Труба телескопа

 

1. ТРУБА ТЕЛЕСКОПА, со, держащая , пегреанее к зедвее itonbiia, связанные со срвянвком несущими цилиндрами, главное зеркало в оправе, вторичное зеркало с расгяжкдми na« - , --.. . раллельные оси трубы штанги и радиальные тяги, скодяшиеся концы которых шарнврно соединены с растяжками н с переднвмн концами штанг, a расходящиеся .конпы с°пе- . редним кольцом, о тлнчающаяся тем, т, с целью повышения качества (изображёння и точности навед шя за счб : Уменьшения весовых перемещений зерквл друг относительно друга, труба жена донолнительными ааралпёльвымв оси трубы штангами, задние ЕОШХЫ ко торых шаршфно соедзвнены с оправ( главного зеркала, и радввпьнымв тягв мн, сходящиеся - концы кото1рых tiiapHBtp но соединены с ааравсА fnasHcro зеркала , расходяпшеся - с копьцаь a свобспные концы всех шфанг соепян нены со qpeдник(%.l.. 2. Труба телескснха по а. 1 о tw , лвчаюшаяся тем, что тягв снаб жены регуляторами осевой жесзхос«в.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SUÄÄ 1012181 A

3 02 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re PERM ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТН ЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ ОВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3366188/18 10 (22) 10.12.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) В. С, Поляк ы Þ» В.:Сннкевнч (71) Ордена Трудового Красного Зщь мени центральный научно нссаедоватеаь» скнй н проектнйй институт строатеа ных металлоконструкций (53) 53.О86.ЗЗ1 (О88.8) (56) 1. Мнхельсон Н. Н. Оптн4ескне телескопы. Теория ы канс;трукцня. N„, Наука, 1976, с.. 344,рнс. 11.10.

2. Авторское свщдетельство СССР, Ж 172615, an 602 В 23/02, 1974 (црототю). (64) (57) 1, ТРУБА ТЕЛЕСКОПА, содержащая средннк, переднее н заднее кольца, связанные со cpegiaaoM несущими цилиндрами, главное зеркало в оправе, вторичное зеркало с растяжками, па ь. раллельные оси трубы штанги и радиальн6те тягй, сходящиеся концы которых шарнирно соединены с растяжками н с передними концамн штанг, а расходящиеся .конпы-с пе.-редним кольцом, о т л н ч а ю ща яс я тем, что, с целью повышения качества 1нзображення и точности наведения за счеФ меньшення весовых перемещений зеркал друг относнтепьно друга, труба снаб» жена дополннтязьнымн параллельными осн трубы штангамн, задние концы ко торых шарнирно соединены с оправой мн, сходящиеся. концы которых йарннр но соединены с оправой Хааапао зер кала, расходящнеся - с задним кольцам а свободные концы всех штанг соедн е пены со средннком.

2- Труба телескопа по и. 1, о.ъ л н ч а ю щ а я с я тем, что тяги снаб Я жены ретзляторами осевой жесткестн.

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Изобретение относится к оптическому IIp иборострое»»ию и может быть использовано при создании телескоповрВфлекторов с закрытыми трубами при повышенных требованиях к точности взаимного располо>кения главного и вторичного зеркал.

Основным требованием к трубе телеокопа является сохранение при весовой деформации трубы заданного взаимн ого 10 расположения оптических элементов, складывающихся из требований: равенства поперечных оптической оси трубы смещений главного и вторичного зеркал относительно средника; сохранение рас- 15 стояния между главным и вторичным зеркалами (равенство осевых перемеще ний зеркал относительно средника); отсутствие разворотов главного и вторичного зеркал относительно о тическо еской 20 оси трубы (относительно средника).

Известна труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее кольца, связанные со средником несущими цилиндрами, на ми на которых закреплены соответствен- 25 но главное и вторичное зеркала t 1)

Недостатками. этой трубы являются наличие разворотов зеркал и невозможность одновременного вьп»олнения равен. ства как осевых так и поперечных весовых перемещений зеркал между собой.

Известна труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее кольца, связанные со средником несутцими ци- 3 линдрами, главное зеркало в оправе, вторичное зеркало с растяжками, параллельные оси трубы штанги и радиальные тяги, сходящиеся концы которых шарнирно соединены с растяжками и с передними концами штанг, а расходятш»вся концы - с передним кольцом, Тру-. ба рассчитана преимущественно для ра боты в космических системах в условиях невесомости т е. не испьттьтвает аесо 45 вых деформаций. Тем не менее при наличии гравитационного поля эта конструкция. исключает развороты зеркал друг относительно друга, и, при соответствующем подборе жесткостей цилиндров, свя50 зывающих средник с передним и задним кольцами, может обеспечить равенство поперечных перемещений зеркал 1 21 .

Однако данная »труба не исключает развороты зеркал относительно ее оси

55 (относительно аредника) и не обеспечивает постоянства расстояния между . зеркалами при изменении ориентации трубы относительно гравитационного по>ттт, ттоск<т1тт,ку тттт »ттгт Ри;т -тттат. т т! ней цепосродстветтно блоки т >тавттот .. и вторичного зеркал..

Белью изобретения является повышение качества изобра>кения и точности наведения за счет уменьшения весовых перемещений зеркал друг относительно друга.

Поставленная цель достигается тем, что труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее котп иа, связанные со средником несущими цилиндрами, главное зеркало в оправе, вторичное зеркало с растяжками, параллельные оси трубы штанги и радиальные тяги, сходящиеся концы которых шарнирно сое»ц»иены с растяжками и с передними концами штанг, а расходящиеся концы с передним кольцом, снабжена дополнительными параллельными оси трубы штангами, задние концы которых шарнирно соединены с оправой главного зеркала, и радиальными тягами, сходяшиеся концы которых шарнирно соединены с оправой главного зеркала, расходящиеся — с задним кольцом, а свободные концы всех штанг соединены со средником.

Кроме того, тяги снабжены регуляторами осевой жесткости.

Функционально цель достигается тем, что несущие металлоконструкцтп» трубы, связывающие каждый из блоков зеркал со средником, разделены на две группы: несущие только осевые нагрузки и несу-. щие только поперечные (радиаль»»ые) нагрузки. Соответственно каждая из названных групп обеспечивает или тяп ко равенство осевых перемещений зеркал, не оказывая влияния на их поперечные перемещения, или только равенство поперечных перемещений зеркал, не. оказывая ициния на их осевые перемещения относительно сердника. Такая конструк ция позволяет выбирать жесткость эльментов каждой из этих групп независимо что дает возможность требуемого выравнивания перемещений каждого вида между собой.

На фиг. 1 изображена труба, осевой разрез; на фиг. 2 и 3 - вид А и сечение Б-Б на фиг 1; на фиг. 4 - сечение

В-В на фиг. 3; на. фиг. 5 «тяга с ре»

ryasrropoM осевой жесткости.

Труба содержит средник 1, закреплен ный на валу 2 подвижной оси телескопа, переднее 3 и заднее 4 кольца, связанные со средником соответственно несущими цилиндрами 5 и 6, главное зеркало 7 с .оправой 8, вторичное зеркало 9

3 101 2181 с четырьмя растяжками 10 рясиоложен Би} ннрях и для юстпровкя попореччоньми в двух. ортогональных радиальных го положения зеркал. сечениях. В этих же плоскостях на оди- Тяги 18 и 20 могут быть выполнепи наковых расстояниях от оптической оси в виде плоских пластин. трубы и.параллельно ей расположены g Устройство работает следующим обрачетыре штанги 11 одинаковой длины. зом (при описании работы без скобок

Один (задний ) конец каждой штанги приводятся позипии элементов закреплебезлюфтовым шарниром 12 соединен со ния главного зеркала, а в скобках - втосредником, второй- - безлюфтовым urap» рнчного); вес зеркала 7 с оправой 8 ниром 13 с внешним концом растяжек 10.10 (зеркала 9 с растяжками 10) при проПри этом все шарниры 12 (a nzegosa- извольной ориентации трубы в прострщ тельно, и все шарниры 13) располага» стве раскладывается на осевую компоются в одной плоскости, перпендикуляр- ненту, действующую вдоль оси трубы и ной оси трубы. полностью воспринимаемую штангами 14

Аналогично, оправа 8 главного зерка- !5 (1Q и поперечную компоненту, полностью ла 7 связана со средником несколькими, воспринимаемую через тяги 20 (18) и например четырьмя„параллельными оси кольца (4) и (3) несущим цилиндром 6 (5). трубы и расположенными на одинако»- . Вследствие шарнирного закрепления вых расстояниях от нее штангами 14 . тяг 20 (18) осевая компонента нагрузки одинаковой длины. соединенными без- рр не передается на цилиндры 6 (5), а -полюфтовыми шарнирами 15 и 16 соответ- перечная не воспринимается вследствие шар, ственно с оправой. 8 и со средником.. ннрного их закрепления штангамн 14(11)..

Таким образом, штанги 11 образуют Величины осевых перемещений зерка со средником 1 и растяжками 10 E9а ла 7 (9),вызываемых осевой компонен- расположенных в ортогональных пдо -кос 2S той веса, определяются исключительно тях механизма параллелограмма. Также геометрией (длиной и осевой жесткостью) для механизма параллелограмма образУют штанг 14 (11) н не зависят от месой штанги 14 со средником 1 и Р - кости цилиндров и тяг. В то же время величины вызываемых поперечной ком

Одновременно концы растяжек 10 s щй понентой, веса поперечных перемещений узлах 13 шарнирами 17 соединены c . зеркала 7 (9) определяютси исключитель концами расположенных радиально (rrep» но длиной и жесткостью несущих пилинд пендикулярно оптической оси) тяг 18, ров 6 (5) и тяг 20 (18). вторые концы которых шарнирами 19 сое- Независимость работы цилиндра 6 (5) динены с пеРедним кольцом. ОпРава 8 с тягами 20 {18) воспринимающих толь главного зеркала радиальными тягами 20 ко поперечную и не участвующих в восп35 У и шарнирами 21 на сходящихся 22 и рас- рнятнн осевой нагрузки, н штанг 14 (1Ц ходящихся 23 концах связана с задним воспрннимакнйих только осевую и не кольцом 4. КонстРУктивно шарниры 15 R участвующих в восприятии поперечной ,21 могут быть совмещены друг с другом нагрузки позволяет подбором жесткос

46

1 или расположены отдельно» как показ ° тей цилиндров и тяг. уровнять попереч . но на фиг. 3 и 4. ные, а подбором жесткостей штангРасположение средника 1 относитель осевые перемещения зеркал относительно ,но переднего и заднего:копец 3 и 4, средника. ауедтно1И д и 5 и 6 и Н ине м изма пар .р ма 45

Э

11 н 14, определяется, как и в трали- - образованного средником l, штангами ционных конструкциях, требованием про- 14 (11) и зеркалом 7 с оправой (зерка . хождения оси вращения трубы (оси ва-,лом 9, с растяжками) обеспечивает наг раллельность его сторон, образованных

При этом центр тяжести главного . зеркалами, среднику, т.е. обеспечивает зеркала с. оправой располагается на оси о отсутствие разворота зеркац относитель трубы в плоскости, проходящей через но средника и друг друга. центры шарниров 15 и 21, а пентр тя- Расположение центра тяжести зеркажести втоРичного зеРкала с РастЯжка- ла 7 с оправой (зеркала 9 с растяжка ми - в плоскости, проходЯщей чеРез ми) и плоскости шарнирных узлов 15 (131 центРы шаРниРов 13. ТЯги 18 и 20 И на равном Расстоянии от них обеспечиимеют на внешних (расходящихся) кон вает ра номерное Распределение осевой пах резьбу 23, использующуюся для соэ компоненты веса зеркала на штанги при дания преднатяга и выборки люфтов в любой ориентации трубы, тем самым

S 1012 обеспечивает одинаковое растяжениесжатие штанг, а значит и точность геометрии и точность работы механиэ» мов параллепограмма. Таким образом, при соответствующем, 1 . подборе длин и жесткостей элементов трубы предлагаемая конструкция обеспе чивает выполнение всех трех названных требований, предъявляемых к таубе телескопа» 10

Для обеспечения воаМожности тонкой доьовж жесткостей тяг до требуеiBi 6 мой для уравнивания перемещений зеркал в их состав включены элементы 24 с регулируемой жесткостью (регуляторы осевой жесткости).

Вследствие уменьшения весовых пе -.. ремещений зеркал друг относительно друга такая конструкция трубы телескопа позволяет повысить качество изображь» ния, т.е. обеспечить требуемую повыше ную разрешающую способность телеско па, а также ч очность наведения. юг.2

ВНИИПИ Заказ 2786/87 Ти р аж 809 Oeeaacsee филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектваи, 4