C-FLEX軸承是WISE望遠(yuǎn)鏡得以順利完成任務(wù)的關(guān)鍵部件之一

WISE 望遠(yuǎn)鏡全稱為廣域紅外巡天探測器，其后續(xù)經(jīng)過任務(wù)調(diào)整后開展小行星探測工作，被稱作 NEOWISE 望遠(yuǎn)鏡。這款望遠(yuǎn)鏡能實現(xiàn)對天空的高精度掃描，核心離不開 C - Flex 軸承的助力 —— 該軸承具備高強(qiáng)度、耐用且無需長期維護(hù)的特性，即便在太空的惡劣環(huán)境中，也可保障望遠(yuǎn)鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。這種穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，正是 WISE 望遠(yuǎn)鏡能**捕捉小行星、恒星和星系等天體數(shù)據(jù)的重要支撐條件。

而 C - Flex 軸承本身常被用于掃描衛(wèi)星或望遠(yuǎn)鏡的反射鏡相關(guān)組件，其柔性樞軸便于適配航天器的各類子部件，是航天器精密機(jī)械系統(tǒng)中的優(yōu)質(zhì)適配部件。

C-Flex軸承本質(zhì)是十字彈簧軸承，核心是借助內(nèi)部彈性組件的變形與自回復(fù)特性工作，區(qū)別于傳統(tǒng)軸承依靠滾動體摩擦實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的方式，能達(dá)成無摩擦、低滯后的旋轉(zhuǎn)或角度調(diào)整，具體工作原理可從以下幾方面展開：
彈性變形實現(xiàn)核心運(yùn)動
該軸承的核心部件是扁平交叉彈簧，由高強(qiáng)度且耐腐蝕的特殊鋼材制成。當(dāng)軸承的內(nèi)圈或外圈受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力或扭轉(zhuǎn)載荷時，這些交叉排列的彈簧會產(chǎn)生協(xié)同彈性變形。它不會像傳統(tǒng)滾珠軸承那樣做整圈旋轉(zhuǎn)，而是圍繞回轉(zhuǎn)中心在有限角度范圍內(nèi)實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動。比如在 WISE 望遠(yuǎn)鏡中，這種變形可滿足望遠(yuǎn)鏡反射鏡微小角度的**調(diào)整需求，以此保障天體觀測的精度。
自定心保障運(yùn)轉(zhuǎn)精度
其交叉彈簧的結(jié)構(gòu)賦予了軸承出色的自定心能力。當(dāng)軸承受到外部徑向或軸向載荷干擾，導(dǎo)致內(nèi)圈和外圈出現(xiàn)偏移時，發(fā)生變形的交叉彈簧會產(chǎn)生對應(yīng)的彈性回復(fù)力。這種回復(fù)力能推動內(nèi)圈和外圈快速回到原本的中心位置，保障軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時的同心度。這一特性讓它在精密設(shè)備中極具優(yōu)勢，像精密機(jī)床主軸系統(tǒng)中，可補(bǔ)償加工振動帶來的軸系偏移，保證加工精度。
部件協(xié)同傳遞并分散載荷
軸承的圓柱形外殼會將內(nèi)部交叉彈簧緊密包裹，既起到保護(hù)彈簧的作用，還能把外部承受的徑向、軸向載荷均勻傳遞給內(nèi)部彈簧組件。部分特殊型號配備的額外套筒，還能優(yōu)化安裝方式與受力結(jié)構(gòu)。例如雙端型號的額外套筒支持中心安裝，可提供兩個樞軸臂，在航天器姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)中，能幫助機(jī)構(gòu)實現(xiàn)多方向精確角度控制，同時將姿態(tài)調(diào)整時的載荷平穩(wěn)分散，避免局部應(yīng)力過大損壞部件。
無摩擦特性減少能量損耗
由于它依靠彈簧彈性變形工作，沒有傳統(tǒng)軸承中滾動體與滾道的接觸摩擦。這種特性不僅能避免摩擦帶來的能量損耗，還能大幅降低滯后現(xiàn)象，讓軸承對外部控制信號快速響應(yīng)。在航天器等無需潤滑的極端環(huán)境中，該特性還能消除潤滑失效和顆粒污染的風(fēng)險，保障設(shè)備在惡劣條件下長期穩(wěn)定運(yùn)行。