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Los avances en electrónica han transformado la capacidad de la industria de defensa para reunir y distribuir información, frustrar, desviar y rastrear objetivos y distorsionar las comunicaciones de la oposición dentro de un espectro en red. La guerra electrónica y “en red” es un término amplio que incluye una variedad de capacidades, entre ellas la capacidad de “engañar” a los sistemas satelitales que guían a los misiles y drones enemigos, así como de obtener un acceso rápido a la inteligencia de los aliados.
La guerra en Ucrania ha sacado a la luz la inversión rusa en tecnología de guerra electrónica, que se está convirtiendo rápidamente en la base del éxito en la guerra moderna. Se exige mucho de estos sofisticados componentes de alta tecnología en el campo de batalla digital. Ya sea que el sistema de misión crítica sea C5ISR, ISTAR, FADEC o ELMS, los requisitos básicos son confiabilidad y alto rendimiento a un costo razonable y en un formato pequeño.
Después de todo, el espacio, el peso y la potencia son aspectos de suma importancia en las plataformas de defensa, pero garantizar la seguridad física de estos sistemas de comunicación militar, poderosos pero físicamente delicados, que deben ser resistentes incluso cuando están expuestos a rangos extremos de temperatura, radiación, polvo y precipitaciones, no es una tarea sencilla.
Aumentar la densidad energética con confianza
Por un lado, estas complejas redes de cables y microchips se calientan cuando están en funcionamiento. La combinación de procesadores más potentes, ciclos de reloj más largos y una mayor densidad de placas contribuyen a la necesidad de una transferencia de calor más eficaz.
En entornos hostiles, a menudo se requiere refrigeración sin ventilador para proteger los componentes electrónicos sensibles de los contaminantes del aire, reducir el ruido de funcionamiento y proporcionar altos niveles de confiabilidad. Pero en el pasado, el rendimiento de la refrigeración por conducción era limitado. Los ingenieros tenían dos opciones: limitar el rendimiento de sus placas u optar por soluciones de refrigeración líquida o de tubos de calor más caras y menos confiables.
El dilema que se plantea al sector de defensa es cómo regular la temperatura interna de los componentes electrónicos y protegerlos del entorno externo sin comprometer el rendimiento ni los requisitos de SWaP. Esto es especialmente importante en aplicaciones aerotransportadas, donde el peso es sinónimo de coste, y en vehículos no tripulados, donde la carga útil es la prioridad.
Además, la necesidad de mantener los equipos en el campo significa que cualquier actualización debe ser fácil de usar, reparar y reemplazar. En el mantenimiento de campo, las reparaciones se realizan sobre la marcha, lo que minimiza los costos y permite que los equipos estén completamente preparados para la misión (FMC) más rápidamente. Por lo tanto, los productos que están diseñados para cumplir con las normas de mantenimiento de campo son muy valorados, pero deben diseñarse de modo que los operadores puedan realizar su mantenimiento y reemplazarlos sin conocimientos ni herramientas especializados.
Para abordar estos complejos desafíos, la empresa de tecnología de defensa nVent SCHROFF ha desarrollado nuevos diseños únicos y compactos para sistemas de bloqueo de tarjetas, que, según la compañía, son capaces de proporcionar las protecciones necesarias a los equipos electrónicos.
Mejor transferencia de calor
“Una mayor fuerza de sujeción equivale a una mayor retención de la placa y una protección adicional contra golpes y vibraciones”, afirma Matthew Tarney, responsable de la industria aeroespacial y de defensa, que añade: “Los Card Loks Calmark High Clamp Force ‘HC’ de nVent SCHROFF proporcionan tres veces más fuerza de sujeción que los Card Loks de tamaño similar: hasta 1250 libras de fuerza de sujeción según la serie. Estas cifras se basan en pruebas”.
nVent también ha encontrado una forma de enfriar y proteger de manera confiable los dispositivos electrónicos de misión crítica, lo que permite un mejor rendimiento térmico (hasta en un 15%).
“Cuando dos superficies en contacto tienen un flujo de calor a través de su unión, surge una diferencia de temperatura medible causada por la resistencia de contacto. El valor de esta resistencia es una combinación compleja de factores que incluyen el acabado de la superficie, la dureza, la planitud y el área de contacto y la presión. Para maximizar el flujo térmico, la resistencia debe minimizarse en todo el recorrido del calor”, afirma Gawtam Jhoty, ingeniero de I+D de nVent SCHROFF.
“Se ha demostrado que el diseño de dientes de sierra de nuestro Card Lok reduce la resistencia térmica en comparación con un Card Lok tradicional de tamaño similar, lo que significa que puede transferir más calor. La temperatura máxima en la placa es menor (128,5 grados Celsius) en comparación con la instalación de la placa con un Card Lok tradicional instalado (141 grados Celsius). Esto significa que el diseño HTS facilita una mejor transferencia de calor fuera de la placa”.
Hablemos de los torques de Card Lok
En el caso de todos los Card Lok, obtener el par de torsión especificado es fundamental para lograr una sujeción y un rendimiento térmico óptimos. Si el Card Lok está ajustado con un par de torsión insuficiente, es posible que la fuerza de sujeción no proporcione la retención suficiente, lo que provocará que las placas de circuito impreso se aflojen y una transferencia térmica deficiente. Si el Card Lok está ajustado con un par de torsión excesivo, la pared fría o la placa de circuito impreso podrían dañarse.
Para lograr un torque preciso se suele utilizar una llave dinamométrica correctamente calibrada y, por lo general, se necesita cierta experiencia, ya que el nivel de torque varía según el diseño de la cerradura de tarjeta.
En entornos difíciles y de alto estrés, como el campo de batalla, lograr resultados de torsión óptimos puede ser un desafío inmenso. El Card Lok convencional debe accionarse con una llave dinamométrica, la llave dinamométrica debe estar correctamente calibrada y el Card Lok debe ajustarse a un nivel de torsión específico. En algunas situaciones, es posible que el operador no tenga acceso a una llave dinamométrica correctamente calibrada, específicamente en casos en los que las herramientas del operador están expuestas a condiciones ambientales severas, o es posible que el operador no conozca el nivel de torsión adecuado, que varía según el diseño del Card Lok.
El Card Lok limitador de par de nVent SCHROFF contiene un mecanismo de par integrado que se puede instalar con cualquier herramienta estándar con cabeza hexagonal y, cuando se logra el par correcto, el mecanismo se «desliza» de manera audible para alertar al operador. Esta actualización simple pero efectiva significa que los operadores pueden estar seguros de que los componentes electrónicos están protegidos incluso en los entornos más peligrosos.
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