太空安全

航天服是生死攸关的关键装备,它为人体提供合适的压力,并供应饮用水和呼吸用氧。由于航天服具有多达16层不同的结构,美国航空航天局(NASA)将其称为“保护人体的微型宇宙飞船”也就不足为奇了。
特瑞堡工程涂层织物高级科学家John Mouland解释道:“本质上,我们是在为宇航员构建一个可进行热量控制的密闭空间,让他们感到舒适。航天服必须能够承受加压且不会破裂,同时还要具备可靠的密封性能。”
数十年来,特瑞堡已在航天领域开拓出一个规模虽小但不断增长的细分市场,为NASA的航天服制造商供应关键材料。
特瑞堡的涂层与层压织物为航天服提供了安装和集成接口,赋予其必要的刚度和形状。特瑞堡材料最重要的应用是柔性气囊装置,这种装置专门设计用于确保航天服的柔性、强度和耐用性。
“我们的客户是一家生产航天服的大型飞艇制造商,由于多年来我们一直为轻于空气领域生产材料,因此他们对特瑞堡非常熟悉。”Mouland说道。
现在的航天服与特瑞堡最初为其提供材料时已大不相同。过去的航天服非常僵硬,操作起来十分不便,而如今航天服内层的柔性材料大幅提升了贴合度,让宇航员穿着更舒适,活动也更灵活。就连手套也足够灵巧,足以让宇航员轻松操作各类工具。
特瑞堡位于美国马萨诸塞州蒙森(Monson)的制造基地目前正在生产航天服气密层的第二代产品,以开发出更坚固的抗撕裂基布。此次研发的重点在于提高材料的耐磨性和机械滑动性,避免聚氨酯表面出现粘性。
“客户的目标是易于制造和清洁,聚氨酯是一种坚固且柔韧的聚合物,其性能源自自身的化学结构,而非采用添加剂。”Mouland解释道,“聚氨酯可以通过热焊接或射频焊接进行加工。即便材料老化,它仍能长时间保持其防护性能。”
航天服生产商带着基于NASA规格要求的原材料“配方”与特瑞堡接洽,而特瑞堡在应对这些规格要求时具有一定的灵活性。
“他们可能会带着想要使用的基材和化合物来找我们,而我们可以根据应用需求提出更适合的替代方案。只要不涉及材料重新认证,他们都乐意接受改变。”航空航天高级业务开发经理Sarah McGuire说道。
特瑞堡还直接向NASA供应用于制造SCAPE防护服的材料。这种防护服是地面技术人员在为航天器加注燃料、准备发射以及返回后卸下燃料时所穿的防护装备。这也进一步凸显了特瑞堡在航天领域的强大影响力。
尽管订单量相对较小,但航天领域影响力深远。近年来,特瑞堡的材料已应用于执行NASA关键任务的航天服中。
“我们很自豪能够参与外太空探索。”航空航天和北美橡胶业务的商务总监Kevin Maine表示,“看到我们的材料在如此关键的应用中发挥作用,我们倍感荣幸。”
随着私人航天公司进入该领域,太空市场也在不断发展壮大。
Maine说道:“毫无疑问,未来我们肯定会有更多机会,不仅仅是航天服。我们还为背包气囊提供材料,这是一种用于保护20吨或以上有效载荷安全着陆的通风气囊技术,包括搭载宇航员返回地球的太空舱。”
特瑞堡与客户建立了长期稳定的关系,并且具备定制材料以满足特定需求的能力,是一个值得信赖的合作伙伴。“我们拥有快速成型中心,具备相当全面的加工能力和丰富的聚合物专业知识,能够提供满足苛刻要求的解决方案。”Maine说道。
“对我们来说,航天领域将是一个不断增长的市场。五年后,这个市场可能与今天大不相同。”他憧憬道。
SCAPE航天服
特瑞堡位于美国北卡罗来纳州拉瑟福顿(Rutherfordton)的生产基地供应由氯丁基涂层间位芳纶纤维制成的面料,用于制造地面支持技术人员穿着的自持式密闭环境防护服(SCAPE)。
特瑞堡工程涂层织物区域销售经理Sean Snowball解释道:“地面工作人员在加注肼等有毒推进剂,以及在航天器着陆后提取燃料时,都需要穿着这些防护服。”
“这些航天服通过外部硬质结构或自持式密闭环境控制装置接收空气。”