Мар 30

Существует целый ряд совершенно различных точек зрения на типы систем жизнеобеспечения, необходимых для космических полетов человека. Для того чтобы рассмотреть в логической последовательности конструкции различных СЖО, необходимо прежде всего установить некоторые общие требования к условиям эксплуатации космических систем. Такой подход диктует рассмотрение каждой подсистемы как составной части единого комплекса.

При создании СЖО кабины космического корабля должны учитываться следующие факторы космического полета:

физические – температура, давление, влажность, радиация, гравитационное поле (ускорение), пыль, ионизация воздуха, вибрация, шумы, освещенность;

биологические – микроорганизмы, обмен веществ, удаление продуктов жизнедеятельности;

химические – атмосфера, вода, продукты питания, лекарственные препараты, запахи, токсические вещества, топлива, опасность пожара;

Обусловленные программой – цель, система снабжения, объем кабины, задания космонавтам (физические, умственные), индивидуальные особенности членов экипажа, возможные аварийные ситуации.

Из табл. 2 видно, что существуют различные способы, удовлетворяющие данному требованию. Например, кислород для дыхания можно хранить в криогенных системах в жидком виде, в баллонах в газообразном состоянии, получать путем разложения различных химических веществ или другим способом. Если рассматривать все возможные комбинации различных подсистем, то число вариантов будет исчисляться тысячами. С точки зрения конструктора, для этого потребовалось бы слишком много времени, а, кроме того, экономически было бы просто неразумно заниматься опытной разработкой такого огромного количества систем, чтобы пользоваться ими лишь в случае необходимости. К тому же практически невозможно использовать в космических полетах все пригодные системы. Найдут применение лишь несколько лучших вариантов СЖО. Мощность ракеты-носителя, а также бортовых источников электропитания будут основными факторами при выборе типа СЖО. Другие факторы, например радиационная защита, могут также играть большую роль, поскольку в качестве защиты вполне можно использовать расходуемые материалы, водородное топливо и аппаратуру.

Оптимальные требования к СЖО предусматривают также наиболее эффективное выполнение задач полета путем наилучшего сочетания подсистем. Внимательное ознакомление с табл.2 показывает, что лишь немногие комбинации из каждой категории разработаны в такой степени, что их можно немедленно включать в конструкцию космического корабля. Некоторые процессы, отображенные в табл.2, внушают большие надежды, но требуют дальнейшего изучения.

В задачу настоящей статьи не входит подробный анализ уже созданных подсистем и требований к разработке других. Это сделано во многих работах, выполненных государственными и промышленными предприятиями, а также университетскими лабораториями. Самыми последними отчетами, содержащими весьма ценную информацию, являются отчеты о работах, проводившихся в рамках Отдела аэронавтических систем ВВС. Результаты первого этапа работы по контракту с Отделом космических и информационных систем приведены в технических отчетах фирмы Норт Америкэн Авиэйшн. Они касаются систем регулирования температуры и параметров атмосферы (РТПА) в пилотируемых и непилотируемых космических кораблях.

Р. К. Бриз поставил опыты с целью накопления данных о. физиологических реакциях и функционировании приборов. Эти сведения необходимы для определения конструктивных требований к системам РТПА в космическом корабле. В опубликованной работе цитируется 132 литературных источника. Бриз делает следующие выводы относительно требований к системе РТПА:

«1. Влияние экипажа космического корабля на систему РТПА можно определить, зная затраты энергии, необходимые космонавтам для выполнения летного задания.

2. Для кратковременных полетов наибольшую сложность представляет потребности организма человека, зависящие от эмоционального и физического напряжения.

3. При более длительных полетах наиболее сложно обеспечить регулирование состава атмосферы и комфортной температуры в кабине.

4. Для полетов большой продолжительности необходимо точное терморегулирование в кабине в пределах 18 – 23°С.

5. Температура в кабине должна быть ниже 93°С, если вход в плотные слои атмосферы или аварийное повышение температуры длится свыше получаса.

6. Максимальная концентрация углекислого газа при продолжительных полетах может достичь 0,5%.

7. В
аварийных случаях концентрация углекислого газа 1,5% в течение 42 дней не вызывает неблагоприятных изменений в организме.

8. При нормальной температуре (21–27°С) человек способен в течение 10 дней жить без воды, если перед этим водный баланс организма был в норме.

9. Что касается наших сведений относительно потребностей в воде для других целей, например гигиенических нужд, то они крайне ограничены. В продолжительных полетах общие ежедневные потребности в воде составят 2,8–18 л, причем эффективная система регенерации воды при малых затратах энергии может практически решить проблему водообеспечения.

10. По современным представлениям, наилучший вариант атмосферы – сочетание кислорода (до 30–40%) и инертного газа при давлении 517–568,7 мм рт. ст.

11. В
условиях космического полета лучше, чтобы в кабине был воздух при нормальном давлении, чем чистый кислород при давлении 181 мм рт. ст. Это позволит иметь лишние полчаса, чтобы обнаружить и устранить утечку в кабине.

Нужно отметить, что мы располагаем недостаточным объемом информации по следующим вопросам:

– Переносимость человеком различных стрессовых условий в их сочетании.

– Физиологический эффект многократных перегрузок и время, необходимое для возвращения в норму после стрессовых ситуаций.

– Переносимость человеком колебаний температуры окружающей среды, особенно в случае резкой разницы между температурой стенок кабины и воздуха.

– Физиологический эффект длительного пребывания в различных искусственно созданных атмосферных условиях.

– Действительные потребности в воде. Такие сведения позволили бы решить вопрос о системе водообеспечения в целом, т. е. хранении, использовании и распределении регенерированной воды.

– Максимально допустимое содержание всех элементов, входящих в состав мочи, пота, фекалий и воды, используемой для гигиенических нужд. Эти данные помогли бы установить потребности в регенерированной воде.

– Скорость образования загрязняющих примесей в воздухе в зависимости от времени использования аппаратуры и материалов в кабине космического корабля.

– Способы спасения экипажа космического корабля в период полета вокруг Земли или Луны.

– Токсичность лекарственных препаратов, повышающих переносимость человеком стрессовых условий космического полета.

– Создание математической модели человека для определения оптимальной системы РТПА в кабине КК».

Похожие статьи:

  1. Теоретический подход к созданию систем жизнеобеспечения – продолжение В другом отчете фирмы Норт Америкэн Авиэйшн рассматриваются реальные требования,...
  2. Система водообеспечения Система водообеспечения – одно из наиболее узких мест в СЖО...
  3. Ударные ускорения во время космического полета Ударные ускорения отмечаются как при нормальных режимах полета космического корабля,...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.