针对空间相机快速反射镜的工作条件和工作要求, 提出了快速反射镜的结构轻量化设计方案。以100 mm口径圆形反射镜为研究对象, 设计了利用加强筋减重的反射镜轻量化结构, 并提出了基于镜面抗弯刚度等效的等效标准圆镜厚度的计算方法; 分别设计了基于镶嵌体结构的背部三点支撑方案和背部中心支撑方案, 有限元对比分析的结果表明, 采用背部中心支撑方案可以避免镜座与反射镜之间因温度变形不协调引起的多个支撑点相互干涉, 镜面面形精度较高, 并且由于结构简单, 其摆动组件的总质量更轻; 为了进一步提高快速反射镜结构的综合性能, 同时以摆动组件的总质量及镜面面形的均方根值为优化目标, 对背部中心支撑方案下快速反射镜的主要结构参数进行了多目标优化, 优化结果显示, 加强筋的高度和镶嵌体的壁厚对结构综合性能的贡献最大; 最终优化方案下快速反射镜的摆动组件总质量仅为95.75 g, 结构的一阶谐振频率为217 Hz, 在-8 ℃温度载荷的作用下, 镜面面形的RMS为7.26 nm, 满足设计要求的同时, 反射镜实现了40.4%的轻量化率。

基于600 mm口径的某激光发射系统, 提出了一种卷帘覆盖压紧式密封方法, 卷帘采用卷曲收放结构, 通过电机驱动卷轴转动带动同步带运动, 同时利用弹性拉紧机构拉紧卷帘, 使卷帘在收放运动过程中一直保持紧贴密封平面来达到密封效果。通过理论分析与有限元建模仿真, 对其密封特性进行了分析, 得出密封平面的结构形式是影响密封性能的主要因素。通过分析比较, 选取PVC作为卷帘材料。设计的结构为密封凸起平面形式, 卷帘厚度为0.5 mm, 结构边缘带有30°倒角。对其密封特性进行有限元仿真分析, 得出卷帘中心挠度为6.269 mm。在设计指标所允许的的极限载荷下卷帘所受应力远小于材料拉伸强度, 不会破坏。满足密封要求。