Im Rahmen dieses Artikels werden wir ein sehr breites Konzept betrachten, das für Raumfahrzeuge, Flugzeuge, U-Boote und für eine so umfassende Struktur wie eine Stadt oder Metropole relevant ist. Das sind Lebenserh altungssysteme. Lassen Sie uns direkt analysieren, was das Konzept in Bezug auf alle seine Anwendungen genau bedeutet, wichtige Unterscheidungsmerkmale hervorheben.
Allgemeine Definition
Lebenserh altungssysteme sind Komplexe, die dazu beitragen, komfortable, optimale, akzeptable Bedingungen für das Leben, das Leben und das Funktionieren der Besatzung, der Passagiere, der Bewohner eines Schiffes, eines Geräts oder eines Objekts zu schaffen.
Sie können je nach Verwendungszweck in kleinere Subsysteme unterteilt werden: Klimatisierung, Sanitär usw.
LSS auf einem Raumschiff
Das Lebenserh altungssystem eines Raumfahrzeugs während bemannter Flüge ist die Gruppe von Ausrüstung, Maschinen und Geräten, die es einer Person ermöglichen, darin zu überlebenBedingungen des Weltraums, hält die Besatzung des Flugzeugs am Leben.
Raumfahrt ist mit einer ganzen Reihe ungewöhnlicher Bedingungen verbunden - ionisierende Strahlung, Vollvakuum, Strahlungswärmeübertragung. Um es zu übertragen, muss sich eine Person in einem geschlossenen, versiegelten Raum des Raumfahrzeugs befinden. Dort werden alle Voraussetzungen geschaffen, um das normale Leben und Arbeiten des Astronauten an Bord zu gewährleisten. Es ist wichtig, sie während des gesamten Fluges stabil zu h alten.
Lebenserh altungssysteme versorgen das Kompartiment mit den Stoffen, die für die biologische Funktion des Astronauten notwendig sind. Gleichzeitig entfernen sie kontinuierlich menschliche Abfallprodukte.
Lebenserh altungssysteme werden auch als LSS abgekürzt. Ihr zweiter gebräuchlicher Name ist Bordsysteme eines Flugzeug-Raumfahrzeugs.
Unterstützte Indikatoren
Spezielle Lebenserh altungssysteme regulieren jeden der folgenden Indikatoren:
- Gesamtkammerdruck.
- Partialdruck von Stickstoff.
- Sauerstoffpartialdruck.
- Partialdruck von Kohlendioxid.
- Relative Luftfeuchtigkeit.
- Lufttemperatur.
- Die Temperatur der Wände des Abteils, in dem die Astronauten leben.
- Sauerstoffverbrauch der Besatzung.
- Wärmeableitung.
- Emission von Kohlendioxid.
- Verbrauch von Wasser und Nahrung.
- Isolierung von Exkrementen.
- Urinausscheidung.
- Stoffwechselwasser.
- AtmungKoeffizient.
- Hygienisches Wasser.
Haupt-LSS auf dem Raumschiff
Überlegen wir nun, welche Lebenserh altungssysteme die oben genannten Indikatoren auf einem Raumschiff regulieren:
- SKO - Sauerstoffversorgungssystem. Versorgt die Atmosphäre des Wohnraums mit Sauerstoff in einer Menge von 0,9 kg/Tag pro Kosmonaut. Darüber hinaus hält der RMS den Sauerstoffpartialdruck im eingestellten Wertebereich: 18-32 kPa.
- SOA - Atmosphärenreinigungssystem. Es sieht die Sammlung und anschließende Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre des Aufenth altsbereichs in einer Menge von 1 kg/Tag pro Person vor. Gleichzeitig hält es einen Kohlendioxidpartialdruck von nicht mehr als 1 kPa aufrecht und sorgt für die Reinigung der Atmosphäre von schädlichen Mikroverunreinigungen, die durch den Betrieb von Geräten und Menschen freigesetzt werden. SKO und SOA können oft zu einem großen System kombiniert werden - SOGS (ein System zur Reinigung der Gaszusammensetzung der Luft im Wohnraum).
- SVO - Wasserversorgungssystem. Seine Aufgabe auf dem Raumschiff ist es, Astronauten mit sauberem Trinkwasser in einer Menge von 2,5 kg/Tag pro Person zu versorgen. Nimmt die Besatzung gleichzeitig wasserh altige Naturkost (bis 500 g/Tag) zu sich, so reduziert sich die Verpflegung auf 2 kg/Tag pro Kosmonaut.
- SOP - Crew-Ernährungssystem. Es soll die Astronauten gut ernähren. Die Nahrung enthält Fette, Kohlenhydrate und Proteine im Massenverhältnis 1:4:1. GesamtkalorienLebensmittel, die von einer Person gegessen werden, sollten 12.500 kJ pro Tag erreichen.
- CPT - Temperaturkontrollsystem (sowie die relative Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre). Auf einem Raumfahrzeug wird es normalerweise mit einem STR kombiniert - einem thermischen Kontrollsystem. Gemeinsam leisten sie folgendes: Sie führen die von einer Person erzeugte Wärme aus dem Wohnraum ab (ca. 145 W pro Person und Tag), entfernen Wasserdampf aus der Atmosphäre, der von Astronauten beim Atmen abgegeben wird (ca. 50 g pro Person und Tag), Aufrechterh altung der angegebenen Temperatur der Atmosphäre (18-22 ° Celsius), der relativen Luftfeuchtigkeit (innerhalb von 30-70%), der Zirkulation der Luftmassen im Fach (0,1-0,4 m/s).
- SMS - Entsorgungssystem. Ermöglicht das Sammeln und anschließende Isolieren von flüssigen und festen menschlichen Abfallprodukten aus der Atmosphäre.
- SRD - Mittel zur Druckregulierung. H alten Sie den Gesamtdruck der Atmosphäre im Wohnbereich innerhalb von 77-107 kPa. Darüber hinaus kontrollieren sie die Dichtheit des Wohnraums und gleichen Luftleckagen aus.
Alle oben genannten Lebenserh altungssysteme erfüllen die unmittelbaren physiologischen Bedürfnisse von Astronauten in einem geschlossenen Raum.
Zusätzliches LSS auf dem Raumschiff
Zusätzlich zu den Hauptmitteln werden auch andere Mittel auf dem Raumschiff präsentiert. Hier sind die Lebenserh altungssysteme, die in diesem Komplex unterschieden werden können:
- SSBO - Mittel zur sanitären und häuslichen Unterstützung. Sie sind für zwei Zwecke konzipiert - dies ist die Gewährleistung der persönlichen Hygiene der Besatzung (Dusche,Waschen) und Befriedigung des täglichen Haush altsbedarfs durch Astronauten: frische Kleidung, Bettzeug, Werkzeuge für die sanitäre Reinigung der Abteile.
- СЗ - persönliche Schutzausrüstung für Astronauten. Zuallererst gibt es Notfallrettungsmodelle von Raumanzügen, Atemmasken, die die Besatzung in Notfällen schützen - im Falle eines Brandes an Bord, Druckentlastung des Abteils und so weiter. Außerdem sind dies Modelle von Schutzanzügen, die für Menschen entwickelt wurden, um in den Weltraum zu gehen und unter solchen Bedingungen zu arbeiten.
- Medizinische und biologische Hilfseinrichtungen. Dies sind verschiedene Geräte und Instrumente zur medizinischen Kontrolle der Besatzung, Medikamente, Trainingsgeräte für das körperliche Training.
LSS in Flugzeugen
Das Lebenserh altungssystem wird hier als ein Komplex von Aggregaten, Geräten und Stoffvorräten betrachtet, die während des gesamten Fluges normale Lebensbedingungen für die Besatzung und die Passagiere des Flugzeugs gewährleisten. Da der menschliche Körper nur innerhalb kleiner Abweichungen von irdischen Werten normal funktionieren kann, besteht die Hauptaufgabe der LSS darin, Bedingungen für das Funktionieren und die Lebenstätigkeit in jeder Höhe so nah wie möglich an den irdischen zu schaffen.
Zu den wichtigen Funktionen von LSS gehören hier die folgenden:
- Aufrechterh altung normaler Druckwerte in den Kabinen sowie der Änderungsrate.
- Normalwerte von Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Geschwindigkeit und Luftverbrauch in den Kabinen einh alten,sowie den Partialdruck von Sauerstoff, Kohlendioxid und anderen Gasen.
- Reinigung der Luft von schädlichen Mikroverunreinigungen.
- Schutz der Besatzung und der Passagiere vor den schädlichen Auswirkungen von Lärm, Sonneneinstrahlung etc.
Private und kollektive LSS in Flugzeugen
Der LSS-Komplex zielt daher darauf ab, das Funktionieren aller Systeme des menschlichen Körpers (Aufrechterh altung des Wärmeaustauschs, des Gasaustauschs usw.) sowie die Bedingungen für die Aufrechterh altung der normalen Arbeitsfähigkeit der Besatzungsmitglieder sicherzustellen. Um alle oben genannten Probleme in Flugzeugen zu lösen, können zwei Arten von Lebenserh altungssystemen erdacht werden:
- Kollektiv. Dies sind LSS von Mehrsitzkabinen, Kabinen für Passagierschiffe.
- Individuell. Die Gruppe umfasst LSS von Kabinen von einsitzigen Flugzeugen, spezielle abnehmbare Kapseln.
Eine der effektivsten Möglichkeiten, heute die Effizienz der Besatzungen einer Reihe von Flugzeugen aufrechtzuerh alten, die notwendigen Bedingungen, um das Leben der Passagiere von Zivilflugzeugen zu gewährleisten, sind Druckkabinen mit SCR-Klimaanlagen.
LSS auf U-Booten
Lebenserh altungssysteme auf U-Booten sind eine Reihe von Werkzeugen, die die lebenswichtige Aktivität des Personals des U-Bootes sicherstellen, wenn es unter Wasser ist. Schließen Sie normalerweise Folgendes ein:
- Systeme zur Entfernung von überschüssigem Kohlendioxid aus der Luft.
- Entfernung schädlicher flüchtiger Mikroverunreinigungen aus der Atmosphäre jeder der Kammern.
- Luftversorgungbenötigte Sauerstoffmenge.
- Aufrechterh altung einer angenehmen Lufttemperatur, Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit.
- Sammlung und anschließende Entsorgung menschlicher Ausscheidungen.
- Versorgung der Besatzung mit ausreichend frischem Wasser, angemessenen Rationen etc.
Die Rolle von LSS auf U-Booten hat in letzter Zeit besonders zugenommen. Dies liegt daran, dass es immer mehr neue Modelle von U-Booten gibt, die länger unter Wasser bleiben können.
Lebenserh altungssystem der Stadt
Hier bezieht sich LSS auf einen Komplex aus städtebaulichen, wirtschaftlichen, medizinischen und präventiven, sozialen und gemeinschaftlichen Aktivitäten. Sie alle zielen darauf ab, die negativen Auswirkungen der Umwelt auf das Leben der Bevölkerung zu neutralisieren oder auszugleichen. Die Aufrechterh altung einer hohen Arbeitsfähigkeit der Bürger, die Aufrechterh altung zufriedenstellender Indikatoren für Gesundheit und soziales Wohlbefinden werden ebenfalls als wichtige Ziele angesehen.
Die Schaffung von Lebenserh altungssystemen in der Stadt wird besonders relevant für die wirtschaftliche Entwicklung von Gebieten mit extremen Lebensbedingungen und die Gewinnung von Bürgern, um dort auf unbestimmte Zeit zu arbeiten. Das SJO kümmert sich hier nicht nur um den Mitarbeiter selbst, sondern auch um seine Familie, die sich für den Umzug entschieden hat.
Das Lebenserh altungssystem sollte hier nicht nur die Zeit des Aufenth alts in der Stadt abdecken, sondern auch die Zeit davor (Berufsausbildung, medizinische und psychologische Auswahl, Versorgung der Familie mit sozialen Annehmlichkeiten während der Abwesenheit des Ernährers) und nach Ablauf des Vertrages (Beschäftigung fürSpezialitäten, Luxuswohnungen usw.)
Kühlung, kryogene Lebenserh altungssysteme
Und den letzten Aspekt des Konzepts analysieren wir. Heute erfreut sich die Fachrichtung „Kältetechnik, Kryotechnik und Lebenserh altungssysteme“großer Beliebtheit auf dem Arbeitsmarkt. Dies liegt daran, dass solche Einheiten die Produktionsgrundlage vieler moderner Unternehmen sind. Der Bereich erfordert ständige Verbesserungen, die Entwicklung neuer Technologien, das Aufkommen innovativer Technologien und kreative Ideen.
Trainingsbereiche
Alle oben genannten und in der Lage sind, dem Arbeitgeber junge Berufstätige der Studienrichtung „Kälte- und Lebenserh altungssysteme“zu vermitteln. Während des Trainings lernen sie direkt Folgendes:
- Theoretische Grundlagen des Fachgebietes.
- Rechnerische und experimentelle Arbeit mit Objekten der wissenschaftlichen Forschung.
- Lösung von Problemen im Bereich Kryo- und Kältetechnik.
- Entwerfen, erstellen und verwenden Sie neue Einheiten.
- Der Einsatz von Informationstechnologie bei ihren Aktivitäten.
- Grundlagen des Projektmanagements.
- Organisation der Marketinganalyse.
Sie haben gesehen, dass Lebenserh altungssysteme ein ziemlich facettenreiches Konzept sind. Es ist sowohl für ein U-Boot, ein Raumschiff als auch für eine Stadt, Ausrüstung in der Produktion, relevant.
