КРУПНОГАБАРИТНОЕ ОБЛЕГЧЕННОЕ ЗЕРКАЛО КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности, к космическому телескопостроению, и может быть использована при разработке и изготовлении крупногабаритной оптики космического базирования.
Известно облегченное оптическое зеркало 1, выполненное в виде монолитного блока с отражающей рабочей и тыльной поверхностями и облегчающими отверстиями, выполненными регулярно со стороны тыльной поверхности с осями, параллельными оптической оси зеркала. Однако, это
техническое решение имеет недостатки: недостаточная жесткость зеркала ввиду отсутствия сплошной тыльной поверхности, а также чрезвычайная сложность обработки внутренней сотовой структуры и невозможность получения равнотолщинности стенок ребер между сотами, что влияет на равномерность распределения массы по объему зеркала.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемой полезной модели является крупногабаритное облегченное зеркало космического телескопа 2 . Зеркало представляет собой монолитный блок с центральным отверстием и отражающей рабочей и тыльной поверхностями, в последней из которых выполнены облегчающие отверстия с осями
параллельными оптической оси зеркала. Зеркало снабжено тонкой пластиной, неразъемно соединенной с тыльной стороной монолитного блока. Однако, и это техническое решение имеет недостатки, главными из которых являются: недостаточная жесткость конструкции при горизонтальном положении
оптической оси зеркала, а также чрезвычайная сложность обработки внутренней сотовой структуры.
Задачей предлагаемой полезной модели является увеличение жесткостных характеристик зеркала при горизонтальном положении его оптической оси, упрощение технологии изготовления с сохранением высокой степени облегчения крупногабаритного зеркала телескопа.
Для решения поставленной задачипредлагается
крупногабаритное облегченное зеркало космического телескопа, которое как и прототип, выполнено в виде монолитного блока с отражающей рабочей и тыльной поверхностями и облегчающими отверстиями. Особенностью предлагаемого крупногабаритного облегченного зеркала, отличающей его от известного устройства 2, является то, что тыльная поверхность выполнена с профилем, который соответствует профилю отражающей рабочей поверхности, а облегчающие отверстия выполнены в виде многоступенчатых отверстий или пазов, равномерно размещенных, при этом их оси расположены в плоскости, проходящей через центр масс зеркала перпендикулярно оптической оси зеркала.
su%&/S/& J
2 Выполнение задачи, поставленной при создании предлагаемой
полезной модели, стало возможно благодаря следующему.
Высокая степень жесткости в предлагаемом зеркале достигается за счет выполнения тыльной поверхности с профилем, который соответствует профилю отражающей рабочей поверхности или близким ему, а высокая степень облегчения за счет выполнения отверстий в виде многоступенчатых отверстий или пазов. Высокая степень жесткости при горизонтальном положении оптической оси в предлагаемом зеркале достигается за счет получения сплошной рабочей и тыльной поверхностей, за счет образования плоскости симметрии относительно рабочей и тыльной поверхностей, проходящей через центр масс перпендикулярно оптической оси, а также одинаковых сечений ребер между облегчающими отверстиями. Упрощение технологии изготовления предлагаемого зеркала достигается за счет того, что зеркало выполнено в виде монолитного блока с предлагаемой формой и таким размещением облегчающих отверстий, а также отсутствием пластин с
тыльной стороны зеркала.
Изображенное на фиг. 1 и 2 крупногабаритное облегченное зеркало космического телескопа состоит из монолитного блока 1 с рабочей зеркальной поверхностью 2 и тыльной поверхностью 3, из отверстий 4, равномерно размещенных на поверхности 5. Отверстия 4 выполнены в виде многоступенчатых отверстий или пазов. Оси этих отверстий находятся в плоскости, проходящей через центр масс перпендикулярно оптической оси
c#/ //Jj
3 друг друга могут выполнять двойную функцию: облегчения зеркала и
установки в них опор крепления зеркала. Предлагаемая конструкция зеркала имеет оси симметрии по двум координатам, что очень важно при изготовлении и работе зеркала в горизонтальном положении оптической оси. Количество отверстий и их размеры, а также размеры ребер между отверстиями в их узком сечении зависят от размеров зеркала. Таким образом, выполнение крупногабаритного зеркала предлагаемой конструкции позволяет добиться значительного повышения жесткости и высокой степени облегчения , а также резко снизить трудоемкость изготовления. Проведенные расчеты и математическое моделирование предлагаемой конструкции зеркала подтвердили высокую жесткость конструкции при применяемом облегчении.
4