Φ3m光學遙感器空間環(huán)境模擬室與無油真空系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
2013-02-22 王 爽 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
Φ3m光學遙感器空間環(huán)境模擬室與無油真空系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
王 爽 劉立杰
(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)
摘要：光學遙感器在空間運行軌道的環(huán)境壓力范圍為1×10-4～1×10-11 Pa, 光學遙感器的組件、涂層、材料、調(diào)焦機構等都要滿足高真空與極高真空的要求,并應在模擬空間環(huán)境的地面試驗設備中做各種檢驗性試驗和可靠性試驗，檢驗光學遙感器結構設計、熱控設計以及測試其光學性能。
本文針對空間光學遙感器分系統(tǒng)在地面進行熱真空、熱平衡、熱光學的試驗需求，設計并制造了臥式圓筒體,內(nèi)徑為Φ3 m、直段長為5 m 的空間環(huán)境模擬試驗設備。本文詳細介紹了真空室重要部件真空容器壁厚、橢圓形封頭壁厚、加強圈慣性和尺寸、通光口徑Φ1 m 平行管及大門法蘭設計與校核;有限元法分析外壓、自重以及外界載荷三者作用下容器應力與應變分布情況，判斷容器失穩(wěn)的可能，確定采取補強的措施;電動懸掛鉸鏈側開式大門運行機構設計;振動隔離措施以及無油抽真空系統(tǒng)設計等。
設備測試結果表明：室溫極限壓力小于1.0×10-5 Pa,工作真空度優(yōu)于1.3×10-3 Pa，總漏率為1.0×10-7 Pam3/s，隔振后豎直和水平向固有頻率不大于1.1 Hz。QME 200 四極質譜儀殘余氣體質譜和熱電型石英晶體微量天平(TQCM)污染量等實時監(jiān)測結果表明，設備滿足光學遙感器在地面進行空間環(huán)境模擬試驗的要求。
