軍装備品の熱設計の課題

軍事機器の作業環境は複雑です

高度、高温、低温、湿度、温度ショック、太陽熱放射、衝撃振動、着氷、さまざまな過酷な環境（真菌、砂漠、ほこり、すすなど）はすべて、その熱設計にさまざまな程度の影響を及ぼします。 複雑な境界条件に加えて、防衛産業における電子製品の熱管理における最大の課題は、短期間の熱衝撃です。

これらの電子製品は、しばしば極端な熱環境にさらされます。 カリブ海に駐屯しているジェット戦闘機が任務を遂行しようとしていると仮定します。 この時、機体は海面にあり、気温と湿度は非常に適しています。 航空機が離陸するとき、それは高高度で氷点下の温度環境にあり、電子製品の境界条件は数分または数秒以内に変更されます。 したがって、航空機内の電子製品は、広範囲の周囲温度で動作できる必要があります。

次の図は、成功する電子製品における熱設計の役割と、それに対する環境の影響を示しています。 高度、高温、低温、湿度、温度衝撃、太陽熱放射、衝撃振動、氷結、およびさまざまな過酷な環境（真菌、砂漠、ほこり、すすなど）はすべて、さまざまな程度の影響を及ぼしていることがわかります。熱設計。

大量のデータを処理し、より多くの熱を生成します

軍事的任務の性質上、これらの電子製品は必然的にこれらの電子製品に大量のデータ処理を行わせると同時に、より速いデータ処理速度を必要とし、電子製品の熱消費は急激に増加します。 したがって、過酷な環境条件とチップの急速に増加する熱消費により、防衛産業における電子製品の熱管理は大きな課題に直面しています。 軽量で完全な信頼性により、熱設計の難しさが増します

大気または宇宙環境の電子機器にとって、重量は非常に重要な要素です。 軽量であるほど、製品はより長く機能し続け、コストは低くなります。 明らかに、ジェット戦闘機、ミサイル、戦車などの既存の特性により、電子製品は過酷な熱環境にあり、防衛産業における電子製品の熱信頼性は非常に重要な要素です。

軍装備品の熱設計

軍用電子製品の高い熱消費と過酷な作業環境のために、それらは通常、より高い熱流を示します。 他の電子製品と同様に、それらは優れた冷却システムを備えている必要があり、スペースのサイズ、重量、熱消費量、および機器の熱消費量を考慮する必要があります。 電磁シールドおよびその他の要件。

通常の電子システムは密閉されたエンクロージャとして設計される傾向があり、ほとんどの電子製品は冷却システムから可能な限り隔離されています。 砂漠のハマーメルセデスベンツを想像してみてください。 電子製品が密閉されていないと、砂や破片などのさまざまな作業環境によって電子製品が麻痺します。

現在、多くのエンジニアは、電子製品の熱設計にハイブリッド冷却方式を使用することを好みます。 ほとんどの電子チップは空冷式の放熱を使用しており、水冷式の放熱装置は大量の熱を消費するデバイスに使用されます。 しかし、宇宙飛行や宇宙空間の電子機器の場合、この種の熱放散方法はお勧めできません。よりコンパクトな液体冷却システムを設計する必要があります。

たとえば、高熱伝導率の基板材料、VC均一温度プレート、ヒートパイプ、ダイに埋め込まれたTEC、ジェット冷却または直接浸漬液体冷却を使用して、熱を液体に伝達し、次に液体冷却に伝達できるようにします。システム熱交換器内。 下の図に示すように：