Aerospace in obramba

Letalska in obrambna področja postavljajo izjemno stroge zahteve glede zmogljivosti, zanesljivosti in vzdržljivosti opreme, vključno s kritičnimi komponentami, kot so elektronski sistemi letal, radarske komunikacije, navigacija in nadzor, pretvorba energije, satelitske koristne tovore  in vojaški računalniki. Ti sistemi pogosto delujejo v zahtevnih pogojih, kot so visoke nadmorske višine, vakuumski okolji, ekstremne temperaturne spremembe, intenzivna vibracija in elektromagnetne motnje. Zaradi visoke gostote moči in koncentriranih toplotnih obremenitev ima načrtovanje toplotnega upravljanja neposreden vpliv na stabilnost opreme in uspeh misije. Učinkovite, zanesljive in lahke rešitve za toplotno upravljanje predstavljajo pomemben del načrtovanja letalske in obrambne opreme.

Toplotno upravljanje opreme v letalski industriji se sooča z več izzivi. T zelo nizki atmosferski tlak na velikih nadmorskih višinah ali v zunanjem vesolju praktično odpravi naravno konvekcijo, kar znatno zmanjša učinkovitost tradicionalnega hlajenja, odvisnega od zraka. Zato so nujne zelo učinkovite rešitve za toplotno prevodnost in sevalno hlajenje. A letala in sateliti so zelo občutljivi na težo, zaradi česar so potrebni lahki dizajni toplotnih izmenjevalnikov. Uporabljajo se materiali, kot so aluminijeve zlitine z visoko toplotno prevodnostjo ali baker-aluminijeve kompozite, da se zmanjša teža, hkrati pa ohrani toplotna učinkovitost. D elektronika za obrambne namene zahteva izjemno zanesljivost. Toplotni izmenjevalniki morajo prenesti ekstremne toplotne cikle, tresenje, vibracije in elektromagnetna okolja, da zagotovijo dolgotrajno delovanje brez napak.

Pogoste rešitve za upravljanje toplote v letalskih in obrambnih aplikacijah vključujejo toplotne cevi, razprševalnike toplote, hladilne plošče z tekočino in sisteme za sevanje toplote. Toplotne cevi in razprševalniki toplote hitro porazdelijo lokalno visoko toploto na večje površine, s čimer izboljšajo učinkovitost sevanja. Pri satelitih in vesoljskih sondah pogosto toplotni ponori usmerjajo toploto k zunanjim površinam za odvajanje toplote, ki sproščajo toplotno energijo v vesolje prek infrardečega sevanja. Za visokonapetostne toplotne vire, kot so zračni radarji, močnostni ojačevalniki in napajalniki za letala, se pogosto uporabljajo hladilne plošče s tekočino, integrirane s sistemom črpanja, da se doseže učinkovito odvajanje toplote in nadzor temperature. Določeni orožni sistemi dodatno uporabljajo materiale za spremembo faze ali aktivne tehnologije za nadzor temperature, da zagotovijo hitro hlajenje ključnih komponent po kratkotrajnem delovanju z visoko močjo.

Konstrukcijsko so toplotni odvajalniki za letalsko in vesoljsko industrijo običajno izdelani s postopki ekstruzije, hladnega kovanja, natančne obdelave z CNC tehnologijo in zavarjanja, da se zagotovi visoka trdnost, toplotna prevodnost in dimenzijska doslednost. Površinske obdelave vključujejo predvsem anodiziranje, črnjenje ali premaze z visoko emisivnostjo, da se izboljša učinkovitost sevanja toplote in odpornost na korozivne zunanje okoljske vplive. z anje, črnjenje ali premazi z visoko emisivnostjo za izboljšanje učinkovitosti sevanja toplote ter odpornost na korozivna zunanja okolja.