Aérospatial et défense

Les secteurs de l'aérospatiale et de la défense imposent des exigences exceptionnellement strictes en matière de performance, de fiabilité et de durabilité des équipements, englobant des composants critiques tels que les systèmes électroniques d'aéronefs, les communications radar, la navigation et la commande, la conversion d'énergie, les charges utiles des satellites  et les ordinateurs militaires. Ces systèmes fonctionnent fréquemment dans des conditions exigeantes telles que les hautes altitudes, les environnements sous vide, les variations extrêmes de température, les vibrations intenses et les interférences électromagnétiques. Caractérisée par une densité de puissance élevée et des charges thermiques concentrées, la conception de la gestion thermique influence directement la stabilité des équipements et la réussite des missions. Des solutions efficaces, fiables et légères de gestion thermique constituent un élément essentiel de la conception des équipements aérospatiaux et de défense.

La gestion thermique des équipements aérospatiaux fait face à plusieurs défis. T la pression atmosphérique extrêmement basse à haute altitude ou dans l'espace externe élimine pratiquement la convection naturelle, réduisant ainsi considérablement l'efficacité des systèmes de refroidissement traditionnels dépendant de l'air. Par conséquent, des solutions de refroidissement par conduction thermique et rayonnement hautement efficaces sont indispensables. A les aéronefs et satellites sont très sensibles au poids, ce qui impose la conception de dissipateurs thermiques légers. Des matériaux tels que des alliages d'aluminium à haute conductivité thermique ou des composites cuivre-aluminium sont choisis afin de minimiser le poids tout en maintenant les performances thermiques. D l'électronique militaire exige une fiabilité exceptionnelle. Les dissipateurs thermiques doivent résister à des cycles thermiques extrêmes, aux chocs, aux vibrations et aux environnements électromagnétiques afin d'assurer un fonctionnement durable et sans défaut.

Les solutions courantes de gestion thermique pour les applications aérospatiales et de défense incluent les caloducs, les répartiteurs de chaleur, les plaques de refroidissement liquide et les systèmes de dissipation radiative. Les caloducs et les répartiteurs de chaleur distribuent rapidement des points chauds localisés sur de plus grandes surfaces, améliorant ainsi l'efficacité radiative. Pour les satellites et les sondes spatiales, les dissipateurs thermiques orientent souvent la chaleur vers des surfaces externes de dissipation, rejetant l'énergie thermique dans l'espace par rayonnement infrarouge. Pour les sources de chaleur à haute puissance telles que les radars embarqués en aviation, les amplificateurs de puissance et les alimentations électriques aéronautiques, des plaques refroidies par liquide intégrées à des systèmes de circulation par pompe sont fréquemment utilisées afin d'assurer une dissipation efficace de la chaleur et de contrôler les fluctuations de température. Certains systèmes d'armes utilisent en outre des matériaux à changement de phase ou des technologies de contrôle actif de la température afin de garantir un refroidissement rapide des composants critiques après un fonctionnement de courte durée à haute puissance.

Sur le plan structurel, les dissipateurs thermiques aérospatiaux sont généralement fabriqués par extrusion, forgeage à froid, usinage de précision CNC et procédés de brasage afin de garantir une grande résistance, une bonne conductivité thermique et une stabilité dimensionnelle. Les traitements de surface impliquent principalement l'anodisation, le noircissement ou l'application de revêtements à haute émissivité pour améliorer l'efficacité de dissipation thermique par rayonnement et résister aux environnements externes corrosifs. z l'oxydation, le noircissement ou les revêtements à haute émissivité pour améliorer l'efficacité de dissipation thermique par rayonnement et résister aux environnements externes corrosifs.