Современная электроника №5/2026

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 58 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 охлаждением и обогревом реализует­ ся с помощью вставок в стенки кор­ пуса охлаждающих каналов. Охлаж­ дающая жидкость поступает в них под нагнетаемым насосом давлени­ ем. Когда РЭА в монтажном шкафу требуется систематическое охлажде­ ние, этот способ оказывается эффек­ тивнее принудительной вентиляции с помощью нескольких кулеров. Для таких случаев сокращения времени охлаждения в корпусах РЭА спроек­ тированы оптимизированные кана­ лы, и вставки напечатаны из порош­ ка марки 18Ni300. В результате оптимизации темпе­ ратура внутри корпусов снижается до 50°C, цикл охлаждения сокращён со 120 с до 45 с, решена проблема дефор­ мации. В итоге эффективность нара­ ботки РЭА до отказа повышается в 2,5 раза. Условия, принципы и способы реализации Элементы, произведённые с помо­ щью генеративного дизайна, отлича­ ются от «штампованных» и типичных техногенных изделий. Креативные формы элементов и конструкций мож­ но визуально идентифицировать по характерным для объектов приро­ ды чертам. Поэтому в определении концепции присутствует приставка «био». Другой термин, «генеративный дизайн», используется в связи с тем, что геометрия конструкций автомати­ чески рассчитывается (генерируется) в специальном ПО. Каждый разработчик корпусов для РЭА несомненно творец, работающий с идеями, вдохновляемый природой. Наиболее успешен тот дизайнер и раз­ работчик, кто чувствует вдохновение, изучая (кроме «матчасти») естествен­ ные структуры в природных услови­ ях для создания оптимальных форм корпусов электронных конструкций. Один из примеров, как наблюдения за природой используют в рамках био­ ники разработчики конструкций из твёрдых материалов, представлен на рис. 4. Это разработка «Центра ком­ пьютерного инжиниринга» СПбПУ – результаты топологической и топо­ графической оптимизации крышки багажника автомобиля, сделанной по сходству с крыльями бабочки [1]. К примеру, внимательное изуче­ ние необычных форм листьев, костей, раковин, пчелиных сот, форм мура­ вьев, даже форм облаков и многое другое даёт импульс к креативным решениям и разработкам. Даже «место посадки», удобство для работы имеет значение для конструирования с при­ менением креативных идей. На рис. 5 показано кресло инноваци­ онной формы в кабинете креативного разработчика электронной техники. Разработки в области бионическо­ го дизайна связаны с технологией 3D-печати, с качественным исполни­ тельным оборудованием. А это, в свою очередь, связано с результирующей экономической выгодой. На рис. 6 (слева) представлен вид штампованного на производстве кре­ пления для шкафа с электронным обо­ рудованием. Начальный вес штампо­ ванного крепления – 330 г. Справа на том же рисунке – вид крепления после оптимизации компьютерными алго­ ритмами как результат применения бионического (генеративного) дизай­ на. Конечный вес изделия с тем же функционалом составил 165 грам­ мов, что подтверждается на практи­ ке экономией примерно 41% матери­ ала. Таким образом, при сохранении изначальной жёсткости вес элемента шкафа или кронштейна уменьшается значительно, до 50%. Рис. 4. Разработка Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ – результаты топологической и топографической оптимизации крышки багажника автомобиля, сделанной по сходству с крыльями бабочки Рис. 5. Кресло инновационной формы в кабинете креативного разработчика электронной техники Рис. 6. Слева представлен вид изготовленного на производстве крепления для шкафа с электронным оборудованием, справа результат применения бионическо- го генеративного дизайна – вид крепления после оптимизации компьютерными алгоритмами