Sa balangkas ng artikulong ito, isasaalang-alang namin ang isang napakalawak na konsepto na nauugnay para sa spacecraft, at para sa sasakyang panghimpapawid, at para sa mga submarino, at para sa napakalawak na istraktura bilang isang lungsod, metropolis. Ito ay mga sistema ng suporta sa buhay. Direktang suriin natin kung ano ang eksaktong ibig sabihin ng konsepto kaugnay ng lahat ng aplikasyon nito, i-highlight ang mahahalagang tampok na nakikilala.
Pangkalahatang kahulugan
Ang mga sistema ng suporta sa buhay ay mga kumplikadong nakakatulong na lumikha ng komportable, pinakamainam, katanggap-tanggap na mga kondisyon para sa pamumuhay, buhay, paggana ng mga tripulante, pasahero, residente ng anumang sasakyang-dagat, kagamitan, bagay.
Ayon sa kanilang layunin, maaari silang hatiin sa mas maliliit na subsystem: air conditioning, sanitary, atbp.
LSS sa isang spaceship
Ang life support system sa isang spacecraft sa panahon ng mga manned flight ay ang pangkat ng mga kagamitan, makinarya, device na nagpapahintulot sa isang tao na mabuhay sakondisyon ng kalawakan, pinapanatiling buhay ang mga tripulante ng sasakyang panghimpapawid.
Ang paglipad sa kalawakan ay nauugnay sa maraming hindi pangkaraniwang kundisyon - ionizing radiation, full vacuum, radiant heat transfer. Upang mailipat ito, ang isang tao ay dapat nasa isang saradong selyadong kompartimento ng spacecraft. Ang lahat ng mga kondisyon ay nilikha doon upang matiyak ang normal na buhay at trabaho ng astronaut na nakasakay. Mahalagang panatilihing stable ang mga ito sa buong flight.
Ang mga life-support system ay nagbibigay sa compartment ng mga substance na kailangan para sa biological functioning ng astronaut. Kasabay nito, patuloy nilang inaalis ang mga dumi ng tao.
Ang mga life support system ay dinaglat din bilang LSS. Ang kanilang pangalawang karaniwang pangalan ay on-board system ng isang aircraft spacecraft.
Mga sinusuportahang indicator
Ang mga espesyal na sistema ng suporta sa buhay ay kinokontrol ang bawat isa sa mga sumusunod na indicator:
- Kabuuang presyon ng compartment.
- Partial pressure ng nitrogen.
- Partial pressure ng oxygen.
- Partial pressure ng carbon dioxide.
- Relatibong halumigmig.
- Temperatura ng hangin.
- Ang temperatura ng mga dingding ng compartment kung saan nakatira ang mga astronaut.
- Pagkonsumo ng oxygen ng crew.
- Pag-alis ng init.
- Pagpapalabas ng carbon dioxide.
- Pagkonsumo ng tubig at pagkain.
- Paghihiwalay ng dumi.
- Pag-aalis ng ihi.
- Metabolic water.
- Paghingakoepisyent.
- Malinis na tubig.
Pangunahing LSS sa spaceship
Ngayon, isaalang-alang natin kung aling mga life support system ang kumokontrol sa mga indicator sa itaas sa isang spacecraft:
- SKO - sistema ng supply ng oxygen. Nagbibigay ng supply ng oxygen sa living compartment atmosphere sa halagang 0.9 kg/day bawat cosmonaut. Bilang karagdagan, pinapanatili ng RMS ang bahagyang presyon ng oxygen sa itinakdang hanay ng mga halaga: 18-32 kPa.
- SOA - sistema ng paglilinis ng kapaligiran. Nagbibigay ito ng pagkolekta at kasunod na pag-alis ng carbon dioxide mula sa atmospera ng habitable compartment sa rate na 1 kg/araw bawat tao. Kasabay nito, pinapanatili nito ang bahagyang presyon ng carbon dioxide na hindi hihigit sa 1 kPa, at tinitiyak ang paglilinis ng atmospera mula sa mga nakakapinsalang microimpurities na inilalabas ng mga operating equipment at mga tao. Ang SKO at SOA ay kadalasang maaaring pagsamahin sa isang malaking sistema - SOGS (isang sistema para sa paglilinis ng gas composition ng hangin sa living compartment).
- SVO - sistema ng supply ng tubig. Ang gawain nito sa spacecraft ay magbigay sa mga astronaut ng malinis na inuming tubig sa halagang 2.5 kg/araw bawat tao. Kung sa parehong oras ang crew ay kumonsumo ng natural na mga produktong pagkain na naglalaman ng tubig (hanggang sa 500 g/araw), ang probisyon ay binabawasan sa 2 kg/araw bawat cosmonaut.
- SOP - sistema ng nutrisyon ng crew. Dapat itong magbigay ng mabuting nutrisyon sa mga astronaut. Ang diyeta ay naglalaman ng mga taba, carbohydrates at protina sa kanilang mass ratio na 1:4:1. kabuuang caloriesang pagkain na kinakain ng isang tao ay dapat umabot sa 12,500 kJ bawat araw.
- CPT - temperatura control system (pati na rin ang relatibong halumigmig ng atmospera). Sa isang spacecraft, ito ay karaniwang pinagsama sa isang STR - isang thermal control system. Magkasama nilang isinasagawa ang mga sumusunod: inaalis nila ang init na nabuo ng isang tao mula sa living compartment (mga 145 W bawat tao bawat araw), inaalis ang singaw ng tubig mula sa atmospera na ibinubuga ng mga astronaut habang humihinga (mga 50 g bawat tao bawat araw), panatilihin ang tinukoy na temperatura ng atmospera (18- 22 ° Celsius), relatibong halumigmig (sa loob ng 30-70%), sirkulasyon ng masa ng hangin sa kompartamento (0.1-0.4 m/s).
- SMS - sistema ng pagtatapon ng basura. Nagbibigay ng koleksyon at kasunod na paghihiwalay mula sa kapaligiran ng parehong likido at solidong mga produktong dumi ng tao.
- SRD - paraan ng regulasyon ng presyon. Panatilihin ang kabuuang presyon ng atmospera sa living compartment sa loob ng 77-107 kPa. Bilang karagdagan, kinokontrol nila ang higpit ng living compartment, binabayaran ang pagtagas ng hangin mula dito.
Lahat ng nasa itaas na mga life support system ay gumagana upang matugunan ang mga agarang pisyolohikal na pangangailangan ng mga astronaut sa isang saradong compartment.
Karagdagang LSS sa sasakyang pangkalawakan
Bilang karagdagan sa mga pangunahing, ang iba pang paraan ay ipinakita din sa spacecraft. Narito ang mga life support system na maaaring makilala sa complex na ito:
- SSBO - paraan ng sanitary at sambahayan na suporta. Ang mga ito ay dinisenyo para sa dalawang layunin - ito ay upang matiyak ang personal na kalinisan ng mga tripulante (shower,paglalaba) at kasiyahan ng mga astronaut sa pang-araw-araw na pangangailangan sa sambahayan: mga sariwang damit, kumot, mga kasangkapan para sa sanitary cleaning ng mga compartment.
- СЗ - personal protective equipment para sa mga astronaut. Una sa lahat, may mga emergency rescue models ng space suit, breathing mask na nagbibigay ng proteksyon para sa mga tripulante sa mga emergency na kondisyon - kung sakaling may sunog na sakay, depressurization ng compartment, at iba pa. Gayundin, ang mga ito ay mga modelo ng protective suit na idinisenyo para sa tao na pumunta sa outer space at magtrabaho sa mga ganitong kondisyon.
- Mga pasilidad sa suportang medikal at biyolohikal. Ito ay iba't ibang device at instrumento para sa medikal na kontrol ng mga tripulante, mga gamot, kagamitan sa pag-eehersisyo para sa pisikal na pagsasanay.
LSS sa mga eroplano
Ang life support system dito ay itinuturing na isang complex ng mga pinagsama-sama, device at stock ng substance na nagbibigay ng normal na kondisyon ng pamumuhay para sa mga tripulante at pasahero ng aircraft sa buong flight. Dahil ang katawan ng tao ay maaaring gumana nang normal sa loob lamang ng maliliit na paglihis mula sa mga makamundong halaga, ang pangunahing gawain ng LSS ay magbigay ng mga kondisyon para sa paggana at aktibidad ng buhay sa anumang altitude na mas malapit hangga't maaari sa mga makamundong halaga.
Kabilang sa mga mahahalagang function ng LSS dito ay ang mga sumusunod:
- Pagpapanatili ng mga normal na halaga ng presyon sa mga cabin, pati na rin ang bilis ng pagbabago nito.
- Pagpapanatili ng mga normal na halaga ng temperatura, relatibong halumigmig, bilis at pagkonsumo ng hangin sa mga cabin,pati na rin ang bahagyang presyon ng oxygen, carbon dioxide at iba pang mga gas.
- Paglilinis ng hangin mula sa mapaminsalang micro-impurities.
- Proteksyon ng mga tripulante at pasahero mula sa mapaminsalang epekto ng ingay, solar radiation, atbp.
Pribado at kolektibong LSS sa sasakyang panghimpapawid
Ang LSS complex, samakatuwid, ay naglalayong tiyakin ang paggana ng lahat ng sistema ng katawan ng tao (pagpapanatili ng pagpapalitan ng init, pagpapalitan ng gas, atbp.), pati na rin ang mga kondisyon para sa pagpapanatili ng normal na kapasidad sa pagtatrabaho ng mga tripulante.. Upang malutas ang lahat ng mga problema sa itaas sa sasakyang panghimpapawid, dalawang uri ng mga life support system ang maaaring isipin:
- Kolektibo. Ito ang mga LSS ng mga multi-seat cabin, mga passenger liner cabin.
- Na-customize. Kasama sa grupo ang LSS ng mga cabin ng single-seat aircraft, mga espesyal na detachable capsule.
Isa sa mga pinakaepektibong paraan ngayon upang mapanatili ang kahusayan ng mga crew ng ilang sasakyang panghimpapawid, ang mga kinakailangang kondisyon para matiyak ang buhay ng mga pasahero ng mga civilian airliner, ay mga pressure na cabin na may SCR - mga air conditioning system.
LSS sa mga submarino
Ang mga life support system sa mga submarino ay isang hanay ng mga tool na nagsisiguro sa mahahalagang aktibidad ng mga tauhan ng submarino sa oras na nasa ilalim ito ng tubig. Karaniwang isama ang sumusunod:
- Mga sistema para sa pag-alis ng labis na carbon dioxide sa hangin.
- Pag-alis ng mapaminsalang volatile microimpurities mula sa atmospera ng bawat compartment.
- Suplay ng hanginkinakailangang dami ng oxygen.
- Pagpapanatili ng komportableng temperatura ng hangin, na nag-aalis ng labis na kahalumigmigan dito.
- Pagkolekta at kasunod na pagtatapon ng dumi ng tao.
- Pagbibigay sa crew ng sapat na sariwang tubig, sapat na rasyon, atbp.
Ang papel ng LSS sa mga submarino ay lalong tumaas kamakailan. Ito ay dahil sa katotohanan na parami nang parami ang mga bagong modelo ng mga submarino na maaaring manatili sa ilalim ng tubig nang mas matagal.
City life support system
Dito, ang LSS ay tumutukoy sa isang kumplikadong pagpaplano ng lungsod, pang-ekonomiya, medikal at pang-iwas, panlipunan at mga aktibidad sa komunidad. Ang lahat ng mga ito ay naglalayong neutralisahin o pakinisin ang negatibong epekto ng kapaligiran sa buhay ng populasyon. Itinuturing ding mahahalagang layunin ang pagpapanatili ng mataas na kapasidad sa pagtatrabaho ng mga mamamayan, pagpapanatili ng kasiya-siyang kalusugan at kagalingang panlipunan.
Ang paglikha ng mga sistema ng suporta sa buhay ng lungsod ay magiging partikular na may kaugnayan sa pag-unlad ng ekonomiya ng mga teritoryong may matinding kondisyon para sa pamumuhay at pag-akit sa mga mamamayan na magtrabaho doon sa ilalim ng isang kontrata para sa isang hindi tiyak na panahon. Ang SJO dito ay mag-aalaga hindi lamang sa empleyado mismo, kundi pati na rin sa kanyang pamilya, na nagpasyang lumipat.
Ang sistema ng suporta sa buhay dito ay dapat sumaklaw hindi lamang sa oras ng pananatili ng isang tao sa lungsod, kundi pati na rin sa panahon bago ito (bokasyonal na pagsasanay, medikal at sikolohikal na pagpili, na nagbibigay sa pamilya ng mga social amenities sa panahon ng kawalan ng breadwinner) at pagkatapos ng pag-expire ng kontrata (pagbibigay ng trabaho para samga espesyalidad, marangyang pabahay, atbp.)
Refrigeration, cryogenic life support system
At ang huling aspeto ng konsepto na aming sinusuri. Ngayon, ang espesyalidad na "Refrigeration, cryogenic equipment at life support system" ay nagiging sikat na sa labor market. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga naturang yunit ay ang batayan ng produksyon para sa maraming mga modernong negosyo. Ang lugar ay nangangailangan ng patuloy na pagpapabuti, ang pagbuo ng mga bagong teknolohiya, ang paglitaw ng mga makabagong teknolohiya, ang mga malikhaing ideya.
Mga lugar ng pagsasanay
Lahat ng nasa itaas at nagagawang magbigay sa employer ng mga batang propesyonal na nag-aaral sa direksyon ng "Refrigeration at life support system." Sa panahon ng pagsasanay, direkta nilang natutunan ang mga sumusunod:
- Mga teoretikal na pundasyon ng espesyalidad.
- Computational at eksperimental na gawain sa mga bagay ng siyentipikong pananaliksik.
- Solusyon ng mga problema sa larangan ng cryogenic at refrigeration technology.
- Magdisenyo, gumawa at gumamit ng mga bagong unit.
- Ang paggamit ng information technology sa kanilang mga aktibidad.
- Mga pangunahing kaalaman sa pamamahala ng proyekto.
- Organisasyon ng pagsusuri sa marketing.
Nakita mo na ang mga life support system ay isang multifaceted na konsepto. Ito ay may kaugnayan kapwa para sa isang submarino, isang spacecraft, at para sa isang lungsod, mga kagamitan sa produksyon.
