射电望远镜新型主动面板支撑技术方案研究

经典的射电望远镜主动面板多采用一只位移促动器支撑和驱动相邻四块面板的四个角点的模式，且多采用固定联接，面板的支撑一般是超静定的，位移促动器工作中将使面板遭受过约束应力。为克服上述缺点，本项目提出了创新的主-从概念的主动面板系统，面板将区分为主面板和从面板，并按一定规律排列；主面板与从面板之间由联接机构相连，主面板的主动调节将带动从面板的被动调节。这样只需确保主动面板的静定支撑和多自由度主动调节，则整个望远镜所有面板将实现全部调节，且需要安装调节机构的主面板数量将约为望远镜面板总数的一半；此外，特别设计的面板间的联接支撑机构将消除过约束及其应力。这种新型主-从概念主动面板技术非常适合于毫米波亚毫米波射电望远镜的研制，该创新技术的深入研究将为我国毫米波亚毫米波射电望远镜的发展提供技术储备，推动我国天文观测仪器新方案新技术的突破。

本基金项目研制的原理样机，由四组主动面板单元和两组从动面板单元构成六块面板单元的主-从面板方式的射电望远镜主动面板调节系统，主动面板单元支撑调节采用六自由度六杆机构，从动面板单元周围的三块主动面板单元伸出特殊联接机构与从动面板单元联接。由这样主-从方式的面板单元组成的射电望远镜主动面板系统，不仅每一块面板都是静定的，而且需要安装主动调节机构的主动面板单元数量将约为望远镜面板总数的一半。这种新型主-从概念主动面板技术可应用于毫米波/亚毫米波射电望远镜主反射面的主动调节。. 根据对实验样机的测试结果来看，主-从面板方式的主动面板系统在面板法向的联动调节精度约10μm以内，能满足毫米波射电望远镜的精度要求，如进一步提高机构的精度，减小各关节的间隙后，将能满足亚毫米波望远镜的主动面板精度要求。. 主-从面板方式的新型射电望远镜主动面板系统，由于其主-从面板间的联接机构，有一定的自由度，主面板的调节运动不会给从面板带来挤压等变形压力，反过来从面板也没有产生对主面板的反挤压力，这样主、从面板各自的面板制造面形精度能得到保持，这是研究应用主-从方式新型射电望远镜主动面板系统的关键意义所在。