در چارچوب این مقاله، مفهوم بسیار گسترده‌ای را در نظر خواهیم گرفت که برای فضاپیماها، هواپیماها، زیردریایی‌ها و برای ساختار گسترده‌ای مانند شهر، کلان‌شهر مرتبط است. اینها سیستم های پشتیبانی از زندگی هستند. اجازه دهید مستقیماً معنای دقیق مفهوم را در رابطه با همه کاربردهای آن تجزیه و تحلیل کنیم و ویژگی های متمایز مهم را برجسته کنیم.
تعریف کلی
سیستم‌های پشتیبانی حیات مجموعه‌هایی هستند که به ایجاد شرایط راحت، بهینه و قابل قبول برای زندگی، زندگی، عملکرد خدمه، مسافران، ساکنان هر کشتی، دستگاه، شی کمک می‌کنند.
با توجه به هدف آنها می توان آنها را به زیرسیستم های کوچکتر تقسیم کرد: تهویه مطبوع، بهداشتی و غیره.
LSS در سفینه فضایی
سیستم پشتیبانی حیات در یک فضاپیما در طول پروازهای سرنشین دار آن دسته از تجهیزات، ماشین آلات و وسایلی است که به فرد اجازه می دهد تا درشرایط فضا، خدمه هواپیما را زنده نگه می دارد.
پرواز فضایی با مجموعه ای از شرایط غیرعادی مرتبط است - تابش یونیزان، خلاء کامل، انتقال حرارت تابشی. برای انتقال آن، فرد باید در یک محفظه مهر و موم شده از فضاپیما باشد. همه شرایط برای اطمینان از زندگی عادی و کار فضانورد در هواپیما در آنجا ایجاد شده است. مهم است که آنها را در طول پرواز ثابت نگه دارید.
سیستم های پشتیبانی از زندگی، محفظه را با مواد لازم برای عملکرد بیولوژیکی فضانورد تامین می کنند. در همان زمان، آنها به طور مداوم مواد زائد انسانی را حذف می کنند.
سیستم‌های پشتیبانی زندگی نیز به اختصار LSS نامیده می‌شوند. دومین نام رایج آنها سیستم‌های داخل هواپیمای فضایی است.
شاخص‌های پشتیبانی شده
سیستم های ویژه پشتیبانی از زندگی هر یک از شاخص های زیر را تنظیم می کنند:
- فشار کل محفظه.
- فشار جزئی نیتروژن.
- فشار جزئی اکسیژن.
- فشار جزئی دی اکسید کربن.
- رطوبت نسبی.
- دمای هوا.
- دمای دیواره های محفظه ای که فضانوردان در آن زندگی می کنند.
- مصرف اکسیژن توسط خدمه.
- دفع گرما.
- انتشار دی اکسید کربن.
- مصرف آب و غذا.
- جداسازی فضولات.
- دفع ادرار.
- آب متابولیک.
- تنفسیضریب.
- آب بهداشتی.
LSS اصلی در سفینه فضایی
حالا بیایید در نظر بگیریم که کدام سیستم های پشتیبانی از زندگی شاخص های فوق را در یک فضاپیما تنظیم می کنند:
- SKO - سیستم تامین اکسیژن. به ازای هر فضانورد 0.9 کیلوگرم در روز اکسیژن را به جو محفظه زندگی می رساند. علاوه بر این، RMS فشار جزئی اکسیژن را در محدوده مقادیر تنظیم شده حفظ می کند: 18-32 کیلو پاسکال.
- SOA - سیستم تصفیه اتمسفر. این برای جمع آوری و حذف بعدی دی اکسید کربن از جو محفظه قابل سکونت به میزان 1 کیلوگرم در روز برای هر نفر فراهم می کند. در عین حال، فشار جزئی دی اکسید کربن را بیش از 1 کیلو پاسکال حفظ نمی کند و از تصفیه اتمسفر از ریز ناخالصی های مضری که توسط تجهیزات عامل و افراد آزاد می شود اطمینان حاصل می کند. SKO و SOA اغلب می توانند در یک سیستم بزرگ ترکیب شوند - SOGS (سیستمی برای تمیز کردن ترکیب گازی هوا در محفظه زندگی).
- SVO - سیستم تامین آب. وظیفه آن در فضاپیما این است که آب آشامیدنی تمیز به میزان 2.5 کیلوگرم در روز برای هر نفر برای فضانوردان فراهم کند. اگر در همان زمان خدمه محصولات غذایی طبیعی حاوی آب (تا 500 گرم در روز) مصرف کنند، این مقدار به 2 کیلوگرم در روز برای هر فضانورد کاهش می یابد.
- SOP - سیستم تغذیه خدمه. باید تغذیه خوبی برای فضانوردان فراهم کند. رژیم غذایی حاوی چربی، کربوهیدرات و پروتئین به نسبت جرمی 1:4:1 است. کل کالریغذای مصرف شده توسط فرد باید به ۱۲۵۰۰ کیلوژول در روز برسد.
- CPT - سیستم کنترل دما (و همچنین رطوبت نسبی جو). در یک فضاپیما، معمولاً با یک STR ترکیب می شود - یک سیستم کنترل حرارتی. آنها با هم کارهای زیر را انجام می دهند: گرمای تولید شده توسط یک فرد را از محفظه زندگی (حدود 145 وات برای هر نفر در روز) حذف می کنند، بخار آب را از جو منتشر شده توسط فضانوردان در طول تنفس (حدود 50 گرم برای هر نفر در روز) حذف می کنند. دمای مشخص شده اتمسفر (18-22 درجه سانتیگراد)، رطوبت نسبی (در محدوده 30-70٪)، گردش توده های هوا در محفظه (0.1-0.4 متر بر ثانیه) را حفظ کنید.
- SMS - سیستم دفع زباله. جمع آوری و جداسازی متعاقب آن از اتمسفر مواد زائد مایع و جامد انسانی را فراهم می کند.
- SRD - وسیله تنظیم فشار. فشار کل جو در محفظه نشیمن را در محدوده 77-107 کیلو پاسکال حفظ کنید. علاوه بر این، تنگی محفظه نشیمن را کنترل می کنند، نشت هوا از آن را جبران می کنند.
همه سیستم های حمایت از زندگی فوق برای رفع نیازهای فیزیولوژیکی فوری فضانوردان در یک محفظه بسته کار می کنند.
LSS اضافی در سفینه فضایی
علاوه بر موارد اصلی، وسایل دیگری نیز روی فضاپیما ارائه شده است. در اینجا سیستم های پشتیبانی از زندگی را می توان در این مجموعه متمایز کرد:
- SSBO - وسیله ای برای حمایت بهداشتی و خانگی. آنها برای دو منظور طراحی شده اند - این برای اطمینان از بهداشت شخصی خدمه (دوش،شستشو) و ارضای فضانوردان از نیازهای روزمره خانه: لباس های تازه، ملافه، ابزار تمیز کردن بهداشتی محفظه ها.
- СЗ - تجهیزات حفاظت شخصی برای فضانوردان. اول از همه، مدل‌های نجات اضطراری لباس‌های فضایی، ماسک‌های تنفسی وجود دارد که از خدمه در شرایط اضطراری محافظت می‌کنند - در صورت آتش‌سوزی در هواپیما، کاهش فشار محفظه و غیره. همچنین، اینها مدل‌هایی از لباس‌های محافظ هستند که برای انسان برای رفتن به فضا و کار در چنین شرایطی طراحی شده است.
- امکانات پشتیبانی پزشکی و بیولوژیکی. اینها دستگاه ها و ابزارهای مختلفی برای کنترل پزشکی خدمه، داروها، تجهیزات ورزشی برای تمرین بدنی هستند.
LSS در هواپیما
سیستم پشتیبانی حیات در اینجا مجموعه‌ای از مجموعه‌ها، دستگاه‌ها و ذخایر مواد در نظر گرفته می‌شود که شرایط زندگی عادی را برای خدمه و مسافران هواپیما در طول پرواز فراهم می‌کند. از آنجایی که بدن انسان تنها با انحرافات جزئی از ارزش های زمینی می تواند به طور عادی عمل کند، وظیفه اصلی LSS این است که شرایطی را برای عملکرد و فعالیت های زندگی در هر ارتفاعی که ممکن است نزدیک به ارتفاعات زمینی فراهم کند.
در میان توابع مهم LSS در اینجا موارد زیر وجود دارد:
- حفظ مقادیر فشار طبیعی در کابین و همچنین میزان تغییر آن.
- حفظ مقادیر نرمال دما، رطوبت نسبی، سرعت و مصرف هوا در کابین،و همچنین فشار جزئی اکسیژن، دی اکسید کربن و سایر گازها.
- پاکسازی هوا از میکرو ناخالصی های مضر.
- محافظت از خدمه و مسافران در برابر اثرات مضر صدا، تابش خورشید و غیره.
LSS خصوصی و جمعی در هواپیما
بنابراین، مجموعه LSS با هدف اطمینان از عملکرد تمام سیستم های بدن انسان (حفظ تبادل حرارت، تبادل گاز و غیره) و همچنین شرایط برای حفظ ظرفیت کاری عادی اعضای خدمه است.. برای حل تمام مشکلات فوق در هواپیما، دو نوع سیستم پشتیبانی حیاتی را می توان در نظر گرفت:
- جمعی. اینها LSS کابینهای چند نفره، کابینهای مسافربری هستند.
- سفارشی شده. این گروه شامل LSS کابین هواپیماهای تک سرنشین، کپسول‌های جداشدنی ویژه است.
یکی از موثرترین راههای امروزی برای حفظ کارایی خدمه تعدادی از هواپیماها، شرایط لازم برای اطمینان از زندگی مسافران هواپیماهای مسافربری غیرنظامی، کابین های تحت فشار با سیستم های تهویه مطبوع SCR است.
LSS در زیردریایی
سیستم های پشتیبانی حیات در زیردریایی ها مجموعه ای از ابزارها هستند که فعالیت حیاتی پرسنل زیردریایی را در زمان قرار گرفتن زیر آب تضمین می کنند. معمولا موارد زیر را شامل می شود:
- سیستم هایی برای حذف دی اکسید کربن اضافی از هوا.
- حذف ریز ناخالصی های فرار مضر از جو هر یک از محفظه ها.
- تامین هوامقدار مورد نیاز اکسیژن.
- حفظ دمای هوای راحت، از بین بردن رطوبت اضافی از آن.
- جمع آوری و دفع بعدی زباله های انسانی.
- تأمین آب شیرین کافی، جیره کافی و غیره برای خدمه.
نقش LSS در زیردریایی ها اخیراً افزایش یافته است. این به این دلیل است که مدل‌های جدید زیردریایی‌های بیشتری وجود دارند که می‌توانند برای مدت طولانی‌تری زیر آب بمانند.
سیستم پشتیبانی زندگی شهری
در اینجا، LSS به مجموعه ای از فعالیت های برنامه ریزی شهری، اقتصادی، پزشکی و پیشگیری، اجتماعی و اجتماعی اشاره دارد. هدف همه آنها خنثی کردن یا هموار کردن تأثیر منفی محیط بر زندگی مردم است. حفظ ظرفیت کاری بالای شهروندان، حفظ سلامت رضایت بخش و شاخص های رفاه اجتماعی نیز از اهداف مهم تلقی می شود.
ایجاد سیستم های حمایت از زندگی شهری به ویژه در توسعه اقتصادی مناطق با شرایط شدید برای زندگی و جذب شهروندان برای کار در آنجا تحت یک قرارداد برای مدت نامحدود مرتبط خواهد بود. SJO در اینجا نه تنها از خود کارمند، بلکه از خانواده او نیز که تصمیم به نقل مکان گرفته اند مراقبت می کند.
سیستم حمایت از زندگی در اینجا نه تنها باید مدت زمان اقامت فرد در شهر، بلکه دوره قبل از آن (آموزش حرفه ای، انتخاب پزشکی و روانشناختی، فراهم کردن امکانات اجتماعی خانواده در زمان غیبت نان آور را نیز پوشش دهد.) و پس از انقضای قرارداد (تامین اشتغال برایتخصص، مسکن لوکس، و غیره)
تبرید، سیستم های پشتیبانی حیات برودتی
و آخرین جنبه مفهومی که در حال تجزیه و تحلیل هستیم. امروزه تخصص "تبرید، تجهیزات برودتی و سیستم های پشتیبانی حیات" در بازار کار بسیار محبوب شده است. این به دلیل این واقعیت است که چنین واحدهایی اساس تولید بسیاری از شرکت های مدرن هستند. این منطقه نیازمند بهبود مستمر، توسعه فناوری‌های جدید، ظهور فناوری‌های نوآورانه، ایده‌های خلاقانه است.
حوزه های آموزشی
تمامی موارد فوق را می توان در اختیار کارفرمایان متخصصان جوان در حال تحصیل در گرایش "سیستم های تبرید و پشتیبانی حیات" قرار داد. در طول آموزش، آنها مستقیماً موارد زیر را یاد می گیرند:
- مبانی نظری این تخصص.
- کار محاسباتی و تجربی با موضوعات تحقیق علمی.
- حل مشکلات حوزه فناوری برودتی و تبرید.
- طراحی، ایجاد و استفاده از واحدهای جدید.
- استفاده از فناوری اطلاعات در فعالیت های خود.
- اصول مدیریت پروژه.
- سازمان تحلیل بازاریابی.
دیده اید که سیستم های پشتیبانی از زندگی یک مفهوم کاملاً چند وجهی هستند. این هم برای یک زیردریایی، یک فضاپیما و هم برای یک شهر، تجهیزات در حال تولید مرتبط است.
