Dalam kerangka artikel ini, kami akan mempertimbangkan konsep yang sangat luas yang relevan untuk pesawat ruang angkasa, dan untuk pesawat terbang, dan untuk kapal selam, dan untuk struktur yang luas seperti kota, metropolis. Ini adalah sistem pendukung kehidupan. Mari kita langsung menganalisis apa sebenarnya arti konsep tersebut dalam kaitannya dengan semua aplikasinya, menyoroti fitur pembeda yang penting.
Definisi umum
Sistem pendukung kehidupan adalah kompleks yang membantu menciptakan kondisi yang nyaman, optimal, dapat diterima untuk kehidupan, kehidupan, fungsi awak, penumpang, penghuni kapal, peralatan, objek apa pun.
Menurut tujuannya, mereka dapat dibagi menjadi subsistem yang lebih kecil: AC, sanitasi, dll.
LSS di pesawat luar angkasa
Sistem pendukung kehidupan di pesawat ruang angkasa selama penerbangan berawak adalah sekelompok peralatan, mesin, perangkat yang memungkinkan seseorang untuk bertahan hidup dikondisi ruang, membuat awak pesawat tetap hidup.
Penerbangan luar angkasa dikaitkan dengan sejumlah besar kondisi yang tidak biasa - radiasi pengion, vakum penuh, perpindahan panas radiasi. Untuk mentransfernya, seseorang harus berada di kompartemen tertutup pesawat ruang angkasa. Semua kondisi dibuat di sana untuk memastikan kehidupan normal dan pekerjaan astronot di pesawat. Penting untuk menjaga mereka tetap stabil selama penerbangan.
Sistem pendukung kehidupan memasok kompartemen dengan zat yang diperlukan untuk fungsi biologis astronot. Pada saat yang sama, mereka terus membuang produk kotoran manusia.
Sistem pendukung kehidupan juga disingkat LSS. Nama umum kedua mereka adalah sistem on-board dari pesawat luar angkasa.
Indikator yang didukung
Sistem pendukung kehidupan khusus mengatur masing-masing indikator berikut:
- Total tekanan kompartemen.
- Tekanan parsial nitrogen.
- Tekanan parsial oksigen.
- Tekanan parsial karbon dioksida.
- kelembaban relatif.
- Suhu udara.
- Suhu dinding kompartemen tempat para astronot tinggal.
- Konsumsi oksigen oleh kru.
- Pembuangan panas.
- Emisi karbon dioksida.
- Konsumsi air dan makanan.
- Isolasi kotoran.
- Ekresi urin.
- Air metabolik.
- Pernapasankoefisien.
- Air higienis.
LSS Utama di pesawat luar angkasa
Sekarang mari kita perhatikan sistem penyangga kehidupan mana yang mengatur indikator di atas pada pesawat ruang angkasa:
- SKO - sistem suplai oksigen. Menyediakan suplai oksigen ke atmosfer kompartemen hidup dalam jumlah 0,9 kg/hari per kosmonot. Selain itu, RMS mempertahankan tekanan parsial oksigen dalam kisaran nilai yang ditetapkan: 18-32 kPa.
- SOA - sistem pemurnian atmosfer. Ini menyediakan pengumpulan dan penghilangan karbon dioksida selanjutnya dari atmosfer kompartemen yang dapat dihuni dengan kecepatan 1 kg/hari per orang. Pada saat yang sama, ia mempertahankan tekanan parsial karbon dioksida tidak lebih dari 1 kPa, dan memastikan pemurnian atmosfer dari pengotor mikro berbahaya yang dilepaskan oleh peralatan dan manusia yang beroperasi. SKO dan SOA seringkali dapat digabungkan menjadi satu sistem besar - SOGS (sistem untuk membersihkan komposisi gas udara di kompartemen hidup).
- SVO - sistem pasokan air. Tugasnya di pesawat luar angkasa adalah menyediakan astronot dengan air minum bersih sebanyak 2,5 kg/hari per orang. Jika pada saat yang sama ABK mengkonsumsi produk makanan alami yang mengandung air (sampai dengan 500 g/hari), maka pemberiannya dikurangi menjadi 2 kg/hari per kosmonot.
- SOP - sistem nutrisi kru. Ini harus memberi para astronot nutrisi yang baik. Diet mengandung lemak, karbohidrat dan protein dengan perbandingan massa 1:4:1. total kalorimakanan yang dimakan seseorang harus mencapai 12.500 kJ per hari.
- CPT - sistem kontrol suhu (serta kelembaban relatif atmosfer). Pada pesawat ruang angkasa, biasanya dikombinasikan dengan STR - sistem kontrol termal. Bersama-sama mereka melakukan hal berikut: mereka menghilangkan panas yang dihasilkan oleh seseorang dari kompartemen hidup (sekitar 145 W per orang per hari), menghilangkan uap air dari atmosfer yang dipancarkan oleh astronot saat bernafas (sekitar 50 g per orang per hari), mempertahankan suhu atmosfer yang ditentukan (18- 22 ° Celcius), kelembaban relatif (dalam 30-70%), sirkulasi massa udara di kompartemen (0,1-0,4 m/s).
- SMS - sistem pembuangan sampah. Menyediakan pengumpulan dan isolasi selanjutnya dari atmosfer produk kotoran manusia baik cair maupun padat.
- SRD - sarana pengaturan tekanan. Pertahankan tekanan total atmosfer di kompartemen hidup dalam 77-107 kPa. Selain itu, mereka mengontrol ketatnya ruang tamu, mengkompensasi kebocoran udara darinya.
Semua sistem pendukung kehidupan di atas bekerja untuk memenuhi kebutuhan fisiologis langsung astronot di kompartemen tertutup.
LSS tambahan di pesawat ruang angkasa
Selain yang utama, sarana lain juga dihadirkan di wahana antariksa. Berikut adalah sistem pendukung kehidupan yang dapat dibedakan di kompleks ini:
- SSBO - sarana sanitasi dan dukungan rumah tangga. Mereka dirancang untuk dua tujuan - ini adalah untuk memastikan kebersihan pribadi kru (mandi,mencuci) dan kepuasan astronot akan kebutuhan rumah tangga sehari-hari: pakaian bersih, tempat tidur, alat untuk sanitasi pembersihan kompartemen.
- СЗ - alat pelindung diri untuk astronot. Pertama-tama, ada model penyelamatan darurat dari pakaian luar angkasa, masker pernapasan yang memberikan perlindungan bagi kru dalam kondisi darurat - jika terjadi kebakaran di pesawat, depresurisasi kompartemen, dan sebagainya. Juga, ini adalah model pakaian pelindung yang dirancang bagi manusia untuk pergi ke luar angkasa dan bekerja dalam kondisi seperti itu.
- Fasilitas penunjang medis dan biologis. Ini adalah berbagai perangkat dan instrumen untuk kontrol medis kru, obat-obatan, peralatan olahraga untuk pelatihan fisik.
LSS di pesawat
Sistem pendukung kehidupan di sini dianggap sebagai kumpulan agregat, perangkat, dan stok zat yang kompleks yang menyediakan kondisi kehidupan normal bagi awak dan penumpang pesawat selama penerbangan. Karena tubuh manusia dapat berfungsi secara normal hanya dalam penyimpangan kecil dari nilai-nilai duniawi, tugas utama LSS adalah menyediakan kondisi untuk fungsi dan aktivitas kehidupan di ketinggian mana pun yang sedekat mungkin dengan yang duniawi.
Di antara fungsi-fungsi penting LSS di sini adalah sebagai berikut:
- Mempertahankan nilai tekanan normal di kabin, serta laju perubahannya.
- Mempertahankan nilai normal suhu, kelembaban relatif, kecepatan dan konsumsi udara di kabin,serta tekanan parsial oksigen, karbon dioksida, dan gas lainnya.
- Membersihkan udara dari kotoran mikro yang berbahaya.
- Perlindungan awak dan penumpang dari efek berbahaya kebisingan, radiasi matahari, dll.
LSS pribadi dan kolektif di pesawat
Kompleks LSS, oleh karena itu, ditujukan untuk memastikan berfungsinya semua sistem tubuh manusia (menjaga pertukaran panas, pertukaran gas, dll.), serta kondisi untuk mempertahankan kapasitas kerja normal anggota kru. Untuk mengatasi semua masalah di atas di pesawat, dua jenis sistem pendukung kehidupan dapat dipikirkan:
- Kolektif. Ini adalah LSS kabin multi-kursi, kabin liner penumpang.
- Disesuaikan. Grup ini mencakup LSS kabin pesawat satu kursi, kapsul khusus yang dapat dilepas.
Salah satu cara paling efektif saat ini untuk menjaga efisiensi awak sejumlah pesawat, kondisi yang diperlukan untuk memastikan kehidupan penumpang pesawat sipil, adalah kabin bertekanan dengan SCR - sistem pendingin udara.
LSS di kapal selam
Sistem pendukung kehidupan di kapal selam adalah seperangkat alat yang memastikan aktivitas vital personel kapal selam pada saat berada di bawah air. Biasanya menyertakan yang berikut ini:
- Sistem untuk menghilangkan kelebihan karbon dioksida dari udara.
- Penghapusan pengotor mikro volatil yang berbahaya dari atmosfer setiap kompartemen.
- Pasokan udarajumlah oksigen yang dibutuhkan.
- Menjaga suhu udara yang nyaman, menghilangkan kelembapan berlebih darinya.
- Pengumpulan dan pembuangan kotoran manusia selanjutnya.
- Memberi kru air bersih yang cukup, ransum yang memadai, dll.
Peran LSS di kapal selam semakin meningkat akhir-akhir ini. Ini karena semakin banyak model kapal selam baru yang dapat bertahan di bawah air untuk waktu yang lebih lama.
Sistem pendukung kehidupan kota
Di sini, LSS mengacu pada kompleks perencanaan kota, kegiatan ekonomi, medis dan pencegahan, sosial dan masyarakat. Kesemuanya bertujuan untuk menetralisir atau memuluskan dampak negatif lingkungan terhadap kehidupan penduduk. Mempertahankan kapasitas kerja warga yang tinggi, mempertahankan indikator kesehatan dan kesejahteraan sosial yang memuaskan juga dianggap sebagai tujuan penting.
Pembuatan sistem pendukung kehidupan kota akan sangat relevan dalam pengembangan ekonomi wilayah dengan kondisi ekstrim untuk hidup dan menarik warga untuk bekerja di sana berdasarkan kontrak untuk jangka waktu yang tidak ditentukan. SJO di sini tidak hanya akan mengurus karyawan itu sendiri, tetapi juga keluarganya, yang memutuskan untuk pindah.
Sistem pendukung kehidupan di sini harus mencakup tidak hanya waktu seseorang tinggal di kota, tetapi juga periode sebelumnya (pelatihan kejuruan, seleksi medis dan psikologis, menyediakan fasilitas sosial bagi keluarga selama tidak ada pencari nafkah) dan setelah berakhirnya kontrak (menyediakan pekerjaan untukmakanan khas, perumahan mewah, dll.)
Pendingin, sistem pendukung kehidupan kriogenik
Dan aspek terakhir dari konsep yang kami analisis. Saat ini, spesialisasi "Pendingin, peralatan kriogenik, dan sistem pendukung kehidupan" menjadi sangat populer di pasar tenaga kerja. Ini disebabkan oleh fakta bahwa unit-unit tersebut adalah dasar produksi bagi banyak perusahaan modern. Area ini membutuhkan perbaikan terus-menerus, pengembangan teknologi baru, munculnya teknologi inovatif, ide-ide kreatif.
Area pelatihan
Semua hal di atas dan mampu memberikan majikan dengan profesional muda belajar ke arah "Pendinginan dan sistem pendukung kehidupan." Selama pelatihan, mereka secara langsung mempelajari hal-hal berikut:
- Fondasi teoretis dari spesialisasi.
- Karya komputasi dan eksperimental dengan objek penelitian ilmiah.
- Solusi permasalahan di bidang teknologi kriogenik dan refrigerasi.
- Desain, buat, dan gunakan unit baru.
- Penggunaan teknologi informasi dalam aktivitasnya.
- Dasar-dasar manajemen proyek.
- Organisasi analisis pemasaran.
Anda telah melihat bahwa sistem pendukung kehidupan adalah konsep yang sangat beragam. Ini relevan baik untuk kapal selam, pesawat ruang angkasa, dan untuk kota, peralatan dalam produksi.
