[发明专利]同轴系统的次镜支撑结构

说明书

本发明提供一种同轴系统的次镜支撑结构，包括：前框、均布安装在前框上的三个固定座、置于前框的形心位置的中心框、安装在中心框和三个固定座之间用于支撑中心框的辐板组；本发明提出的同轴系统的次镜支撑结构提高了次镜支撑组件的旋转刚度，提高了大口径相机次镜支撑组件的一阶频率；本发明增加了辐板的数量，因此提高了次镜支撑组件的轴向刚度和径向刚度，同时因为辐板为三角星形布置方式，所以没有明显增加光学系统的遮拦比，并且本发明为在圆周上均布三个支撑点的固定结构，保证了次镜支撑组件具有较高的稳定性。

技术领域

本发明涉及空间光学技术领域，特别涉及一种同轴系统的次镜支撑结构。

背景技术

目前航天相机一般设计成反射式光学系统结构，因反射式光学系统可以实现较大的系统口径，从而获得较长的焦距和较高的分辨率。反射式光学系统一般包括离轴反射系统和同轴反射系统，同轴反射系统由于其结构形式简单，因此被广泛应用；同轴反射系统中，次镜一般设计在系统的最前端，并且在入光口的中间位置，其支撑结构大多采用辐板支撑形式，即采用沿圆周均布的三根或四根辐板将次镜固定在入光口的中间位置；四辐板支撑结构相对三辐板结构支撑刚度明显提高，但由于四周通过四个位置点进行固定，系统中的残余装配及热应力更容易传递至次镜导致位置变化，因此四辐板支撑结构对次镜支撑的稳定性较差。

对于大口径的同轴光学系统，采用三辐板或四辐板的次镜支撑结构，都会产生一个共同的缺陷，即随着辐板长度增加，次镜支撑结构组件绕次镜的旋转刚度会变得越来越低，最终该旋转刚度会限制次镜支撑结构组件的一阶频率无法提高；采用将辐板加厚的方案可以提高整个组件的旋转刚度，但辐板厚度的增加会增大系统遮拦比，使系统收集能量降低，而且通过增加辐板厚度提高其旋转刚度的效率不是很高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提出了一种同轴系统的次镜支撑结构。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提出的一种同轴系统的次镜支撑结构，包括：前框、均布安装在前框上的三个固定座、置于前框的形心位置的中心框、安装在中心框和三个固定座之间用于支撑中心框的辐板组；

辐板组与中心框成三角星形布置；辐板组由多个辐板组成；中心框的形心和前框的形心重合。

优选地，每个固定座上设有两个夹角成β角用于安装辐板的凹槽。

优选地，中心框为三角形结构；中心框的三个角的位置上分别设有两个夹角成α角用于安装辐板的凹槽；α角比β角大120度。

优选地，前框为圆环形结构。

优选地，在每个固定座的一个凹槽上，设有至少10个用于安装辐板的螺纹孔；在每个固定座的一个凹槽的上下两端，分别设有至少一个用于限位辐板的销孔。

优选地，在中心框的每个凹槽上，设有至少6个用于安装辐板的螺纹孔；在中心框的每个凹槽的上下两端，分别设有至少一个用于限位辐板的销孔。

优选地，中心框上设有用于和次镜连接的次镜安装接口。

优选地，辐板组由六个辐板组成，其中两个辐板为一对；组成一对的两个辐板的一端分别安装在同一个固定座的两个凹槽内，组成一对的两个辐板的另一端分别安装在中心框的两个角上的凹槽内；

在辐板上靠近中心框的一端设有和中心框凹槽上的螺纹孔和销孔相对应的通孔；在辐板上靠近固定座的一端设有和固定座凹槽上的螺纹孔和销孔相对应的通孔；

从辐板上靠近中心框的一端到辐板上靠近固定座的一端，辐板的宽度依次递减。

优选地，辐板为厚度均匀的薄平板结构，辐板的材料的比刚度不小于2*10⁷N·m/kg，抗拉强度不小于800Mpa。

本发明能够取得以下技术效果：