E cikk keretében egy nagyon tág fogalommal foglalkozunk, amely az űrhajókra, a repülőgépekre és a tengeralattjárókra vonatkozik, és egy olyan kiterjedt szerkezetre, mint a város, metropolisz. Ezek életfenntartó rendszerek. Közvetlenül elemezzük, mit is jelent pontosan a fogalom az összes alkalmazásához képest, emeljük ki a fontos megkülönböztető jegyeket.
Általános meghatározás
Az életfenntartó rendszerek olyan komplexumok, amelyek kényelmes, optimális, elfogadható életkörülményeket teremtenek a személyzet, az utasok, bármely hajó, berendezés, tárgy lakói számára, életéhez, működéséhez.
Céljuk szerint kisebb alrendszerekre oszthatók: klíma, szaniter, stb.
LSS egy űrhajón
Az űrhajó életfenntartó rendszere az emberes repülések során a berendezések, gépek és eszközök azon csoportja, amely lehetővé teszi az ember számára, hogy túléljeaz űrviszonyok, életben tartja a repülőgép személyzetét.
Az űrrepülés egy sor szokatlan körülményhez kapcsolódik – ionizáló sugárzás, teljes vákuum, sugárzó hőátadás. Az átvitelhez egy személynek az űrhajó zárt, lezárt rekeszében kell lennie. Ott minden feltétel adott ahhoz, hogy a fedélzeten az űrhajós normális életét és munkáját biztosítsák. Fontos, hogy stabilan tartsák őket a repülés során.
Az életfenntartó rendszerek látják el a rekeszt az űrhajós biológiai működéséhez szükséges anyagokkal. Ugyanakkor folyamatosan távolítják el az emberi hulladéktermékeket.
Az életfenntartó rendszereket LSS-nek is nevezik. Második általános nevük egy repülőgép űrhajó fedélzeti rendszerei.
Támogatott mutatók
A speciális életfenntartó rendszerek a következő mutatók mindegyikét szabályozzák:
- Teljes rekesznyomás.
- A nitrogén részleges nyomása.
- Az oxigén parciális nyomása.
- A szén-dioxid parciális nyomása.
- Relatív páratartalom.
- Levegő hőmérséklet.
- A rekesz falainak hőmérséklete, amelyben az űrhajósok élnek.
- A személyzet oxigénfogyasztása.
- Hőelvezetés.
- Szén-dioxid-kibocsátás.
- Víz és élelmiszer fogyasztás.
- Váladék izolálása.
- Vizeletkiválasztás.
- Metabolikus víz.
- Légzőrendszeregyüttható.
- Higiénikus víz.
Fő LSS az űrhajón
Most nézzük meg, mely életfenntartó rendszerek szabályozzák a fenti mutatókat egy űrhajón:
- SKO - oxigénellátó rendszer. 0,9 kg/nap oxigénellátást biztosít a lakótér légkörébe űrhajósonként. Ezenkívül az RMS a beállított értéktartományban tartja az oxigén parciális nyomását: 18-32 kPa.
- SOA - atmoszféra tisztító rendszer. Előírja a szén-dioxid összegyűjtését és azt követő eltávolítását a lakható tér légköréből személyenként 1 kg/nap arányban. Ugyanakkor fenntartja a szén-dioxid parciális nyomását, amely legfeljebb 1 kPa, és biztosítja a légkör megtisztítását a káros mikroszennyeződésektől, amelyeket a működő berendezések és az emberek bocsátanak ki. Az SKO és a SOA gyakran kombinálható egyetlen nagy rendszerben - SOGS-ben (a lakótérben lévő levegő gázösszetételének tisztítására szolgáló rendszer).
- SVO - vízellátó rendszer. Feladata az űrhajón az űrhajósok tiszta ivóvízzel való ellátása személyenként napi 2,5 kg mennyiségben. Ha egyidejűleg a legénység természetes, vizet tartalmazó élelmiszereket fogyaszt (legfeljebb 500 g/nap), akkor az ellátás űrhajósonként napi 2 kg-ra csökken.
- SOP – a személyzet táplálkozási rendszere. Biztosítania kell az űrhajósok megfelelő táplálkozását. Az étrend zsírokat, szénhidrátokat és fehérjéket tartalmaz 1:4:1 tömegarányban. teljes kalóriaegy személy által elfogyasztott ételnek el kell érnie a napi 12 500 kJ-t.
- CPT - hőmérséklet-szabályozó rendszer (valamint a légkör relatív páratartalma). Az űrhajókon általában egy STR-vel - egy hőszabályozó rendszerrel - kombinálják. Együtt a következőket végzik: eltávolítják az ember által termelt hőt a lakótérből (kb. 145 W/fő/nap), eltávolítják a légkörből az űrhajósok által légzés közben kibocsátott vízgőzt (főleg kb. 50 g/nap), tartsa fenn a légkör meghatározott hőmérsékletét (18-22 °C), a relatív páratartalmat (30-70%-on belül), a légtömegek keringését a rekeszben (0,1-0,4 m/s).
- SMS - hulladékelvezető rendszer. Biztosítja a folyékony és szilárd emberi hulladékok összegyűjtését, majd a légkörtől való elkülönítését.
- SRD - nyomásszabályozás eszköze. Tartsa a teljes légnyomást a lakótérben 77-107 kPa között. Ezenkívül szabályozzák a lakótér tömítettségét, kompenzálják a levegő szivárgását abból.
A fenti életfenntartó rendszerek mindegyike úgy működik, hogy kielégítse az űrhajósok azonnali fiziológiai szükségleteit zárt térben.
További LSS az űrhajón
A főbbeken kívül más eszközöket is bemutatnak az űrhajón. Itt vannak az életfenntartó rendszerek, amelyek megkülönböztethetők ebben a komplexumban:
- SSBO - egészségügyi és háztartási támogatás eszköze. Két célra tervezték - ez a személyzet személyes higiéniájának biztosítása (zuhany,mosás) és a mindennapi háztartási szükségletek kielégítése az űrhajósok részéről: friss ruha, ágynemű, rekeszek higiéniai tisztításához szükséges eszközök.
- СЗ - egyéni védőfelszerelés űrhajósok számára. Mindenekelőtt vannak űrruhák vészmentő modelljei, légzőmaszkok, amelyek védelmet nyújtanak a legénység számára vészhelyzetben - tűz esetén a fedélzeten, nyomáscsökkentés a rekeszben stb. Ezenkívül ezek olyan védőruházati modellek, amelyeket arra terveztek, hogy az emberek kimenjenek a világűrbe és ilyen körülmények között dolgozzanak.
- Orvosi és biológiai támogató létesítmények. Ezek különféle eszközök és műszerek a legénység orvosi ellenőrzéséhez, gyógyszerek, edzőeszközök a fizikai edzéshez.
LSS a repülőgépeken
Az életfenntartó rendszer itt olyan aggregátumok, eszközök és anyagkészletek komplexumának tekinthető, amelyek a repülés teljes ideje alatt normális életkörülményeket biztosítanak a repülőgép személyzetének és utasainak. Mivel az emberi szervezet csak a földi értékektől való kis eltérések mellett tud normálisan működni, az LSS fő feladata, hogy a földihez lehető legközelebb eső magasságban biztosítsa a működéshez és az élettevékenységhez szükséges feltételeket.
Az LSS fontos funkciói közé tartozik a következő:
- A normál nyomásértékek tartása a kabinokban, valamint annak változási sebessége.
- A hőmérséklet, a relatív páratartalom, a sebesség és a levegőfogyasztás normál értékeinek fenntartása a kabinokban,valamint az oxigén, a szén-dioxid és más gázok parciális nyomása.
- A levegő megtisztítása a káros mikroszennyeződésektől.
- A személyzet és az utasok védelme a zaj, a napsugárzás stb. káros hatásai ellen.
Privát és kollektív LSS repülőgépeken
Az LSS komplexum tehát az emberi test összes rendszerének működését (hőcsere, gázcsere stb. fenntartása), valamint a személyzet tagjai normál munkaképességének fenntartásához szükséges feltételeket hivatott biztosítani.. A fenti problémák megoldására a repülőgépeken kétféle életfenntartó rendszert lehet kigondolni:
- Kollektív. Ezek a többüléses kabinok LSS-ei, az utasszállító kabinok.
- Testreszabott. A csoportba tartozik az együléses repülőgépek kabinjainak LSS-je, a speciális levehető kapszulák.
Az egyik leghatékonyabb módja annak, hogy számos repülőgép személyzetének hatékonyságát, a polgári repülőgépek utasai életének biztosításához szükséges feltételeket fenntartsák, az SCR-légkondicionáló rendszerrel felszerelt, túlnyomásos kabinok.
LSS tengeralattjárókon
A tengeralattjárók életfenntartó rendszerei olyan eszközök, amelyek biztosítják a tengeralattjáró személyzetének létfontosságú tevékenységét a víz alatti tartózkodás idején. Általában tartalmazza a következőket:
- Rendszerek a felesleges szén-dioxid eltávolítására a levegőből.
- A káros illékony mikroszennyeződések eltávolítása az egyes rekeszek légköréből.
- Légellátásszükséges mennyiségű oxigén.
- Kényelmes levegő hőmérséklet fenntartása, a felesleges nedvesség eltávolítása.
- Az emberi hulladék összegyűjtése és azt követő ártalmatlanítása.
- Elegendő édesvízzel, megfelelő takarmányadaggal stb. biztosítva a legénységet.
Az LSS szerepe a tengeralattjárókon az utóbbi időben különösen megnőtt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egyre több olyan új tengeralattjáró modell jelenik meg, amelyek hosszabb ideig képesek a víz alatt maradni.
Város életfenntartó rendszer
Itt az LSS várostervezési, gazdasági, egészségügyi és megelőző, szociális és közösségi tevékenységek komplexumát jelenti. Mindegyik célja a környezet lakosság életére gyakorolt negatív hatásának semlegesítése vagy elsimítása. Fontos célnak tekintjük az állampolgárok magas munkaképességének megőrzését, a kielégítő egészségügyi és szociális jóléti mutatók fenntartását is.
A városi életfenntartó rendszerek kialakítása különösen fontos lesz a szélsőséges életkörülményeket biztosító területek gazdaságfejlesztésében és a polgárok számára, hogy határozatlan időre szóló szerződéssel ott dolgozzanak. Az itt működő SJO nemcsak magáról az alkalmazottról gondoskodik, hanem családjáról is, aki úgy döntött, hogy elköltözik.
Az életfenntartó rendszernek itt nem csak az ember városban töltött idejére kell kiterjednie, hanem az azt megelőző időszakra is (szakképzés, orvosi és pszichológiai szelekció, a család szociális ellátása a családfenntartó távollétében) és a szerződés lejárta után (munkát biztosítókülönlegességek, luxuslakások stb.)
Hűtés, kriogén életfenntartó rendszerek
És az általunk elemzett koncepció utolsó aspektusa. Manapság a „Hűtő-, kriogén berendezések és életfenntartó rendszerek” szakterület egyre népszerűbb a munkaerőpiacon. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen egységek sok modern vállalkozás termelési alapját képezik. A terület folyamatos fejlesztést, új technológiák fejlesztését, innovatív technológiák megjelenését, kreatív ötleteket igényel.
Képzési területek
A fentiek mindegyike képes a munkáltató számára a "Hűtő- és életfenntartó rendszerek" irányába tanuló fiatal szakembereket biztosítani. A képzés során közvetlenül megtanulják a következőket:
- A szakterület elméleti alapjai.
- Számítógépes és kísérleti munka tudományos kutatás tárgyaival.
- Problémák megoldása a kriogén és hűtéstechnika területén.
- Új egységek tervezése, létrehozása és használata.
- Az információs technológia felhasználása tevékenységükben.
- Projektmenedzsment alapjai.
- Marketingelemzés szervezése.
Láttad, hogy az életfenntartó rendszerek meglehetősen sokrétű fogalom. Mind a tengeralattjárók, mind az űrhajók, mind a városok, a gyártásban lévő berendezések szempontjából releváns.
