A katonai felszerelések hőtervezési kihívásai
A katonai felszerelések munkakörnyezete bonyolult
A tengerszint feletti magasság, a magas hőmérséklet, az alacsony hőmérséklet, a páratartalom, a hőmérsékleti sokk, a naphősugárzás, a lökésvibráció, a jegesedés, a különféle durva környezetek (gomba, sivatag, por, korom stb.) mind-mind különböző mértékben befolyásolják a termikus kialakítást. A védelmi iparban az elektronikai termékek hőkezelésében az összetett peremfeltételek mellett a legnagyobb kihívást a rövid távú hősokk jelenti.
Ezek az elektronikus termékek gyakran extrém hőhatásoknak vannak kitéve. Tegyük fel, hogy a Karib-tengeren parkoló vadászgép most küldetést hajt végre. A repülőgép ekkor tengerszinten van, a hőmérséklet és a páratartalom nagyon megfelelő. A repülőgép felszálláskor nagy magasságban, fagypont alatti hőmérsékletű környezetben lesz, és az elektronikai termékek peremfeltételei perceken vagy akár másodperceken belül megváltoznak. Ezért a repülőgép elektronikai termékeinek képesnek kell lenniük a környezeti hőmérséklet széles tartományában történő működésre.
Az alábbi képen a termikus tervezés szerepe egy sikeres elektronikai termékben és a környezet rá gyakorolt hatása látható. Látható, hogy a tengerszint feletti magasság, a magas hőmérséklet, az alacsony hőmérséklet, a páratartalom, a hőmérsékleti sokk, a nap hősugárzása, a lökésvibráció, a jegesedés és a különféle durva környezetek (gomba, sivatag, por, korom stb.) mind-mind különböző mértékben befolyásolják termikus kialakítás.
Sok adatot dolgoz fel, és több hőt termel
A katonai feladatok jellegéből adódóan ezek az elektronikai termékek óhatatlanul nagyobb mennyiségű adatfeldolgozást fognak vállalni ezen elektronikai termékeken, ugyanakkor nagyobb adatfeldolgozási sebességet igényelnek, és az elektronikai termékek hőfogyasztása is meredeken emelkedik. Ezért a zord környezeti feltételek és a chipek rohamosan növekvő hőfogyasztása óriási kihívások elé állítja az elektronikai termékek hőkezelését a védelmi iparban. A könnyű súly és a tökéletes megbízhatóság megnehezíti a termikus tervezést
Az atmoszférában vagy a világűrben lévő elektronikus berendezéseknél a súly nagyon fontos elem. Minél könnyebb a súly, annál tovább működik a termék, és annál alacsonyabb a költsége. Nyilvánvaló, hogy a sugárhajtású vadászrepülőgépek, rakéták, tankok stb. meglévő jellemzői miatt az elektronikai termékek zord hőkörnyezetben vannak, így a védelmi iparban az elektronikai termékek hőmegbízhatósága nagyon fontos tényező.
Katonai felszerelések hőtervezése
A katonai elektronikai termékek magas hőfogyasztása és a zord munkakörnyezet miatt általában nagyobb hőáramot mutatnak. Más elektronikai termékekhez hasonlóan ezeknek is jó hűtési rendszerrel kell rendelkezniük, és figyelembe kell venni a berendezés helyméretét, tömegét, hőfogyasztását, hőfogyasztását. Elektromágneses árnyékolás és egyéb követelmények.
A normál elektronikus rendszereket általában zárt burkolatként tervezik, és a legtöbb elektronikus termék a lehető legnagyobb mértékben el van szigetelve a hűtőrendszertől. Képzeljen el egy Hummer Mercedes-Benzt a sivatagban. Ha az elektronikai termékek nincsenek hermetikusan lezárva, a különféle munkakörnyezetek, például homok, törmelék stb., megbénítják az elektronikai termékeket.
Jelenleg sok mérnök a hibrid hűtési módszereket részesíti előnyben az elektronikai termékek termikus tervezésénél. A legtöbb elektronikai chip léghűtéses hőleadást használ, a vízhűtéses hőleadó eszközöket pedig a sok hőt fogyasztó eszközökhöz. De az űrrepülésben vagy a világűrben közlekedő elektronikai eszközöknél ez a fajta hőelvezetési módszer nem célszerű, ezért kompaktabb folyadékhűtő rendszert kell tervezni.
Például nagy hővezető képességű hordozóanyagok, VC egyenletes hőmérsékletű lemezek, hőcsövek, szerszámba ágyazott TEC, sugárhűtés vagy közvetlen merülő folyadékhűtés, hogy a hőt át lehessen vinni a folyadékra, majd a folyadékhűtésre. rendszer A hőcserélőben. Ahogy az alábbi ábrán látható:
