临近空间望远镜次镜优化设计

摘要

根据临近空间球载望远镜高力热稳定性、高性能的要求,对其次镜组件进行优化设计。临近空间球载望远镜虽然没有火箭发射力学环境严苛,但是其独特的飞行过程受到温度变化、加速度等影响,同时由气球搭载升空,质量要求较为严格。相比于传统反射镜设计方法,采用实体优化和基结构优化相结合的方法,集成优化对镜体进行设计,引入综合评价因子优化次镜综合性能,最终次镜组件性能良好,说明优化方法有效。通过有限元仿真分析得次镜组件在重力和±3℃均匀温变工况下刚体位移小于3μm,面形精度优于λ/50,在0.02 mm装配误差下面形精度优于1 nm。次镜组件一阶频率为203.8 Hz,10 g加速度应力响应（35.4 MPa）远小于材料屈服应力。采用该方法优化可获得高力热稳定性、高性能的次镜组件。