Aerospațial și apărare

Sectoarele aerospace și apărare impun cerințe excepțional de stricte privind performanța, fiabilitatea și durabilitatea echipamentelor, acoperind componente critice precum sisteme electronice ale aeronavelor, comunicații radar, navigație și control, conversie de putere, sarcini utile pentru sateliți  și calculatoare militare. Aceste sisteme funcționează frecvent în condiții dificile, cum ar fi altitudini mari, medii sub vid, variații extreme de temperatură, vibrații intense și interferențe electromagnetice. Caracterizate prin densitate mare de putere și încărcături termice concentrate, proiectarea managementului termic influențează direct stabilitatea echipamentelor și succesul misiunii. Soluțiile eficiente, fiabile și ușoare de management termic reprezintă un component esențial al proiectării echipamentelor aerospace și de apărare.

Managementul termic al echipamentelor aero-spațiale se confruntă cu multiple provocări. Presiunea atmosferică extrem de scăzută la altitudini mari sau în spațiul outer elimină practic convecția naturală, reducând semnificativ eficacitatea sistemelor tradiționale de răcire bazate pe aer. Ca urmare, sunt imperios necesare soluții eficiente de conducție termică și de răcire prin radiație. Aeronavele și sateliții sunt extrem de sensibile la greutate, ceea ce impune utilizarea unor disipatoare de căldură ușoare. Se aleg materiale precum aliaje de aluminiu cu conductivitate termică ridicată sau compozite cupru-aluminiu pentru a minimiza greutatea, menținând în același timp performanța termică. Electronica militară necesită o fiabilitate excepțională. Disipatoarele de căldură trebuie să reziste la cicluri termice extreme, șocuri, vibrații și medii electromagnetice pentru a asigura o funcționare pe termen lung, fără defecțiuni.

Soluțiile comune de management termic pentru aplicații aero-spațiale și de apărare includ țevi de căldură, disipatoare de căldură, plăci de răcire lichidă și sisteme de disipare radiantă. Țevile de căldură și disipatoarele distribuie rapid căldura localizată intens pe suprafețe mai mari, îmbunătățind eficiența radiativă. Pentru sateliți și sonde spațiale, radiatorii direcționează adesea căldura către suprafețe externe de disipare, eliberând energia termică în spațiu prin radiație infraroșie. Pentru surse de căldură de mare putere, cum ar fi radarele aeropurtate, amplificatoarele de putere și sursele de alimentare aeronautice, se folosesc frecvent plăci cu răcire lichidă integrate cu sisteme de circulație prin pompă pentru a realiza o disipare eficientă a căldurii și pentru a controla fluctuațiile de temperatură. Anumite sisteme de armament utilizează, de asemenea, materiale cu schimbare de fază sau tehnologii active de control al temperaturii pentru a asigura o răcire rapidă a componentelor critice după funcționarea de scurtă durată la putere ridicată.

Structural, radiatorii pentru industria aerospațială sunt fabricați în mod tipic prin extrudare, forjare la rece, prelucrare precisă CNC și procese de lipire pentru a garanta o rezistență ridicată, conductivitate termică și consistență dimensională. Tratamentele de suprafață implică în principal anodizare, oxidare neagră sau acoperiri cu emisivitate ridicată pentru a spori eficiența disipării căldurii prin radiație și pentru a rezista mediilor externe corozive.