Militārās elektroniskās iekārtas termiskā projektēšana

Strauji attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, valsts aizsardzības un militārā aprīkojuma jomā iesaistītais elektroniskais aprīkojums ir kļuvis arvien sarežģītāks, izsmalcinātāks un viedāks.

Tajā pašā laikā, ņemot vērā militāro lietojumu prasības attiecībā uz produktu miniaturizāciju, vieglu svaru, pielāgošanu un augstu uzticamību, inženieri projektēšanas procesā saskaras ar milimetru viļņu elektromagnētisko savietojamību, vadītspējas dzesēšanu augstā siltuma plūsmas blīvumā un blīvējumu skarbos apstākļos. vides. Virkne izaicinājumu.

Militārā aprīkojuma siltuma dizaina izaicinājumi

(1) Militārā aprīkojuma darba vide ir sarežģīta Augstums, augsta temperatūra, zema temperatūra, mitrums, temperatūras trieciens, saules termiskais starojums, trieciena vibrācija, apledojums un dažādas skarbas vides (sēnītes, tuksnesis, putekļi, sodrēji utt.) var dažādā mērā ietekmēt tā termisko dizainu.

Papildus sarežģītajiem robežnosacījumiem lielākais izaicinājums elektronisko izstrādājumu siltuma pārvaldībā aizsardzības nozarē ir īslaicīgs termiskais šoks.

Šie elektroniskie izstrādājumi bieži ir pakļauti ārkārtējai termiskai videi.

Pieņemsim, ka Karību jūrā novietots reaktīvais iznīcinātājs tagad pildīs misiju.

Lidmašīna šobrīd atrodas jūras līmenī, un temperatūra un mitrums ir ļoti piemēroti.

Lidmašīnai paceļoties, tā atradīsies augstkalnu, zem sasalšanas temperatūras vidē, un elektronisko izstrādājumu robežnosacījumi tiks mainīti dažu minūšu vai pat sekunžu laikā. Tāpēc lidmašīnā esošajiem elektroniskajiem izstrādājumiem jāspēj darboties plašā apkārtējās vides temperatūras diapazonā Darbs.

(2) Liela apstrāde un augsta siltuma ražošana

Militāro uzdevumu rakstura dēļ šie elektroniskie izstrādājumi neizbēgami novedīs pie salīdzinoši liela datu apstrādes apjoma, un tajā pašā laikā būs nepieciešami ātrāki datu apstrādes ātrumi, attiecīgi zemi, kā arī strauji pieaugs elektronisko izstrādājumu siltuma patēriņš.

Tāpēc skarbie vides apstākļi un strauji augošais mikroshēmas siltuma patēriņš liek elektronisko izstrādājumu siltuma vadībai aizsardzības nozarē saskarties ar milzīgām problēmām.

(3) Viegls un perfekta uzticamība palielina termiskās konstrukcijas sarežģītību Elektroniskajām iekārtām atmosfērā vai kosmosa vidē svars ir ļoti svarīgs elements.

Jo vieglāks svars, jo ilgāk produkts turpinās darboties, un jo zemākas izmaksas. Acīmredzot reaktīvo iznīcinātāju, raķešu, tanku utt. esošo īpašību dēļ elektroniskie izstrādājumi atrodas skarbā termiskā vidē, tāpēc elektronisko izstrādājumu termiskā uzticamība aizsardzības nozarē ir ļoti svarīgs faktors.

Militāro elektronisko izstrādājumu lielā siltuma patēriņa un skarbās darba vides dēļ tie parasti rada lielāku siltuma plūsmu. Līdzīgi kā citiem elektroniskajiem izstrādājumiem, tiem jābūt ar labu dzesēšanas sistēmu, un jāņem vērā iekārtas telpas lielums, svars, siltuma patēriņš un siltuma patēriņš. Elektromagnētiskais ekranējums un citas prasības.

Pašlaik daudzi inženieri izvēlas izmantot hibrīda dzesēšanas metodes elektronisko izstrādājumu termiskai projektēšanai.

Lielākajā daļā elektronisko mikroshēmu tiek izmantota gaisa dzesēšanas siltuma izkliedēšana, un ar ūdeni dzesējamas siltuma izkliedes ierīces tiek izmantotas ierīcēm, kas patērē daudz siltuma.

Bet elektroniskām ierīcēm, kas lido kosmosā vai kosmosā, šāda veida siltuma izkliedes metode nav ieteicama, un ir jāprojektē kompaktāka šķidruma dzesēšanas sistēma.

Piemēram, augstas siltumvadītspējas substrāta materiālu, VC vienādas temperatūras plākšņu, siltuma cauruļu, mikroshēmā iestrādātu TEC, strūklas dzesēšanas vai tiešas iegremdēšanas šķidruma dzesēšanas izmantošana, lai siltumu varētu pārnest uz šķidrumu un pēc tam uz šķidrumu. dzesēšanas sistēma Siltummainī.

Pašlaik militārajā aprīkojumā izmantotos siltuma izkliedes produktus un galvenās tehnoloģijas kontrolē galvenie uzņēmumi.

Cerams, ka tuvāko gadu laikā valstī parādīsies vairāk siltuma izkliedes materiālu ar augstāku siltumvadītspēju un labāku apstrādes veiktspēju, lai tie spētu ne tikai apmierināt militāro elektronisko izstrādājumu siltuma izkliedi, bet arī sniegtu garantiju un aizsardzību normāla militārā elektroniskā aprīkojuma darbība, un to var arī plaši veicināt. To izmanto, lai atrisinātu augstākās klases civilo iekārtu termiskās kontroles tirgu un veicinātu militāro un civilo tehnoloģiju integrāciju.