
- •7.1. Предварительные замечания
- •7.2. Процессы регенерации веществ
- •7.3. Проектирование ксжо.
- •7.1. Предварительные замечания
- •7.2. Процессы регенерации веществ
- •7.2.1. Процессы круговорота газов.
- •7.2.3. Процессы круговорота воды.
- •Проектирование ксжо.
- •7.2.4. Оборудование для круговорота газов.
- •7.2.5. Оборудование для круговорота воды.
- •6.2. Разработка исследовательских проектов
- •6.3. Разработка реальных проектов
- •6.4. Критерии сравнения вариантов биотехнической системы жизнеобеспечения
- •5.1. Обеспечение жизнедеятельности космонавтов в длительных космических полетах
- •Проблемы космической экологии в некоторых аспектах решать даже легче, чем те же проблемы на Земле:
- •- В космосе существуют иные физические условия жизни, воспроизвести которые при подготовке на Земле в полном объеме невозможно;
- •5.1. Обеспечение жизнедеятельности космонавтов в длительных космических полетах
- •5.2. Принципы формирования систем жизнеобеспечения.
- •8.3.2. Выбор варианта ксжо.
- •8.3.3. Этапы развития сжо.
- •Способы оценки вариантов сжо.
- •8.3.Технологии жизнеобеспечения.
- •8.3.1. Сжо, основанные на запасах.
- •Отходов
- •Запасов
Лекция 7 по СОЖ. 2012.
Физико-химические регенеративные системы жизнеобеспечения.
7.1. Предварительные замечания
7.2. Процессы регенерации веществ
7.3. Проектирование ксжо.
Лекция 7 по СОЖ. 2012.
Физико-химические регенеративные системы жизнеобеспечения.
7.1. Предварительные замечания
Мы с вами рассматриваем возможные варианты будущих конструкций КСЖО. Прежде всего полезно ознакомиться с уже имеющимся опытом. На прошлых лекциях мы рассмотрели простые системы, основанные на запасах веществ, потребляемых экипажем и на складировании выделяемых экипажем отходов (ЗСЖО).
Мы выяснили также, что переход от ЗСЖО к более эффективным ФХСЖО сразу, скачком, невозможен. Реально происходят сначала небольшие, затем все более существенные изменения в отдельных подсистемах и системах, входящих в КСЖО, которые постепенно переводят комплекс из систем на запасах в комплекс регенеративных систем (осуществляющих круговорот веществ на борту ПКА). Происходит это по 2-м направлениям:
- сокращение запасов веществ,
- использование новых технологий.
Первое направление стало развиваться практически сразу, с первых ПКА:
- объединение функций:
- подачи кислорода,
- удаления углекислоты,
- осушки воздуха,
- охлаждение воздуха.
Отработав первое направление, специалисты стали отрабатывать новые технологии. В результате КСЖО стал становиться смешанным, все с большим коэффициентом возврата отходов в круговорот веществ.
Специалисты по СЖО, готовящиеся на нашей кафедре, изучают эти факторы детально, поскольку после окончания им придется в этих направлениях работать. Вам же полезно только ознакомиться с процессами, чтобы в будущем более обоснованно выбирать варианты оснащения ПКА оборудованием.
Точно так же обстоит дело с агрегатами СЖО. Специалисты изучают и сами агрегаты и их элементы детально, чтобы уметь их проектировать, изготавливать и испытывать. Для вас полезно лишь беглое ознакомление с конструкциями агрегатов.
Такую упрощенную процедуру изучения СЖО целесообразно осуществлять на исторических примерах. Агрегаты ЗСЖО мы рассматривали на примерах оснащения кораблей Восток, Союз и станций Салют. Напомним последовательность изготовления и запуска этих ПКА. (Табл. 1).
Отметим, что создание регенерационных систем жизнеобеспечения является комплексной научно-технической проблемой, включающей в себя 2 основных этапа.
1. Разработка специальных физико-химических технологий (процессов) регенерации веществ, содержащихся в продуктах жизнедеятельности человека. Эти технологии должны обеспечивать максимальную полноту регенерации веществ и иметь достаточно высокую интенсивность процессов регенерации и энергетическую эффективность, так как масса систем будет обратно пропорциональна интенсивности (удельной скорости) процессов, а энергопотребление прямо пропорционально их энергетической эффективности (удельным энерготратам). Технологии должны при этом обеспечивать высокое качество получаемых веществ, предназначаемых для потребления их человеком.
2. После окончания отработки технологий необходимо иметь аппаратуру, позволяющую воспроизводить процессы в условиях эксплуатации на борту ПКА (при невесомости, перегрузках) и при крайне жестких ограничениях по массе, энергопотреблению и безотказности (надежности) элементов.
Табл. 1.
Последовательность запусков советских ПКА
№ |
Серия |
№ изделия серии |
Дата |
|
Запуска изделия в космос |
Возвращения экипажа |
|||
1.1 |
«Восток» |
«Восток» |
12.04.1961 |
19.06.1963 |
1.2 |
|
«Восток» - 2 |
06.08.1961 |
07.08.1961 |
1.3 |
|
«Восток» - 3 |
11.08.1962 |
15.08.1962 |
1.4 |
|
«Восток» - 4 |
12.08.1962 |
15.08.1962 |
1.5 |
|
«Восток» - 5 |
14.06.1963 |
19.06.1963 |
1.6 |
|
«Восток» - 6 |
16.06.1963 |
19.06.1963 |
2.1 |
«Союз» |
«Союз» |
23.04.1967 |
19.06.1970 |
2.2 |
|
«Союз» - 2 |
б/п |
б/п |
2.3 |
|
«Союз» - 3 |
26.10.1968 |
30.10.1968 |
2.4 |
|
«Союз» - 4 |
14.01.1969 |
17.01.1969 |
2.5 |
|
«Союз» - 5 |
15.01.1969 |
18.01.1969 |
2.6 |
|
«Союз» - 6 |
11.01.1969 |
16.01.1969 |
2.7 |
|
«Союз» - 7 |
12.10.1969 |
17.10.1969 |
2.8 |
|
«Союз» - 8 |
13.10.1969 |
18.10.1969 |
2.9 |
|
«Союз» - 9 |
01.06.1970 |
19.06.1970 |
3.1 |
«Салют» |
«Салют» |
19.04.1971 |
25.06.1986 |
3.2 |
|
«Салют» - 2 |
03.04.1973 |
26.12.1973 |
3.3 |
|
«Салют» - 3 |
25.06.1974 |
08.12.1974 |
3.4 |
|
«Салют» - 4 |
26.12.1974 |
26.07.1975 |
3.5 |
|
«Салют» - 5 |
22.06.1975 |
25.02.1977 |
3.6 |
|
«Салют» - 6 |
29.09.1977 |
22.05.1981 |
3.7 |
|
«Салют» - 7 |
19.04.1982 |
25.06.1986 |
4.1 |
«МИР» |
|
20.02.1986 |
16.06.2000 |
5.1 |
«МКС» |
|
|
|