空间光学遥感器变形镜消热结构设计

摘要

空间光学遥感器用变形镜可以校正光学系统像差,具有广泛的应用前景。由于空间光学遥感器所处空间环境恶劣,并需经受发射冲击振动等力学环境,因此空间光学遥感器变形镜需满足微重力变形,热环境变化,冲击振动等方面要求;同时,由于变形镜促动器较多,结构非静定,由于变形镜各部分材料线胀系数(CTE)不匹配,在热环境变化条件下热变形严重。本文研究了促动器数量为25,口径为Φ200 mm的空间光学遥感器变形镜,提出了一种消热柔性结构取代原有殷钢材料的柔性结构,通过同材料过渡和柔性结构消除不同材料间热胀影响,并对该结构进行优化设计。设计结果表明该设计在温度变化±8℃工况下,镜面变形PV/RMS为47.26 nm/9.31 nm面形提高约17.8%,柔性结构质量减少约58.5%。微重力变形PV/RMS为20.56 nm/3.50 nm,满足微重力变形要求;一阶频率为1832 Hz,动态性能满足设计要求。消热结构工艺合理,满足空间变形镜设计要求。