Entwicklung einer passiven Kühllösung für nächste Flugzeuggeneration

Wärmemanagement und Zuverlässigkeit der elektrischen Systeme in rauen Umgebungen sind von entscheidender Bedeutung für das weitere Wachstum des MEA-Marktes. Wirkungsvollere Möglichkeiten zur Kühlung von Elektronikbauteilen mittels einer Technik mit der Bezeichnung "Heatspreader" (Hitzeverteiler) werden immer stärker Teil von Wärmeübertragungslösungen. Diese Systeme wurden bislang jedoch noch nicht in Avionikanwendungen angewandt. Modellierungen und Erprobungen in Experimenten sind erforderlich, bevor sie in Flugzeuge eingebaut werden können.

Das EU-finanzierte Projekt "Passive cooling solution validation for aircraft application" (HTCS) entwickelt ein Zweiphasen-Wärmeübertragungssystem, das die verstärkte Wärmeableitung bewältigt und passiv ist. Die Arbeit wird in Grad sechs der technologischen Reife bei einem Zweiphasen-Passivkühlsystem mit einem hohen Wärmeaustauschkoeffizienten resultieren. Die Maximaltemperatur des Systems wird erwartungsgemäß 200 Grad Celsius nicht überschreiten.

Die Wissenschaftler konnten bereits die Kühlsystemspezifikationen erstellen. Eine Kompromiss- und Risikoanalyse führte zur Auswahl eines Hitzeverteilers mit einem aus Nickel bestehenden Körper, einem Nickeldocht und Wasser als Arbeitsfluid. Zur Zeit laufen die Arbeiten zur Erstellung der Schnittstellensteuerzeichnung, der Kühlsystementwurfsbeschreibung und -begründung sowie Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Versuchsaufbau.

Diese Projektentwicklungen werden es den Luftfahrtakteuren ermöglichen, auch in extrem begrenzten Umgebungen komplett auf ein vollständig elektrisches System mit der erforderlichen Zuverlässigkeit umzusteigen. Das vorgeschlagene HTCS-System wird die anderen Kühltechnologien in Hinsicht auf Wärmemanagement, Größe und Leistungsdichte übertreffen. Überdies wird es für eine längere Lebensdauer der Ausstattung sorgen, was letztlich weniger Einschränkungen in der Wartungsfreundlichkeit bedeutet.