一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构制造技术

本发明专利技术涉及一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构,摒弃了传统全可动射电望远镜结构体系中的俯仰机构和方位座架，将射电望远镜反射面背架直接置于水面上，方位和俯仰方向上的运动通过内置于反射面背架中的集中质量的定向移动来实现。与以往全可动射电望远镜结构相比，结构自重大幅度下降，可节约建造成本。与以往全可动射电望远镜结构反射面背架的两点支承相比，反射面的面形精度会大幅度提高。轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜可以在海洋上建造，并可根据需要移动到需要的位置。

The utility model relates to a water surface floating radio telescope structure with a track type gravity center variable

The structure of the floating radio telescope, the invention relates to a track type gravity variable surface, abandon the traditional allmovable radio telescope structure system in pitching mechanism and bearing seat frame, the radio telescope reflecting surface frame is directly arranged on the water surface, to achieve azimuth and pitching the directional movement through the built-in mass back frame the Reflection on the surface. Compared with the structure of the fully movable radio telescope, the structure decreases greatly, and the construction cost can be saved. Compared with the two support of the back of the structure reflector in the past all movable radio telescope, the surface accuracy of the reflecting surface will be greatly improved. Orbital gravity variable surface water radio telescopes can be constructed on the ocean and can be moved to where they are needed as needed.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构
本专利技术属于结构工程
，涉及一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构。
技术介绍
射电望远镜是一种接收来自天体无线电信号的观测设备。由于地球大气层的吸收，来自天体的无线电信号只有波长在1mm到30m左右的部分才能到达地面，射电天文学的研究也主要是在这个波段进行。自贝尔实验室的工程师央斯基(K.G.Jansky)于1932年发现来自银河系中心的射电辐射以来，射电天文学为现代天文学研究做出了巨大贡献，如上世纪60年代的四大发现(类星体、脉冲星、星际分子和宇宙微波背景辐射)均采用射电天文学方法观测得到。目前全球分布着大约80多面口径在25m以上的射电望远镜，其中口径最大的全可动射电望远镜分别为：美国GreenBank110m×100m射电望远镜和德国Bonn100m射电望远镜。更为瞩目的另一种索网式射电望远镜为美国阿雷西博305m射电望远镜，它曾被科学家评为20世纪人类十大工程之首。而在我国贵州省平塘县喀斯特洼地，口径为500m的球冠状射电望远镜FAST作为我国的大科学工程，是当今世界上最具威力的单口径射电望远镜，其灵敏度将比美国阿雷西博射电望远镜提高2.25倍，预测在未来20～30年保持世界领先地位。阿雷西博射电望远镜和FAST虽然口径巨大，但反射面不可转动，其观测范围受到很大限制，此外，这两个射电望远镜需要特殊的地理环境，往往不可复制。因此，大口径、高精度的全可动射电望远镜仍然是当前射电天文学界的主要关注方向。以往的全可动射电望远镜虽然在一定程度上实现了大口径与高精度的目的，但存在以下问题：(1)由于射电望远镜结构体型过于庞大，在结构自重作用下反射面精度不能满足设计要求，采用现有全可动射电望远镜结构体系，已经很难突破110m口径；(2)为追求大口径和高精度，虽经过科学的设计和优化，射电望远镜结构部分依然耗材巨大，难于批量建设；(3)已有射电望远镜均建于陆地上，仅能观测陆地所对应的天区，对于广阔海洋所对应的天区，存在观测盲区。因此，有必要专利技术一种新形式的射电望远镜结构，以期使射电望远镜从陆地走向海洋，降低建造成本，并突破110m口径。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构，克服现有射电望远镜结构体系的不足。技术方案一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构，其特征在于包括主反射面背架1、多个主反射面面板2、多个促动器3、主反射面壳板4、弧形轨道5、载重车6、中心体7、馈源8、撑腿9、副反射面背架10和副反射面面板11；主反射面背架1的上弦节点通过促动器3与主反射面面板2连接，主反射面背架1的下弦节点与主反射面壳板4连接；2条弧形轨道5互相垂直，不相交内置于主反射面背架中，2个载重车位于2条弧形轨道中，并分别行驶于各自轨道中；中心体7位于主反射面背架中心，馈源8位于中心体之上；4条撑腿9上端与副反射面背架10相连，下端透过主反射面面板与2条弧形轨道相连，副反射面面板11与副反射面背架10相连；所述多个主反射面面板2位于同一个旋转抛物面上。所述主反射面背架采用空间网格结构形式，上弦节点位于同一个旋转抛物面上，下弦节点位于同一个球面上。所述主反射面壳板为一球面，与主反射面背架下弦节点直接相连。所述弧形轨道为箱型截面。所述载重车是具有一定配重、可接收指令的遥控车。所述中心体是一圆管形结构，2条弧形轨道分别从中穿过，中心体与弧形轨道、主反射面背架、主反射面壳板均相连。所述撑腿为格构式结构。所述副反射面背架为空间网格结构，与副反射面面板相连的节点位于同一个旋转双曲面上。所述副反射面面板是由若干块小面板组成的旋转双曲面。有益效果本专利技术提出的一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构,摒弃了传统全可动射电望远镜结构体系中的俯仰机构和方位座架，将射电望远镜反射面背架直接置于水面上，方位和俯仰方向上的运动通过内置于反射面背架中的集中质量的定向移动来实现。本专利技术由于采用了上述技术，使之与现有全可动射电望远镜结构相比具有如下有益效果：1.本专利技术无以往全可动射电望远镜结构中的方位座架和俯仰机构，而是直接将反射面背架结构置于水面上，由主反射面壳板承受水的浮力，通过2个载重车在2条互相垂直的弧形轨道中的配合移动来改变整体结构的重心，进而实现整体结构在方位和俯仰上的运动。因此，与以往全可动射电望远镜结构相比，结构自重大幅度下降，可节约建造成本。2.轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构为水面浮力支承，浮力作用在与水接触的球面上，与以往全可动射电望远镜结构反射面背架的两点支承相比，反射面的面形精度会大幅度提高。3.已有射电望远镜均建于陆地上，仅能观测陆地所对应的天区，对于广阔海洋所对应的天区，存在观测盲区。轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜可以在海洋上建造，并可根据需要移动到需要的位置。附图说明图1为轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构的剖面图；图2为轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构的俯视图；图3为轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构的弧形轨道；图4为轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构的变位图；图中：1-主反射面背架，2-主反射面面板，3-促动器，4-主反射面壳板，5-弧形轨道，6-载重车，7-中心体，8-馈源，9-撑腿，10-副反射面背架，11-副反射面面板，12-水面。具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：本专利技术采用以下的技术方案：轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构漂浮于水面上，包括主反射面背架1、主反射面面板2、促动器3、主反射面壳板4、弧形轨道5、载重车6、中心体7、馈源8、撑腿9、副反射面背架10、副反射面面板11。主反射面背架的上弦节点通过促动器与主反射面面板连接，主反射面背架的下弦节点直接与主反射面壳板连接，主反射面壳板直接承受水的浮力，2条弧形轨道互相垂直并内置于主反射面背架中，2个载重车分别行驶于2条弧形轨道中，中心体位于主反射面背架中心，馈源位于中心体之上，4条撑腿上端与副反射面背架相连，4条撑腿下端透过主反射面面板与2条弧形轨道相连，副反射面与副反射面背架相连。其中，所述主反射面背架采用空间网格结构形式，上弦节点位于同一个旋转抛物面上，下弦节点位于同一个球面上。所述主反射面面板是构成主反射面的最小单元，所有主反射面面板位于同一个旋转抛物面上。所述促动器两端分别与主反射面背架和主反射面面板相连，可随时伸长缩短，用于补偿主反射面面板由于结构姿态调整引起的变形。所述主反射面壳板为一球面，位于主反射面背架之下，并与主反射面背架下弦节点直接相连，直接承受水的浮力。所述弧形轨道为箱型截面，是载重车行驶轨道，2条弧形轨道在主反射面背架中心位置上下错开，以保证2个载重车可以同时通过主反射面背架中心。所述载重车是具有一定配重的遥控车，可接收指令自由行驶于弧形轨道中，通过2量载重车的配合移动可改变整体结构的重心，从而控制整体结构在方位与俯仰方向上的运动。所述中心体是一圆管形结构，2条弧形轨道分别从中穿过，中心体与弧形轨道、主反射面背架、主反射面壳板均相连。所述馈源位于中心体之上，用于接收无线电信号。所述撑腿为格构式结构，用于支撑副反射面背架。所述副反射面背架为空间网格结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构，其特征在于包括主反射面背架(1)、多个主反射面面板(2)、多个促动器(3)、主反射面壳板(4)、弧形轨道(5)、载重车(6)、中心体(7)、馈源(8)、撑腿(9)、副反射面背架(10)和副反射面面板(11)；主反射面背架(1)的上弦节点通过促动器(3)与主反射面面板(2)连接，主反射面背架(1)的下弦节点与主反射面壳板(4)连接；2条弧形轨道(5)互相垂直，不相交内置于主反射面背架中，2个载重车位于(2)条弧形轨道中，并分别行驶于各自轨道中；中心体(7)位于主反射面背架中心，馈源(8)位于中心体之上；4条撑腿(9)上端与副反射面背架(10)相连，下端透过主反射面面板与2条弧形轨道相连，副反射面面板(11)与副反射面背架(10)相连；所述多个主反射面面板(2)位于同一个旋转抛物面上。

【技术特征摘要】
1.一种轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构，其特征在于包括主反射面背架(1)、多个主反射面面板(2)、多个促动器(3)、主反射面壳板(4)、弧形轨道(5)、载重车(6)、中心体(7)、馈源(8)、撑腿(9)、副反射面背架(10)和副反射面面板(11)；主反射面背架(1)的上弦节点通过促动器(3)与主反射面面板(2)连接，主反射面背架(1)的下弦节点与主反射面壳板(4)连接；2条弧形轨道(5)互相垂直，不相交内置于主反射面背架中，2个载重车位于(2)条弧形轨道中，并分别行驶于各自轨道中；中心体(7)位于主反射面背架中心，馈源(8)位于中心体之上；4条撑腿(9)上端与副反射面背架(10)相连，下端透过主反射面面板与2条弧形轨道相连，副反射面面板(11)与副反射面背架(10)相连；所述多个主反射面面板(2)位于同一个旋转抛物面上。2.根据权利要求1所述轨道式重心可变的水面浮动射电望远镜结构，其特征在于：所述主反射面背架采用空间网格结构形式，上弦节点位于同一个旋转抛物面上，下弦节点位于同一个球面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉刚，张兵，钟杰，黄河，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61