Zur Erreichung des Konstruktionsziels einer leichten und hochsteifen Φ516 mm doppelseitigen Verbundreflektor im koaxialen Vier-Spiegel-Optiksystem, bestehend aus dem Hauptspiegel und vier Spiegeln, wird eine Methode vorgeschlagen, die mehrparametrige Optimierung und additive Fertigung aus Siliziumkarbid auf der Basis traditioneller Leichtbauweise kombiniert. Ein Anfangsmodell des Reflektors wurde basierend auf Ingenieurerfahrung erstellt, wesentliche Strukturgrößen wurden für das multiparametrige Optimierungsmodell ausgewählt, und die Strukturparameter wurden mittels eines multiobjektiven genetischen Algorithmus optimiert. Die optimierte Reflektormasse beträgt 6,8 kg, was eine Reduktion von 32,6 % gegenüber dem ursprünglichen Entwurf bedeutet. Schließlich wurden der 3D-Druck des doppelseitigen Siliziumkarbidreflektors und Modalanalysen durchgeführt, wobei die erste Eigenfrequenz 1964 Hz betrug. Nach der optischen Bearbeitung beider Spiegeloberflächen wurden Gravitations-, Hoch-/Niedrigtemperatur-Vakuum- und Vibrationsprüfungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die maximale Änderung der Spiegeloberflächengenauigkeit vor und nach den Tests auf 0,001λ (λ=632 nm) beläuft. Das Strukturdesign und der additive Herstellungsprozess des doppelseitigen Siliziumkarbidreflektors weisen eine gute Zuverlässigkeit und Stabilität auf.

Additive Fertigung; Siliziumkarbid; doppelseitiger Reflektor; Leichtbau; Zuverlässigkeitsvalidierung