核心系統(tǒng)關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)的來(lái)源：

自從1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“Sputnik”以來(lái)，已有40多個(gè)國(guó)家發(fā)射接近9000顆衛(wèi)星。曾經(jīng)用作執(zhí)行軍事偵察任務(wù)的衛(wèi)星現(xiàn)在不但已經(jīng)司空見(jiàn)慣，而且還與我們的日常生活息息相關(guān)。若是沒(méi)有衛(wèi)星，我們?cè)撊绾斡^看精彩體育賽事的實(shí)況轉(zhuǎn)播，如何利用天氣預(yù)報(bào)做好應(yīng)對(duì)風(fēng)雨的準(zhǔn)備，甚至如何回溯時(shí)光去揭開(kāi)埋沒(méi)千年古老城池的面紗？??

衛(wèi)星數(shù)量始終有增無(wú)減；從2018年到2028年，預(yù)計(jì)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(shù)將達(dá)到9,900顆，相比過(guò)去十年發(fā)射的2,300顆衛(wèi)星，數(shù)量增長(zhǎng)了四倍。?

而SpaceX、OneWeb、Telesat和亞馬遜Project Kuiper等新興企業(yè)表示，他們預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)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(shè)計(jì)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(yīng)商，圣戈班密封件業(yè)務(wù)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(nèi)部，低軌道和小衛(wèi)星是發(fā)展趨勢(shì)。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(jì)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?yàn)闊o(wú)法鋪設(shè)光纜的偏遠(yuǎn)地區(qū)提供商業(yè)服務(wù)以及高速可靠的互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)和連接能力。技術(shù)的不斷發(fā)展正在讓全球通訊變得更加強(qiáng)悍！

私人發(fā)射服務(wù)在過(guò)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(jī)時(shí)代的每公斤80,000多美元降到現(xiàn)在的每公斤約1,000美元。更低的發(fā)射成本結(jié)合同時(shí)發(fā)射多個(gè)衛(wèi)星的技術(shù)，讓當(dāng)前的小衛(wèi)星和星鏈概念在技術(shù)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(dòng)敏捷的初創(chuàng)企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)，與成熟的衛(wèi)星制造商展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，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(jìn)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(shì)正在推動(dòng)向先進(jìn)聚合物的轉(zhuǎn)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(jīng)改變材料和設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)上也更為靈活，這往往讓聚合物成為零部件的不錯(cuò)的選擇。

行業(yè)新手以及傳統(tǒng)開(kāi)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(shí)現(xiàn)從太空到地球更好的信息采集和傳輸，而采用先進(jìn)材料將更有利于實(shí)現(xiàn)該方案。這一過(guò)程通常包括尋找重量更輕、使用壽命更長(zhǎng)和/或具有化學(xué)相容性的材料解決方案。
先進(jìn)聚合物具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和更低的重量。在很多情況下，其可以替代金屬。先進(jìn)聚合物在近地軌道和其他衛(wèi)星設(shè)計(jì)中的特殊優(yōu)勢(shì)包括：

- 與衛(wèi)星推進(jìn)器和推進(jìn)系統(tǒng)常用自燃推進(jìn)劑的化學(xué)相容性

- 低釋氣和抗輻射

- 滿足GEO衛(wèi)星10至15年的長(zhǎng)壽命要求

- 電氣絕緣和絕熱功能

- 耐真空能力

- 在衛(wèi)星應(yīng)用和航天工業(yè)內(nèi)部已有廣泛應(yīng)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(jìn)聚合物在衛(wèi)星系統(tǒng)中如何應(yīng)用？以下為五類新興應(yīng)用。

在化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)中：OmniSeal?彈簧蓄能密封圈通常用于各種類型的閥門(mén)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(wú)法耐受的惡劣環(huán)境和苛刻條件。

在太陽(yáng)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(yáng)能電池板陣列從發(fā)射時(shí)的折疊狀態(tài)到軌道展開(kāi)過(guò)程中獲得極低的摩擦系數(shù)。由于經(jīng)過(guò)飛行驗(yàn)證的Rulon?J材料具有市售共混PTFE材料中最低的摩擦系數(shù)、較低的釋氣量以及較輕的重量，并且能夠以極高精度進(jìn)行加工，因此成為這一應(yīng)用的理想解決方案。?

在光電設(shè)備中：對(duì)于監(jiān)視、偵察和對(duì)地觀測(cè)任務(wù)，OmniSeal?彈簧蓄能密封圈能夠保護(hù)有機(jī)玻璃攝像機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的電子設(shè)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(jī)、直升機(jī)和無(wú)人機(jī)上得到可靠應(yīng)用的OmniSeal?密封圈能夠確保系統(tǒng)在整個(gè)使用壽命中保持正常運(yùn)行。

在結(jié)構(gòu)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(jìn)復(fù)合材料取代陶瓷、鋁和其他金屬，成為連接運(yùn)動(dòng)部件的輕質(zhì)替代品。根據(jù)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(jié)構(gòu)連接器（如軸承和襯套）。除了能夠減輕重量外，Rulon?、Meldin?和HyComp先進(jìn)復(fù)合材料還具有良好的機(jī)械性能、低摩擦、自潤(rùn)滑和低釋氣性。

在霍爾效應(yīng)推進(jìn)器和電力推進(jìn)系統(tǒng)中：隨著衛(wèi)星尺寸變得越來(lái)越小，很多公司正在轉(zhuǎn)向采用電力和氙氣推進(jìn)。OmniSeal?彈簧蓄能密封圈可以代替彈性體密封件達(dá)到更好的密封效果。
盡管先進(jìn)聚合物具備諸多優(yōu)勢(shì)，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(yán)苛泄漏要求的更好替代方案。當(dāng)尺寸和重量不是主要考量，而需要優(yōu)先保護(hù)諸如海拔或系統(tǒng)傳感器之類的關(guān)鍵電子系統(tǒng)時(shí)，金屬密封圈由于可以滿足極為嚴(yán)苛的泄漏要求。氣象衛(wèi)星的校準(zhǔn)儀器也存在類似的嚴(yán)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(cè)量系統(tǒng)

- 夜視儀

- 雷達(dá)電子設(shè)備

在圣戈班密封件業(yè)務(wù)部收購(gòu)多家金屬密封公司之后，已能夠同時(shí)提供聚合物和金屬密封解決方案，不但擴(kuò)大了產(chǎn)品范圍，也擴(kuò)展了航天行業(yè)的客戶基礎(chǔ)。圣戈班已經(jīng)在太空工業(yè)為探索月球、火星乃至其他任務(wù)提供超過(guò)60年的服務(wù)。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(kāi)密切合作，幫助實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星設(shè)計(jì)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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