红外与激光工程, 2020, 49 (6): 20190390, 网络出版: 2020-09-21 复制并引用该论文  本文已被引 1 次  被引通知

图 & 表

图 1. 主镜轻量化结构

Fig. 1. Lightweight structure of scanning mirror

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图 2. 柔性支撑结构图

Fig. 2. Flexible support structure

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图 3. 主镜室结构图

Fig. 3. Room structure of main mirror

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图 4. 摆动部件结构图

Fig. 4. Structure of swing part

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图 5. 模拟反射镜加工面型图

Fig. 5. Simulated mirror processing surface pattern

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表 1常用空间相机反射镜材料属性表

Table1. Performance parameters of common space camera mirror material

Mirror material Density ρ/g·cm−3 Elastic modulus, E/GPa Expansion coefficient/K Conductivity, λ /W·m−1·K−1 Beryllium 1.85 287 11.3×10−6 216 AlBe alloy 2.1 190 13.9×10−6 212 CeSiC 3.04 330 2.4×10−6 170 Zerodure 2.53 92 −0.09×10−6 1.6 ULE 2.21 67 0.015×10−6 1.3

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表 2空间光学系统常用轻质材料属性表

Table2. Performance parameters of common space optical system lightweight material

Flexible structure material Density ρ/g·cm−3 Elastic modulu, E/GPa Expansion coefficient /K Specific stiffness, E/ρ/m3 Aluminum alloy 2.7 68 22.5×10−6 − AlBe alloy 2.1 190 13.9×10−6 9.5×10−6 Titanium 4.4 106.8 8.8×10−6 2.53 CeSiC 3.04 330 2.4×10−6 − Al-Si/20SiLp 2.8 100 16×10−6 3.3×10−6 Al-Si/65SiLp 2.96 180 8.0×10−6 6.0×10−6

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表 3全口径范围内三向重力与15 ℃温度变化引起的主镜面形误差

Table3. Errors of main mirror surface with 15 ℃ temperature change and three-dimensional gravity in a full-aperture range

Forces GX+△T15 ℃ GY+△T15 ℃ GZ+△T15 ℃ RMS/nm 14.77 17.04 14.16

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表 4主镜组件前三阶自然频率

Table4. The first three order natural frequency of primary mirror part

Modal Frequency/Hz First order 299 Second order 300 Third order 387

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表 5摆动部件在约束状态下的模态分析结果

Table5. Modal analysis result of swing part in the constrainted condition

Modal First order Second order Third order Frequency of swing part/Hz 122 284 287

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表 6全口径范围内三向重力与15 ℃温度变化引起的主镜、次镜面形误差

Table6. Errors of main mirror and second mirror surface with 15 ℃ temperature change and three-dimensional gravity in a full-aperture range

Forces GX+△T15 ℃ GY+△T15 ℃ GZ+△T15 ℃ RMS of the main mirror/nm 16.02 18.66 16.02 RMS of the second mirror/nm 16.42 13.44 18.09

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表 7摆动部件第一次力学试验结果

Table7. First time mechanical test results of slewing part

Direction X Y Z Fn/Hz 118 280 282

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表 8摆动部件力学试验结果

Table8. Mechanical test results of slewing part

Direction X Y Z Fn/Hz 118 277.8 278.2

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翟岩, 姜会林, 梅贵, 江帆. 大口径空间红外相机铍铝合金反射镜组件材料选择与设计[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190390. Zhai Yan, Jiang Huilin, Mei Gui, Jiang Fan. Material selection and design of beryllium-aluminum alloy mirror assembly for large-diameter space infrared camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(6): 20190390.