Авиационно-космическа и отбранителна промишленост

Авиокосмическата и отбранителната промишленост поставят изключително високи изисквания към производителността, надеждността и издръжливостта на оборудването, включващи критични компоненти като електронни системи за самолети, радарни комуникации, навигация и управление, преобразуване на електроенергия, полезни товари за спътници  и военни компютри. Тези системи често работят в изискващи условия, като високи надморски височини, вакуумни среди, екстремни температурни колебания, силни вибрации и електромагнитни смущения. Характеризиращи се с висока плътност на мощността и концентрирани топлинни натоварвания, проектирането на топлинен режим директно влияе върху стабилността на оборудването и успеха на мисията. Ефективните, надеждни и леки решения за топлинен режим са жизненоважен компонент при проектирането на авиокосмическо и отбранително оборудване.

Топлинният менаждмънт на аерокосмическо оборудване се сблъсква с множество предизвикателства. Изключително ниското атмосферно налягане на големи височини или в отворен космос почти напълно елиминира естествената конвекция, което значително намалява ефективността на традиционното охлаждане, зависещо от въздуха. Поради това са задължителни изключително ефективни решения за топлинна проводимост и радиационно охлаждане. Летателните апарати и спътниците са силно чувствителни към теглото, което изисква проектиране на леки радиатори. Използват се материали като алуминиеви сплави с висока топлопроводност или медно-алуминиеви композити, за да се минимизира теглото при запазване на топлинните характеристики. Електрониката за отбрана изисква изключителна надеждност. Радиаторите трябва да издържат на екстремни топлинни цикли, удар, вибрации и електромагнитни среди, за да се гарантира дългосрочна, безотказна работа.

Разпространените решения за термичен контрол в аерокосмическата и отбранителната област включват топлинни тръби, разпространители на топлина, охлаждащи плочи с течност и радиационни системи за разсейване. Топлинните тръби и разпространителите бързо разпределят локално висока топлина по по-големи площи, като по този начин подобряват радиационната ефективност. При спътници и космически зонди топлоотводите често насочват топлината към външни повърхности за разсейване, освобождавайки топлинната енергия в космоса чрез инфрачервено излъчване. За мощни топлинни източници като бордови радари, усилватели на мощност и авиационни захранвания често се използват охлаждащи плочи с течност, комбинирани с помпени циркулационни системи, за постигане на ефективно разсейване на топлината и контрол на температурните колебания. Някои оръжейни системи допълнително използват материали с фазов преход или активни технологии за контрол на температурата, за да осигурят бързо охлаждане на критични компоненти след краткотрайна работа с висока мощност.

Конструктивно радиаторите за аерокосмическа промишленост обикновено се произвеждат чрез екструзия, студено коване, прецизно машинно обработване с CNC и процеси на запояване, за да се гарантират висока якост, топлопроводимост и размерна стабилност. Повърхностната обработка предимно включва анодиране, чернене или покрития с висока излъчвателна способност, за да се повиши ефективността на отвеждане на топлината чрез излъчване и да се осигури устойчивост към корозивни външни среди.