中型主镜的柔性半运动学支撑

摘要

针对中型反射镜提出了一种柔性半运动学支撑方式,以便简化主镜的支撑结构,降低安装应力对主镜的影响,以及提高主镜支撑对温度变化的适应性.对比小口径主镜的刚性半运动学支撑,详细阐述了柔性半运动学支撑的特点和优势.运用该原理对一口径为710 mm的主反射镜的支撑进行了设计、分析、和检测,其中反射镜的轴向采用6点带有柔性细杆的Whiffletree支撑,径向采用带有柔性环的中心轴支撑.然后,利用有限元方法进行了详细的结构优化设计.最后,利用4D干涉仪对主镜竖直和水平两个工况进行了检测.检测结果显示:反射镜的支撑面形与加工面形误差分别为8.7 nm和8.4 nm,与有限元分析结果基本吻合,验证了文中有限元建模和分析方法的合理性.提出的柔性半运动学支撑很好地保证了主镜面形精度,综合性能良好,达到了设计预期,为中型主镜的支撑设计提供了重要的参考.