Узел крепления вторичного зеркала телескопа

 

ОПйCÀНNЕ он 212693

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

1 (22) Заявлено 13,0278 (21) 2581954/18-10 (51)М. Кл.

G 02 В 23/00 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет -

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.0280 Бюллетень Мо 7

Дата опубликования описания 27.0280 (53) УДК 53 085. .,331 (088. 8) В. 3. МайсТренко, Л. 3. Дулькин, В. Д. Деревенский и В. А. Евдокимов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ВТОРИЧНОГО ЗЕРКАЛА ТЕЛЕСКОПА ц о„-с л» at + л4 гс сто

Изобретение касается оптического приборостроения и может быть исполь-. зовано, например, в космических телескопах.

Известны узлы крепления вторичного зеркала телескопа, содержащие растяжки, с помощью которых зеркало кре-, пится к корпусу трубы, или растяжки и шарнирные элементы, связывающие оправу вторичного зеркала с нижним кольцом главного зеркала (1);-

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является узел крепления, в котором вторичHoe зеркало на растяжках соединяется с 15 передним кольцом фермы телескопа и

1 штангами термокомпенсатора с помощью пластин и беэллфтовых шарниров (2) .

Этот узел крепления обеспечивает сохранение соосности и расстояния между главным и вторичным зеркалами телескопа при изменении длины трубы или ее отдельных элементов вследствие температурных воздействий. Однако, если при темпера, T) рном воздействий происходит изгиб трубы, данный узел крепления не обеспечивает сохранения соосности оптических элементов. Штанги термо2 компенсатора, закрепленного относительно переднего кольца с помощью направляющих втулок (люнетов) и пластин, нри изгибе трубы изгибаотся, вызывая в-заимное поперечное перемещение зеркал, т. е. нарушение их соосности.

Цель изобретения — уменьшение влияния изгибных температурных деформаций трубы телескопа на взаимное раеположение главного и вторичного зеркал.

Это достигается тем, что в предл женном узле крепления вторичного зеркала телескопа вторичное зеркало соединено с передним кольцом трубы . телескопа шарнирно с-ïîìoùüâ тяг-, укрепленных также шарнирно на штангах термокомпенсатора, причем тяги расположены относительно штанг термокомпенсатора под углом +, определяемым иэ выражения где л — температурное удлинение трубы вдоль образующей; л" — поперечное перемещение переднего кольца трубы вследствие ее изгиба;

717693

Формула изобретения конструктивно выбираемое расстояние между штангами термокомпенсатора и образующей трубы телескопа.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема телескопа; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 — узел

I фиг. 1; на фиг. 4 — схема для оп "рецелейия угла наклона тяг.

Вторичное -зеркало 1 при помощи растяжек 2 крепится тягами 3, соединенных с растяжками 2 шарниром 4, к переднему кольцу 5 трубы телескопа через шарниры 6 и одновременно соединяется посредством беэлюфтовых шарниров 4 со штангами 7 термокомпенсатора. При одностороннем тепловом воздействии труба телескопа изгибается за счет неодинакового удлинения противоположных по диаметру участков бОковйх йоверхиостей трубы в соответствии с величиной возникающего между ними градиента температур. Р.згиб трубы происходит

"в" Сторону менее нагретой части тру бы. При этом тяга 3, расположейная, например, с более нагретой стороны боковой поверхности, перемещает по принципу работы параллелограммного механизма за счет удлинения данной части боковой поверхности трубы шар ййрйый элемент 4 (а следовательно и вторичное зеркало) в сторону, противоположную направлению изгиба

Величина этого перемещения зависит от угла наклона тяги 3 относительно штанги 7 термокомпенсатора и подобрана так, что перемещение шарнирного элемента 4 вследствие удлййения трубы равно по величине перемещению переднего кольца 5 трубы от ее изгиба. Менее нагретая сторона боковой поверхности трубы также удлиняется. Поэтому находящаяся на данной стороне тяга 3 тоже стремится †.переместить шарнирный элемент 4,, но на меньшую величину (в соответствии с удлинением данной части поверхности трубы) и в направлении., совпадающим с направлением перемещения переднего кольца 5 от изгиба, т.е. обратно действию противоположной тяги 3. При этом вторичное зеркало перемещается на величину, равную для симметричных растяжек 2 среднеарифметическому от перемещений диаметрально расположенных шарниров 4 в сторону противоположную изгибу трубы. В результате положение вторичного зеркала остается неизменным относительно главного "зеркала ." телескопа.

Угол наклона Р тяг 3 относительно штанг 7 термбкомпенсатора вычисляется из геометрических соотношений по величине удлинения трубы и связанйой с нею величине поперечного перемещения ее переднего кольца следующим образом. Для наглядности предположим, что одна сторона боковой поверхности трубы после теплового воздействия имеет температуру

T +ьТ (образующая BC трубы на фиг. 4), а противоположная — Т- д Т.

Участок трубы с температурой Т + AТ удлиняется вдоль образующей ВС на величину д Я: При этом тяга 3, прикрепленная к переднему, кольцу, поворачиваясь, перемещает узел крепления растяжки к штанге 7 термокомпенсатора на величину Ah . Тогда, считая, что длина тяги неизменна имеем

После упрощений получаем ьЛ at +ah

- =tg%

h " а апай

Решая последнее выражение относительно угла V имеем д 2 а

w -огс\д(— - " 1, Аи 2ьаи 1 где A9 — температурное удлинение участка трубы вдоль обра зующей ВС; дП вЂ” поперечное перемещение переднего кольца трубы вследствие ее изгиба от температурногб воздействия1 — величина проекции тяги 3 на образующую трубы ВС, 4 — расстояние. между штангами 7 термокЬмпенсатора и образующей трубы ВС.

Для телескопа с диаметром трубы

105 см, выполненной из алюминиевого сплава, величина максимального удлинения (более нагретой боковой поверхности трубы) при перепаде 10 С ...".по результатам расчетов на ЭЦВМ составила 0,48 мм. При этом величина

45 перемещения вторичного зеркала относительно главного равнялась 0,2 мм (допускаемое перемещение 0,05 мм). .Угол наклона тяг Ч, при котором это перемещение полностью компенсируется (с точностью О, 006 мм) составляет 39 48.

Применение предложенного узла крепления вторичного зеркала позволяет снизить вес конструкции трубы за счет изготовления ее из дегких алюминиевых сплавов, вместо обычно применяемых тяжелых и дорогостоящих металлов с минимальным значением коэффициента линейного теплового расширения..

Р

Узел крепления вторичного зеркала

65 телескопа, содержащий растяжки, без717693 где ahпринятые дь ьй +аЬ

2 2

w=arctg(е апре 1

I фиа5

Составитель В. Ванторин

Редактор A Шмелькин Текред М.Петко Корректор М. Пожо

Заказ 9839/63 Тираж 569 Подписное

ЦНИИПИ Государсгвеиного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 люфтовые шарнирные элементы и штанги термокомпенсатора, о т л и ч а ю "- " щ и и с. я тем, что, с целью уменьшения влияния изгибных температурных деформаций трубы телескопа на взаимное расположение главного и вторичного зеркал, вторичное зеркало соединено с передним кольцом трубы телескопа шарнирно с помощью тяг,. укрепленных также шарнирно на штангах термокомпенсатора, причем тяги распо- 1О ложены относительно штанг термокомпенсатора под углом g определяеййй из выражения поперечное перемещение переднего кольца трубы вследствие ее изгиба

- температурное удлинение трубы вдоль обраэукицей — конструктивно выбиваемое раасто-яние между штайгаии термекомненсатора и обраэувщей трубы телескопа.

Источники информации, во внимание при экспертизе

1. Еойпер Д. Телескопы . М., ИЛ, 1967, фото 1-УП.

2. Авторское свидетельство СССР

9 172515,," кл. G 02 В 23/ОО 1МЪ ,(прототип) .