110米口径射电望远镜主反射面分型及其连接机构仿真研究

The area of reflector is one of the main points to evaluate the performance of radio telescope. Only with greater accepted area that can observe more celestial bodies in a further distance. Self-weight, panel fabrication error,temperature and wind load may influence shape and reduce fitting accuracy of the reflector,these may consequently decline the performance of the telescope. From this point of view, how to support the reflector efficiency is always a key problem to construct larger diameter telescopes. Our group built 25meter diameter radio telescope in 1993, after many years' operation, maintaining,upgrading and transformation, we accumulated abundantly experiences. Under the new situation in order to improve the country's ability of astronomy measurement and theory research, meanwhile satisfy the need of deep-space exploration, our organization advice to build a 110meter diameter telescope. In order to carry out this project efficiency some key technical research must be done before constrution. This research focus on panel dividing methods and its connecting strategy to back up structure. According to the highest panel fabrication craft in China, combine with the surface error influence factors, a suitable panel dividing method and connceting scheme between panel and back up structure will be theoretically simulation. These results can as a reference for future actuators distribtion, back up structure design, so the antenna "homology" design may ultimate realization.

反射面面积是衡量射电望远镜性能的主要指标之一，只有拥有更大接受面积才能观测到更多、更远天体。自重、面板制造误差、温度、风载荷等都会引起反射面形状变化，降低反射面拟合精度，影响望远镜整体性能，如何更有效的支撑反射面一直是建造大口径射电望远镜的瓶颈。我台在93 年建立了25 米口径射电望远镜，经过多年运行、维护、升级改造积累了丰富的经验。在新形势下为了提高我国天文实测及理论研究能力，并且及时满足国家在深空探测领域的需要，服务于国家需求，我台提出了在新疆建设110 米口径全方位可转动射电望远镜项目。为了更好实施该项目在建设前必须对若干核心技术进行研究。本课题对天线面板分型及其与背架连接方式进行研究。在参照目前国内面板制造最高工艺水平基础上，并结合影响表面误差若干因素前提下，从理论仿真上给出了合适的面板分型及其与背架连接方案，为将来促动器分布、背架设计提供参考，以便最终实现天线保型设计。

本项目对新疆110米口径射电望远镜天线主反射面分型及其连接结构开展了仿真研究。在项目研究开展的三年内，针对项目研究内容与关键技术，安照项目计划，项目组开展了认真细致的研究，很好的完成了研究工作，主要有：1）完成了高精度面板成型工艺与试验研究，包括铝蜂窝夹层结构，基于铝合金与碳纤维蒙皮；同时也对改进工艺的蒙皮筋条结构面板成型技术进行了验证；2）对大口径天线高精度面板分块与结构型式开展了仿真研究，主要包括传统主反射面分块，组合面板结构方案，仿真了采用传统以及过渡子桁架，基于刚性和等柔性支撑两种方式以及采用传统拼接组合面板形式；3）完成了大口径天线主反射体背架与座架结构型式仿真工作。. 依托本项目研究，项目相关人员参加国内外学术会议7次，并做口头报告4次。针对大口径天线结构关键技术问题赴相关高校、科研院所展开学术交流6次。项目组成员共发表标注基金号文章6篇，另外还有几篇文章正在刊发中。项目组参与成员包括研究生通过该项目得到锻炼，已有两位成员成功申请到青年基金与地区基金、协助培养的三名硕士研究生已经毕业。继续在单位工作的成员必将成为110米天线建设的主力军。