宇宙用高精度鏡面開発技術-ピロウ変形と膜張力測定法

概要

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天体観測や移動体通信の分野では、開口径で10mから30mの大型で高精度なパラボラ鏡面が必要とされている。これに使われる鏡面はメッシュ鏡面と呼ばれ、全体形状をつくる網(ケーブルネット)と電波反射面である金属膜とから構成される。高精度なメッシュ鏡面の開発に当たっては、1)膜と網の張力状態と鏡面形状との関係を明らかにすること、及び2)膜の張力をどのように確認するかが大きな課題となっていた。今回、課題1)に対しては、0,5m角の鏡面部分モデルを製作し、その形状を実測し、筆者らが従来提案してきた鏡面形状解析法の結果と比較した。課題2)については、直径100mmの円形鏡面膜モデルを製作し、中央点の荷重変位関係を実測した。その結果、課題1)に対しては従来提案してきた鏡面形状解析法で得られた形状と、実験で得られた形状の良好な一致を確認できた。また課題2)についても、筆者らがすでに明らかにした中央点の荷重と変位の理論曲線と良く一致した実験曲線を求められた。この結果、筆者らが提案してきた鏡面変形計算法や鏡面張力推定法がこの種の鏡面開発に有効であることが分かった。