Файл: Логинов, И. Л. Инженерно-технические мероприятия, повышающие устойчивость электротехнического и радиоэлектронного оборудования к поражающим факторам ядерного взрыва учебное пособие.pdf

Данная формула выведена в предположении, что общее

количество световой энергии составляет одну треть от всей энергии взрыва, отнесенной к поверхности сферы (4лД2), и что одна килотонна соответствует энергии 4,2 ∙ IO12 Дж, а ко­

эффициент ослабления светового излучения выбран для чи­

стого воздуха и равен 0,1 км-1. Нас интересуют величины световых импульсов на тех расстояниях, которые указаны

в табл. 2. Эти величины сведены в табл. 5 (без учета влияния

в работе электронной аппаратуры, находящейся на открытых

постах.

Учитывая, что коэффициент поглощения для краски за­

щитного цвета а = 0,8, коэффициент теплопроводности для дюралюминия λ = 0,186 кДж/(m∙c∙K), коэффициент удель­ ной теплоемкости cv= 2,43IO3 кДж/(м3-К), будем иметь по­

вышение температуры на

ΔT0 = 1,13 • 2450 • 0,8 (0,186 • 2,43 -IO3- 0,43)_0’5 = 160oC.

Вычисление произведено по формуле (23).

Толщина прогрева материала корпуса к моменту развития

наибольшей температуры огненного шара равна:

h = ]/ɪ t = У 24,a18⅞r • °>43 = 5’4,10~3 м или 5’4 mm∙

Так как толщина корпуса прибора составляет лишь половину

всей толщины прогрева, то тепло в корпусе накапливается, а температура повышается и для наших условий увеличится на

29

температуры в условиях небольшого объема прибора и при отсутствии вентиляции чувствительный прибор может выйти из строя. Так, теплостойкость транзистора ограничивается температурой, при которой вызывается собственная проводи­

мость, прекращающая существования р-п переходов. Допус­

тимые температуры для р-п переходов у германиевых прибо­

ров составляют 85—IlO0C.

Судя по данным иностранной печати, против судов плани­ руется применение небольшой мощности взрывов — порядка

1—30 кт. Поэтому при определении требований к теплостой­

кости оборудования рекомендуется брать указанные величи­

ны мощностей взрывов. Защита электротехнического и ра­

диоэлектронного оборудования может быть достигнута раз­

ными путями. Основные из них:

—применение материалов и покрытий с большим коэф­ фициентом отражения;

—применение теплостойких комплектующих изделий;

—использование вентилирующих устройств и теплоизоли-

рующих материалов.

§6. Применение материалов

ипокрытий с большим коэффициентом отражения

светового излучения

При падении светового излуче­

ния на поверхность тела происхо­

дит отражение, поглощение и про­

пускание лучистой энергии (рис. 11)

так, что лучистый поток, падающий

В подавляющем большинстве случаев будем иметь дело с

непрозрачными материалами для которых т = 0. Тогда P =

30

= Pa + Pp. Нагрев тела, определяется количеством поглощен­

ного тепла, а последнее находится при равных прочих усло­

виях в прямой зависимости от поглощающей способности ма­ териала.

Способность материала поглощать и отражать световую энергию характеризуется коэффициентами поглощения и

отражения. Для некоторых материалов коэффициенты погло­

Большое влияние на поглощение световой энергии оказы­

вает теплопроводность и теплоемкость материала. Для неко­

торых материалов коэффициенты по теплопроводности (λ) и

Поглощение тепла телом тем больше, чем больше отноше­

ние λ cv. В нашем случае, как видно из табл. 7, наибольшее

отношение характерно для алюминия. Поэтому алюминиевые

толстые пластины будут прогреваться на наибольшую глуби­

ну, а тонкие будут иметь наиболее высокую температуру.

31

§ 7. Применение теплостойких комплектующих изделий

При проектировании электротехнического оборудования

для объектов, которые могут подвергаться воздействию высо­

ких температур, необходимо предусматривать монтаж обору­

дования из теплостойких изделий.

Теплостойкость — это способность материалов, элементов кратковременно или длительно выдерживать воздействие вы­ соких температур, а также резких изменений температур

(теплоударов). Теплостойкость материалов, элементов опре­

деляют началом существенных изменений их свойств или па­

раметров, обусловленных различными физико-химическими процессами. Для каждого типа электротехнического, радио­

электронного оборудования существуют наиболее уязвимые

в тепловом отношении места. В полупроводниковых прибо­

рах таким местом являются упоминавшиеся выше р-п пере­ ходы, в электронных лампах — определенные области анодов,

катодов и баллонов, в трансформаторах — центральные об­ ласти обмоток и т. д. Допустимые температуры для тех или

иных изделий, элементов и узлов определяются физическими свойствами материалов, применяемых для изготовления обо­ рудования. Свойства эти различны для различных материа­ лов, поэтому изделия, изготовленные из них, по своей тепло­

стойкости различны. В табл. 8 приведены допустимые темпе­

Из табл. 8 видно, что кремниевые полупроводниковые прибо­ ры и проволочные резисторы обладают более высокой тепло­

стойкостью. Изоляционные материалы, используемые в ра­ диотехнической и электротехнической промышленности, раз­

деляются на классы «нагревостойкости» в соответствии

с ГОСТ 8865-70 [11].

Предельно-допустимые температуры для различных элек­ троизоляционных материалов даны в табл. 9.

32