Труба телескопа

СОЮЗ СОВЕТСНИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК В 2 ОПИ БРЕТ НИЕ И Н АВТОРСКОМ ЬСТВУ(71) Ордена Трудового Красного Заьменн центральный научно Исследовательскнй н проектнйй институт стронтеьных металлоконструкций(86) 1, Мнхельсон Н. Н. Оптическиетелескопы. Теория н каиструкцнн. М.,фНаукаф, 1976, с 344,рнс. 11.10.2. Авторское свидетельство СССР(84) (87) 1, ТРУБА ТЕЛЕСКОПА, со-,держашансреаннк, переднее н заднеекольца, связанные со сренником несущимицилиндрами, главное зеркало в оправе,вторичное зеркало с растяжками,(21 (22 (46 раллельные оси т тягй сходящиеся соединены с работ намиштанг, а ра редним кольцом, что, с целью по раження н точн меньшення вес кал друг относи жена дополните осн трубы штан торых шарнирно главного зер мн, сходящиеся. но соединены скала, расходнщн а свободные концы всех штанг ссадиепены со средннком.2. Труба телескопа по и; 1, о.ъ ца личающажены ретзшп н с н тем, что тяги снаб Яорами осевой жесткости. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ рубы штанги и радиальные концы которых шарнирно яжками и с передними консходящиеся.концы-с пе- .о т ли ч а ю щаяся тем, вышенвн качества НзобОсти наведения за счет Овых перемещений збрфд тепьно друга, труба снаб 3 ьными параллепьными гамп, задние концы ко соединены с оправойттконцы которых шарнир оправой аапн о зересн с задинм кольцам: аИзобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании телескоповрВфлекторов с закрытыми трубами приповышенных требованиях к точностивзаимного располокения главного и вторичного зеркал.Основным требованием к трубе телеокопа является сохранение при весовойдеформации трубы заданного взаимн ого 10расположения оптических элементов,складывающихся из требований: равенства поперечных оптической оси трубысмещений главного и вторичного зеркалотноситепьно средкика сохранение рас 15стояния между главным и вторичнымзеркалами (равенство осевых перемещений зеркал относительно средника); отсутствие разворотов главного и вторич"ного зеркал относитепьно оцтическоеской 20оси трубы (относительно средника),Известна труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее кольца,связанные со средником несущими цилиндрами, нами на которых закреплены соответствен. 25но главное и вторичное зеркала 11Недостатками. этой трубы являютсяналичие разворотов зеркал и невозможность одновременного выполнения равенства как осевых так и поперечных весовых перемещений зеркал между собой.Известна труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее кольца,связанные со средником несущими щлиндрами, главное зеркало в оправе,вторичное зеркало с растяжками, параллельные оси трубы штанги и радиальные тяги, сходящиеся концы которыхшарнирно соединены с растяжками и спередними концами штанг, а расходяцкеся концы - с передним кольцом, Труба рассчитана преимущественно для работы в космических системах в условияхневесомости, т.е. не испытывает весовых деформаций. Тем не менее при наличиигравитационного поля эта конструкцияисключает развороты зеркал друг отно(жтельно друга, и, при соответствующем подборе жесткостей цилиндров, свя 50зывающих средник с передним и заднимкольцами, может обеспечить равенствопоперечных перемещений зеркал 1 21,Однако даннаяаруба не исключаетразвороты зеркал относительно ее оси55(относительно аредника) и не обеспечивает постоянства расстояния между .зеркалами при изменении ориентациитрубы относительно гравитационного псля, лоск 1 ц,ку лп;ллг 1рядов 11 1ней непосредственно блоки тлвноги вторичного зеркалЦелью изобретения является повышение качества изобракения и точностинаведения за счет уменьшения весовых перемещений зеркал друг относительно друга,Поставленная цель достигается тем,что труба телескопа, содержащая средник, переднее и заднее копьца, связанные со средником несущими цилиндрами,главное зеркало в оправе, вторичноезеркало с растяжками, параллепьныеоси трубы штанги и радиальные тяги,сходящиеся концы которых шарнирносоейнены с растяжками и с переднимиконцами штанг, а расходящиеся концыс передним кольцом, снабжена дополнительными параллельными оси трубы штаельгами, задние концы которых шарнирносоединены с оправой главного зеркала,и радиальными тягами, сходящиеся концы которых шарнирно соединены с оправой главного зеркала, расходящиеся - сзадним копьцом, а свободные концы всехштанг соединены со средником.Кроме того, тяги снабжены регуляторами осевой жесткости.Функционально цель достигается тем,что несущие металлоконструкцщ трубы,связывающие каждый из блоков зеркалсо средником, разделены на две группы:несущие только осевые нагрузки и несу-.щие только поперечные (радиальные)нагрузки. Соответственно каждая изназванных групп обеспечивает или только равенство осевых перемещений зеркал,не оказывая влияния на их поперечныеперемещения, или только равенство поперечных перемещений зеркал, не, оказывая влипщя наих осевые перемещенияотносительно сердника. Такая конструкция позволяет выбирать жесткость элементов каждой из этих групп независимочто дает возможность требуемого выравнивания перемещений каждого вида между собой.На фиг. 1 изображена труба, осевойразрез; на фиг. 2 и 3 - вид А и сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечениеВ-В на фиг. 3; нафиг. 5тяга с регулятором осевой жесткости.Труба содержит средник 1, закрепленный на валу 2 подвижной оси телескопа,переднее 3 и заднее 4 кольца, связанные со средником соответственно несущими шцппщрами 5 и 6, главное зеркало 7 с .оправой 8, вторичное зеркало 93 1012181с четырьмя Растяжками 10, расцопожен- шарнирах и для юстирояки попцячрнными в двух ортогональных радиальных го положения зеркал.сечениях. В этих же плоскостях на оди- Тяги 3.8 и 20 могут быть выпопне 1 п 1наковых расстояниях от оптической оси в виде плоских пластин,трубы и параллельно ей расположены 5 Устройство работает следующим обрачетыре штанги 11 одинаковой длины, зом (при описании работы без скобокОдин (задний ) конец каждой штанги приводятся позиции элементов закреплебезлюфтовым шарниром 12 соединен со ния главного зеркала, а в скобках - втосредником, второй - безлюфтовым шар ричного); вес зеркала 7 с оправой 8ниром 13 с внешним концом растяжек 10.10 (зеркала 9 с растяжками 10) при проПри этом все шарниры 12 (а следова-. извольной ориентацки трубы в прострытельно, и все шарниры 13) располага стве раскладывается на осевую компоются в одной плоскости, перпендикуляр- ненту, действующую вдоль оси трубы иной оси трубы. полностью воспринимаемую штангами 14Аналогично, оправа 8 главного зерка (1 Я и поперечную компоненту, полностьюла 7 связана со средником несколькими, воспринимаемую через тягп 20 (3.8) инапример четырьмяпараллельными оси кольца (4) и (3) несущим цилиндром 6 (5).трубы и расположенными на одинакь- . Вследствие шарнирного закреплениявых расстояниях от нее штангами 14, тяг 20 (18) осевая компонента нагрузкиодинаковой длины, соединенными без- ро не передается на цилиндры 6 (5), а полюфтовыми шарнирами 15 и 16 соответ- перечная не воспринимается вследствие шар,отвеяно с оправой. 8 и со средником нирного их закрепления штангами 14(11)Таким образом, штанги 11 образуют Величины осевых перемещений зеркасо средником 1 и растяжками 10 д;ва ла 7 (9),вызываемых осевой компоненрасположенных в ортогональных пд:кос 25. той веса, определяются исключительнотях механизма параллелограмма. Также геометрией (длиной и осевой жесткостью)для механизма параллелограмма образУют штанг 14 (11) и не зависят от жестй штанги 14 со средником 1 и йщра- кости цилиндров и тяг. В то же времявеличины вызываемых поперечной комОдновременно концы растяжек 10 в. Зй понентой, веса поперечных перемещенийУзлах 13 шарнирами 17 соединены с, зеркала 7 (9) определяются исключительконцами расположенных радиально (пеР- но длиной и жесткостью несущих пилинд"пендикулярно оптической оси) тяг 18, ров 6 (5) и тяг 20 (3.8).вторые концы которых шарнирами 3.9 сое- Независимость работы пилиндра 6 (5)динены с передним кольцом. Оправа 8 с тягами 20 (3.8) воспринймающих тщаглавного зеркапа радиальными тягам 20 ко поперечную и не участвующих в вос 55и шарнирами 21 на сходящихся 22 и рао- риятни осевой нагрузки, и штанг 14 (1 Цходящихся 23 концах связана с задним воспринимающих топько осевую и некольцом 4. Конструктивно шарниры 15 и участвующих в восприятии поперечной,21 могут быть совмещены дрУг с другом нагрузки позвопяет подбороы жесткос 461или расположены отдельно, как показатей 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 41 средника.ау след вательно)и длины 5 и 6 и штанг Наличие механизма параллелограмма45Э11 и 14, определяется, как и в тради- образованного средником 1, штангаыиционных конструюаях, требованием про 14 (11) и зеркалом 7 с оправой (зерка, хождения оси вращения трубы (оси ю-,лом 9, с растяжками) обеспечивает на- .г 1раллельность его сторон, образованныхПри этом центр тяжести главного . зеркалами, среднику, т.е. обеспечиваетзеркала с. оправой располагается на оси 50 отсутствие разворота зеркац относитепьтрубы в плоскости, проходящей через но средника и друг друга.центры шарниров 15 и 21, а центр тя- Расположение центра тяжести зеркажести вторичного зеркала с растяжка- ла 7 с оправой (зеркала Э с растяжками - в плоскости, проходящей через ми) в плоскости шарнирных узлов 15 (13)центры шарниров 13. Тяги 18 и 20 55 на равном расстоянии от них обеспеюимеют на внешних (расходящихся) кон вает ра номерное Распределение осевойцвай Резьбу 23, использующуюся для соэ коыпоненты веса зеркала на штанги придания преднатяга и выборки люфтов в любой ориентации трубы, тем самым3 1012 обеспечивает одинаковое растяжение- сжатие штанг, а значит и точность геометрии и точность работы механиэ мов параллелограмма.Таким образом, при соответствующем, 1 подборе длин и жесткостей элементов трубы предлагаемая конструкция обеспе чивает выполнение всех трех названных требований, предъявляемых к таубе тюиескопаэ 10Лля обеспечеажя воаюжности тонкой доьюа жесткостей тяг до требуе 181 6мой для уравнивания перемещений зеркалв их состав включены элементы 24 срегулируемой жесткостью (регуляторыосевой жесткости). Вследствие уменьшения весовых пе -,. ремещений зеркал друг относительно друга такая конструкция трубы телескопа позволяет повысить качество изображь. ния, т.е, обеспечить требуемую повышенную разрешающую способность телеско па, а также чочность наведения,ИИПИ Заказ 2786/87 Тв р аж 809 Пойпвс филиал ППП . 4 Ь од, ул, Прбектащ, 4