Trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét một khái niệm rất rộng có liên quan đến tàu vũ trụ, máy bay và tàu ngầm, và cho một cấu trúc rộng lớn như một thành phố, đô thị. Đây là những hệ thống hỗ trợ sự sống. Hãy để chúng tôi trực tiếp phân tích ý nghĩa chính xác của khái niệm này liên quan đến tất cả các ứng dụng của nó, làm nổi bật các đặc điểm phân biệt quan trọng.
Định nghĩa chung
Hệ thống hỗ trợ sự sống là khu phức hợp giúp tạo ra các điều kiện thoải mái, tối ưu, có thể chấp nhận được cho cuộc sống, cuộc sống, hoạt động của thủy thủ đoàn, hành khách, cư dân của bất kỳ tàu, thiết bị, đối tượng nào.
Theo mục đích của chúng, chúng có thể được chia thành các hệ thống phụ nhỏ hơn: điều hòa không khí, vệ sinh, v.v.
LSS trên tàu vũ trụ
Hệ thống hỗ trợ sự sống trên tàu vũ trụ trong các chuyến bay có người lái là nhóm thiết bị, máy móc, thiết bị cho phép một người sống sót trongđiều kiện không gian, giữ cho phi hành đoàn máy bay sống sót.
Chuyến bay vũ trụ gắn liền với một loạt các điều kiện bất thường - bức xạ ion hóa, chân không đầy đủ, truyền nhiệt bức xạ. Để chuyển nó, một người phải ở trong một khoang kín kín của tàu vũ trụ. Tất cả các điều kiện được tạo ra ở đó để đảm bảo cuộc sống và công việc bình thường của phi hành gia trên tàu. Điều quan trọng là phải giữ cho chúng ổn định trong suốt chuyến bay.
Hệ thống hỗ trợ sự sống cung cấp cho khoang chứa các chất cần thiết cho hoạt động sinh học của phi hành gia. Đồng thời, họ liên tục loại bỏ các chất thải của con người.
Hệ thống hỗ trợ sự sống còn được viết tắt là LSS. Tên thông dụng thứ hai của chúng là các hệ thống trên tàu của một phi thuyền máy bay.
Các chỉ số được hỗ trợ
Hệ thống hỗ trợ sự sống đặc biệt điều chỉnh từng chỉ số sau:
- Tổng áp suất ngăn.
- Áp suất một phần của nitơ.
- Áp suất một phần của oxy.
- Áp suất một phần của carbon dioxide.
- Độ ẩm tương đối.
- Nhiệt độ không khí.
- Nhiệt độ của các bức tường trong khoang mà các phi hành gia sống.
- Sự tiêu thụ oxy của phi hành đoàn.
- Tản nhiệt.
- Thải khí carbon dioxide.
- Tiêu thụ nước và thức ăn.
- Cách ly phân.
- Bài tiết nước tiểu.
- Nước trao đổi chất.
- Hô hấphệ số.
- Nước hợp vệ sinh.
LSS chính trên tàu vũ trụ
Bây giờ chúng ta hãy xem xét hệ thống hỗ trợ sự sống nào điều chỉnh các chỉ số trên trên tàu vũ trụ:
- SKO - hệ thống cung cấp oxy. Cung cấp lượng oxy cung cấp cho bầu khí quyển của khoang sống với lượng 0,9 kg / ngày cho mỗi phi hành gia. Ngoài ra, RMS duy trì áp suất riêng phần của oxy trong phạm vi giá trị cài đặt: 18-32 kPa.
- SOA - hệ thống lọc sạch bầu không khí. Nó cung cấp cho việc thu thập và sau đó loại bỏ carbon dioxide khỏi bầu khí quyển của ngăn sinh sống với tốc độ 1 kg / ngày cho mỗi người. Đồng thời, nó duy trì áp suất riêng phần của carbon dioxide không quá 1 kPa, và đảm bảo lọc sạch bầu không khí khỏi các tạp chất có hại do thiết bị vận hành và con người thải ra. SKO và SOA thường có thể được kết hợp thành một hệ thống lớn - SOGS (một hệ thống làm sạch thành phần khí của không khí trong khoang sinh hoạt).
- SVO - hệ thống cấp nước. Nhiệm vụ của nó trên tàu vũ trụ là cung cấp nước uống sạch cho các phi hành gia với lượng 2,5 kg / ngày / người. Nếu đồng thời phi hành đoàn tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm tự nhiên có chứa nước (lên đến 500 g / ngày), thì lượng cung cấp sẽ giảm xuống còn 2 kg / ngày cho mỗi phi hành gia.
- SOP - hệ thống dinh dưỡng cho thuyền viên. Nó sẽ cung cấp dinh dưỡng tốt cho các phi hành gia. Chế độ ăn uống chứa chất béo, carbohydrate và protein với tỷ lệ khối lượng của chúng là 1: 4: 1. tổng lượng calothực phẩm mà một người ăn phải đạt 12.500 kJ mỗi ngày.
- CPT - hệ thống kiểm soát nhiệt độ (cũng như độ ẩm tương đối của khí quyển). Trên tàu vũ trụ, nó thường được kết hợp với STR - một hệ thống kiểm soát nhiệt. Họ cùng nhau thực hiện những việc sau: họ loại bỏ nhiệt do một người tạo ra từ khoang sinh hoạt (khoảng 145 W mỗi người mỗi ngày), loại bỏ hơi nước từ bầu khí quyển do các phi hành gia thải ra trong quá trình thở (khoảng 50 g mỗi người mỗi ngày), duy trì nhiệt độ quy định của khí quyển (18- 22 ° C), độ ẩm tương đối (trong khoảng 30-70%), sự lưu thông của các khối không khí trong ngăn (0,1-0,4 m / s).
- SMS - hệ thống xử lý chất thải. Cung cấp khả năng thu gom và cách ly sau đó khỏi bầu khí quyển của cả chất thải lỏng và chất thải rắn của con người.
- SRD - phương tiện điều chỉnh áp suất. Duy trì tổng áp suất của bầu không khí trong khoang sinh hoạt trong khoảng 77-107 kPa. Ngoài ra, chúng còn kiểm soát độ kín của khoang sinh hoạt, bù đắp lượng khí rò rỉ từ khoang này.
Tất cả các hệ thống hỗ trợ sự sống trên đều hoạt động để đáp ứng nhu cầu sinh lý tức thời của các phi hành gia trong một khoang kín.
LSS bổ sung trên tàu vũ trụ
Ngoài những phương tiện chính, các phương tiện khác cũng được trình bày trên tàu vũ trụ. Dưới đây là các hệ thống hỗ trợ sự sống có thể được phân biệt trong khu phức hợp này:
- SSBO - phương tiện hỗ trợ vệ sinh và gia dụng. Chúng được thiết kế cho hai mục đích - điều này là để đảm bảo vệ sinh cá nhân của phi hành đoàn (vòi hoa sen,giặt giũ) và sự thỏa mãn của các phi hành gia đối với các nhu cầu sinh hoạt hàng ngày: quần áo mới, bộ đồ giường, dụng cụ để làm sạch vệ sinh các khoang.
- СЗ - thiết bị bảo hộ cá nhân cho phi hành gia. Đầu tiên, phải kể đến các mô hình cứu hộ khẩn cấp gồm bộ quần áo vũ trụ, mặt nạ thở giúp bảo vệ phi hành đoàn trong điều kiện khẩn cấp - trong trường hợp hỏa hoạn trên tàu, giảm áp suất trong khoang, v.v. Ngoài ra, đây là những mẫu quần áo bảo hộ được thiết kế cho con người ra ngoài không gian và làm việc trong những điều kiện như vậy.
- Cơ sở hỗ trợ y tế và sinh học. Đây là các thiết bị và dụng cụ khác nhau để kiểm soát y tế của phi hành đoàn, thuốc men, thiết bị tập thể dục để rèn luyện thể chất.
LSS trên máy bay
Hệ thống hỗ trợ sự sống ở đây được coi là một tổ hợp bao gồm các tổng hợp, thiết bị và kho dự trữ các chất cung cấp điều kiện sống bình thường cho phi hành đoàn và hành khách trên máy bay trong suốt chuyến bay. Vì cơ thể con người chỉ có thể hoạt động bình thường trong phạm vi sai lệch nhỏ so với các giá trị trên đất, nên nhiệm vụ chính của LSS là cung cấp các điều kiện cho hoạt động và hoạt động sống ở bất kỳ độ cao nào càng gần với các giá trị trên đất càng tốt.
Trong số các chức năng quan trọng của LSS ở đây là:
- Duy trì các giá trị áp suất bình thường trong cabin, cũng như tốc độ thay đổi của nó.
- Duy trì các giá trị bình thường về nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ và lượng tiêu thụ không khí trong cabin,cũng như áp suất riêng phần của oxy, carbon dioxide và các khí khác.
- Làm sạch không khí khỏi các tạp chất vi sinh có hại.
- Bảo vệ phi hành đoàn và hành khách khỏi tác hại của tiếng ồn, bức xạ mặt trời, v.v.
LSS riêng và tập thể trong máy bay
Tổ hợp LSS, do đó, nhằm đảm bảo hoạt động của tất cả các hệ thống của cơ thể con người (duy trì trao đổi nhiệt, trao đổi khí, v.v.), cũng như các điều kiện để duy trì khả năng làm việc bình thường của thuyền viên. Để giải quyết tất cả các vấn đề trên ở máy bay, có thể nghĩ ra hai loại hệ thống hỗ trợ sự sống:
- Tập thể. Đây là LSS của cabin nhiều chỗ ngồi, cabin chở khách.
- Tùy chỉnh. Nhóm này bao gồm LSS của cabin của máy bay một chỗ ngồi, khoang đặc biệt có thể tháo rời.
Một trong những cách hiệu quả nhất hiện nay để duy trì hiệu quả của phi hành đoàn một số loại máy bay, điều kiện cần thiết để đảm bảo tính mạng cho hành khách của các máy bay dân dụng, là cabin điều áp có SCR - hệ thống điều hòa không khí.
LSS trên tàu ngầm
Hệ thống hỗ trợ sự sống trên tàu ngầm là một bộ công cụ đảm bảo hoạt động quan trọng của nhân viên tàu ngầm tại thời điểm nó ở dưới nước. Thường bao gồm những điều sau:
- Hệ thống loại bỏ carbon dioxide dư thừa trong không khí.
- Loại bỏ các tạp chất dễ bay hơi có hại từ bầu khí quyển của mỗi ngăn.
- Cung cấp không khílượng oxy cần thiết.
- Duy trì nhiệt độ không khí dễ chịu, loại bỏ độ ẩm dư thừa trong đó.
- Thu gom và xử lý tiếp theo chất thải của con người.
- Cung cấp đủ nước ngọt, khẩu phần ăn đầy đủ cho thủy thủ đoàn, v.v.
Vai trò của LSS trên tàu ngầm đã đặc biệt tăng lên trong thời gian gần đây. Điều này là do ngày càng có nhiều mẫu tàu ngầm mới có thể ở dưới nước lâu hơn.
Hệ thống hỗ trợ cuộc sống thành phố
Ở đây, LSS đề cập đến một tổ hợp các hoạt động quy hoạch đô thị, kinh tế, y tế và dự phòng, xã hội và cộng đồng. Tất cả đều nhằm mục đích trung hòa hoặc làm dịu tác động tiêu cực của môi trường đối với đời sống dân cư. Duy trì năng lực làm việc cao của công dân, duy trì sức khỏe thỏa đáng và các chỉ số an sinh xã hội cũng được coi là những mục tiêu quan trọng.
Việc tạo ra các hệ thống hỗ trợ cuộc sống thành phố sẽ đặc biệt phù hợp trong việc phát triển kinh tế của các vùng lãnh thổ có điều kiện sinh sống khắc nghiệt và thu hút công dân đến đó làm việc theo hợp đồng không xác định thời hạn. SJO ở đây sẽ chăm sóc không chỉ cho bản thân nhân viên, mà còn cho gia đình của anh ấy, những người đã quyết định chuyển đi.
Hệ thống hỗ trợ cuộc sống ở đây không chỉ bao gồm thời gian một người ở lại thành phố, mà còn cả giai đoạn trước đó (đào tạo nghề, lựa chọn y tế và tâm lý, cung cấp cho gia đình các tiện nghi xã hội trong thời gian không có trụ cột gia đình) và sau khi hết hạn hợp đồng (cung cấp việc làm chođặc sản, nhà ở cao cấp, v.v.)
Hệ thống hỗ trợ sự sống lạnh, làm lạnh
Và khía cạnh cuối cùng của khái niệm mà chúng tôi đang phân tích. Ngày nay, chuyên ngành "Làm lạnh, thiết bị đông lạnh và hệ thống hỗ trợ sự sống" đang trở nên khá phổ biến trên thị trường lao động. Điều này là do thực tế là các đơn vị như vậy là cơ sở sản xuất của nhiều doanh nghiệp hiện đại. Khu vực này đòi hỏi sự cải tiến liên tục, sự phát triển của các công nghệ mới, sự xuất hiện của các công nghệ tiên tiến, các ý tưởng sáng tạo.
Khu vực đào tạo
Tất cả những điều trên và có thể cung cấp cho nhà tuyển dụng những chuyên gia trẻ học theo hướng “Hệ thống làm lạnh và hỗ trợ cuộc sống”. Trong quá trình đào tạo, họ trực tiếp học những điều sau:
- Cơ sở lý thuyết của chuyên ngành.
- Công việc tính toán và thực nghiệm với các đối tượng nghiên cứu khoa học.
- Giải pháp cho các vấn đề trong lĩnh vực công nghệ lạnh và làm lạnh.
- Thiết kế, tạo và sử dụng các đơn vị mới.
- Việc sử dụng công nghệ thông tin trong các hoạt động của họ.
- Khái niệm cơ bản về quản lý dự án.
- Tổ chức phân tích tiếp thị.
Bạn đã thấy rằng hệ thống hỗ trợ sự sống là một khái niệm khá đa nghĩa. Nó có liên quan cho cả tàu ngầm, tàu vũ trụ và cho một thành phố, thiết bị đang được sản xuất.
