Институт вычислительного моделирования ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН совместно с АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва и НПО «Центротех» создали новое поколение теплоотводящих панелей для космических аппаратов, которые позволят увеличить мощность и компактность бортовой электроники.

 «Внешне они выглядят как плоские металлические панели, но очень хорошо переносят тепло. Например, если установить их на поверхность, а сбоку поместить источники тепла, например, платы с электронными радиоэлементами (мощные транзисторы, микросхемы, процессоры и так далее), последние не будут перегреваться. Производимое ими тепло станет эффективно распределяться по поверхности. Перепад температур вдоль платы будет составлять доли градуса – градус, — рассказывает заместитель директора по инновационной деятельности ИВМ СО РАН кандидат физико-математических наук Денис Александрович Нестеров. — Дело в том, что разработанные нами теплоотводящие панели представляют собой не простой материал, а сложное устройство. То, что мы видим снаружи — это очень тонкая, прочная плоская стенка, внутри которой заключена специальная регулируемая структура из пористых материалов, металлов, и в ней содержится небольшое количество жидкого теплоносителя. Из этой конструкции откачивают воздух, после чего она герметизируется, и получается такая легкая панель. В результате, когда к любой области подводится тепло, внутри пористой структуры начинается испарение теплоносителя. Он распределяется по специальным каналам по всей поверхности, уносит тепло, конденсирует и возвращает обратно». 

Принцип работы этих панелей примерно такой же, как у тепловых трубок, которые сейчас используются в компьютерах для охлаждения процессоров. Правде те переносят тепло вдоль одного направления, здесь же очень сложная геометрия, позволяющая распределять его по всей двухмерной площади панели. На основе таких изделий можно строить системы теплоотвода, охлаждения, терморегулирования космических аппаратов. Их внедрение позволяет не только уменьшить температуру бортовой электроники, но и в разы увеличить её мощность (если раньше на условный блок можно было устанавливать электронные платы мощностью в 10—15 Вт, то теперь — 100—120 Вт). При этом элементы могут быть расположены более компактно. 

«Мы работаем в этом направлении несколько лет, и у нас сложилась кооперация трёх организаций. «ИСС» им. М.Ф. Решетнёва проектирует спутники, бортовая электроника становится все мощнее и компактнее, поэтому перед предприятием встаёт задача совершенствования систем отвода тепла. За Институтом вычислительного моделирования СО РАН — идея, расчет, моделирование и эксперименты. НПО «Центротех» (Новоуральск) умеет работать с пористыми материалами и конструкциями», — говорит учёный.

Первые такие системы были созданы несколько лет назад, они уже внедрены в современные космические аппараты, выведенные на орбиту. К настоящему времени «созрела» новая модификация панелей — на основе титана, которая позволяет не только увеличивать мощность бортовой аппаратуры, но и на 10—20 % экономить её массу.

«Новые образцы пришли к нам на прошлой неделе из Новоуральска. Мы их проверим, и, если характеристики именно такие, как мы и задумывали, их встроят в новую версию аппаратуры, а значит, приборы в космосе станут ещё мощнее, компактнее и надежнее», — сообщает Денис Нестеров.

«Наука в Сибири»

Похожие новости

  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    447
  • 13/01/2017

    Лабораторные работы: ученые и инновации

    ​Ученые факультета наук о материалах и химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова совместно с научной группой под руководством Михаэля Гретцеля (EPFL, Швейцария) определили причину, по которой органо-неорганические перовскиты формируются в виде нанонитей.
    1328
  • 20/01/2017

    Сибирские ученые показали, как в городской среде изменяются ветры

    Группа ученых из Сибирского федерального университета, Сибирского отделения РАН, Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнева и Красноярского регионального центра стандартизации, метрологии и испытаний в Красноярском крае представила исследование, посвященное направлению и скорости ветра на территории городов.
    911
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    418
  • 15/11/2016

    Красноярские ученые разработали прибор для диагностики иммунитета

    ​Ученые Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера разработали сверхчувствительный прибор, способный оценить состояние иммунной системы пациента при различных заболеваниях.  Устройство позволит врачу быстро обнаружить ухудшение состояния больного и оперативно изменить терапию и тактику лечения.
    956
  • 14/09/2017

    Красноярские ученые создали материал для сверхмощных электросетей

    ​Ученые из Сибирского федерального университета и Федерального исследовательского центра Красноярского научного центра СО РАН синтезировали наночастицы оксида меди, которые могут стать основой сверхпроводящих материалов при комнатной температуре.
    556
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    971
  • 28/01/2017

    Красноярский научный центр СО РАН представил три крупных проекта для создания прорывных технологий

    ​ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН представил три крупных проекта, направленных на создание прорывных технологий: адаптированного к сибирским условиям картофеля, трехуровневой системы дистанционного зондирования Земли и молекулярных врачей-нанороботов.
    848
  • 14/11/2016

    Ученые из Красноярска сделают алюминиевое производство более экологичным

    ​Ученые СФУ совместно с коллегами из Института химии и химической технологии СО РАН ведут исследования по созданию нового материала - автоклавного угольного пека для производства электродов. По словам технического директора РУСАЛа Виктора Манна, осуществляющего непосредственное руководство работой, внедрение "экологичного" пека на алюминиевых заводах позволит значительно улучшить состояние воздуха, достигнуть нормативных показателей по выбросам вредных веществ в окружающую среду.
    1069
  • 13/04/2018

    Дилатометр измерит деформации космических материалов в вакууме

    Ученые из Института физики им. Л.В. Киренского Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) разработали измерительную ячейку для исследования свойств материалов при температурах близких к абсолютному нулю.
    64