Φ3m光學(xué)遙感器空間環(huán)境模擬室與無油真空系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王 爽 劉立杰

(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)

　　摘要：光學(xué)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(xué)遙感器的組件、涂層、材料、調(diào)焦機(jī)構(gòu)等都要滿足高真空與極高真空的要求,并應(yīng)在模擬空間環(huán)境的地面試驗設(shè)備中做各種檢驗性試驗和可靠性試驗，檢驗光學(xué)遙感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱控設(shè)計以及測試其光學(xué)性能。

　　本文針對空間光學(xué)遙感器分系統(tǒng)在地面進(jìn)行熱真空、熱平衡、熱光學(xué)的試驗需求，設(shè)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(shè)備。本文詳細(xì)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(qiáng)圈慣性和尺寸、通光口徑Φ1 m 平行管及大門法蘭設(shè)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(yīng)力與應(yīng)變分布情況，判斷容器失穩(wěn)的可能，確定采取補強(qiáng)的措施;電動懸掛鉸鏈側(cè)開式大門運行機(jī)構(gòu)設(shè)計;振動隔離措施以及無油抽真空系統(tǒng)設(shè)計等。

　　設(shè)備測試結(jié)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(zhì)譜儀殘余氣體質(zhì)譜和熱電型石英晶體微量天平(TQCM)污染量等實時監(jiān)測結(jié)果表明，設(shè)備滿足光學(xué)遙感器在地面進(jìn)行空間環(huán)境模擬試驗的要求。