Aerospace a obrana

Odvetvia leteckého a obranného priemyslu kladú mimoriadne prísne požiadavky na výkon, spoľahlivosť a trvanlivosť zariadení vrátane kritických komponentov, ako sú elektronické systémy lietadiel, radarové komunikácie, navigácia a riadenie, konverzia energie, satelitné nosníky  a vojenské počítače. Tieto systémy často pracujú za náročných podmienok, ako sú veľké nadmorské výšky, vákuové prostredia, extrémne teplotné výkyvy, intenzívne vibrácie a elektromagnetické rušenie. Vyznačujú sa vysokou hustotou výkonu a koncentrovanými tepelnými zaťaženiami, pričom návrh tepelného manažmentu priamo ovplyvňuje stabilitu zariadení a úspech misie. Efektívne, spoľahlivé a ľahké riešenia tepelného manažmentu predstavujú nevyhnutnú súčasť konštrukcie leteckých a obranných zariadení.

Termálny manažment výbavy pre letecký a vesmírny priemysel čelí viacerým výzvam. Extrémne nízky tlak atmosféry vo veľkých nadmorských výškach alebo vo vonkajšom vesmíre prakticky eliminuje prirodzenú konvekciu, čo výrazne znižuje účinnosť tradičného chladenia založeného na vzduchu. Preto sú nevyhnutné vysope efektívne riešenia založené na tepelnej vodivosti a radiačnom chladení. Lietadlá a družice sú veľmi citlivé na hmotnosť, čo si vyžaduje návrh ľahkých chladičov. Na minimalizáciu hmotnosti pri zachovaní tepelnej účinnosti sa používajú materiály, ako sú hliníkové zliatiny s vysokou tepelnou vodivosťou alebo meďovo-hliníkové kompozity. Elektronika pre obranné účely vyžaduje mimoriadnu spoľahlivosť. Chladiče musia odolávať extrémnym tepelným cyklom, nárazom, vibráciám a elektromagnetickému prostrediu, aby zabezpečili dlhodobý prevádzkový chod bez porúch.

Bežné riešenia termálneho manažmentu pre letecké a obranné aplikácie zahŕňajú tepelné rúry, rozvádzače tepla, chladiace platne s kvapalinovým chladením a systémy radiátneho odvádzania tepla. Tepelné rúry a rozvádzače tepla rýchlo šíria lokálne vysoké zaťaženie teplom na väčšie plochy, čím zvyšujú účinnosť vyžarovania. U satelitov a kozmických sond tepelné výmenníky často smerujú teplo k vonkajším povrchom na odvod tepla, ktoré je následne do vesmíru uvoľňované vo forme infračerveného žiarenia. Pri zdrojoch s vysokým výkonom, ako sú palubné radary, výkonové zosilňovače a lietadlové napájacie zdroje, sa bežne používajú kvapalinou chladené platne integrované so systémami čerpadlového obehu, aby sa dosiahlo efektívne odvádzanie tepla a riadenie teplotných kolísaní. Niektoré zbraňové systémy navyše využívajú materiály s fázovou zmenou alebo aktívne technológie riadenia teploty, aby sa zabezpečilo rýchle ochladenie kritických komponentov po krátkodobom prevádzkovom zaťažení s vysokým výkonom.

Štrukturálne sú chladiče pre letecký priemysel zvyčajne vyrábané extrúziou, studeným kovaním, presným CNC obrábaním a spájkovaním za účelom zabezpečenia vysoké pevnosti, tepelnej vodivosti a rozmernostnej konzistencie. Povrchové úpravy zahŕňajú predovšetkým anodizáciu, čiernenie alebo povlaky s vysokou emisivitou, aby sa zvýšila účinnosť vyžarovania tepla a odolnosť voči koróznym vonkajším prostrediam.