În cadrul acestui articol, vom lua în considerare un concept foarte larg, care este relevant pentru nave spațiale, și pentru avioane și pentru submarine, și pentru o structură atât de extinsă precum un oraș, o metropolă. Acestea sunt sisteme de susținere a vieții. Să analizăm direct ce înseamnă exact conceptul în raport cu toate aplicațiile sale, să evidențiem caracteristici distinctive importante.
Definiție generală
Sistemele de susținere a vieții sunt complexe care ajută la crearea unor condiții confortabile, optime, acceptabile de viață, viață, funcționare a echipajului, pasagerilor, rezidenților oricărei nave, aparat, obiect.
După scopul lor, pot fi împărțite în subsisteme mai mici: aer condiționat, sanitare etc.
LSS pe o navă spațială
Sistemul de susținere a vieții de pe o navă spațială în timpul zborurilor cu echipaj este acel grup de echipamente, mașini, dispozitive care permit unei persoane să supraviețuiască încondițiile de spațiu, menține echipajul aeronavei în viață.
Zborul în spațiu este asociat cu o mulțime de condiții neobișnuite - radiații ionizante, vid complet, transfer de căldură radiantă. Pentru a-l transfera, o persoană trebuie să se afle într-un compartiment închis și sigilat al navei spațiale. Toate condițiile sunt create acolo pentru a asigura viața și munca normală a astronautului de la bord. Este important să le mențineți stabile pe tot parcursul zborului.
Sistemele de sustinere a vietii alimenteaza compartimentul cu substantele necesare functionarii biologice a astronautului. În același timp, îndepărtează continuu deșeurile umane.
Sistemele de susținere a vieții sunt, de asemenea, abreviate ca LSS. Al doilea nume comun al acestora este sistemele la bord ale unei nave spațiale de avion.
Indicatori acceptați
Sistemele speciale de susținere a vieții reglementează fiecare dintre următorii indicatori:
- Presiunea totală în compartiment.
- Presiunea parțială a azotului.
- Presiunea parțială a oxigenului.
- Presiunea parțială a dioxidului de carbon.
- Umiditate relativă.
- Temperatura aerului.
- Temperatura pereților compartimentului în care locuiesc astronauții.
- Consumul de oxigen de către echipaj.
- Dissiparea căldurii.
- Emisia de dioxid de carbon.
- Consum de apă și alimente.
- Izolarea excrementelor.
- Excreție urinară.
- Apă metabolică.
- Respiratoriicoeficient.
- Apă igienă.
LSS principal pe nava spațială
Acum să luăm în considerare ce sisteme de susținere a vieții reglementează indicatorii de mai sus pe o navă spațială:
- SKO - sistem de alimentare cu oxigen. Asigură alimentare cu oxigen atmosferei compartimentului viu în cantitate de 0,9 kg/zi per cosmonaut. În plus, RMS menține presiunea parțială a oxigenului în intervalul de valori setat: 18-32 kPa.
- SOA - sistem de purificare a atmosferei. Acesta prevede colectarea și îndepărtarea ulterioară a dioxidului de carbon din atmosfera compartimentului locuibil cu o rată de 1 kg/zi de persoană. În același timp, menține o presiune parțială a dioxidului de carbon de cel mult 1 kPa și asigură purificarea atmosferei de microimpuritățile dăunătoare care sunt eliberate de echipamentele de operare și de oameni. SKO și SOA pot fi adesea combinate într-un singur sistem mare - SOGS (un sistem pentru curățarea compoziției gazoase a aerului din compartimentul de locuit).
- SVO - sistem de alimentare cu apă. Sarcina sa pe navă spațială este de a oferi astronauților apă potabilă curată în cantitate de 2,5 kg/zi de persoană. Dacă în același timp echipajul consumă produse alimentare naturale care conțin apă (până la 500 g/zi), atunci aprovizionarea se reduce la 2 kg/zi per cosmonaut.
- SOP - sistem de nutriție al echipajului. Ar trebui să ofere astronauților o nutriție bună. Dieta conține grăsimi, carbohidrați și proteine în raportul lor de masă de 1:4:1. calorii totalealimentele consumate de o persoană ar trebui să ajungă la 12.500 kJ pe zi.
- CPT - sistem de control al temperaturii (precum și umiditatea relativă a atmosferei). Pe o navă spațială, este de obicei combinat cu un STR - un sistem de control termic. Împreună realizează următoarele: îndepărtează căldura generată de o persoană din compartimentul de locuit (aproximativ 145 W de persoană pe zi), îndepărtează vaporii de apă din atmosferă emiși de astronauți în timpul respirației (aproximativ 50 g de persoană pe zi), menține temperatura specificată a atmosferei (18- 22 ° Celsius), umiditatea relativă (în intervalul 30-70%), circulația maselor de aer în compartiment (0,1-0,4 m/s).
- SMS - sistem de eliminare a deșeurilor. Oferă colectarea și izolarea ulterioară din atmosferă a deșeurilor umane lichide și solide.
- SRD - mijloace de reglare a presiunii. Menține presiunea totală a atmosferei în compartimentul de locuit în intervalul de 77-107 kPa. În plus, controlează etanșeitatea compartimentului de locuit, compensează scurgerile de aer din acesta.
Toate sistemele de susținere a vieții de mai sus funcționează pentru a satisface nevoile fiziologice imediate ale astronauților într-un compartiment închis.
LSS suplimentar pe nava spațială
Pe lângă cele principale, pe nava spațială sunt prezentate și alte mijloace. Iată care sunt sistemele de susținere a vieții care pot fi distinse în acest complex:
- SSBO - mijloace de sprijin sanitar și gospodăresc. Acestea sunt concepute pentru două scopuri - aceasta este pentru a asigura igiena personală a echipajului (duș,spălare) și satisfacerea de către astronauți a nevoilor gospodărești de zi cu zi: haine proaspete, lenjerie de pat, unelte pentru curățarea sanitară a compartimentelor.
- СЗ - echipament individual de protecție pentru astronauți. În primul rând, există modele de salvare în caz de urgență de costume spațiale, măști de respirație care asigură protecție pentru echipaj în condiții de urgență - în caz de incendiu la bord, depresurizarea compartimentului și așa mai departe. De asemenea, acestea sunt modele de costume de protecție concepute pentru ca omul să meargă în spațiul cosmic și să lucreze în astfel de condiții.
- Unități de asistență medicală și biologică. Acestea sunt diverse dispozitive și instrumente pentru controlul medical al echipajului, medicamente, echipamente de exerciții pentru antrenament fizic.
LSS în avioane
Sistemul de susținere a vieții de aici este considerat a fi un complex de agregate, dispozitive și stocuri de substanțe care asigură condiții normale de viață pentru echipajul și pasagerii aeronavei pe tot parcursul zborului. Întrucât corpul uman poate funcționa normal doar cu mici abateri de la valorile pământești, sarcina principală a LSS este de a oferi condiții de funcționare și activitate de viață la orice altitudine cât mai aproape de cele pământești.
Printre funcțiile importante ale LSS, iată următoarele:
- Menținerea valorilor normale de presiune în cabine, precum și a ratei de modificare a acesteia.
- Menținerea valorilor normale de temperatură, umiditate relativă, viteză și consum de aer în cabine,precum și presiunea parțială a oxigenului, dioxidului de carbon și a altor gaze.
- Curățarea aerului de micro-impurități dăunătoare.
- Protecția echipajului și a pasagerilor de efectele nocive ale zgomotului, radiațiilor solare etc.
LSS privat și colectiv în aeronave
Complexul LSS, așadar, are drept scop asigurarea funcționării tuturor sistemelor corpului uman (menținerea schimbului de căldură, schimbului de gaze etc.), precum și a condițiilor de menținere a capacității normale de lucru a membrilor echipajului. Pentru a rezolva toate problemele de mai sus în aeronave, se pot gândi două tipuri de sisteme de susținere a vieții:
- Colectiv. Acestea sunt LSS de cabine cu mai multe locuri, cabine pentru pasageri.
- Personalizat. Grupul include LSS de cabine ale aeronavelor cu un singur loc, capsule speciale detașabile.
Una dintre cele mai eficiente modalități azi de a menține eficiența echipajelor unui număr de aeronave, condițiile necesare pentru asigurarea vieții pasagerilor aeronavelor civile, sunt cabinele presurizate cu SCR - sisteme de aer condiționat.
LSS pe submarine
Sistemele de sustinere a vietii pe submarine sunt un set de instrumente care asigura activitatea vitala a personalului submarinului in momentul aflarii acestuia sub apa. Includeți de obicei următoarele:
- Sisteme pentru eliminarea excesului de dioxid de carbon din aer.
- Înlăturarea microimpurităților volatile dăunătoare din atmosfera fiecărui compartiment.
- Alimentare cu aercantitatea necesară de oxigen.
- Menținerea unei temperaturi confortabile a aerului, eliminând excesul de umiditate din acesta.
- Colectarea și eliminarea ulterioară a deșeurilor umane.
- Oferirea echipajului cu suficientă apă proaspătă, rații adecvate etc.
Rolul LSS pe submarine a crescut în special în ultima perioadă. Acest lucru se datorează faptului că există tot mai multe modele noi de submarine care pot rămâne sub apă mai mult timp.
Sistem de sprijinire a vieții în oraș
Aici, LSS se referă la un complex de activități de planificare urbană, economice, medicale și preventive, sociale și comunitare. Toate acestea au ca scop neutralizarea sau netezirea impactului negativ al mediului asupra vieții populației. Menținerea capacității de lucru ridicate a cetățenilor, menținerea unor indicatori satisfăcători de sănătate și bunăstare socială sunt, de asemenea, considerate obiective importante.
Crearea de sisteme de susținere a vieții orașului va fi deosebit de relevantă în dezvoltarea economică a teritoriilor cu condiții extreme de locuit și atragerea cetățenilor să lucreze acolo în baza unui contract pe perioadă nedeterminată. SJO de aici va avea grijă nu numai de angajatul însuși, ci și de familia acestuia, care a decis să se mute.
Sistemul de susținere a vieții de aici ar trebui să acopere nu numai timpul de ședere a unei persoane în oraș, ci și perioada anterioară acestuia (formare profesională, selecție medicală și psihologică, asigurarea familiei cu facilități sociale în absența susținătorului familiei).) și după expirarea contractului (prestarea de muncă pentruspecialități, locuințe de lux etc.)
Refrigerare, sisteme criogenice de susținere a vieții
Și ultimul aspect al conceptului pe care îl analizăm. Astăzi, specialitatea „Refrigerare, echipamente criogenice și sisteme de susținere a vieții” devine destul de populară pe piața muncii. Acest lucru se datorează faptului că astfel de unități sunt baza producției pentru multe întreprinderi moderne. Zona necesită îmbunătățiri constante, dezvoltarea de noi tehnologii, apariția unor tehnologii inovatoare, idei creative.
Zone de antrenament
Toate cele de mai sus și sunt capabile să ofere angajatorului tineri profesioniști care studiază în direcția „Sisteme frigorifice și de susținere a vieții”. În timpul antrenamentului, ei învață direct următoarele:
- Bazele teoretice ale specialității.
- Lucrări de calcul și experimentale cu obiecte de cercetare științifică.
- Rezolvarea problemelor din domeniul tehnologiei criogenice și frigorifice.
- Proiectați, creați și utilizați unități noi.
- Utilizarea tehnologiei informației în activitățile lor.
- Noțiuni de bază pentru managementul proiectelor.
- Organizarea analizei de marketing.
Ați văzut că sistemele de susținere a vieții sunt un concept cu mai multe fațete. Este relevant atât pentru un submarin, o navă spațială, cât și pentru un oraș, echipamente în producție.
