Um das Ziel eines leichten und hochsteifen Designs des Hauptspiegels und der vier Spiegel im koaxialen Vierreflexionsoptiksystem mit einem doppelseitigen Verbundreflektor Φ516 mm zu erreichen, wurde eine Methode vorgeschlagen, die auf dem traditionellen Leichtbau basiert und Mehrparameteroptimierung mit der additiven Fertigungstechnologie von Siliziumkarbid kombiniert. Basierend auf der Ingenieurerfahrung wurde ein Anfangsmodell des Reflektors erstellt, die Hauptstrukturgrößen ausgewählt, um ein Mehrparameteroptimierungsmodell zu erstellen, und die Strukturparameter wurden mittels eines multiobjektiven genetischen Algorithmus optimiert. Die optimierte Masse des Reflektors beträgt 6,8 kg, was eine Verringerung um 32,6 % gegenüber dem Anfangsentwurf bedeutet. Schließlich wurden der 3D-Druck des doppelseitigen Siliziumkarbidreflektors und strukturelle Modale Tests durchgeführt, wobei die erste Eigenfrequenz 1964 Hz betrug. Nach der optischen Bearbeitung der beiden Spiegeloberflächen wurden Schwerkrafteinfluss-, Vakuum-Hoch- und Niedertemperatur- sowie Vibrationstests durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die maximale Änderung der Spiegeloberflächenformgenauigkeit vor und nach den Tests weniger als 0,001λ (λ=632 nm) betrug. Das Strukturd esign des doppelseitigen Siliziumkarbidreflektors und der additive Fertigungsprozess weisen eine gute Zuverlässigkeit und Stabilität auf.

additive Fertigung; Siliziumkarbid; doppelseitiger Reflektor; Leichtbau; Zuverlässigkeitsvalidierung