Современная электроника №9/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 9 / 2024 В данном случае сброс излишка теп- ла идёт через подложку элемента СБ. В области астронавтики и ракетной динамики капельное охлаждение изо- бретено очень давно. Ещё в 1982 году состоялась публикация о жидкостно- капельном холодильнике-излучателе в системе теплового сброса для эффек- тивного преобразования энергии в космосе [1]. В конструкции холодиль- ника-излучателя вместо излучающих твёрдых поверхностей использовали струи, состоящие из капель жидкости. Основным преимуществом излучаю- щей системы являлась малая масса: в несколько раз меньше массы самой лёгкой конструкции излучающего поля, состоящего из тепловых труб. Это связано как с отсутствием разгра- ничивающих рабочее тело и окружаю- щее пространство твёрдых стенок, так и со снятием проблемы метеоритной опасности. Генератор капель в дан- ной конструкции – полая ёмкость, одна из стенок оснащена отверсти- ями с соплами, а противоположная является вибратором. Генератор при частоте вибраций 105 Гц обеспечивал равномерный поток мелких капель размером менее 50 мкм; примерно тот же принцип используется в тех- нике струйной печати. Возможность распыления таким же образом жидких металлов ранее была ограничена проблемами, связанными с подбором конструкционных матери- алов для генератора капель жидких металлов, работающего при высоких температурах. Проблема компенсации электрического заряда капель решалась на этапе образования капель, что позво- лило использовать стандартные мето- ды нейтрализации, разработанные для электронной части ракетных двигате- лей. Пример такого радиатора охлажде- ния представлен выше на рис. 12. Отражают тепло (как и звук) любые формы выступов, ребристых поверх- ностей. Использование капельно-жид- костного холодильника-излучателя на КА требует решения ряда побочных технических проблем. К ним отно- сятся: проблема загрязнения поверх- ности летательного аппарата парами теплоносителя и самого теплоносите- ля газовыми компонентами от струй реактивных двигателей; проблема снятия электростатического заря- да капель; необходимость ориента- ции излучателя; производственные проблемы при изготовлении элемен- тов излучателя и другие. Проблема устранения загрязнений поверхно- стей аппаратов является весьма важ- ной для качественной работы оптиче- ских систем, в частности, объективов высокой разрешающей способности и плёночных просветляющих покры- тий. Загрязнение газовыми включени- ями теплоносителя излучающей струи нежелательно из-за ухудшения эффек- тивности сборника капель. Решение упростилось вследствие низкого дав- ления внешней среды (1,3×10 –5 Па), ког- да путь движения молекул составляет порядка нескольких километров. Тог- да для предотвращения загрязнений эффективно использование экраниру- ющих рёбер и перегородок [1]. Систематические ошибки и контроль качества В производстве РЭА даже граж- данского (широкого) назначения уже несколько лет внедряют мето- ды тотального контроля с элемента- ми военной приёмки. Причём данные по электронным датчикам, модулям, деталям и заготовкам фигурируют в электронных журналах и доступны для контроля «пути» изделия на всём протяжении производственной цепоч- ки. Для этого задействована система специальной маркировки, самый простой элемент в которой – штрих- код. Контроль качества механиче- ских изделий проверяется не толь- ко электронным штангенциркулем с отправкой данных на облачный сер- вер, но и электронным микрометром и весами – с тем же способом опера- тивной передачи цифровых данных. В такой производственной цепочке гораздо сложнее допустить брак, чем при «ручном» заполнении соответ- ствующей документации. Это касает- ся всех сложных, а потому дорогих в изготовлении модулей и нестандарт- ных деталей; каждый производствен- ный шаг на конвейере подконтролен с помощью цифровой электронной системы, считывающей штрихкод и параметры изделия. Много ранее соб- ственный отдел технического контро- ля (ОТК) Роскосмоса был организован так, что «пятая» и «девятая» приёмки подчинялись заказчику, а не заводу- изготовителю. В начале «нулевых» годов XXI века военную приёмку ОТК (в области РЭА для космоса) раздели- ли на сферы оборудования для граж- данского (коммерческого) и военного назначения после многих лет моно- полии военного контроля, в том чис- ле запусков КА исключительно воен- ными расчётами (ВКС РФ). Выводы Что касается ошибок, они, как и пре- жде, связаны с человеческим факто- ром, который всё ещё допустим при отключении оборудования электрон- ного контроля (по разным, в том чис- ле надуманным основаниям), а также систематические ошибки происходят при неправильной настройке и диа- гностике оборудования. К примеру, все современные станки имеют элек- тронный блок и несколько датчиков (прообраз станков с ЧПУ), однако каче- ство закрепления заготовки в шпин- дель резца всё ещё делается вручную. С РЭА и платами разной конфигура- ции принята апробированная и авто- матизированная технология провер- ки качества: никто вручную и с лупой токопроводящие дорожки и отверстия между слоями печатной платы не про- веряет. Автоматизирован контроль качества условно мелких дискретных радиокомпонентов: резисторов, дио- дов (и др.), и только затем в автомати- зированном режиме на плату припа- ивают основные элементы, такие как центральный процессор (ЦП) и энер- гонезависимая память. Есть проблема с импортозамещени- ем: не всё возможно заместить. Ком- мерческую полезную нагрузку для телекоммуникационного спутника из отечественной компонентной базы пока не сделали. А сложность в том, что есть специальные радиационно- стойкие элементы, которые трудно, а главное, нерентабельно замещать. Любопытные факты о жизни современных космонавтов Особенностей функционирования современных КА (в том числе пило- тируемых) очень много, и мы коснём- ся только самых интересных. Интернет и связь Корпорация «Роскосмос», NASA и другие приняли меры обеспечения информационной безопасности: меж- дународная космическая станция, как и беспилотные КА, изолирована от общедоступных сетей Интернета. Вли- яние хакерских атак на РЭА в космосе минимизировано. Впрочем, Интернет доступен на относительно небольшой скорости, так как в целях безопасности трафик организован через несколько