核心系統(tǒng)關鍵零部件設計的來源：

自從1957年10月4日蘇聯發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“Sputnik”以來，已有40多個國家發(fā)射接近9000顆衛(wèi)星。曾經用作執(zhí)行軍事偵察任務的衛(wèi)星現在不但已經司空見慣，而且還與我們的日常生活息息相關。若是沒有衛(wèi)星，我們該如何觀看精彩體育賽事的實況轉播，如何利用天氣預報做好應對風雨的準備，甚至如何回溯時光去揭開埋沒千年古老城池的面紗？??

衛(wèi)星數量始終有增無減；從2018年到2028年，預計每年平均要發(fā)射990顆衛(wèi)星。歐洲咨詢公司(Euroconsult)在其2019年版《待制造及待發(fā)射的衛(wèi)星》中介紹，到2028年衛(wèi)星總數將達到9,900顆，相比過去十年發(fā)射的2,300顆衛(wèi)星，數量增長了四倍。?

而SpaceX、OneWeb、Telesat和亞馬遜Project Kuiper等新興企業(yè)表示，他們預計在未來幾年內將發(fā)射近46,000顆衛(wèi)星。隨著這些公司以及傳統(tǒng)制造商的不斷創(chuàng)新，衛(wèi)星行業(yè)及其設計也日新月異。作為航天工業(yè)密封和聚合物解決方案的可靠供應商，圣戈班密封件業(yè)務部不斷創(chuàng)新材料解決方案，以滿足持續(xù)演變的客戶需求。

在衛(wèi)星行業(yè)內部，低軌道和小衛(wèi)星是發(fā)展趨勢。2018年的近地軌道衛(wèi)星（LEO）約占全球發(fā)射量的51％，到了2019年，估計將增至54％以上。這些尺寸較小、重量較輕且軌道較低的衛(wèi)星能夠為無法鋪設光纜的偏遠地區(qū)提供商業(yè)服務以及高速可靠的互聯網訪問和連接能力。技術的不斷發(fā)展正在讓全球通訊變得更加強悍！

私人發(fā)射服務在過去十年中讓衛(wèi)星發(fā)射成本得到大幅度降低，成本從航天飛機時代的每公斤80,000多美元降到現在的每公斤約1,000美元。更低的發(fā)射成本結合同時發(fā)射多個衛(wèi)星的技術，讓當前的小衛(wèi)星和星鏈概念在技術上和商業(yè)上均具有可行性。最終，龐大的衛(wèi)星發(fā)射需求讓行動敏捷的初創(chuàng)企業(yè)進入市場，與成熟的衛(wèi)星制造商展開競爭，在這一原本沉悶保守的行業(yè)激起創(chuàng)新的漣漪。

衛(wèi)星系統(tǒng)先進聚合物解決方案的發(fā)展軌跡

從這一新格局中興起的兩種趨勢正在推動向先進聚合物的轉變。?

更為緊湊的衛(wèi)星需要尺寸更小、重量更輕的零部件：近地軌道衛(wèi)星小而輕的需求已經改變材料和設計的觀念。尺寸更小、更緊湊、重量更輕的近地軌道衛(wèi)星通常在設計上也更為靈活，這往往讓聚合物成為零部件的不錯的選擇。

行業(yè)新手以及傳統(tǒng)開發(fā)人員不斷尋求創(chuàng)新：其中包括尋找更緊密地鏈接衛(wèi)星軟件和硬件的解決方案，以實現從太空到地球更好的信息采集和傳輸，而采用先進材料將更有利于實現該方案。這一過程通常包括尋找重量更輕、使用壽命更長和/或具有化學相容性的材料解決方案。
先進聚合物具有更高的機械強度和更低的重量。在很多情況下，其可以替代金屬。先進聚合物在近地軌道和其他衛(wèi)星設計中的特殊優(yōu)勢包括：

- 與衛(wèi)星推進器和推進系統(tǒng)常用自燃推進劑的化學相容性

- 低釋氣和抗輻射

- 滿足GEO衛(wèi)星10至15年的長壽命要求

- 電氣絕緣和絕熱功能

- 耐真空能力

- 在衛(wèi)星應用和航天工業(yè)內部已有廣泛應用

了解聚合物密封圈及組件在衛(wèi)星系統(tǒng)的多種用途

此類先進聚合物在衛(wèi)星系統(tǒng)中如何應用？以下為五類新興應用。

在化學推進系統(tǒng)中：OmniSeal?彈簧蓄能密封圈通常用于各種類型的閥門和油箱。由多種PTFE和填料PTFE密封材料制成的OmniSeal?聚合物密封圈能夠承受彈性密封圈無法耐受的惡劣環(huán)境和苛刻條件。

在太陽能電池板部署系統(tǒng)中：Rulon?共混填料PTFE材料可以讓微衛(wèi)星太陽能電池板陣列從發(fā)射時的折疊狀態(tài)到軌道展開過程中獲得極低的摩擦系數。由于經過飛行驗證的Rulon?J材料具有市售共混PTFE材料中最低的摩擦系數、較低的釋氣量以及較輕的重量，并且能夠以極高精度進行加工，因此成為這一應用的理想解決方案。?

在光電設備中：對于監(jiān)視、偵察和對地觀測任務，OmniSeal?彈簧蓄能密封圈能夠保護有機玻璃攝像機系統(tǒng)內的電子設備避免受到外界環(huán)境影響（30％以上的已發(fā)射衛(wèi)星均配備這一功能）。已在飛機、直升機和無人機上得到可靠應用的OmniSeal?密封圈能夠確保系統(tǒng)在整個使用壽命中保持正常運行。

在結構和耐磨組件中：Rulon?、Meldin?熱塑性塑料、Meldin?7000高性能聚酰亞胺和圣戈班HyComp先進復合材料取代陶瓷、鋁和其他金屬，成為連接運動部件的輕質替代品。根據不同要求，可以選用不同類型的Saint-Gobain Seals材料制造具有摩擦性能要求的結構連接器（如軸承和襯套）。除了能夠減輕重量外，Rulon?、Meldin?和HyComp先進復合材料還具有良好的機械性能、低摩擦、自潤滑和低釋氣性。

在霍爾效應推進器和電力推進系統(tǒng)中：隨著衛(wèi)星尺寸變得越來越小，很多公司正在轉向采用電力和氙氣推進。OmniSeal?彈簧蓄能密封圈可以代替彈性體密封件達到更好的密封效果。
盡管先進聚合物具備諸多優(yōu)勢，但金屬密封圈（如圣戈班ASE和HTMS金屬密封圈）在某些情況下可能仍然是滿足最嚴苛泄漏要求的更好替代方案。當尺寸和重量不是主要考量，而需要優(yōu)先保護諸如海拔或系統(tǒng)傳感器之類的關鍵電子系統(tǒng)時，金屬密封圈由于可以滿足極為嚴苛的泄漏要求。氣象衛(wèi)星的校準儀器也存在類似的嚴苛要求?？梢允褂媒饘倜芊馊Φ钠渌纠€包括：

- 激光系統(tǒng)?

- 一次和二次供電系統(tǒng)

- 航向參考系統(tǒng)（陀螺儀）

- 速度、高度和加速度測量系統(tǒng)

- 夜視儀

- 雷達電子設備

在圣戈班密封件業(yè)務部收購多家金屬密封公司之后，已能夠同時提供聚合物和金屬密封解決方案，不但擴大了產品范圍，也擴展了航天行業(yè)的客戶基礎。圣戈班已經在太空工業(yè)為探索月球、火星乃至其他任務提供超過60年的服務。圣戈班與主要衛(wèi)星制造商、尋求不斷突破的太空公司以及發(fā)射火箭的火箭制造商展開密切合作，幫助實現衛(wèi)星設計和性能創(chuàng)新，改善我們所有人的生活和交流方式。?
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