การบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ

ภาคอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ทางอากาศและการป้องกันประเทศมีข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างยิ่งต่อสมรรถนะ ความเชื่อถือได้ และความทนทานของอุปกรณ์ โดยครอบคลุมชิ้นส่วนสำคัญต่างๆ เช่น ระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเครื่องบิน การสื่อสารด้วยเรดาร์ การนำร่องและการควบคุม การแปลงพลังงาน ภาระงานบนดาวเทียม  และคอมพิวเตอร์ทางทหาร ระบบเหล่านี้มักทำงานภายใต้สภาวะที่ท้าทาย เช่น ความสูงมาก สภาพสุญญากาศ อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง การสั่นสะเทือนรุนแรง และสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีลักษณะเด่นคือความหนาแน่นของพลังงานสูงและภาระความร้อนที่รวมศูนย์ การออกแบบการจัดการความร้อนจึงมีผลกระทบโดยตรงต่อความเสถียรของอุปกรณ์และความสำเร็จของภารกิจ โซลูชันการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพ น่าเชื่อถือ และมีน้ำหนักเบา จึงเป็นส่วนประกอบสำคัญของการออกแบบอุปกรณ์ในภาคอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ทางอากาศและการป้องกันประเทศ

การจัดการความร้อนของอุปกรณ์ในภาคอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ทางอากาศต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ T ความดันบรรยากาศที่ต่ำมากในระดับความสูงสูงหรือในอวกาศทำให้การถ่ายเทความร้อนตามธรรมชาติเกิดขึ้นได้แทบจะไม่มีเลย ส่งผลให้ระบบระบายความร้อนแบบอาศัยอากาศมีประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก ดังนั้น จึงจำเป็นต้องใช้วิธีการนำความร้อนและการระบายความร้อนด้วยรังสีที่มีประสิทธิภาพสูง A อากาศยานและดาวเทียมมีความไวต่อน้ำหนักอย่างมาก จึงจำเป็นต้องออกแบบฮีทซิงก์ให้มีน้ำหนักเบา วัสดุที่เลือกใช้ เช่น อลูมิเนียมอัลลอยที่นำความร้อนได้ดี หรือคอมโพสิตทองแดง-อลูมิเนียม เพื่อลดมวลโดยยังคงรักษาระดับประสิทธิภาพด้านการถ่ายเทความร้อน D อิเล็กทรอนิกส์ทางการทหารต้องการความน่าเชื่อถือสูงสุด ฮีทซิงก์ต้องสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรง การกระแทก การสั่นสะเทือน และสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจได้ว่าจะทำงานได้อย่างต่อเนื่องและปราศจากข้อผิดพลาดในระยะยาว

โซลูชันการจัดการความร้อนทั่วไปสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและกลาโหม ได้แก่ ท่อถ่ายเทความร้อน (heat pipes), อุปกรณ์กระจายความร้อน, แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว และระบบสลายพลังงานความร้อนแบบแผ่รังสี ท่อถ่ายเทความร้อนและอุปกรณ์กระจายความร้อนสามารถกระจายความร้อนสูงเฉพาะจุดไปยังพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแผ่รังสี สำหรับดาวเทียมและยานสำรวจในอวกาศ มักใช้ฮีทซิงก์นำความร้อนไปยังพื้นผิวภายนอกเพื่อปล่อยพลังงานความร้อนออกสู่อวกาศผ่านการแผ่รังสีอินฟราเรด สำหรับแหล่งกำเนิดความร้อนที่มีกำลังสูง เช่น เรดาร์บนอากาศยาน เครื่องขยายสัญญาณกำลังสูง และแหล่งจ่ายไฟสำหรับการบิน มักใช้แผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลวที่รวมเข้ากับระบบสูบหมุนเวียนของเหลว เพื่อให้เกิดการระบายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและควบคุมการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ระบบอาวุธบางประเภทยังใช้วัสดุเปลี่ยนสถานะหรือเทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิแบบแอคทีฟ เพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนสำคัญจะถูกระบายความร้อนอย่างรวดเร็วหลังจากการทำงานที่มีกำลังสูงในช่วงเวลาสั้นๆ

ในด้านโครงสร้าง ฮีตซิงก์สำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศมักผลิตผ่านกระบวนการอัดรีด การตีขึ้นรูปเย็น การกลึงความแม่นยำสูงด้วยเครื่องจักร CNC และการบัดกรี เพื่อให้มั่นใจในความแข็งแรงสูง การนำความร้อนได้ดี และความคงที่ของขนาด z การบำบัดพื้นผิวโดยทั่วไปใช้การชุบอะโนไดซ์ การดำน้ำ หรือการเคลือบด้วยวัสดุที่มีค่าการปล่อยพลังงานความร้อนสูง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสี และทนต่อสภาพแวดล้อมภายนอกที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน