超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案及标准化接口的制作方法

技术特征：
1.一种超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案，其特征在于：包括以下步骤：s1.通过运载火箭一次或分多次将模块化子镜(8)送入预定轨道；s2.利用可伸缩空间机械臂(4)夹持模块化子镜(8)进行在轨装配操作；s3.利用模块化子镜(8)上的标准化接口(10)进行最后的锁紧；s4.通过可再生多分支超冗余空间机器人(7)可以实现超大口径太空望远镜模块化子镜(8)的在轨更换与维护。2.根据权利要求1所述的超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案，其特征在于：在s2中，预先将子镜模块(8)进行拼接，设计单子镜、双子镜、三子镜、五子镜与六子镜模块，并依照从内向外逐层装配的原则装配。3.根据权利要求2所述的超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案，其特征在于：所述模块化子镜(8)由子镜单元支撑体(9)、标准化接口(10)、主动光学调整机构(11)以及子镜镜体(12)组成；所述子镜镜体(12)通过主动光学调整机构(11)安装在子镜单元支撑体(9)上，子镜单元支撑体(9)上设有标准化接口(10)。4.根据权利要求1所述的超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案，其特征在于：所述可再生多分支超冗余空间机器人(7)由具有标准化模块接口的关节和被动伸缩臂杆组合多个分支，构成所需要的空间机器人构型，多个分支分为固定臂与工作臂，固定臂末端具备与航天器表面连接的适配器，起到移动和固定的目的。5.超大型太空望远镜模块化子镜的标准化接口，其特征在于：包括定位锥(13)、定位孔(14)、锁紧锥台(15)、锁紧套筒(16)、锁舌(17)、电磁机构(18)及电连接器(19)；所述锁紧锥台(15)底面安装在子镜单元支撑体(9)上，锁紧锥台(15)和锁紧套筒(16)套装配合，所述锁紧套筒(16)内腔上端向外连通延伸两个插筒，所述锁紧锥台(15)上有环形槽，电磁机构(18)与锁舌(17)组合，所述锁舌(17)、环形槽以及两个插筒位于锁紧套筒(16)的同一径线上，安装在子镜单元支撑体(9)上的大容差的电连接器(19)可以保证模块化子镜(8)与三镜模块(5)、模块化子镜(8)之间的电气连接。6.根据权利要求5所述的超大型太空望远镜模块化子镜的标准化接口，其特征在于：所述定位孔(14)和锁紧套筒(16)具有导向锥面，该定位锥面的容差大小可以根据机械臂的定位精度进行调整，保证机械臂末端定位存在误差以及由于机械柔性带来的末端残余振动时，定位锥(13)与锁紧锥台(15)可以顺利插入定位孔和锁紧孔中，进而保证装配任务的顺利完成。7.根据权利要求6所述的超大型太空望远镜模块化子镜的标准化接口，其特征在于：定位锥(13)与锁紧锥台(15)为锥杆式的设计。

技术总结
超大型太空望远镜模块化子镜拼接方案及标准化接口，属于航天器在轨服务技术领域。本发明为了解决现有运载火箭推进能力差无法满足超大型太空望远镜主镜部光学元件运载需求的问题、太空望远镜子镜模块化设计问题以及大型空间设备标准化接口设计问题。本发明通过将超大口径太空望远镜设计成标准的模块化形式，利用运载火箭将模块一次或分多次送入预定位置，利用空间机械臂系统夹持模块进行在轨装配操作，并利用模块上的标准化接口进行最后的锁紧，可以彻底突破运载工具的限制。本发明合理的标准化接口设计可以确保系统具备一定的刚度、强度、可靠性和抗干扰能力，使得大型、超大型空间设备在轨建造成为可能。型空间设备在轨建造成为可能。型空间设备在轨建造成为可能。


技术研发人员：赵京东 杨晓航 赵云鹏 杨国财 赵智远 赵亮亮 蒋再男 谢宗武 刘宏
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/11/4