V okviru tega članka bomo obravnavali zelo širok koncept, ki je pomemben za vesoljska plovila, za letala in za podmornice ter za tako obsežno strukturo, kot je mesto, metropola. To so sistemi za podporo življenju. Neposredno analizirajmo, kaj točno koncept pomeni v zvezi z vsemi njegovimi aplikacijami, poudarimo pomembne razlikovalne lastnosti.
Splošna definicija
Sistemi za podporo življenju so kompleksi, ki pomagajo ustvariti udobne, optimalne, sprejemljive pogoje za bivanje, življenje, delovanje posadke, potnikov, prebivalcev katerega koli plovila, aparata, predmeta.
Po namenu jih lahko razdelimo na manjše podsisteme: klimatske, sanitarne, itd.
LSS na vesoljski ladji
Sistem za vzdrževanje življenja na vesoljskem plovilu med leti s posadko je tista skupina opreme, strojev, naprav, ki omogoča človeku preživetje vrazmerah v vesolju, ohranja posadko letala pri življenju.
Vesoljski polet je povezan s celo vrsto nenavadnih pogojev - ionizirajoče sevanje, polni vakuum, sevalni prenos toplote. Za prenos mora biti oseba v zaprtem zaprtem predelu vesoljskega plovila. Tam so ustvarjeni vsi pogoji za normalno življenje in delo astronavta na krovu. Pomembno je, da ostanejo stabilni med celotnim letom.
Sistemi za podporo življenju oskrbujejo prostor s snovmi, potrebnimi za biološko delovanje astronavta. Hkrati nenehno odstranjujejo človeške odpadne produkte.
Sistemi življenjske podpore so tudi skrajšani kot LSS. Njihovo drugo splošno ime so sistemi na krovu vesoljskega plovila.
Podprti indikatorji
Posebni sistemi za vzdrževanje življenja urejajo vsakega od naslednjih kazalnikov:
- Skupni tlak v predelu.
- Parcialni tlak dušika.
- Parcialni tlak kisika.
- Parcialni tlak ogljikovega dioksida.
- Relativna vlažnost.
- temperatura zraka.
- Temperatura sten oddelka, v katerem bivajo astronavti.
- Poraba kisika s strani posadke.
- Odvajanje toplote.
- Emisija ogljikovega dioksida.
- Poraba vode in hrane.
- Izolacija iztrebkov.
- Izločanje urina.
- Presnovna voda.
- Dihalnakoeficient.
- Higienska voda.
Glavni LSS na vesoljski ladji
Sedaj razmislimo, kateri sistemi za vzdrževanje življenja uravnavajo zgornje indikatorje na vesoljskem plovilu:
- SKO - sistem za oskrbo s kisikom. Zagotavlja oskrbo atmosfere bivalnega prostora s kisikom v količini 0,9 kg/dan na kozmonavta. Poleg tega RMS vzdržuje delni tlak kisika v nastavljenem območju vrednosti: 18-32 kPa.
- SOA - sistem za čiščenje atmosfere. Zagotavlja zbiranje in naknadno odstranjevanje ogljikovega dioksida iz atmosfere bivalnega predela s hitrostjo 1 kg/dan na osebo. Hkrati vzdržuje delni tlak ogljikovega dioksida največ 1 kPa in zagotavlja čiščenje ozračja pred škodljivimi mikro nečistočami, ki jih sproščajo delujoča oprema in ljudje. SKO in SOA se pogosto lahko združita v en velik sistem - SOGS (sistem za čiščenje plinske sestave zraka v bivalnem prostoru).
- SVO - vodovodni sistem. Njegova naloga na vesoljskem plovilu je zagotoviti astronavtom čisto pitno vodo v količini 2,5 kg/dan na osebo. Če posadka hkrati uživa naravne prehrambene izdelke, ki vsebujejo vodo (do 500 g/dan), se zaloga zmanjša na 2 kg/dan na kozmonavta.
- SOP - sistem prehrane posadke. Astronavtom bi moral zagotoviti dobro prehrano. Prehrana vsebuje maščobe, ogljikove hidrate in beljakovine v masnem razmerju 1:4:1. skupne kalorijehrana, ki jo zaužije oseba, naj doseže 12.500 kJ na dan.
- CPT - sistem za nadzor temperature (kot tudi relativna vlažnost zraka). Na vesoljskem plovilu je običajno kombiniran s STR - sistemom za nadzor toplote. Skupaj izvajata naslednje: odstranjujeta toploto, ki jo ustvari človek iz bivalnega prostora (približno 145 W na osebo na dan), odstranijo vodno paro iz ozračja, ki jo oddajajo astronavti med dihanjem (približno 50 g na osebo na dan), vzdržujte določeno temperaturo ozračja (18-22 °C), relativno vlažnost (v območju 30-70%), kroženje zračnih mas v predelu (0,1-0,4 m/s).
- SMS - sistem za odstranjevanje odpadkov. Zagotavlja zbiranje in kasnejšo izolacijo tekočih in trdnih človeških odpadkov iz ozračja.
- SRD - sredstvo za regulacijo tlaka. Ohranjajte skupni atmosferski tlak v bivalnem prostoru v območju 77-107 kPa. Poleg tega nadzirajo tesnost bivalnega prostora, kompenzirajo uhajanje zraka iz njega.
Vsi zgornji sistemi za podporo življenju delujejo tako, da zadovoljijo takojšnje fiziološke potrebe astronavtov v zaprtem predelu.
Dodatni LSS na vesoljski ladji
Poleg glavnih so na vesoljskem plovilu predstavljena tudi druga sredstva. Tu so sistemi za podporo življenju, ki jih je mogoče razlikovati v tem kompleksu:
- SSBO - sredstva za sanitarno in gospodinjsko podporo. Zasnovani so za dva namena - to je zagotavljanje osebne higiene posadke (tuš,pranje) in zadovoljevanje vsakdanjih gospodinjskih potreb astronavtov: sveža oblačila, posteljnina, pripomočki za sanitarno čiščenje predelkov.
- СЗ - osebna zaščitna oprema za astronavte. Najprej so na voljo modeli za reševanje v sili vesoljskih oblek, dihalnih mask, ki zagotavljajo zaščito posadke v izrednih razmerah - v primeru požara na krovu, razbremenitve prostora itd. Prav tako so to modeli zaščitnih oblek, namenjenih človeku za odhod v vesolje in delo v takšnih razmerah.
- Medicinske in biološke podpore. To so različni pripomočki in instrumenti za zdravniški nadzor posadke, zdravila, vadbene naprave za telesno vadbo.
LSS na letalih
Sistem za vzdrževanje življenja tukaj velja za kompleks agregatov, naprav in zalog snovi, ki zagotavljajo normalne življenjske pogoje za posadko in potnike letala ves čas leta. Ker lahko človeško telo normalno deluje le ob majhnih odstopanjih od zemeljskih vrednot, je glavna naloga LSS zagotoviti pogoje za delovanje in življenjsko aktivnost na kateri koli nadmorski višini čim bližje zemeljskim.
Med pomembnimi funkcijami LSS so naslednje:
- Vzdrževanje normalnih vrednosti tlaka v kabinah, kot tudi hitrost njegovega spreminjanja.
- Ohranjanje normalnih vrednosti temperature, relativne vlažnosti, hitrosti in porabe zraka v kabinah,kot tudi parcialni tlak kisika, ogljikovega dioksida in drugih plinov.
- Čiščenje zraka pred škodljivimi mikro nečistočami.
- Zaščita posadke in potnikov pred škodljivimi učinki hrupa, sončnega sevanja itd.
Zasebni in kolektivni LSS v letalih
Kompleks LSS je torej namenjen zagotavljanju delovanja vseh sistemov človeškega telesa (ohranjanje izmenjave toplote, izmenjave plinov itd.), pa tudi pogojev za vzdrževanje normalne delovne sposobnosti članov posadke. Za reševanje vseh zgornjih problemov v letalih je mogoče zamisliti dve vrsti sistemov za vzdrževanje življenja:
- Kolektivno. To so LSS kabine z več sedeži, potniške linijske kabine.
- Prilagojeno. Skupina vključuje LSS kabin enosedežnih letal, posebne snemljive kapsule.
Eden najučinkovitejših načinov danes za ohranjanje učinkovitosti posadk številnih letal, potrebnih pogojev za zagotavljanje življenja potnikov civilnih letal, so tlačne kabine s SCR - klimatskimi sistemi.
LSS na podmornicah
Sistemi za življenjsko podporo na podmornicah so nabor orodij, ki zagotavljajo vitalno aktivnost osebja podmornice v času, ko je pod vodo. Običajno vključite naslednje:
- Sistemi za odstranjevanje presežka ogljikovega dioksida iz zraka.
- Odstranitev škodljivih hlapnih mikronečistoč iz ozračja vsakega od predelkov.
- Dovod zrakazahtevana količina kisika.
- Vzdrževanje udobne temperature zraka, odstranjevanje odvečne vlage iz nje.
- Zbiranje in naknadno odstranjevanje človeških odpadkov.
- Oskrba posadke z zadostno količino sveže vode, ustreznimi obroki itd.
Vloga LSS na podmornicah se je v zadnjem času še posebej povečala. To je posledica dejstva, da je vedno več novih modelov podmornic, ki lahko ostanejo pod vodo dlje časa.
Sistem za podporo življenja v mestu
Tukaj se LSS nanaša na kompleks urbanističnih, gospodarskih, zdravstvenih in preventivnih, socialnih in skupnostnih dejavnosti. Vsi so namenjeni nevtralizaciji ali zgladitvi negativnega vpliva okolja na življenje prebivalstva. Za pomembne cilje velja tudi ohranjanje visoke delovne sposobnosti državljanov, ohranjanje zadovoljivih kazalnikov zdravja in socialnega počutja.
Ustvarjanje mestnih sistemov za vzdrževanje življenja bo še posebej pomembno pri gospodarskem razvoju območij z ekstremnimi pogoji za življenje in privabljanje državljanov, da tam delajo po pogodbi za nedoločen čas. SJO tukaj ne bo skrbel samo za zaposlenega, ampak tudi za njegovo družino, ki se je odločila za selitev.
Sistem življenjske podpore tukaj ne bi smel pokrivati samo časa bivanja osebe v mestu, ampak tudi obdobje pred tem (poklicno usposabljanje, zdravstvena in psihološka selekcija, zagotavljanje družine socialnih ugodnosti v času odsotnosti hranitelja).) in po izteku pogodbe (zagotavljanje zaposlitve zaspecialitete, luksuzna stanovanja itd.)
Hlajenje, kriogenski sistemi za vzdrževanje življenja
In zadnji vidik koncepta, ki ga analiziramo. Danes postaja na trgu dela precej priljubljena specialnost "Hladilna, kriogena oprema in sistemi za podporo življenju". To je posledica dejstva, da so takšne enote osnova proizvodnje mnogih sodobnih podjetij. Področje zahteva nenehne izboljšave, razvoj novih tehnologij, pojav inovativnih tehnologij, kreativne ideje.
Območja usposabljanja
Vse našteto in delodajalcu lahko zagotovimo mlade strokovnjake, ki študirajo v smeri "Hlajenje in sistemi za vzdrževanje življenja." Med usposabljanjem se neposredno naučijo naslednjega:
- Teoretične osnove specialnosti.
- Računalsko in eksperimentalno delo s predmeti znanstvenih raziskav.
- Rešitev problemov na področju kriogenske in hladilne tehnike.
- Oblikovanje, ustvarjanje in uporaba novih enot.
- Uporaba informacijske tehnologije v svojih dejavnostih.
- Osnove projektnega vodenja.
- Organizacija marketinške analize.
Videli ste, da so sistemi za vzdrževanje življenja precej večplasten koncept. Pomembna je tako za podmornico, vesoljsko plovilo kot za mesto, opremo v proizvodnji.
