Brevet FR2503387A1 — publié le 19821008

L'invention concerne la liaison entre une pièce optique et un support situé à distance de cette pièce. L'invention-vise en particulier à résoudre les problèmes que pose le maintien du miroir d'un télescope embarqué à bord d'un satellite. Le montage d'un télescope à bord d'un satellite pose des problèmes en raison des gradients de température et des contraintes auxquelles l'appareil sera soumis en service, les éléments optiques étant sensibles aux dilatations et aux contraintes. On a déjà préconisé de résoudre ces problèmes en utilisant des lames flexibles comme intermédiaires de liaison entre la pièce optique et le support, par exemple entre la monture du miroir et un barillet dans lequel est placée la monture. De tels dispositifs sont décrits notamment dans une publication conjointe du KITT PEAK NATIONAL OBSERVATORY et de l'Université de l'Arizona (juillet 1968) intitulée "Support and Testing of Large Astronomical Mirrors" ainsi que dans un article intitulé "Structural Design for Large Space Telescopes" publié par la NASA à la suite d'une conférence tenue du 29 avril au ler mai 1969. On peut également citer, à titre d'information, l'article intitulé "LST Phase a study", volume 3 "Design Analysis and trade studies", de OPTICAL SYSTEMS DIVISION de KOLLSMAN INSTRUMENT CORPORATION (rapport final du 8 janvier 1973). La présente invention fait également appel à l'utilisation de lames flexibles. Selon l'invention, le dispositif de liaison comprend une première lame flexible qui est fixée rigidement au support et qui s'étend suivant un axe Z'Z en direction de la pièce optique, au moins une pièce solidaire de la lame flexible et dans laquelle sont encastrées une extrémité de chacune de deux lames flexibles croisées qui s'étendent dans deux plans sécants dont l'intersection est parallèle à un axe Y'Y, au moins une pièce solidaire de la pièce optique et dans laquelle sont encastrées 2 2503387 une extrémité de chacune de deux autres lames flexibles croisées qui s'étendent dans deux plans sécants dont l'intersection est parallèle à l'axe XIX, les axes X'X, Y'Y et Z'Z étant disposés suivant les trois directionsd'un trièdre trirectangle, et une pièce intermédiaire dans laquelle sont encastrées les autres extrémités des deux lames de chaque couple. Les plans sécants font entre eux un angle qui peut être de 90 mais qui peut aussi être différent de 90 . Les pièces auxquelles sont fixées les lames flexibles sont des blocs constitués de préférence par un oX.plusieurs parallélépipèdes: elles sont donc faciles à usiner. Les lames flexibles s'étendent dans des plans comme cela a été indiqué mais leur forme dans le plan est choisie à volonté. En particulier lorsqu'il s'agit de plans sécants, les formes sont étudiées pour que les lames ne se rencontrent pas elles sont donc croisées. On décrira ci-après un montage conforme à la présente invention, en référence aux figures du dessin joint sur lequel - la figure 1 est un schéma d'une pièce optique et de sonsupport; - la figure 2 est une perspective schématique d'un dispositif de liaison conforme à l'invention entre la pièce et le support, et _ la figure 3 est une vue schématique d'un couple de deux lames croisées. Dans l'exemple représenté, la pièce optique est un miroir 1 de centre C qui s'étend dans un plan OX, OY. Ce miroir est monté dans un barillet 2. La liaison entre le miroir et le barillet est assurée par plusieurs dispositifs de liaison répartis sur la périphérie du miroir. On ne décrira que l'un de-ces dispositifs de liaison, les autres dispositifs étant identiques. Ce dispositif de liaison comprend une lame flexible plane 3 qui est fixée à une extrémité 3a au barillet. A l'autre extrémité 3b de la lame sont fixées deux pièces 4 par exemple en forme de T, dont la fonction sera expliquée plus loin. La lame 3 s'étend en direction de la bordure du miroir suivant l'axe OZ. Sur la figure 1, on n'a pas représenté les pièces 4 mais ces pièces sont visibles, comme le reste du dispositif, sur la figure 2. Le dispositif comprend, outre la lame 3 et les pièces 4, une pièce 5 qui est disposée entre les pièces 4 et qui est fixée à la monture du miroir. Cette pièce 5 a par exemple une forme de L. Le dispositif comprend encore une pièce 6, de forme sensiblement parallélèpipèdique. Les pièces 4 et 5 présentent des faces en vis à vis de faces correspondantes de la pièce 6 comme on le voit sur la figure 2. Ces faces sont de préférence planes. Les faces en vis à vis sont reliées par des couples de lames croisées. Les deux lames croisées de chaque couple sont disposées dans deux plans sécants et, sur la figure 2, on n'a pas représenté les lames mais les plans sécants dans lesquels elles se trouvent. On voit sur la figure que chaque pièce 4 est reliée à la pièce 6 par deux lames dont les plans sécants 7 et 8 ont une intersection 9 disposée suivant l'axe OY tandis que les pièces 5 et 6 sont reliées par des lames croisées qui se trouvent dans des plans sécants 10 et 11 dont l'intersection 12 est disposée suivant l'axe OX. La figure 3 montre pour l'exemple un couple de deux lames croisées L et L' dont les extrémités sont fixées respectivement à deux plans parallèles F1, F2: ceci constitue un exemple de montage de deux lames croisées entre les pièces 5 et 6 et sur la figure 3 on a représenté les lames sans représen- ter les plans alors que sur la figure 2 on a représenté les plans sans représenter les lames. Les lames flexibles ont des faces planes mais elles ont des formes quelconques. Dans le cas d'une rotation autour de OX ce sont les lames 10 et 11 qui entrent en jeu tandis que pour une rotation autour de OY ce sont les lames 7 et 8 qui entrent en jeu. L'intersection 12 n'est pas nécessairement disposée selon OX mais elle doit être parallèle à OX. De même, l'intersection 9 n'est pas nécessairement disposée selon OY mais elle doit être parallèle à OY. Chaque couple de lames croisées peut être unique ou peut être accompagné d'un ou plusieurs autres couples disposés de façon similaire. Dans le cas représenté, il y a deux pièces 4 et deux couples de lames croisées entre la lame et la pièce 6. En variante, la pièce 4 pourrait être unique et l'on aurait par exemple deux couples de lames croisées entre deux pièces -5 et la pièce 6. D'autres dispositions sont également prévues dans le cadre de l'invention. Une liaison conforme à l'invention présente une stabilité parfaite car elle ne comporte aucune pièce de friction ni aucun jeu. Elle permet d'assurer la tenue mécanique de la pièce optique aux vibrations et aux chocs lors du lancement du satellite et elle permet d'accepter les déformations du barillet sans que les efforts induits dans la pièce optique ne la déforment. 2503387 REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison entre une pièce optique et un support de cette pièce placé à distance, caractérisé en ce qu'il comprend une première lame flexible qui est fixée rigidement au support et qui s'étend suivant un axe Z'Z en direction de la pièce optique, au moins une pièce solidaire de la lame flexible et dans laquelle sont encastrées une extrémité de chacune de deux lames flexibles croisées qui s'étendent dans deux plans sécants dont l'intersection est parallèle à un axe Y'Y, au moins une pièce solidaire de la pièce optique et dans laquelle sont encastrées une extrémité de chacune de deux autres lames flexibles croisées qui s'étendent dans deux plans sécants dont l'intersection est parallèle à un axe X'X, les autres extrémités de ces deux lames étant encastrées, les axes X'X, Y'Y et Z'Z étant disposés suivant les trois directions d'un trièdre trirectangle, et une pièce intermédiaire dans laquelle sont encastrées les autres extrémités des deux lames de chaque couple. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des lames des couples sont encastrées dans des faces planes desdites pièces. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce fixée à la lame flexible et la pièce fixée au miroir sont situées en vis à vis de la pièce intermédiaire. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce solidaire du miroir est encastrée entre deux pièces solidaires de la lame flexible ou vice versa. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire est un bloc de forme générale parallélèpipèdique. 6. Application d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 au montage d'un miroir ou autre pièce optique s'étendant dans un plan parallèle à X'X, Y'Y, la direction Z'Z étant tangente à la pièce optique.