4m SiC主镜硬点定位机构指标性能分析

为了保证4 m SiC主镜的位姿精度和支撑系统的刚度,根据主镜支撑系统的光学指标对六杆硬点定位机构的相关参数指标进行了分析。应用有限元方法并借助于有限元软件,对六杆硬点定位机构进行了优化设计,确定了硬点分布半径、定位夹角、轴向刚度和轴向拉压力极限。分析计算出在主镜背部半径为1 345 mm的圆周上,均匀分布六个硬点机构连接点时,单个硬点轴向刚度达到15 000 N/mm。此时,主镜支撑系统的固有频率大于等于15 Hz,满足设计要求,为后续结构的优化设计提供了依据。     

可变后掠翼驱动机构设计与CFD仿真

变后掠翼飞机可以通过改变机翼后掠角去适应不同的飞行条件,以达到最优飞行状态,但其复杂的结构与操纵系统及较大的自身质量一直为人诟病。针对这些问题,文中提出两种基于滑块摇杆的后掠翼驱动机构设计方案,分别适用于不变翼型和可变翼型后掠翼飞机。通过机构分析可以得到机翼后掠角χ与滑块位移x之间的函数关系。针对不变翼型驱动机构作用下的可变后掠翼,选取翼型NACA2412进行CFD仿真分析,通过曲面图,比较不同迎角下后掠角对机翼升力系数、阻力系数及升阻比的影响。当Ma取值0.5,迎角为定值时,升力系数、阻力系数均随机翼后掠角递减,升阻比先增后减,且在机翼后掠角40°,迎角6°处,升阻比有最大值17.6。适当增大Ma,不改变最大升阻比所对应的机翼后掠角和迎角。     

2 m级望远镜主动调节侧向支撑机构设计与优化

基于某2 m轻量化SiC主镜,设计了一种新型主动调节侧支撑机构。先分析常用的侧向支撑机构的结构形式和特点;再设计由位移促动器、柔性铰链结构和嵌入杠杆系统等部件组成的主动调节支撑机构;最后,对机构的支撑力和移动量进行有限元分析,并且搭建实验平台,对其进行刚度和调节能力测试。试验结果表明:当支撑力为562.55 N时,杠杆结构中位移促动器承受的力为97.57 N,大大降低了位移促动器的刚度、强度要求;位移促动器行程为0.065 mm,是支撑杆中的22倍,大大降低了位移促动器分辨率要求;试验测得刚度为1 225 N/mm,达到了设计要求,表明这种柔性杠杆支撑系统具有很好的工程应用能力。