Zrakoplovstvo i obrana

Svemirska i obrambena područja nameću iznimno stroge zahtjeve za performansama, pouzdanosti i trajnošću opreme, uključujući kritične komponente poput elektroničkih sustava zrakoplova, radarskih komunikacija, navigacije i upravljanja, pretvorbe energije, satelitskih tereta  i vojnih računala. Ovi sustavi često rade u zahtjevnim uvjetima kao što su velike nadmorske visine, vakuumska okruženja, ekstremne temperature, intenzivna vibracije i elektromagnetske smetnje. Karakterizirani visokom gustoćom snage i koncentriranim toplinskim opterećenjima, projektiranje upravljanja temperaturom izravno utječe na stabilnost opreme i uspjeh misije. Učinkovita, pouzdana i lagana rješenja za upravljanje temperaturom čine vitalni dio dizajna svemirske i obrambene opreme.

Upravljanje temperaturom u svemirskoj opremi suočava se s više izazova. T ekstremno nizak atmosferski tlak na velikim nadmorskim visinama ili u vanjskom svemiru gotovo potpuno eliminira prirodnu konvekciju, znatno smanjujući učinkovitost tradicionalnog hlađenja koje ovisi o zraku. Stoga su od iznimne važnosti vrlo učinkovita rješenja za toplinsku vodljivost i hlađenje zračenjem. A zrakoplovi i sateliti jako su osjetljivi na težinu, što zahtijeva lagane dizajne rashladnih sustava. Korišteni se materijali poput aluminijskih legura s visokom toplinskom vodljivošću ili kompozita bakra i aluminija kako bi se smanjila težina, a da se istovremeno održi toplinska učinkovitost. D elektronika u obrambene svrhe zahtijeva izuzetnu pouzdanost. Rashladni sustavi moraju izdržati ekstremne promjene temperature, udare, vibracije i elektromagnetska okruženja kako bi se osigurala dugotrajna, bezgrešna radnja.

Uobičajena rješenja za upravljanje toplinom u zračnoj i obrambenoj tehnici uključuju vodilice topline, rasprostiranje topline, rashladne ploče s tekućinom i sustave za radijacijsko rasipanje topline. Vodilice topline i elementi za rasprostiranje topline brzo raspodjeljuju lokalizirane visoke temperature na veće površine, čime se poboljšava učinkovitost zračenja. Kod satelita i svemirskih sondi, toplinski izmjenjivači često usmjeravaju toplinu prema vanjskim površinama za rasipanje, koje otpuštaju toplinsku energiju u svemir putem infracrvenog zračenja. Za izvore velike topline poput zračnih radara, pojačala snage i avionskih napajanja, često se koriste rashladne ploče s tekućinom integrirane s pumpnim cirkulacijskim sustavima kako bi se postiglo učinkovito rasipanje topline i kontrola temperaturnih fluktuacija. Određeni oružani sustavi dodatno koriste materijale s promjenom faze ili aktivne tehnologije upravljanja temperaturom kako bi osigurali brzo hlađenje ključnih komponenti nakon kratkotrajnog rada s visokom snagom.

Strukturno se hladnjaci za zrakoplovnu industriju obično proizvode postupcima ekstrudiranja, hladnog kovanja, preciznog CNC obrada i lemljenja kako bi se osigurala visoka čvrstoća, toplinska vodljivost i dimenzionalna dosljednost. Površinska tretiranja uključuju anodiziranje, crnjenje ili premaze s visokom emisivnošću radi povećanja učinkovitosti odvođenja topline zračenjem te otpornosti na korozivne vanjske okoline. z anodiziranje, crnjenje ili premaze s visokom emisivnošću radi povećanja učinkovitosti odvođenja topline zračenjem te otpornosti na korozivne vanjske okoline.