Теплотехнические требования к среде обитания в гермоотсеках

Функциональные теплотехнические требования, номинальные значения основных параметров, таких как температура Т, давление Р, скорость движения (подвижность) воздуха U и относительная влажность φ, определяются особенностями объектов теплового обеспечения. Объектами обеспечения теплового режима на борту могут быть: члены экипажа, животные, растения, приборы, оборудование, специальные установки, элементы конструкции.

С физиолого-технической точки зрения удобно рассматривать ТТ, объединив их применительно к отсекам.

Можно выделить следующие основные отсеки:

1) жилые и рабочие отсеки с экипажем;

2) отсеки электронного оборудования;

3) специальные отсеки (для спецоборудования);

4) отсеки с животными;

5) оранжереи.

Ниже рассматриваются на основе материалов, содержащихся в научно-технической литературе, теплотехнические требования к параметрам основных отсеков.

Теплотехнические требования к жилым отсекам

Требования к воздушной среде рассматриваются в виде совокупности трех-четырех параметров Т, U, φ, Р. Три из них — Т, U, φ являются так называемым метеорологическим фактором. Комфортные условия для длительных полетов определяются следующими численными значениями:

Т=293±2К, φ = 40...60%,

U=0,2...0,4 м/с, P= 101,325 кПа.

Однако обеспечить постоянство указанных параметров технически достаточно сложно, а в продолжительном полете и нецелесообразно. Длительное пребывание человека в стабильных условиях нарушает ранее установившиеся взаимосвязи, снижает адаптационные возможности, и человеческий организм выходит из состояния равновесия даже при малых внешних возмущениях. В длительном полете система должна целенаправленно формировать взаимосвязь человека с окружающей средой для обеспечения выполнения задания и последующего возвращения к нормальной деятельности на Земле. Однако пока неизвестны закономерности, по которым необходимо изменять характерные параметры с целью выработать определенные адаптационные свойства организма человека.

Накопленный опыт пребывания человека на борту КА и длительные испытания на Земле показали, что лучшие условия обеспечивают системы с более широким диапазоном изменения основных параметров воздуха:

Т=293±5К, φ = 30... 70%,

U=0,1... 1,0 м/с, Р= кПа.

По-видимому, возможен и более широкий диапазон изменения параметров, входящих в метеорологический фактор. Но поскольку указанные параметры взаимосвязаны в поддержании теплового режима человека, то необходимо точно знать соотношения между ними, чтобы обеспечить тепловой комфорт или режимы адаптации и реадаптации.

Температура внутренних стенок определяет не только конвективный тепловой поток при наличии вынужденного движения воздуха, но, что самое главное, определяет лучистый тепловой обмен экипажа. По нормам T_ст = Т_К±3К. Это наиболее жесткое и трудно выполнимое требование, обеспечивающее нормальное восприятие человеком температуры ограждающих поверхностей. В некоторых случаях допускается T_ст = Т_К±5К.

Другим не менее важным требованием является необходимость поддержанщгтемпературы стенки выше точки росы T_ст > T_росы