反射镜柔性支撑结构

本发明涉及空间光学，具体提供一种反射镜柔性支撑结构。

背景技术：

1、在光电仪器中，反射镜扮演着至关重要的角色，它直接影响到整个光电系统的成像质量。在光电仪器中反射镜需要具有较强的抵抗外界动态干扰能力，防止因外力作用导致反射镜位置偏移或变形。反射镜抵抗外界动态干扰的能力主要依赖于固定支撑结构，固定支撑结构在对反射镜进行有效定位的基础上，需要能够减少外界对反射镜的干扰以及对反射镜面形的影响。

2、反射镜的固定支撑方式直接影响反射镜自身的镜面rms值，进而影响整个系统的波像差，也就影响了系统成像能力。反射镜的固定支撑需要具有一定柔性，避免在重力变化、温度变化或反射镜安装过程反射镜的面形受到影响。

3、而现有技术中的反射镜的固体支撑结构一般采用中心轴支撑、背部单点或多点支撑、周边支撑和组合支撑等方式，反射镜粘接后环境适应能力差，缺少柔性，当受到重力、温度等因素影响时，容易产生集中应力，导致面形发生变化，影响整个系统的成像能力。

技术实现思路

1、本发明为解决上述问题，提供了一种适用于中小口径反射镜的柔性支撑结构，对反射镜进行柔性支撑，有效保证反射镜的面形精度在重力卸载、温度变化和安装面存在不平度等工况下，仍可以充分满足空间光学遥感器的设计要求。

2、本发明提供的反射镜柔性支撑结构，包括：柔性支撑架和柔性臂；

3、柔性支撑架为圆环状结构，沿柔性支撑架的圆周方向设有多个条状的缝隙，沿缝隙设有多个圆角结构，用于减小应力集中；

4、缝隙将柔性支撑架分隔成内刚性环和外刚性环，内刚性环用于与反射镜连接；相邻缝隙交错搭接，在交错搭接位置，内刚性环和外刚性环通过柔性臂连接，柔性臂垂直于柔性支撑架的直径；

5、柔性支撑架采用与反射镜的热膨胀系数相同的材料。

6、优选的，柔性支撑架上还均匀设有至少3个安装沉孔，用于将柔性支撑架安装至工作位置。

7、优选的，沿柔性支撑架的圆周方向均匀设有3个柔性臂。

8、优选的，每个缝隙对应的圆心角均为154度。

9、优选的，每个柔性臂相对于柔性支撑架圆心的径向距离均相等。

10、优选的，每个缝隙的两端均设有一个圆角结构。

11、优选的，每个缝隙的中间位置设有一个圆角结构，该圆角结构将缝隙分隔成的两部分相对于柔性支撑架圆心的径向距离不同。

12、与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：

13、本发明通过柔性支撑架对反射镜进行支撑，并设置具有变形余量的柔性臂，可以避免反射镜的面形在重力卸载、温度变化和安装面存在不平度等主要工况下发生变化；此外，本发明分利用了材料空间，极大压缩了柔性支撑架的径向宽度，具有结构尺寸小、重量轻、加工工艺简单等优点，在空间尺寸要求严苛的设计场景中，能够在保证反射镜组件具有较高的模态基频，可以充分满足空间光学遥感器的常规设计要求。

技术特征：

1.一种反射镜柔性支撑结构，其特征在于，包括：柔性支撑架和柔性臂；

2.如权利要求1所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，所述柔性支撑架上还均匀设有至少3个安装沉孔，用于将所述柔性支撑架安装至工作位置。

3.如权利要求1所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，沿所述柔性支撑架的圆周方向均匀设有3个所述柔性臂。

4.如权利要求3所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，每个所述缝隙对应的圆心角均为154度。

5.如权利要求1所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，每个所述柔性臂相对于所述柔性支撑架圆心的径向距离均相等。

6.如权利要求1所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，每个所述缝隙的两端均设有一个所述圆角结构。

7.如权利要求1或6所述的反射镜柔性支撑结构，其特征在于，每个所述缝隙的中间位置设有一个所述圆角结构，该圆角结构将所述缝隙分隔成的两部分相对于所述柔性支撑架圆心的径向距离不同。

技术总结
本发明涉及空间光学技术领域，具体提供一种反射镜柔性支撑结构，包括：柔性支撑架和柔性臂，柔性支撑架包含外刚性环、内刚性环，反射镜与内刚性环相连，外刚性环用于安装反射镜组件；柔性支撑架采用与反射镜材料的热膨胀系数相同的殷钢材料，沿柔性支撑架的圆周方向设有多个条状的柔性臂，柔性臂与内刚性环和外刚性环等间距，在柔性臂的两端分别连接了内刚性环和外刚性环，并通过多处圆角减少应力集中。本发明通过充分利用径向空间的柔性臂的设计在给予反射镜有效支撑的同时，避免反射镜的面形在重力卸载、安装面不平带来安装应力和温度变化等工况下发生变化，有效保障了空间光学遥感器的成像质量，具有结构加工方便，集成度高的优点。

技术研发人员：林冠宇,朱俊青,张子辉
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24