V rámci tohto článku sa budeme zaoberať veľmi širokým konceptom, ktorý je relevantný pre kozmické lode, lietadlá a ponorky a pre takú rozsiahlu štruktúru, akou je mesto, metropola. Sú to systémy na podporu života. Poďme priamo analyzovať, čo presne tento pojem znamená vo vzťahu ku všetkým jeho aplikáciám, zdôraznite dôležité charakteristické črty.
Všeobecná definícia
Systémy na podporu života sú komplexy, ktoré pomáhajú vytvárať pohodlné, optimálne, prijateľné podmienky pre život, život, fungovanie posádky, cestujúcich, obyvateľov akéhokoľvek plavidla, prístroja, objektu.
Podľa účelu ich možno rozdeliť na menšie podsystémy: klimatizácia, sanita atď.
LSS na vesmírnej lodi
Systém podpory života na kozmickej lodi počas pilotovaných letov je skupina zariadení, strojov a zariadení, ktoré umožňujú človeku prežiť vpodmienky vesmíru, udržuje posádku lietadla nažive.
Vesmírny let je spojený s celým radom nezvyčajných podmienok – ionizujúce žiarenie, úplné vákuum, prenos tepla sálaním. Na jej prenos musí byť osoba v uzavretom uzavretom priestore kozmickej lode. Sú tam vytvorené všetky podmienky na zabezpečenie bežného života a práce astronauta na palube. Je dôležité, aby boli počas letu stabilné.
Systémy na podporu života dodávajú do priestoru látky potrebné pre biologické fungovanie astronauta. Zároveň nepretržite odstraňujú ľudské odpadové produkty.
Systémy na podporu života sa tiež označujú skratkou LSS. Ich druhým bežným názvom sú palubné systémy vesmírnej lode.
Podporované indikátory
Špeciálne systémy podpory života regulujú každý z nasledujúcich ukazovateľov:
- Celkový tlak v priehradke.
- Parciálny tlak dusíka.
- Parciálny tlak kyslíka.
- Parciálny tlak oxidu uhličitého.
- Relatívna vlhkosť.
- Teplota vzduchu.
- Teplota stien oddelenia, v ktorom žijú astronauti.
- Spotreba kyslíka posádkou.
- Odvádzanie tepla.
- Emisie oxidu uhličitého.
- Spotreba vody a jedla.
- Izolácia exkrétov.
- Vylučovanie moču.
- Metabolická voda.
- Dýchaciekoeficient.
- Hygienická voda.
Hlavné LSS na vesmírnej lodi
Teraz zvážime, ktoré systémy podpory života regulujú vyššie uvedené ukazovatele na kozmickej lodi:
- SKO - systém zásobovania kyslíkom. Zabezpečuje prísun kyslíka do atmosféry obytného priestoru v množstve 0,9 kg/deň na kozmonauta. Okrem toho RMS udržiava parciálny tlak kyslíka v nastavenom rozsahu hodnôt: 18-32 kPa.
- SOA - systém čistenia atmosféry. Zabezpečuje zber a následné odstraňovanie oxidu uhličitého z atmosféry obytného priestoru v množstve 1 kg/deň na osobu. Zároveň udržiava parciálny tlak oxidu uhličitého maximálne 1 kPa a zabezpečuje čistenie atmosféry od škodlivých mikronečistôt, ktoré uvoľňujú prevádzkované zariadenia a ľudia. SKO a SOA je možné často kombinovať do jedného veľkého systému - SOGS (systém na čistenie plynného zloženia vzduchu v obytnom priestore).
- SVO - systém zásobovania vodou. Jeho úlohou na kozmickej lodi je poskytnúť astronautom čistú pitnú vodu v množstve 2,5 kg/deň na osobu. Ak posádka zároveň skonzumuje prírodné potravinové produkty obsahujúce vodu (do 500 g/deň), potom sa zásoba zníži na 2 kg/deň na kozmonauta.
- SOP - systém výživy posádky. Astronautom by mala poskytnúť dobrú výživu. Strava obsahuje tuky, sacharidy a bielkoviny v hmotnostnom pomere 1:4:1. celkový počet kalóriíjedlo, ktoré človek zje, by malo dosiahnuť 12 500 kJ za deň.
- CPT - systém riadenia teploty (ako aj relatívnej vlhkosti atmosféry). Na kozmickej lodi sa zvyčajne kombinuje s STR - tepelným riadiacim systémom. Spoločne vykonávajú nasledovné: odvádzajú teplo generované osobou z obytného priestoru (asi 145 W na osobu a deň), odstraňujú vodnú paru z atmosféry emitovanú astronautmi počas dýchania (asi 50 g na osobu a deň), udržiavať špecifikovanú teplotu atmosféry (18-22 °C), relatívnu vlhkosť (v rozsahu 30-70 %), cirkuláciu vzdušných hmôt v oddelení (0,1-0,4 m/s).
- SMS - systém likvidácie odpadu. Zabezpečuje zber a následnú izoláciu tekutých aj pevných ľudských odpadov z atmosféry.
- SRD - prostriedok na reguláciu tlaku. Udržujte celkový tlak atmosféry v obytnom priestore v rozmedzí 77-107 kPa. Okrem toho kontrolujú tesnosť obytného priestoru, vyrovnávajú únik vzduchu z neho.
Všetky vyššie uvedené systémy podpory života fungujú tak, aby vyhovovali okamžitým fyziologickým potrebám astronautov v uzavretom priestore.
Dodatočné LSS na vesmírnej lodi
Okrem tých hlavných sú na kozmickej lodi prezentované aj ďalšie prostriedky. Tu sú systémy podpory života, ktoré možno v tomto komplexe rozlíšiť:
- SSBO - prostriedky na sanitárnu a domácu podporu. Sú určené na dva účely - tým je zabezpečenie osobnej hygieny posádky (sprcha,pranie) a uspokojenie každodenných potrieb v domácnosti astronautmi: čerstvé oblečenie, posteľná bielizeň, nástroje na sanitárne čistenie priehradiek.
- СЗ - osobné ochranné prostriedky pre astronautov. V prvom rade ide o núdzové záchranné modely skafandrov, dýchacie masky, ktoré poskytujú ochranu posádke v núdzových podmienkach – v prípade požiaru na palube, odtlakovania priestoru a pod. Tiež sú to modely ochranných oblekov určených pre človeka, aby sa dostal do vesmíru a pracoval v takýchto podmienkach.
- Zdravotnícke a biologické podporné zariadenia. Ide o rôzne prístroje a nástroje na lekársku kontrolu posádky, lieky, cvičebné pomôcky na telesný tréning.
LSS v lietadlách
Systém podpory života sa tu považuje za komplex agregátov, zariadení a zásob látok, ktoré počas letu zabezpečujú normálne životné podmienky pre posádku a pasažierov lietadla. Keďže ľudské telo môže normálne fungovať len v rámci malých odchýlok od pozemských hodnôt, hlavnou úlohou LSS je zabezpečiť podmienky pre fungovanie a životnú aktivitu v akejkoľvek nadmorskej výške čo najbližšie k pozemským.
Medzi dôležité funkcie LSS patria:
- Udržiavanie normálnych hodnôt tlaku v kabínach, ako aj rýchlosti jeho zmeny.
- Udržiavanie normálnych hodnôt teploty, relatívnej vlhkosti, rýchlosti a spotreby vzduchu v kabínach,ako aj parciálny tlak kyslíka, oxidu uhličitého a iných plynov.
- Čistenie vzduchu od škodlivých mikronečistôt.
- Ochrana posádky a cestujúcich pred škodlivými účinkami hluku, slnečného žiarenia atď.
Súkromné a kolektívne LSS v lietadle
Komplex LSS je preto zameraný na zabezpečenie fungovania všetkých systémov ľudského tela (udržiavanie výmeny tepla, výmeny plynov atď.), ako aj podmienok na udržanie normálnej pracovnej schopnosti členov posádky. Na vyriešenie všetkých vyššie uvedených problémov v lietadlách je možné vymyslieť dva typy systémov podpory života:
- Kolektív. Toto sú LSS viacmiestne kabíny, kabíny pre cestujúcich.
- Prispôsobené. Skupina zahŕňa LSS kabín jednomiestnych lietadiel, špeciálne odnímateľné kapsuly.
Jedným z najefektívnejších spôsobov, ako dnes udržať efektivitu posádok množstva lietadiel, nevyhnutné podmienky na zabezpečenie života pasažierov civilných lietadiel, sú pretlakové kabíny s SCR - klimatizačnými systémami.
LSS na ponorkách
Systémy na podporu života na ponorkách sú súborom nástrojov, ktoré zabezpečujú životne dôležitú činnosť personálu ponorky v čase, keď je pod vodou. Zvyčajne zahŕňajú nasledovné:
- Systémy na odstraňovanie prebytočného oxidu uhličitého zo vzduchu.
- Odstránenie škodlivých prchavých mikronečistôt z atmosféry každého z oddelení.
- Prívod vzduchupožadované množstvo kyslíka.
- Udržiavanie príjemnej teploty vzduchu, odstraňovanie prebytočnej vlhkosti z neho.
- Zber a následná likvidácia ľudského odpadu.
- Poskytnúť posádke dostatok čerstvej vody, primerané dávky atď.
Úloha LSS na ponorkách v poslednej dobe obzvlášť vzrástla. Je to spôsobené tým, že existuje stále viac nových modelov ponoriek, ktoré dokážu zostať pod vodou dlhší čas.
Mestský systém podpory života
LSS tu označuje komplex urbanistického plánovania, ekonomických, medicínskych a preventívnych, sociálnych a komunitných aktivít. Všetky sú zamerané na neutralizáciu alebo zahladenie negatívneho vplyvu prostredia na život obyvateľstva. Za dôležité ciele sa považuje aj udržanie vysokej pracovnej schopnosti občanov, udržanie uspokojivých ukazovateľov zdravotného a sociálneho blahobytu.
Vytvorenie systémov podpory života v meste bude obzvlášť dôležité pri ekonomickom rozvoji území s extrémnymi podmienkami pre život a prilákaní občanov pracovať tam na zmluvu na dobu neurčitú. SJO sa tu postará nielen o samotného zamestnanca, ale aj o jeho rodinu, ktorá sa rozhodla presťahovať.
Systém podpory života by tu mal pokrývať nielen dobu pobytu človeka v meste, ale aj obdobie pred ním (odborná príprava, medicínsky a psychologický výber, poskytovanie sociálnych služieb rodine počas neprítomnosti živiteľa) a po skončení zmluvy (poskytovanie zamestnania zašpeciality, luxusné bývanie atď.)
Chladenie, kryogénne systémy na podporu života
A posledný aspekt konceptu, ktorý analyzujeme. Špecialita „Chladenie, kryogénne zariadenia a systémy na podporu života“sa dnes na trhu práce stáva pomerne populárnou. Je to spôsobené tým, že takéto jednotky sú základom výroby mnohých moderných podnikov. Táto oblasť si vyžaduje neustále zlepšovanie, vývoj nových technológií, vznik inovatívnych technológií, kreatívne nápady.
Tréningové oblasti
Všetky vyššie uvedené a sú schopné poskytnúť zamestnávateľovi mladých odborníkov študujúcich v smere "Chladiace systémy a systémy podpory života." Počas tréningu sa priamo naučia nasledovné:
- Teoretické základy špecializácie.
- Výpočtová a experimentálna práca s objektmi vedeckého výskumu.
- Riešenie problémov v oblasti kryogénnej a chladiacej techniky.
- Navrhujte, vytvárajte a používajte nové jednotky.
- Používanie informačných technológií pri ich činnostiach.
- Základy projektového manažmentu.
- Organizácia marketingovej analýzy.
Videli ste, že systémy na podporu života sú dosť mnohostranný koncept. Je to relevantné pre ponorku, kozmickú loď aj pre mesto, zariadenie vo výrobe.
