En el marco de este artículo, consideraremos un concepto muy amplio que es relevante para naves espaciales, aviones y submarinos, y para una estructura tan extensa como una ciudad, metrópolis. Estos son sistemas de soporte vital. Analicemos directamente qué significa exactamente el concepto en relación con todas sus aplicaciones, destaque características distintivas importantes.
Definición general
Los sistemas de soporte vital son complejos que ayudan a crear condiciones confortables, óptimas y aceptables para la vida, la vida, el funcionamiento de la tripulación, los pasajeros, los residentes de cualquier embarcación, aparato, objeto.
Según su finalidad, se pueden dividir en subsistemas más pequeños: climatización, sanitarios, etc.
LSS en una nave espacial
El sistema de soporte vital en una nave espacial durante vuelos tripulados es ese grupo de equipos, maquinaria, dispositivos que permiten a una persona sobrevivir encondiciones del espacio, mantiene viva a la tripulación de la aeronave.
Los vuelos espaciales están asociados con una gran cantidad de condiciones inusuales: radiación ionizante, vacío total, transferencia de calor radiante. Para transferirlo, una persona debe estar en un compartimento sellado cerrado de la nave espacial. Allí se crean todas las condiciones para garantizar la vida y el trabajo normales del astronauta a bordo. Es importante mantenerlos estables durante todo el vuelo.
Los sistemas de soporte vital suministran al compartimento las sustancias necesarias para el funcionamiento biológico del astronauta. Al mismo tiempo, eliminan continuamente los productos de desecho humano.
Los sistemas de soporte vital también se abrevian como LSS. Su segundo nombre común es sistemas a bordo de una nave espacial aeronáutica.
Indicadores compatibles
Los sistemas especiales de soporte vital regulan cada uno de los siguientes indicadores:
- Presión total del compartimiento.
- Presión parcial de nitrógeno.
- Presión parcial de oxígeno.
- Presión parcial de dióxido de carbono.
- Humedad relativa.
- Temperatura del aire.
- La temperatura de las paredes del compartimento en el que viven los astronautas.
- Consumo de oxígeno por parte de la tripulación.
- Disipación de calor.
- Emisión de dióxido de carbono.
- Consumo de agua y alimentos.
- Aislamiento de excretas.
- Excreción de orina.
- Agua metabólica.
- Respiratoriocoeficiente.
- Agua higiénica.
LSS principal en la nave espacial
Ahora consideremos qué sistemas de soporte vital regulan los indicadores anteriores en una nave espacial:
- SKO - sistema de suministro de oxígeno. Proporciona suministro de oxígeno a la atmósfera del compartimento habitable en una cantidad de 0,9 kg/día por cosmonauta. Además, el RMS mantiene la presión parcial de oxígeno en el rango de valores establecido: 18-32 kPa.
- SOA - sistema de purificación de atmósfera. Prevé la recogida y posterior eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera del compartimento habitable a razón de 1 kg/día por persona. Al mismo tiempo, mantiene una presión parcial de dióxido de carbono de no más de 1 kPa, y asegura la purificación de la atmósfera de microimpurezas dañinas que son liberadas por el funcionamiento de equipos y personas. SKO y SOA a menudo se pueden combinar en un gran sistema: SOGS (un sistema para limpiar la composición gaseosa del aire en el habitáculo).
- SVO - sistema de suministro de agua. Su tarea en la nave espacial es proporcionar a los astronautas agua potable limpia en la cantidad de 2,5 kg/día por persona. Si al mismo tiempo la tripulación consume alimentos naturales que contengan agua (hasta 500 g/día), la provisión se reduce a 2 kg/día por cosmonauta.
- SOP - sistema de nutrición de la tripulación. Debe proporcionar a los astronautas una buena nutrición. La dieta contiene grasas, carbohidratos y proteínas en su proporción de masa de 1:4:1. calorías totaleslos alimentos consumidos por una persona deben alcanzar los 12.500 kJ por día.
- CPT - sistema de control de temperatura (así como la humedad relativa de la atmósfera). En una nave espacial, generalmente se combina con un STR, un sistema de control térmico. Juntos realizan lo siguiente: eliminan el calor generado por una persona del habitáculo (alrededor de 145 W por persona por día), eliminan el vapor de agua de la atmósfera emitido por los astronautas durante la respiración (alrededor de 50 g por persona por día), mantener la temperatura especificada de la atmósfera (18- 22 ° Celsius), humedad relativa (dentro del 30-70 %), circulación de masas de aire en el compartimiento (0,1-0,4 m/s).
- SMS - sistema de eliminación de residuos. Permite la recolección y posterior aislamiento de la atmósfera de productos de desecho humano líquidos y sólidos.
- SRD - medio de regulación de la presión. Mantenga la presión total de la atmósfera en el habitáculo dentro de 77-107 kPa. Además, controlan la hermeticidad del habitáculo, compensan las fugas de aire del mismo.
Todos los sistemas de soporte vital anteriores funcionan para satisfacer las necesidades fisiológicas inmediatas de los astronautas en un compartimento cerrado.
LSS adicional en la nave espacial
Además de los principales, también se presentan otros medios en la nave espacial. Estos son los sistemas de soporte vital que se pueden distinguir en este complejo:
- SSBO - medios de apoyo sanitario y doméstico. Están diseñados para dos propósitos: garantizar la higiene personal de la tripulación (ducha,lavado) y satisfacción por parte de los astronautas de las necesidades domésticas cotidianas: ropa fresca, ropa de cama, herramientas para la limpieza sanitaria de los compartimentos.
- СЗ - equipo de protección personal para astronautas. En primer lugar, hay modelos de rescate de emergencia de trajes espaciales, máscaras de respiración que brindan protección a la tripulación en condiciones de emergencia: en caso de incendio a bordo, despresurización del compartimiento, etc. Además, estos son modelos de trajes de protección diseñados para que el hombre vaya al espacio exterior y trabaje en tales condiciones.
- Instalaciones de apoyo médico y biológico. Estos son varios dispositivos e instrumentos para el control médico de la tripulación, medicamentos, equipos de ejercicio para el entrenamiento físico.
LSS en aviones
El sistema de soporte vital aquí se considera un complejo de agregados, dispositivos y reservas de sustancias que proporcionan condiciones de vida normales para la tripulación y los pasajeros de la aeronave durante todo el vuelo. Dado que el cuerpo humano puede funcionar normalmente solo dentro de pequeñas desviaciones de los valores terrestres, la tarea principal del LSS es proporcionar condiciones para el funcionamiento y la actividad vital a cualquier altitud lo más cerca posible de las terrestres.
Entre las funciones importantes de LSS se encuentran las siguientes:
- Mantener los valores normales de presión en las cabinas, así como el ritmo de su cambio.
- Manteniendo los valores normales de temperatura, humedad relativa, velocidad y consumo de aire en las cabinas,así como la presión parcial de oxígeno, dióxido de carbono y otros gases.
- Limpieza del aire de microimpurezas dañinas.
- Protección de la tripulación y los pasajeros de los efectos nocivos del ruido, radiación solar, etc.
LSS privados y colectivos en avión
El complejo LSS, por lo tanto, tiene como objetivo garantizar el funcionamiento de todos los sistemas del cuerpo humano (mantener el intercambio de calor, el intercambio de gases, etc.), así como las condiciones para mantener la capacidad de trabajo normal de los miembros de la tripulación.. Para solucionar todos los problemas anteriores en las aeronaves, se pueden pensar dos tipos de sistemas de soporte vital:
- Colectivo. Estos son LSS de cabinas de varios asientos, cabinas de línea de pasajeros.
- Personalizado. El grupo incluye LSS de cabinas de aviones monoplaza, cápsulas especiales desmontables.
Una de las formas más efectivas hoy en día para mantener la eficiencia de las tripulaciones de varios aviones, las condiciones necesarias para garantizar la vida de los pasajeros de aviones civiles, son las cabinas presurizadas con SCR - sistemas de aire acondicionado.
LSS en submarinos
Los sistemas de soporte vital en submarinos son un conjunto de herramientas que aseguran la actividad vital del personal del submarino en el momento de estar bajo el agua. Suele incluir lo siguiente:
- Sistemas para eliminar el exceso de dióxido de carbono del aire.
- Eliminación de microimpurezas volátiles nocivas de la atmósfera de cada uno de los compartimentos.
- Suministro de airecantidad requerida de oxígeno.
- Mantener una temperatura del aire agradable, eliminando el exceso de humedad.
- Recogida y posterior eliminación de desechos humanos.
- Proporcionar a la tripulación suficiente agua dulce, raciones adecuadas, etc.
El papel de LSS en submarinos ha aumentado especialmente recientemente. Esto se debe al hecho de que cada vez hay más modelos nuevos de submarinos que pueden permanecer bajo el agua durante más tiempo.
Sistema de soporte vital de la ciudad
Aquí, LSS se refiere a un conjunto de actividades urbanísticas, económicas, médicas y preventivas, sociales y comunitarias. Todos ellos están destinados a neutralizar o suavizar el impacto negativo del medio ambiente en la vida de la población. El mantenimiento de una alta capacidad de trabajo de los ciudadanos, el mantenimiento de indicadores satisfactorios de salud y bienestar social también se consideran objetivos importantes.
La creación de sistemas de soporte de la vida en las ciudades será especialmente relevante en el desarrollo económico de territorios con condiciones extremas para habitar y atraer ciudadanos para trabajar en ellos bajo contrato por tiempo indefinido. El SJO aquí cuidará no solo del propio empleado, sino también de su familia, que decidió mudarse.
El sistema de soporte vital aquí debe cubrir no solo el tiempo de permanencia de una persona en la ciudad, sino también el período anterior (formación profesional, selección médica y psicológica, provisión de servicios sociales a la familia durante la ausencia del sostén de la familia) y después de la expiración del contrato (dar empleo porespecialidades, viviendas de lujo, etc.)
Refrigeración, sistemas criogénicos de soporte vital
Y el último aspecto del concepto que estamos analizando. Hoy en día, la especialidad "Refrigeración, equipos criogénicos y sistemas de soporte vital" se está volviendo bastante popular en el mercado laboral. Esto se debe al hecho de que tales unidades son la base de producción de muchas empresas modernas. El área requiere una mejora constante, el desarrollo de nuevas tecnologías, la aparición de tecnologías innovadoras, ideas creativas.
Zonas de entrenamiento
Todo lo anterior y son capaces de proporcionar al empleador jóvenes profesionales que estudian en la dirección de "Refrigeración y sistemas de soporte vital". Durante el entrenamiento, aprenden directamente lo siguiente:
- Fundamentos teóricos de la especialidad.
- Trabajo computacional y experimental con objetos de investigación científica.
- Solución de problemas en el campo de la tecnología criogénica y de refrigeración.
- Diseña, crea y utiliza nuevas unidades.
- El uso de las tecnologías de la información en sus actividades.
- Conceptos básicos de gestión de proyectos.
- Organización del análisis de marketing.
Ha visto que los sistemas de soporte vital son un concepto bastante polifacético. Es relevante tanto para un submarino, una nave espacial, como para una ciudad, equipo en producción.
