ספקי כוח צבאיים

ספקי כוח (Power Suppliers) הם רכיבים בסיסיים ונפוצים בתעשיית האלקטרוניקה. תפקידם הוא לספק זרם חשמלי למעגל האלקטרוני על מנת לאפשר פעילות חשמלית שוטפת, תוך שמירה על רמת מתח אחידה ועל הזנה רציפה. ספק כוח משמש גם כמנגנון הגנה מפני נחשולי מתח ועודפי מתח, שעלולים להסב נזקים חמורים למוצר החשמלי. בענפי האלקטרוניקה השונים, הספקים נמדדים ברמת המתח שהם מספקים, באחוז היעילות האנרגטית שלהם ובמספר חיבורי היציאה (Phases) שלהם.

כאשר מדובר בטכנולוגיות צבאיות, ספק הכוח נעשה משמעותי במיוחד. הספקים הם מרכיבים אינטגרליים בכלי רכב משוריינים או קלים, במערכות קשר ותקשוב, בפלטפורמות שליטה ובקרה, בכלי נשק טכנולוגיים ובמשקפות מתקדמות, בחיישני תנועה ובמערכות תצפית והתראה. באופן ייחודי לעולם הצבאי, פעילותו התקינה של ספק הכוח היא נושא דרמטי, מאחר ובתנאי לחימה נדרשות תגובות מהירות ונתונים חיי אדם על הכף. על הספקים לפעול באמינות גבוהה ובמינימום תקלות במקביל לפעילות המתקיימת במקרים רבים מסביב לשעון וללא הפסקה.

תכונות מפתח של ספק כוח צבאי

השילוב של ספקי כוח בממשקים מיליטנטיים מחייב הקפדה על מפרט טכני הכולל מספר מאפיינים:

• עמידות – פעמים רבות, המערכות בהן מותקנים הספקים חשופות לשמש קופחת ולקור עז, במיוחד בסביבות מדבריות האופייניות למזרח התיכון, כך שעליהם להיות עמידים בטמפרטורות סביבה גבוהות מחד ונמוכות מאידך. שלמותם מוכרחה להישמר גם בעקבות ספיגת חבטות, ויברציות ואף פגיעת אש אויב – תופעות נפוצות בפעילות מלחמתית עצימה.
• יציבות – מערכות מחשוב צבאיות ממוקמות לעתים קרובות בחמ"לים מרובי מכשור טכנולוגי או במרכזי פיקוד רוויי אנטנות ומשדרים, כך שהכרחי שהספקים לא יושפעו מפעילותם החשמלית של מכשירים אחרים. עליהם להיות חסינים גם בפני משבשי תדרים של האויב ובמיוחד כשהם משובצים במערכות שטח, מאחר והפרעות עלולות להביא לנתק עם הכוח.
• בטיחות – ספקי כוח צבאיים זקוקים לרמת בטיחות גבוהה בפני עומסי יתר וקצרים חשמליים, כדי למנוע התחשמלות של כוחות, פגיעה במכשור יקר הניצב בסמוך והתלקחות העשויה להתפתח לכדי דליקה. במסגרת זו, הם מחויבים לעמוד בכללי רגולציה צבאית מחמירים.
• יעילות – נחוצה לספק יעילות אנרגטית גבוהה כדי לחסוך בחשמל בשדות קרב מבודדים ומרוחקים ובפרט כאשר מעוניינים שהכוח ייטמע בשטח לפרקי זמן ממושכים מבלי להזדקק לחידוש אספקת החשמל.
• פרקטיות – מחשוב צבאי משמש הרבה פעמים לנשיאה על ידי לוחמים – במיוחד בכל הנוגע למערכות שו"ב (שליטה ובקרה) – הנדרשים לשאת ממילא ציוד לחימה כבד על פני מרחקים ארוכים, כך שחשוב שספק הכוח יהיה קומפקטי וקל-משקל כדי שלא להכביד עליהם מעבר לנדרש.

סוגים של ספקי כוח צבאיים

בעולם הצבאי, ספקי הכוח מובחנים זה מזה בעיקר על פי סוג הזרם הנכנס אליהם והיוצא מהם: זרם חילופין (Alternating Current) הוא זרם חשמלי המחליף את כיוונו בתדירות גבוהה ובתבנית מחזורית קבועה הנמדדת ביחידות הרץ (Hz), והוא שזורם בדרך כלל ברשת החשמל ובשקעים. זרם ישר (Direct Current) הוא זרם חשמלי שמגמתו קבועה והכיווניות שלו אינה משתנה, והוא שמשמש בדרך כלל בתוך מעגלים אלקטרוניים המובנים במוצרי חשמל.

במקרה של טכנולוגיות צבאיות הממוקמות בבסיסים עם אספקת חשמל שמקורה ברשת הארצית, נעשה שימוש בספקי כוח מסוג AC\DC, המבצעים יישור של זרם החילופין שמגיע ממקור האנרגיה לכדי זרם ישר המתאים למוצרים החשמליים. במקרה של טכנולוגיות צבאיות הפרוסות בשטח, שאספקת החשמל שלהן מגיעה בדרך כלל מבטריות – ובפרט מסוללות יוני ליתיום שהשימוש בהן נפוץ במכשירים צבאיים בגלל היעילות הגבוהה שלהן – נעשה שימוש בספקים מסוג DC\DC, שאינם מבצעים יישור אלא מייצבים את הזרם בלבד.

במצבים מיוחדים מבוצעות התאמות של ספקי הכוח לצרכים ספציפיים של הכוחות הצבאיים. כך הם ספקי כוח רכובים, המותקנים על גבי כלי רכב צבאיים כמו האמרים, נגמ"שים, תומ"תים וטנקים, הזקוקים לעמידות יוצאת דופן בפני טלטלות הנסיעה בתוואי שטח לא פשוטים וגם בפני פגיעות בידי אש אויב, מקליעים פשוטים ועד טילי נ"ט ו-RPG.

דוגמה נוספת היא ספקי כוח המקוררים שלא באמצעות מאוורר. מאחר וספק כוח הוא מוצר שמתחמם במהירות, באופן קבוע מוצמד אליו מנגנון קירור ייעודי, כפי שניתן לראות במחשבים נייחים וניידים בדמות מאווררים קטנים. אלא שמנגנוני הקירור הקלאסיים מפיקים רעש רב בגלל סיבוב הכנפיים ולכן יש צורך במנגנון שקט למשימות חשאיות, כדי שלא לחשוף את מיקום הכוח ולסכן את הלוחמים. לספקי כוח אלו מותאם מנגנון קירור מיוחד שמבוסס על הולכה חשמלית או על נוזלים, בדומה לצנרת המובילה את נוזל הקירור ברכב מהמנוע אל הרדיאטור.