Na estrutura deste artigo, consideraremos um conceito muito amplo que é relevante para naves espaciais, aeronaves e submarinos, e para uma estrutura tão extensa como uma cidade, metrópole. Estes são sistemas de suporte à vida. Vamos analisar diretamente o que exatamente o conceito significa em relação a todas as suas aplicações, destacar importantes características distintivas.
Definição geral
Os sistemas de suporte à vida são complexos que ajudam a criar condições confortáveis, ideais e aceitáveis para a vida, a vida, o funcionamento da tripulação, passageiros, residentes de qualquer embarcação, aparelho, objeto.
De acordo com sua finalidade, podem ser divididos em subsistemas menores: ar condicionado, sanitário, etc.
LSS em uma nave espacial
O sistema de suporte à vida em uma espaçonave durante vôos tripulados é aquele conjunto de equipamentos, máquinas, dispositivos que permitem que uma pessoa sobreviva emcondições do espaço, mantém viva a tripulação da aeronave.
O voo espacial está associado a uma série de condições incomuns - radiação ionizante, vácuo total, transferência de calor radiante. Para transferi-lo, uma pessoa deve estar em um compartimento fechado e selado da espaçonave. Todas as condições são criadas para garantir a vida normal e o trabalho do astronauta a bordo. É importante mantê-los estáveis durante todo o voo.
Os sistemas de suporte à vida abastecem o compartimento com as substâncias necessárias para o funcionamento biológico do astronauta. Ao mesmo tempo, eles removem continuamente os dejetos humanos.
Os sistemas de suporte à vida também são abreviados como LSS. Seu segundo nome comum é sistemas de bordo de uma nave espacial de aeronaves.
Indicadores suportados
Sistemas especiais de suporte à vida regulam cada um dos seguintes indicadores:
- Pressão total do compartimento.
- Pressão parcial de nitrogênio.
- Pressão parcial de oxigênio.
- Pressão parcial de dióxido de carbono.
- Umidade relativa.
- Temperatura do ar.
- A temperatura das paredes do compartimento em que os astronautas vivem.
- Consumo de oxigênio pela tripulação.
- Dissipação de calor.
- Emissão de dióxido de carbono.
- Consumo de água e comida.
- Isolamento de excrementos.
- Excreção de urina.
- Água metabólica.
- Respiratóriocoeficiente.
- Água Higiênica.
LSS principal na nave espacial
Agora vamos considerar quais sistemas de suporte à vida regulam os indicadores acima em uma espaçonave:
- SKO - sistema de fornecimento de oxigênio. Fornece suprimento de oxigênio para a atmosfera do compartimento vivo na quantidade de 0,9 kg/dia por cosmonauta. Além disso, o RMS mantém a pressão parcial de oxigênio na faixa de valores definida: 18-32 kPa.
- SOA - sistema de purificação de atmosfera. Prevê a recolha e posterior eliminação de dióxido de carbono da atmosfera do compartimento habitável à razão de 1 kg/dia por pessoa. Ao mesmo tempo, mantém uma pressão parcial de dióxido de carbono não superior a 1 kPa e garante a purificação da atmosfera de microimpurezas nocivas que são liberadas pelos equipamentos operacionais e pelas pessoas. SKO e SOA muitas vezes podem ser combinados em um grande sistema - SOGS (um sistema para limpar a composição do gás do ar no compartimento).
- SVO - sistema de abastecimento de água. Sua tarefa na espaçonave é fornecer aos astronautas água potável na quantidade de 2,5 kg/dia por pessoa. Se ao mesmo tempo a tripulação consumir produtos alimentares naturais contendo água (até 500 g/dia), a provisão é reduzida para 2 kg/dia por cosmonauta.
- SOP - sistema de nutrição da tripulação. Deve fornecer aos astronautas uma boa nutrição. A dieta contém gorduras, carboidratos e proteínas em sua proporção de massa de 1:4:1. calorias totaisos alimentos consumidos por uma pessoa devem atingir 12.500 kJ por dia.
- CPT - sistema de controle de temperatura (assim como a umidade relativa do ar). Em uma espaçonave, geralmente é combinado com um STR - um sistema de controle térmico. Juntos, eles realizam o seguinte: removem o calor gerado por uma pessoa do compartimento de vida (cerca de 145 W por pessoa por dia), removem o vapor de água da atmosfera emitido pelos astronautas durante a respiração (cerca de 50 g por pessoa por dia), manter a temperatura especificada da atmosfera (18-22 ° Celsius), umidade relativa (dentro de 30-70%), circulação de massas de ar no compartimento (0,1-0,4 m/s).
- SMS - sistema de eliminação de resíduos. Fornece coleta e subsequente isolamento da atmosfera de produtos de dejetos humanos líquidos e sólidos.
- SRD - meio de regulação de pressão. Mantenha a pressão total da atmosfera no compartimento vivo dentro de 77-107 kPa. Além disso, eles controlam a estanqueidade do compartimento de estar, compensando o vazamento de ar.
Todos os sistemas de suporte à vida acima trabalham para atender às necessidades fisiológicas imediatas dos astronautas em um compartimento fechado.
LSS adicional na nave espacial
Além dos principais, outros meios também são apresentados na espaçonave. Aqui estão os sistemas de suporte à vida que podem ser distinguidos neste complexo:
- SSBO - meios de apoio sanitário e doméstico. Eles são projetados para dois propósitos - isso é garantir a higiene pessoal da tripulação (chuveiro,lavagem) e satisfação dos astronautas das necessidades domésticas cotidianas: roupas limpas, roupas de cama, utensílios para limpeza sanitária dos compartimentos.
- СЗ - equipamento de proteção individual para astronautas. Em primeiro lugar, existem modelos de resgate de emergência de trajes espaciais, máscaras respiratórias que fornecem proteção para a tripulação em condições de emergência - em caso de incêndio a bordo, despressurização do compartimento e assim por diante. Além disso, estes são modelos de trajes de proteção projetados para o homem ir ao espaço sideral e trabalhar nessas condições.
- Instalações de apoio médico e biológico. São diversos aparelhos e instrumentos para controle médico da tripulação, medicamentos, aparelhos de ginástica para treinamento físico.
LSS em aviões
O sistema de suporte à vida aqui é considerado um complexo de agregados, dispositivos e estoques de substâncias que proporcionam condições normais de vida para a tripulação e passageiros da aeronave durante todo o voo. Como o corpo humano pode funcionar normalmente apenas com pequenos desvios dos valores terrenos, a principal tarefa do LSS é fornecer condições para o funcionamento e atividade vital em qualquer altitude o mais próximo possível das terrestres.
Entre as funções importantes do LSS estão as seguintes:
- Manutenção dos valores normais de pressão nas cabines, bem como a taxa de sua alteração.
- Manter os valores normais de temperatura, umidade relativa, velocidade e consumo de ar nas cabines,bem como a pressão parcial de oxigênio, dióxido de carbono e outros gases.
- Limpar o ar de micro-impurezas nocivas.
- Proteção da tripulação e passageiros contra os efeitos nocivos do ruído, radiação solar, etc.
LSS privado e coletivo em aeronaves
O complexo LSS, portanto, visa garantir o funcionamento de todos os sistemas do corpo humano (manutenção de troca de calor, troca de gases, etc.), bem como as condições para manutenção da capacidade normal de trabalho dos tripulantes. Para resolver todos os problemas acima em aeronaves, dois tipos de sistemas de suporte à vida podem ser pensados:
- Coletivo. Estes são LSS de cabines com vários lugares, cabines de passageiros.
- Personalizado. O grupo inclui LSS de cabines de aeronaves de assento único, cápsulas especiais destacáveis.
Uma das formas mais eficazes atualmente para manter a eficiência das tripulações de diversas aeronaves, condições necessárias para garantir a vida dos passageiros de aviões civis, são as cabines pressurizadas com SCR - sistemas de ar condicionado.
LSS em submarinos
Os sistemas de suporte à vida em submarinos são um conjunto de ferramentas que asseguram a atividade vital do pessoal do submarino no momento em que ele estiver submerso. Geralmente incluem o seguinte:
- Sistemas para remover o excesso de dióxido de carbono do ar.
- Remoção de microimpurezas voláteis nocivas da atmosfera de cada um dos compartimentos.
- Suprimento de arquantidade necessária de oxigênio.
- Manter uma temperatura do ar confortável, removendo o excesso de umidade.
- Coleta e posterior descarte de dejetos humanos.
- Fornecer à tripulação água fresca suficiente, rações adequadas, etc.
O papel do LSS em submarinos aumentou especialmente recentemente. Isso se deve ao fato de que há cada vez mais novos modelos de submarinos que podem ficar debaixo d'água por mais tempo.
Sistema de suporte à vida da cidade
Aqui, LSS refere-se a um complexo de atividades de planejamento urbano, econômicas, médicas e preventivas, sociais e comunitárias. Todos eles visam neutralizar ou amenizar o impacto negativo do meio ambiente na vida da população. A manutenção da alta capacidade de trabalho dos cidadãos, a manutenção de indicadores satisfatórios de saúde e bem-estar social também são considerados objetivos importantes.
A criação de sistemas de suporte à vida nas cidades será especialmente relevante no desenvolvimento económico de territórios com condições extremas de vida e de atração de cidadãos para aí trabalharem sob contrato por tempo indeterminado. O SJO aqui cuidará não só do próprio funcionário, mas também de sua família, que decidiu se mudar.
O sistema de suporte à vida aqui deve abranger não apenas o tempo de permanência da pessoa na cidade, mas também o período anterior (formação profissional, seleção médica e psicológica, proporcionando à família equipamentos sociais durante a ausência do provedor) e após o término do contrato (prestação de emprego paraespecialidades, habitação de luxo, etc.)
Refrigeração, sistemas criogênicos de suporte à vida
E o último aspecto do conceito que estamos analisando. Hoje, a especialidade "Refrigeração, equipamentos criogênicos e sistemas de suporte à vida" está se tornando bastante popular no mercado de trabalho. Isso se deve ao fato de que essas unidades são a base da produção de muitas empresas modernas. A área exige aprimoramento constante, desenvolvimento de novas tecnologias, surgimento de tecnologias inovadoras, ideias criativas.
Áreas de treinamento
Todos os itens acima e são capazes de fornecer ao empregador jovens profissionais que estudam na direção de "Sistemas de refrigeração e suporte à vida". Durante o treinamento, eles aprendem diretamente o seguinte:
- Fundamentos teóricos da especialidade.
- Trabalho computacional e experimental com objetos de pesquisa científica.
- Solução de problemas no campo da tecnologia criogênica e de refrigeração.
- Projete, crie e use novas unidades.
- O uso da tecnologia da informação em suas atividades.
- Noções básicas de gerenciamento de projetos.
- Organização da análise de marketing.
Você viu que os sistemas de suporte à vida são um conceito bastante multifacetado. É relevante tanto para um submarino, uma espaçonave, quanto para uma cidade, equipamento em produção.
