Karinės elektroninės įrangos terminis projektavimas
Sparčiai tobulėjant mokslui ir technologijoms, elektroninė įranga, naudojama krašto apsaugos ir karinės įrangos srityje, tapo vis sudėtingesnė, sudėtingesnė ir pažangesnė.
Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į karinėms reikmėms taikomų produktų miniatiūrizavimo, lengvumo, pritaikymo ir didelio patikimumo reikalavimus, projektavimo procese inžinieriai susiduria su milimetrinių bangų elektromagnetiniu suderinamumu, laidumo aušinimu esant dideliam šilumos srauto tankiui ir sandarinimui esant atšiaurioms sąlygoms. aplinkos. Iššūkių serija.
Karinės technikos šiluminio projektavimo iššūkiai
(1) Karinės įrangos darbo aplinka yra sudėtinga Aukštis, aukšta temperatūra, žema temperatūra, drėgmė, temperatūros šokas, saulės šiluminė spinduliuotė, smūginė vibracija, apledėjimas ir įvairios atšiaurios aplinkos (grybelis, dykuma, dulkės, suodžiai ir kt.) turi įvairaus laipsnio įtakos jo šiluminei konstrukcijai.
Be sudėtingų ribinių sąlygų, didžiausias elektroninių gaminių šilumos valdymo iššūkis gynybos pramonėje yra trumpalaikis terminis šokas.
Šie elektroniniai gaminiai dažnai yra veikiami ekstremalios šiluminės aplinkos.
Tarkime, Karibų jūroje stovintis reaktyvinis naikintuvas dabar atliks misiją.
Lėktuvas šiuo metu yra jūros lygyje, o temperatūra ir drėgmė labai tinkama.
Lėktuvui pakilus jis atsidurs didelio aukščio, žemesnės nei užšalimo temperatūros aplinkoje, o elektroninių gaminių ribinės sąlygos pasikeis per kelias minutes ar net sekundes. Todėl orlaivyje esantys elektroniniai gaminiai turi veikti įvairiose aplinkos temperatūrose.
(2) Didelis apdorojimas ir didelė šilumos gamyba
Dėl karinių užduočių pobūdžio šie elektroniniai gaminiai neišvengiamai lems santykinai didelį duomenų apdorojimą, o tuo pačiu reikalauja didesnio duomenų apdorojimo greičio, atitinkamai mažo, o elektroninių gaminių šilumos suvartojimas smarkiai padidės.
Todėl dėl atšiaurių aplinkos sąlygų ir sparčiai didėjančio lusto šilumos suvartojimo elektroninių gaminių šilumos valdymas gynybos pramonėje susiduria su didžiuliais iššūkiais.
(3) Lengvas svoris ir nepriekaištingas patikimumas apsunkina šiluminės konstrukcijos sudėtingumą Elektroninei įrangai atmosferoje ar kosminėje aplinkoje svoris yra labai svarbus elementas.
Kuo lengvesnis svoris, tuo ilgiau gaminys veiks ir tuo mažesnė kaina. Akivaizdu, kad dėl esamų reaktyvinių naikintuvų, raketų, tankų ir kt. savybių elektroniniai gaminiai yra atšiaurioje šiluminėje aplinkoje, todėl elektroninių gaminių šiluminis patikimumas gynybos pramonėje yra labai svarbus veiksnys.
Dėl didelio karinės elektronikos gaminių šilumos suvartojimo ir atšiaurios darbo aplinkos jie paprastai sukuria didesnį šilumos srautą. Panašiai kaip ir kiti elektroniniai gaminiai, jie turi turėti gerą aušinimo sistemą, reikia atsižvelgti į įrangos plotą, svorį, šilumos suvartojimą ir šilumos suvartojimą. Elektromagnetinis ekranavimas ir kiti reikalavimai.
Šiuo metu daugelis inžinierių renkasi hibridinių aušinimo metodų naudojimą elektroninių gaminių šiluminiam projektavimui.
Dauguma elektroninių lustų naudoja oru aušinamą šilumos išsklaidymą, o vandeniu aušinami šilumos išsklaidymo įrenginiai – daug šilumos suvartojantiems įrenginiams.
Tačiau elektroniniams įrenginiams skrendant į kosmosą ar kosmose toks šilumos išsklaidymo būdas nerekomenduojamas, todėl turi būti sukurta kompaktiškesnė skysčio aušinimo sistema.
Pavyzdžiui, naudojant didelio šilumos laidumo pagrindo medžiagas, VC vienodos temperatūros plokštes, šilumos vamzdžius, TEC, įterptą į lusto štampus, aušinimą srove arba tiesioginiu panardinamuoju skysčiu, kad šiluma būtų perkelta į skystį, o paskui į skystį. aušinimo sistema Šilumokaityje.
Šiuo metu karinėje įrangoje naudojamus šilumos išsklaidymo produktus ir pagrindines technologijas kontroliuoja pagrindinės įmonės.
Tikimasi, kad per artimiausius kelerius metus šalyje atsiras daugiau šilumą išsklaidančių medžiagų, pasižyminčių didesniu šilumos laidumu ir geresniu apdirbimo našumu, kad jos ne tik atitiktų karinių elektronikos gaminių šilumos išsklaidymą, bet ir suteiks garantiją bei apsaugą normalus karinės elektroninės įrangos veikimas, taip pat gali būti plačiai skatinamas. Ir naudojamas išspręsti aukščiausios klasės civilinės įrangos šiluminės kontrolės rinką ir skatinti karinių ir civilinių technologijų integraciją.
