Na pokładach statków powietrznych zabudowane są urządzenia, instalacje i przyrządy zapewniające załodze właściwe warunki, umożliwiające kontrolę pracy zespołów i urządzeń oraz ułatwiających pilotowanie i nawigowanie statkiem powietrznym. Wyposażenie nowych oraz modernizacja awioniki użytkowanych samolotów i śmigłowców objawia przed konstruktorami nowe problemy, których rozwiązanie jest konieczne w celu spełnienia coraz surowszych warunków dotyczących zapewnienia bezpieczeństwa lotu,

more »

... i, trwałości itp. Ponadto pojawiają się całkowicie nowe obszary wymagań, zmuszających konstruktorów i producentów do poszukiwań innowacyjnych rozwiązań i weryfikacji dotychczas stosowanych. Użytkowane urządzenia elektryczne i elektroniczne emitują znaczne ilości ciepła, a jednocześnie są narażone na działanie ciepła wydzielanego przez inne urządzenia. Stosowane obecnie technologie chłodzenia (standardowe radiatory i wentylatory) zbliżają się do granic swoich możliwości. W takiej sytuacji zwiększanie funkcjonalności produktów jest coraz częściej uzależnione od odpowiedniego zarządzania ciepłem. Ponadto większość urządzeń awioniki samolotów i śmigłowców zbudowanych na bazie elementów wysokowydajnej elektroniki chroniona jest przed uszkodzeniami przez obudowy wykonane z materiałów o dużym współczynniku przewodności cieplnej, spośród których najpowszechniej stosowanymi były metale, np. stopy aluminium. W celu ograniczenia wpływu temperatury na poprawność funkcjonowania szczególnie ważnych urządzeń awionicznych zabudowanych na pokładzie statku powietrznego w sytuacjach awaryjnych oraz przedłużenia czasu ich działania w tych stanach zainicjowano badania zmierzające do zbudowania obudowy ochronnej zapewniającej optymalne warunki pracy wybranych urządzeń. W konstrukcji obudowy postanowiono wykorzystać kompozyty o właściwościach ablacyjnych. WARUNKI PRACY POZAKABINOWEGO WYPOSAŻENIA AWIONICZNEGO STATKÓW POWIETRZNYCH Urządzenia elektroniczne stanowiące wyposażenie statków powietrznych są eksploatowane w różnorodnych warunkach wynikających ze zmiany parametrów lotu oraz właściwości fizycznych otoczenia. Przyjmuje się, że np. temperatura otoczenia zmienia się w zakresie (-60...+50)°C. Jednakże skalowanie przy-rządów pokładowych przeprowadza się w temperaturze normalnej (15...20)°C. Zmiana temperatury otoczenia w tak szerokim zakresie może wywierać wpływ na: • wymiary liniowe, tj. zmiany przełożenia, zwiększenie lub zmniejszenie szczelin itp.; • zmianę sprężystości elementów pomiarowych; • zmianę rezystancji przewodników elektrycznych; • stan smarowania współpracujących elementów; • stan mas plastycznych i materiałów izolacyjnych; • skraplanie się pary wodnej na częściach przyrządów przy szybkiej zmianie temperatury otoczenia [3] . W celu znormalizowania warunków pracy, które należy uwzględnić przy ich projektowaniu oraz wytwarzaniu, poszczególne organizacje odpowiedzialne za eksploatację sprzętu lotniczego sformułowały wiele norm określających wymagania dotyczące poprawnego funkcjonowania wyposażenia pokładowego. Wyposażenie pokładowe wojskowych statków powietrznych eksploatowanych w krajach NATO musi spełniać wymagania normy środowiskowej MIL-STD-810. Norma określa m.in.: wartość i szybkość zmian temperatury oraz ciś--nienia, w jakich wyposażenie lotnicze powinno działać bezawaryjnie i wiarygodnie. Odrębne zagadnienie stanowi kontrola energii cieplnej, wytwarzanej przez urządzenia elektryczne i elektroniczne podczas ich pracy. Okazuje się, że problem ten należy rozważać zarówno w aspekcie ochrony urządzeń przed wytworzonym przez nie ciepłem, jak również w aspekcie izolacji tych urządzeń od otoczenia, tak aby energia cieplna wytwarzana przez te urządzenia nie zakłócała pracy innych urządzeń. Aby zabezpieczyć i izolować elementy elektroniczne oraz zbudowane z nich urządzenia, można wykorzystać odpowiednie obudowy, uwzględniające zarówno wymagania wytrzymałościowe, masowe, jak i coraz częściej zapewniające zarządzanie ciepłem we wnętrzu obudowy. W związku z tym już na etapie projektowania konieczne staje się określenie m.in. rozkładu temperatury wewnątrz zaprojektowanej obudowy przy jednoczesnym uwzględnieniu zmiany warunków otoczenia, np. na wysokości 25000 m gęstość powietrza na zewnątrz jest 8-krotnie niższa niż na poziomie morza. W takich warunkach wydajność systemu chłodzenia powietrznego powinna być 8 krotnie większa. Należy również uwzględniać parametry pracy urządzenia, np. im wyższa szybkość przetwarzania danych, tym większa ilość wydzielanej energii cieplnej.