Испытание теплового макета корпуса приемопередающего модуля АФАР со встроенными каналами охлаждения, изготовленного с использованием технологии SLM

Д.И. Токмаков; Ю.О. Соляев; Н.А. Сгадова; Д.Л. Венценосцев; Р.В. Горюнов; Л.Н. Рабинский

doi:10.18127/j00338486-201904-09

Испытание теплового макета корпуса приемопередающего модуля АФАР со встроенными каналами охлаждения, изготовленного с использованием технологии SLM

Д.И. Токмаков¹, Ю.О. Соляев², Н.А. Сгадова³, Д.Л. Венценосцев⁴, Р.В. Горюнов⁵, Л.Н. Рабинский⁶

научная статья УДК 621.396 Страницы: 67-72 doi.org/10.18127/j00338486-201904-09

¹ вед. инженер-конструктор, ПАО «Радиофизика» (Москва); ст. преподаватель, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
² к.ф.-м.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет); ст. науч. сотрудник, Институт прикладной механики РАН (Москва)
³ начальник сектора, ПАО «Радиофизика» (Москва)
⁴ начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва)
⁵ инженер-конструктор 1-й кат., ПАО «Радиофизика» (Москва); ст. преподаватель, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
⁶ д.ф.-м.н., профессор, директор института №9, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Ключевые слова: Корпус приемопередающего модуля каналы охлаждения трехмерная печать тепловой макет

Аннотация

Рассмотрен тепловой макет на основе корпуса ППМ АФАР с интегрированными каналами охлаждения, изготовленного по технологии SLM.

Приведены данные теплового расчета макета и данные гидравлического расчета. Описаны экспериментальная установка и полученные результаты. Проведен анализ полученных данных.

В рекомендациях предложено дальнейшее направление по оптимизации интегрированного канала охлаждения.

Для цитирования

Токмаков Д.И., Соляев Ю.О., Сгадова Н.А., Венценосцев Д.Л., Горюнов Р.В., Рабинский Л.Н. Испытание теплового макета корпуса приемопередающего модуля АФАР со встроенными каналами охлаждения, изготовленного с использованием технологии SLM // Радиотехника. 2019. № 4. С. 67–72. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-201904-09

Список источников

Добрянский В.Н., Рабинский Л.Н., Радченко В.П., Соляев Ю.О. Оценка ширины зоны контакта между плоскоовальными каналами охлаждения и корпусом приёмо-передающего модуля активной фазированной антенной решётки // Труды МАИ (Электронный журнал). 2018. № 101. http://trudymai.ru/published.php?ID=98252.
Бабайцев А.В., Рабинский Л.Н., Радченко В.П., Венценосцев Д.Л. Оценка прочности и выбор оптимальной формы поперечного сечения тонкостенных металлических трубок системы охлаждения АФАР // Технология металлов. 2017. № 10. С. 38−46.
Бабайцев А.В., Венценосцев Д.Л., Рабинский Л.Н., Радченко В.П. Оценка тепловых режимов приемопередающего модуля активной фазированной антенной решетки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9−1. С. 365−374.
Kakhramanov R.M., Knyazeva A.G., Rabinskiy L.N., Solyaev Y.O. On the possibility of steady-state solutions application to describe a thermal state of parts fabricated by selective laser sintering // High Temperature. 2017. 55(5). P. 731−736.
Токмаков Д.И. Проблемы создания системы охлаждения активной фазированной антенной решетки сантиметрового диапазона // Труды МАИ (Электронный журнал). № 68. http://trudymai.ru/published.php?ID=41993.
Wang L. Multiobjective Optimization Method for Multichannel Microwave Components of Active Phased Array Antenna // Mathematical Problems in Engineering. 2016. Т. 2016. P. 1−7.
Zhang Wenxing, Wu Qiang, Zhao Shuwei. Thermal Design Of T/R Modules In Airborne Phased Array Antenna // 2nd Joint International Information Technology, Mechanical and Electronic Engineering Conference (JIMEC). 2017. P. 415−418.
Parlak M., McGlen R.J. Cooling of high power active phased array antenna using axially grooved heat pipe for a space application // 7th IEEE International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST). 2015. P. 743−748.
Lomakin E., Rabinskiy L., Radchenko V. et al. Analytical estimates of the contact zone area for a pressurized flat-oval cylindrical shell placed between two parallel rigid plates // Meccanica. 2018. V. 53. № 15. P. 3831−3838.
Qian S. et al. Topology optimization of fluid flow channel in cold plate for active phased array antenna // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2018. V. 57. № 6. P. 2223−2232.
Радченко В.П. Моделирование напряженно-деформированного состояния тонкостенных элементов конструкций систем терморегулирования радиолокационных станций // Дисс … канд. техн. наук: 01.02.06. Защищена 26.12.2018. М.: 2018. 130 с. Библиогр.: С. 113−120.
Norfolk M., Johnson H. Solid-state additive manufacturing for heat exchangers // JOM. 2015. V. 67. № 3. P. 655−659.
Williams N. Conformal cooling: How AM is increasing efficiency and quality in the injection moulding industry // Metal Additive Manufacturing. 2018. V. 4. № 3. P. 137−143.
Olakanmi E.O., Cochrane R.F., Dalgarno K.W. A review on selective laser sintering/melting (SLS/SLM) of aluminium alloy powders: Processing, microstructure, and properties // Progress in Materials Science. 2015. V. 74. P. 401−477.
Babaytsev A.V., Prokofiev M.V., Rabinskiy L.N. Mechanical properties and microstructure of stainless steel manufactured by selective laser sintering // Nanoscience and Technology (International Journal). 2017. V. 8. № 4. P. 359−366.

Полный текст, PDF 350 ₽

[1] Добрянский В.Н., Рабинский Л.Н., Радченко В.П., Соляев Ю.О. Оценка ширины зоны контакта между плоскоовальными каналами охлаждения и корпусом приёмо-передающего модуля активной фазированной антенной решётки // Труды МАИ (Электронный журнал). 2018. № 101. http://trudymai.ru/published.php?ID=98252.

[2] Бабайцев А.В., Рабинский Л.Н., Радченко В.П., Венценосцев Д.Л. Оценка прочности и выбор оптимальной формы поперечного сечения тонкостенных металлических трубок системы охлаждения АФАР // Технология металлов. 2017. № 10. С. 38−46.

[3] Бабайцев А.В., Венценосцев Д.Л., Рабинский Л.Н., Радченко В.П. Оценка тепловых режимов приемопередающего модуля активной фазированной антенной решетки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9−1. С. 365−374.

[4] Kakhramanov R.M., Knyazeva A.G., Rabinskiy L.N., Solyaev Y.O. On the possibility of steady-state solutions application to describe a thermal state of parts fabricated by selective laser sintering // High Temperature. 2017. 55(5). P. 731−736.

[5] Токмаков Д.И. Проблемы создания системы охлаждения активной фазированной антенной решетки сантиметрового диапазона // Труды МАИ (Электронный журнал). № 68. http://trudymai.ru/published.php?ID=41993.

[6] Wang L. Multiobjective Optimization Method for Multichannel Microwave Components of Active Phased Array Antenna // Mathematical Problems in Engineering. 2016. Т. 2016. P. 1−7.

[7] Zhang Wenxing, Wu Qiang, Zhao Shuwei. Thermal Design Of T/R Modules In Airborne Phased Array Antenna // 2nd Joint International Information Technology, Mechanical and Electronic Engineering Conference (JIMEC). 2017. P. 415−418.

[8] Parlak M., McGlen R.J. Cooling of high power active phased array antenna using axially grooved heat pipe for a space application // 7th IEEE International Conference on Recent Advances in Space Technologies (RAST). 2015. P. 743−748.

[9] Lomakin E., Rabinskiy L., Radchenko V. et al. Analytical estimates of the contact zone area for a pressurized flat-oval cylindrical shell placed between two parallel rigid plates // Meccanica. 2018. V. 53. № 15. P. 3831−3838.

[10] Qian S. et al. Topology optimization of fluid flow channel in cold plate for active phased array antenna // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2018. V. 57. № 6. P. 2223−2232.

[11] Радченко В.П. Моделирование напряженно-деформированного состояния тонкостенных элементов конструкций систем терморегулирования радиолокационных станций // Дисс … канд. техн. наук: 01.02.06. Защищена 26.12.2018. М.: 2018. 130 с. Библиогр.: С. 113−120.

[12] Norfolk M., Johnson H. Solid-state additive manufacturing for heat exchangers // JOM. 2015. V. 67. № 3. P. 655−659.

[13] Williams N. Conformal cooling: How AM is increasing efficiency and quality in the injection moulding industry // Metal Additive Manufacturing. 2018. V. 4. № 3. P. 137−143.

[14] Olakanmi E.O., Cochrane R.F., Dalgarno K.W. A review on selective laser sintering/melting (SLS/SLM) of aluminium alloy powders: Processing, microstructure, and properties // Progress in Materials Science. 2015. V. 74. P. 401−477.

[15] Babaytsev A.V., Prokofiev M.V., Rabinskiy L.N. Mechanical properties and microstructure of stainless steel manufactured by selective laser sintering // Nanoscience and Technology (International Journal). 2017. V. 8. № 4. P. 359−366.