Aerospace at Depensa

Ang mga sektor ng aerospace at depensa ay nagpapataw ng lubhang mahigpit na mga kinakailangan sa pagganap, maaasahan, at katatagan ng kagamitan, kabilang ang mga kritikal na bahagi tulad ng mga elektronikong sistema ng eroplano, radar komunikasyon, nabigasyon at kontrol, konbersyon ng kuryente, satellite payloads  at militar na kompyuter. Ang mga sistemang ito ay madalas na gumagana sa ilalim ng matitinding kondisyon tulad ng mataas na altitude, vacuum na kapaligiran, malalaking pagbabago ng temperatura, matinding pag-vibrate, at electromagnetic interference. Dahil sa mataas na power density at nakapokus na thermal loads, ang disenyo ng thermal management ay direktang nakakaapekto sa katatagan ng kagamitan at tagumpay ng misyon. Ang epektibo, maaasahang, at magaang mga solusyon sa thermal management ay naging mahalagang bahagi ng disenyo ng aerospace at kagamitang pandepensa.

Ang pamamahala sa init ng kagamitang panghimpapawid ay nakakaharap sa maraming hamon. Ang napakababa na presyon ng atmospera sa mataas na altitude o sa kalawakan ay halos nagpapawala sa natural na convection, na malaki ang epekto sa pagbawas ng kahusayan ng tradisyonal na paglamig gamit ang hangin. Dahil dito, mahigpit na kailangan ang mga solusyon sa thermal conduction at radiative cooling. Ang mga eroplano at satellite ay lubhang sensitibo sa timbang, kaya kinakailangan ang magaan na disenyo ng heat sink. Ang mga materyales tulad ng mataas na thermal conductivity na aluminium alloys o copper-aluminium composites ang pinipili upang mapagaan ang timbang habang panatilihin ang thermal performance. Ang mga elektronikong kagamitang militar ay nangangailangan ng hindi pangkaraniwang katiyakan. Dapat matiis ng mga heat sink ang matinding thermal cycling, impact, panginginig, at electromagnetic na kapaligiran upang masiguro ang matagalang operasyon na walang sira.

Ang karaniwang mga solusyon sa pamamahala ng init para sa aerospace at aplikasyon sa depensa ay kinabibilangan ng heat pipes, heat spreaders, liquid cooling plates, at radiative dissipation systems. Ang heat pipes at heat spreaders ay mabilis na nagpapakalat ng lokal na mataas na init sa mas malalaking lugar, na nagpapahusay sa kahusayan ng radiation. Para sa mga satellite at space probe, ang mga heat sink ay madalas na nagdidirekta ng init patungo sa panlabas na mga surface para maipawalang-bisa ito, na pinapalabas ang thermal energy sa kalawakan sa pamamagitan ng infrared radiation. Para sa mga high-power na pinagmumulan ng init tulad ng airborne radars, power amplifiers, at aviation power supplies, ang mga liquid-cooled plate na pinaandar kasama ang pump circulation system ay madalas na ginagamit upang makamit ang mahusay na pag-alis ng init at kontrolin ang mga pagbabago ng temperatura. Ang ilang mga weapon system ay gumagamit din ng phase-change materials o aktibong teknolohiya sa pagkontrol ng temperatura upang matiyak ang mabilis na paglamig ng mga kritikal na bahagi pagkatapos ng maikling operasyon na may mataas na kapangyarihan.

Istruktural, ang mga heat sink para sa aerospace ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng extrusion, malamig na forging, CNC precision machining, at brazing upang matiyak ang mataas na lakas, thermal conductivity, at pagkakapare-pareho ng sukat. Ang mga surface treatment ay kadalasang gumagamit ng anodizing, blackening, o high-emissivity coatings upang mapataas ang kahusayan sa pag-alis ng init sa pamamagitan ng radiation at magtagal laban sa mapaminsalang panlabas na kapaligiran.