个上垫片与三根纵筋位置一一对应，每个上垫片与相对应的纵筋的纵筋上接头螺接加胶接连接。

进一步的，在筒身的下翻边的下表面布置若干用于与外部接口连接的下垫片，若干下垫片与若干纵筋下接头和若干下脚盒位置对应；所有下垫片与相对应的纵筋下接头或下脚盒螺接加胶接。

进一步的，所述纵筋与筒身、纵筋上接头和纵筋下接头粘接并辅以螺接保护。

进一步的，三个次镜桁架杆的结构相同，横截面形状均为口字型。