Στο πλαίσιο αυτού του άρθρου, θα εξετάσουμε μια πολύ ευρεία έννοια που σχετίζεται με διαστημόπλοια, αεροσκάφη και υποβρύχια και για μια τόσο εκτεταμένη δομή όπως μια πόλη, η μητρόπολη. Αυτά είναι συστήματα υποστήριξης ζωής. Ας αναλύσουμε άμεσα τι σημαίνει ακριβώς η έννοια σε σχέση με όλες τις εφαρμογές της, ας επισημάνουμε σημαντικά διακριτικά χαρακτηριστικά.
Γενικός ορισμός
Τα συστήματα υποστήριξης ζωής είναι συγκροτήματα που βοηθούν στη δημιουργία άνετων, βέλτιστων, αποδεκτών συνθηκών διαβίωσης, ζωής, λειτουργίας του πληρώματος, των επιβατών, των κατοίκων οποιουδήποτε σκάφους, συσκευής, αντικειμένου.
Ανάλογα με τον σκοπό τους, μπορούν να χωριστούν σε μικρότερα υποσυστήματα: κλιματισμός, υγιεινής κ.λπ.
LSS σε διαστημόπλοιο
Το σύστημα υποστήριξης της ζωής σε ένα διαστημόπλοιο κατά τη διάρκεια επανδρωμένων πτήσεων είναι εκείνη η ομάδα εξοπλισμού, μηχανημάτων, συσκευών που επιτρέπουν σε ένα άτομο να επιβιώσει σεσυνθήκες διαστήματος, κρατά ζωντανό το πλήρωμα του αεροσκάφους.
Η διαστημική πτήση συνδέεται με μια σειρά από ασυνήθιστες συνθήκες - ιονίζουσα ακτινοβολία, πλήρες κενό, μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας. Για να το μεταφέρει, ένα άτομο πρέπει να βρίσκεται σε ένα κλειστό σφραγισμένο διαμέρισμα του διαστημικού σκάφους. Εκεί δημιουργούνται όλες οι συνθήκες για να διασφαλιστεί η κανονική ζωή και η εργασία του αστροναύτη επί του σκάφους. Είναι σημαντικό να τα διατηρείτε σταθερά καθ' όλη τη διάρκεια της πτήσης.
Τα συστήματα υποστήριξης ζωής παρέχουν στο διαμέρισμα τις απαραίτητες ουσίες για τη βιολογική λειτουργία του αστροναύτη. Ταυτόχρονα, αφαιρούν συνεχώς τα ανθρώπινα απόβλητα.
Τα συστήματα υποστήριξης ζωής συντομεύονται επίσης ως LSS. Το δεύτερο κοινό τους όνομα είναι συστήματα επί του σκάφους ενός διαστημόπλοιου αεροσκάφους.
Υποστηριζόμενες δείκτες
Ειδικά συστήματα υποστήριξης ζωής ρυθμίζουν καθέναν από τους παρακάτω δείκτες:
- Συνολική πίεση διαμερίσματος.
- Μερική πίεση αζώτου.
- Μερική πίεση οξυγόνου.
- Μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα.
- Σχετική υγρασία.
- Θερμοκρασία αέρα.
- Η θερμοκρασία των τοίχων του διαμερίσματος στο οποίο ζουν οι αστροναύτες.
- Κατανάλωση οξυγόνου από το πλήρωμα.
- Διάχυση θερμότητας.
- Εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα.
- Κατανάλωση νερού και τροφής.
- Απομόνωση περιττωμάτων.
- απέκκριση ούρων.
- Μεταβολικό νερό.
- Αναπνευστικόσυντελεστής.
- Υγιεινή νερό.
Κύριο LSS στο διαστημόπλοιο
Ας εξετάσουμε τώρα ποια συστήματα υποστήριξης ζωής ρυθμίζουν τους παραπάνω δείκτες σε ένα διαστημόπλοιο:
- SKO - σύστημα παροχής οξυγόνου. Παρέχει παροχή οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του διαμερίσματος σε ποσότητα 0,9 kg/ημέρα ανά κοσμοναύτη. Επιπλέον, το RMS διατηρεί τη μερική πίεση του οξυγόνου στο καθορισμένο εύρος τιμών: 18-32 kPa.
- SOA - σύστημα καθαρισμού ατμόσφαιρας. Προβλέπει τη συλλογή και την επακόλουθη απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα του κατοικήσιμου διαμερίσματος με ρυθμό 1 kg/ημέρα ανά άτομο. Ταυτόχρονα, διατηρεί μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα όχι μεγαλύτερη από 1 kPa και διασφαλίζει τον καθαρισμό της ατμόσφαιρας από επιβλαβείς μικροακαθαρσίες που απελευθερώνονται από τον εξοπλισμό λειτουργίας και τους ανθρώπους. Το SKO και το SOA μπορούν συχνά να συνδυαστούν σε ένα μεγάλο σύστημα - SOGS (ένα σύστημα καθαρισμού της σύνθεσης αερίου του αέρα στο σαλόνι).
- SVO - σύστημα ύδρευσης. Το καθήκον του στο διαστημόπλοιο είναι να παρέχει στους αστροναύτες καθαρό πόσιμο νερό σε ποσότητα 2,5 kg/ημέρα ανά άτομο. Εάν ταυτόχρονα το πλήρωμα καταναλώνει φυσικά προϊόντα διατροφής που περιέχουν νερό (έως 500 g/ημέρα), τότε η παροχή μειώνεται στα 2 kg/ημέρα ανά κοσμοναύτη.
- SOP - σύστημα διατροφής πληρώματος. Θα πρέπει να παρέχει στους αστροναύτες καλή διατροφή. Η δίαιτα περιέχει λίπη, υδατάνθρακες και πρωτεΐνες σε αναλογία μάζας 1:4:1. συνολικές θερμίδεςΗ τροφή που τρώει ένα άτομο πρέπει να φτάνει τα 12.500 kJ την ημέρα.
- CPT - σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας (καθώς και η σχετική υγρασία της ατμόσφαιρας). Σε ένα διαστημόπλοιο, συνήθως συνδυάζεται με ένα STR - ένα σύστημα θερμικού ελέγχου. Μαζί πραγματοποιούν τα εξής: αφαιρούν τη θερμότητα που παράγεται από ένα άτομο από το διαμέρισμα (περίπου 145 W ανά άτομο την ημέρα), αφαιρούν τους υδρατμούς από την ατμόσφαιρα που εκπέμπουν οι αστροναύτες κατά την αναπνοή (περίπου 50 g ανά άτομο την ημέρα). διατήρηση της καθορισμένης θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας (18-22 °C), σχετική υγρασία (εντός 30-70%), κυκλοφορία των μαζών αέρα στο διαμέρισμα (0,1-0,4 m/s).
- SMS - σύστημα διάθεσης απορριμμάτων. Παρέχει συλλογή και επακόλουθη απομόνωση από την ατμόσφαιρα τόσο υγρών όσο και στερεών ανθρώπινων αποβλήτων.
- SRD - μέσο ρύθμισης της πίεσης. Διατηρήστε τη συνολική πίεση της ατμόσφαιρας στο διαμέρισμα διαβίωσης εντός 77-107 kPa. Επιπλέον, ελέγχουν τη στεγανότητα του διαμερίσματος, αντισταθμίζουν τη διαρροή αέρα από αυτό.
Όλα τα παραπάνω συστήματα υποστήριξης ζωής λειτουργούν για να καλύψουν τις άμεσες φυσιολογικές ανάγκες των αστροναυτών σε ένα κλειστό διαμέρισμα.
Επιπλέον LSS στο διαστημόπλοιο
Εκτός από τα κύρια, στο διαστημόπλοιο παρουσιάζονται και άλλα μέσα. Εδώ είναι τα συστήματα υποστήριξης ζωής που μπορούν να διακριθούν σε αυτό το συγκρότημα:
- SSBO - μέσα υγιεινής και οικιακής υποστήριξης. Είναι σχεδιασμένα για δύο σκοπούς - αυτό είναι να διασφαλίσουν την προσωπική υγιεινή του πληρώματος (ντους,πλύσιμο) και ικανοποίηση από τους αστροναύτες των καθημερινών αναγκών του νοικοκυριού: φρέσκα ρούχα, κλινοσκεπάσματα, εργαλεία για τον υγειονομικό καθαρισμό των διαμερισμάτων.
- СЗ - ατομικός προστατευτικός εξοπλισμός για αστροναύτες. Πρώτα απ 'όλα, υπάρχουν μοντέλα έκτακτης ανάγκης διαστημικών στολών, μάσκες αναπνοής που παρέχουν προστασία στο πλήρωμα σε συνθήκες έκτακτης ανάγκης - σε περίπτωση πυρκαγιάς στο πλοίο, αποσυμπίεση του θαλάμου κ.λπ. Επίσης, αυτά είναι μοντέλα προστατευτικών στολών που έχουν σχεδιαστεί για να πηγαίνει ο άνθρωπος στο διάστημα και να εργάζεται σε τέτοιες συνθήκες.
- Ιατρικές και βιολογικές εγκαταστάσεις υποστήριξης. Πρόκειται για διάφορες συσκευές και όργανα για τον ιατρικό έλεγχο του πληρώματος, φάρμακα, εξοπλισμό άσκησης για φυσική προπόνηση.
LSS σε αεροπλάνα
Το σύστημα υποστήριξης ζωής εδώ θεωρείται ότι είναι ένα σύμπλεγμα αδρανών, συσκευών και αποθεμάτων ουσιών που παρέχουν κανονικές συνθήκες διαβίωσης για το πλήρωμα και τους επιβάτες του αεροσκάφους καθ' όλη τη διάρκεια της πτήσης. Δεδομένου ότι το ανθρώπινο σώμα μπορεί να λειτουργήσει κανονικά μόνο σε μικρές αποκλίσεις από τις γήινες αξίες, το κύριο καθήκον του LSS είναι να παρέχει συνθήκες λειτουργίας και δραστηριότητας ζωής σε οποιοδήποτε υψόμετρο όσο το δυνατόν πιο κοντά στα γήινα.
Μεταξύ των σημαντικών λειτουργιών του LSS είναι οι ακόλουθες:
- Διατήρηση κανονικών τιμών πίεσης στις καμπίνες, καθώς και του ρυθμού αλλαγής της.
- Διατήρηση κανονικών τιμών θερμοκρασίας, σχετικής υγρασίας, ταχύτητας και κατανάλωσης αέρα στις καμπίνες,καθώς και η μερική πίεση του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων.
- Καθαρισμός του αέρα από επιβλαβείς μικροακαθαρσίες.
- Προστασία του πληρώματος και των επιβατών από τις βλαβερές συνέπειες του θορύβου, της ηλιακής ακτινοβολίας κ.λπ.
Ιδιωτικό και συλλογικό LSS σε αεροσκάφη
Το σύμπλεγμα LSS, επομένως, στοχεύει στη διασφάλιση της λειτουργίας όλων των συστημάτων του ανθρώπινου σώματος (διατήρηση ανταλλαγής θερμότητας, ανταλλαγή αερίων κ.λπ.), καθώς και των συνθηκών διατήρησης της κανονικής ικανότητας εργασίας των μελών του πληρώματος. Για την επίλυση όλων των παραπάνω προβλημάτων στα αεροσκάφη, μπορούν να ληφθούν υπόψη δύο τύποι συστημάτων υποστήριξης ζωής:
- Συλλογικό. Αυτές είναι καμπίνες LSS πολλαπλών θέσεων, καμπίνες επιβατών.
- Προσαρμοσμένο. Η ομάδα περιλαμβάνει LSS καμπίνες μονοθέσιων αεροσκαφών, ειδικές αποσπώμενες κάψουλες.
Ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους σήμερα για να διατηρηθεί η αποτελεσματικότητα των πληρωμάτων ενός αριθμού αεροσκαφών, οι απαραίτητες προϋποθέσεις για τη διασφάλιση της ζωής των επιβατών πολιτικών αεροσκαφών, είναι οι καμπίνες υπό πίεση με συστήματα κλιματισμού SCR.
LSS σε υποβρύχια
Τα συστήματα υποστήριξης ζωής σε υποβρύχια είναι ένα σύνολο εργαλείων που διασφαλίζουν τη ζωτική δραστηριότητα του προσωπικού του υποβρυχίου τη στιγμή που βρίσκεται κάτω από το νερό. Συνήθως περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
- Συστήματα για την απομάκρυνση της περίσσειας διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα.
- Αφαίρεση επιβλαβών πτητικών μικροακαθαρσιών από την ατμόσφαιρα καθενός από τα διαμερίσματα.
- Προμήθεια αέρααπαιτούμενη ποσότητα οξυγόνου.
- Διατηρώντας μια άνετη θερμοκρασία αέρα, αφαιρώντας την υπερβολική υγρασία από αυτόν.
- Συλλογή και επακόλουθη διάθεση ανθρώπινων αποβλήτων.
- Παροχή στο πλήρωμα επαρκούς γλυκού νερού, επαρκείς μερίδες, κ.λπ.
Ο ρόλος του LSS στα υποβρύχια έχει αυξηθεί ιδιαίτερα πρόσφατα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν όλο και περισσότερα νέα μοντέλα υποβρυχίων που μπορούν να παραμείνουν κάτω από το νερό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Σύστημα υποστήριξης ζωής στην πόλη
Εδώ, το LSS αναφέρεται σε ένα σύμπλεγμα πολεοδομικών, οικονομικών, ιατρικών και προληπτικών, κοινωνικών και κοινοτικών δραστηριοτήτων. Όλα αυτά στοχεύουν στην εξουδετέρωση ή εξομάλυνση των αρνητικών επιπτώσεων του περιβάλλοντος στη ζωή του πληθυσμού. Σημαντικοί στόχοι θεωρούνται επίσης η διατήρηση υψηλής ικανότητας εργασίας των πολιτών, η διατήρηση ικανοποιητικών δεικτών υγείας και κοινωνικής ευημερίας.
Η δημιουργία συστημάτων υποστήριξης της ζωής στην πόλη θα είναι ιδιαίτερα σημαντική για την οικονομική ανάπτυξη περιοχών με ακραίες συνθήκες διαβίωσης και προσέλκυσης πολιτών να εργαστούν εκεί με σύμβαση αορίστου χρόνου. Η SJO εδώ θα φροντίσει όχι μόνο τον ίδιο τον εργαζόμενο, αλλά και την οικογένειά του, που αποφάσισε να μετακομίσει.
Το σύστημα υποστήριξης ζωής εδώ θα πρέπει να καλύπτει όχι μόνο τον χρόνο παραμονής ενός ατόμου στην πόλη, αλλά και την περίοδο πριν από αυτήν (επαγγελματική κατάρτιση, ιατρική και ψυχολογική επιλογή, παροχή στην οικογένεια κοινωνικών ανέσεων κατά την απουσία του τροφού) και μετά τη λήξη της σύμβασης (παροχή απασχόλησης γιαειδικότητες, πολυτελείς κατοικίες, κ.λπ.)
Ψύξη, κρυογονικά συστήματα υποστήριξης ζωής
Και η τελευταία πτυχή της έννοιας που αναλύουμε. Σήμερα, η ειδικότητα «Ψύξη, κρυογονικός εξοπλισμός και συστήματα υποστήριξης ζωής» γίνεται αρκετά δημοφιλής στην αγορά εργασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τέτοιες μονάδες αποτελούν τη βάση παραγωγής για πολλές σύγχρονες επιχειρήσεις. Η περιοχή απαιτεί συνεχή βελτίωση, ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, ανάδειξη καινοτόμων τεχνολογιών, δημιουργικών ιδεών.
Προπονητικές περιοχές
Όλα τα παραπάνω και είναι σε θέση να παρέχουν στον εργοδότη νέους επαγγελματίες που σπουδάζουν στην κατεύθυνση «Συστήματα Ψύξης και Υποστήριξης Ζωής». Κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης, μαθαίνουν απευθείας τα εξής:
- Θεωρητικές βάσεις της ειδικότητας.
- Υπολογιστική και πειραματική εργασία με αντικείμενα επιστημονικής έρευνας.
- Λύση προβλημάτων στον τομέα της κρυογονικής τεχνολογίας και της τεχνολογίας ψύξης.
- Σχεδιάστε, δημιουργήστε και χρησιμοποιήστε νέες μονάδες.
- Η χρήση της πληροφορικής στις δραστηριότητές τους.
- Βασικά στοιχεία διαχείρισης έργου.
- Οργάνωση ανάλυσης μάρκετινγκ.
Έχετε δει ότι τα συστήματα υποστήριξης ζωής είναι μια πολύπλευρη έννοια. Είναι σχετικό τόσο για ένα υποβρύχιο, ένα διαστημόπλοιο, όσο και για μια πόλη, εξοπλισμός στην παραγωγή.
