大尺寸龙骨式无扰性遮光罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于空间光学遥感技术领域，涉及一种大尺寸龙骨式无扰性遮光罩。
【背景技术】
[0002]遮光罩是空间光学遥感器的重要组成部分，其主要作用为减少外界杂散光对遥感器成像质量的影响。合理地设置遮光罩是进行杂散光抑制的首要措施，它既能直接遮挡部分地气光和其他杂光进入遥感器镜头，又可利用其表面材料特性和遮光罩内部设置的光阑对已进入遮光罩的杂散光进行吸收，从而提高遥感器的信噪比。
[0003]目前，大型空间光学遥感器遮光罩大多采用密度较小的碳纤维复合材料，结构形式通常为一体成型的桶状结构，遮光罩底端设有环形接口，通过环形接口实现与光学镜头主体结构的刚性连接。这种结构有以下几个缺点:
[0004]I)成型难度大。采用碳纤维复合材料的结构件，一般通过模具成型，大型空间光学遥感器遮光罩体积大，结构复杂，如采用桶状结构，需制作整体模具，模具的设计、加工存在较大难度，且由于遮光罩属于薄壁结构件，脱模后易变形，尺寸精度难以满足要求。
[0005]2)成本高。桶状结构的遮光罩要实现一体成型，需制作整体模具，由于遮光罩结构复杂，其整体模具结构必然也很复杂，模具的设计、加工成本会十分高昂，甚至会高于遮光罩本身的成本。
[0006]3)加工周期长。遮光罩的加工周期分为两个阶段，一是模具的加工周期，二是遮光罩本身的加工周期，模具越复杂，其加工周期越长，整个遮光罩的加工周期也就越长。
[0007]4)容易对镜头产生扰动。与金属结构件相比，碳纤维复合材料结构件的尺寸精度相对较差，且吸湿后容易变形，采用刚性的环形接口与光学镜头主体结构连接，很容易将不平度及自身变形传递到光学镜头上，使光学元件产生相对位移，从而影响相机的成像质量。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种大尺寸龙骨式无扰性遮光卓，该遮光卓成型谷易、成本低廉、无扰动性。
[0009]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0010]大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，该遮光罩包括:前遮光罩、侧蒙皮、龙骨和柔性支座；前遮光罩安装在龙骨的上表面;侧蒙皮安装在龙骨的侧表面;柔性支座安装在龙骨四角的底端。
[0011]本发明的有益效果是:本发明采用龙骨式结构替代桶状结构，解决了大尺寸遮光罩模具加工困难、成本高的问题，桶状结构需要制作整体模具，龙骨式结构只需要制作蒙皮基板和方管的模具，制作工艺性优于整体模具，从而使遮光罩的加工工艺简化，成本降低；采用柔性支座替代刚性环形接口，解决了遮光罩对光学镜头的扰动问题，柔性支座通过自身变形吸收了遮光罩加工误差及变形带来的装配应力，从而保证了光学镜头的稳定性，提高了成像质量。
【附图说明】
[0012]图1本发明大尺寸龙骨式无扰遮光罩结构示意图。
[0013]图2本发明前遮光罩示意图。
[0014]图3本发明侧蒙皮示意图。
[0015]图4本发明龙骨示意图。
[0016]图5本发明方管主视图和剖视图。
[0017]图6本发明柔性支座示意图。
[0018]图中:1、前遮光罩，2、侧蒙皮，3、龙骨，4、柔性支座，5、前遮光罩蒙皮，6、前遮光罩光阑，7、前遮光罩法兰，8、蒙皮基板，9、光阑，1、加强筋，11、方管，12、角连接，13、托板螺母和14、纵向卸载槽。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0020]如图1所示，大尺寸龙骨式无扰遮光罩包括有前遮光罩1、侧蒙皮2、龙骨3和柔性支座4。
[0021 ] 如图2所不，前遮光罩I由前遮光罩蒙皮5、前遮光罩光阑6和前遮光罩法兰7组成，前遮光罩光阑6和前遮光罩法兰7通过胶接、铆接等方式固定在前遮光罩蒙皮5上，前遮光罩I通过前遮光罩法兰7固定在龙骨3上。
[0022]如图3所示，侧蒙皮2由蒙皮基板8、光阑9和加强筋10组成，光阑9、加强筋10通过胶接、铆接等方式固定在蒙皮基板8上，每两个光阑9间都安装多个与光阑9垂直的加强筋10。
[0023]如图4所示，龙骨3为由方管11和角连接12组成的六面体，方管11与角连接12通过胶接和销钉连接的方式连接在一起，胶接方式为套接。如图5所示，方管11内壁镶嵌有托板螺母13，用于安装前遮光罩I及侧蒙皮2。
[0024]如图6所示，柔性支座4含有纵向卸载槽14。
[0025]前遮光罩I采用碳纤维复合材料T700制成。侧蒙皮2采用碳纤维复合材料T700制成。龙骨3中的方管11采用碳纤维复合材料M40J制成，角连接12采用钛合金TC4制成。柔性支座4采用钛合金TC4制成。
[0026]8个角连接12与方管11套接的部分要求喷砂处理。4个柔性支座4的高度要求一致。
【主权项】
1.大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，该遮光罩包括:前遮光罩、侧蒙皮、龙骨和柔性支座;所述前遮光罩安装在龙骨的上表面;所述侧蒙皮安装在龙骨的侧表面;所述柔性支座安装在龙骨四角的底端。2.根据权利要求1所述的大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，所述前遮光罩包括:前遮光罩蒙皮、前遮光罩光阑和前遮光罩法兰;所述前遮光罩蒙皮安装多个平行的前遮光罩光阑，固定在前遮光罩法兰上，通过前遮光罩法兰固定在龙骨的上表面。3.根据权利要求1所述的大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，所述侧蒙皮包括:蒙皮基板、光阑和加强筋;所述蒙皮基板安装多个平行的光阑，每两个光阑间都安装多个与光阑垂直的加强筋。4.根据权利要求1所述的大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，所述龙骨为方管和角连接组成的六面体。5.根据权利要求4所述的大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，所述龙骨上设有托板螺母。6.根据权利要求4所述的大尺寸龙骨式无扰性遮光罩，其特征在于，所述柔性支座上设有纵向卸载槽。
【专利摘要】大尺寸龙骨式无扰性遮光罩属于空间光学遥感技术领域，该遮光罩包括：前遮光罩、侧蒙皮、龙骨和柔性支座；前遮光罩安装在龙骨的上表面；侧蒙皮安装在龙骨的侧表面；柔性支座安装在龙骨四角的底端。本发明采用龙骨式结构替代桶状结构，解决了大尺寸遮光罩模具加工困难、成本高的问题，桶状结构需要制作整体模具，龙骨式结构只需要制作蒙皮基板和方管的模具，制作工艺性优于整体模具，从而使遮光罩的加工工艺简化，成本降低；采用柔性支座替代刚性环形接口，解决了遮光罩对光学镜头的扰动问题，柔性支座通过自身变形吸收了遮光罩加工误差及变形带来的装配应力，从而保证了光学镜头的稳定性，提高了成像质量。
【IPC分类】G01D11/00
【公开号】CN105606142
【申请号】CN201510939653
【发明人】杨利伟, 董得义, 徐宏, 樊延超, 庞新源
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月16日