תעופה וחלל והגנה

תעשיית התעופה וההגנה מציבות דרישות קפדניות במיוחד לביצועים, אמינות ועמידות של ציוד, כולל רכיבים קריטיים כגון מערכות אלקטרוניות במטוסים, תקשורת רדאר, ניווט ובקרה, המרת חשמל, محمול לווייני  ומחשבים צבאיים. מערכות אלו פועלות לעיתים קרובות בתנאים קיצוניים כמו גבהים עתקים, סביבות ואקום, תנודות טמפרטורה קיצוניות, רעידות חזקות והפרעות אלקטרומגנטיות. בשל צפיפות הספק הגבוהה ועומסי החום המורכזים, עיצוב ניהול התרמי משפיע ישירות על יציבות הציוד ועל הצלחת המשימה. פתרונות לניהול תרמי יעילים, אמינים וקלים משקל מהווים רכיב חיוני בעיצוב ציוד תעופתי וצבאי.

ניהול תרמי של ציוד תעופה וחלל מתמודד עם אתגרים מרובים. הלחץ האטמוספירי הנמוך ביותר בגבהים גבוהים או בחלל החיצון מונע כמעט לחלוטין את הקונבקציה הטבעית, מה שמפחית בצורה משמעותית את יעילותו של קירור שמתבסס על אוויר. כתוצאה מכך, פתרונות ייעולים יעילים במיוחד באמצעות הולכה תרמית וקרינת קרינה הם הכרחיים. מטוסים ולוויינים רגישים מאוד למשקל, ולכן נדרשים עיצובים של זוקקי חום קלי משקל. נבחרים חומרים כגון סגסוגות אלומיניום בעלות מוליכות תרמית גבוהה או קומפוזיטים של נחושת ואלומיניום כדי למזער את המשקל תוך שמירה על ביצועים תרמיים. אלקטרונייקה של מערכת ההגנה דורשת אמינות חריגה. זוקקי חום חייבים לעמוד בתנודות תרמיות קיצוניות, הלם, רעידות וסביבות אלקטרומגנטיות כדי להבטיח פעילות לאורך זמן ללא תקלות.

פתרונות נפוצים לניהול תרמי ביישומי תעופה וביטחון כוללים צינורות קיטור, מפיצי חום, לוחות קירור נוזליים ומערכות פיזור רדיואקטיביות. צינורות קיטור ומפיצי חום מפזרים במהירות חום גבוה מקומי לאזורים גדולים יותר, ובכך משפרים את היעילות הרדיואקטיבית. עבור לוויינים וprobots חלל, בודדים של חום מפנים לעתים קרובות את החום אל פני שטח לפיזור חיצוני, משחררים אנרגיה תרמית לחלל באמצעות קרינה תת-אדומה. עבור מקורות חום בעלי הספק גבוה כגון מכ"מים טיסניים, מגברים אלקטרוניים ומקורות כוח לטיסה, נעשה שימוש נרחב בלוחות קירור נוזליים המשולבים עם מערכות סילוקון כדי להשיג פיזור חום יעיל ולשמר על בקרת תנודות טמפרטורה. מערכות נשק מסוימות משתמשות בנוסף בחומרים undergoing שינוי פאזה או בטכנולוגיות בקרת טמפרטורה פעילות, כדי להבטיח קירור מהיר של רכיבים קריטיים לאחר פעילות קצרת טווח בעלת הספק גבוה.

במבנה, מפזרים חום תעופיים מיוצרים בדרך כלל באמצעות דחיסה, עיבוד קרוב למדוי, עיבוד מדויק ב-CNC ותהליכי שיזור כדי להבטיח חוזק גבוה, מוליכות תרמית ועקביות ממדים. עיבוד הפנים כולל בעיקר חימצון, השחמה או ציפויים בעלי פליטה גבוהה כדי לשפר את יעילות פיזור החום על ידי קרינה ולעמוד בסביבות חיצוניות קורוזיביות.