Системы терморегулирования и жизнеобеспечения. Жизнедеятельность космонавтов. Рубрика в журнале - Космическая техника и технологии
Выбор комплекса жизнеобеспечения для экипажей долговременных космических станций
Статья научная
Существующий комплекс систем жизнеобеспечения Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС) обеспечивает только частичную регенерацию воды и кислорода из продуктов жизнедеятельности человека, поэтому для обеспечения эксплуатации МКС необходима доставка грузовыми кораблями дополнительных запасов воды, кислорода, пищи и ресурсных агрегатов систем жизнеобеспечения. Данная ситуация определяет необходимость создания замкнутого комплекса регенерационных систем. В статье обоснован метод выбора комплекса систем жизнеобеспечения с повышенной степенью регенерации воды и кислорода из продуктов жизнедеятельности космонавтов на основе переменной массы доставляемого оборудования для последующей стадии развития МКС. При этом приведены структурные схемы работающих на борту МКС регенерационных систем жизнеобеспечения. Основные результаты летной эксплуатации этих систем с конца 2000 г. до середины 2014 г. при обеспечении трех членов экипажа подтвердили правильность метода выбора комплекса систем жизнеобеспечения. Рекомендовано для окончательного состава модулей РС МКС увеличить степень регенерации воды и кислорода из продуктов выделения экипажа за счет получения кислорода из диоксида углерода с использованием процесса Сабатье и регенерации воды из урины и всех влагосодержащих элементов.
Бесплатно
Выбор устройств подачи термостатирующего воздуха в головные обтекатели ракет-носителей
Статья научная
Рассматривается решение с использованием компьютерного моделирования актуальной задачи выбора схемы и конфигурации устройств (диффузоров) подачи термостатирующего воздуха в головные обтекатели ракет для обеспечения теплового режима космических аппаратов в процессе их наземной подготовки к пуску.
Бесплатно
К проекту освоения луны: некоторые инженерно-психологические и медицинские проблемы
Статья научная
Предложения, подготовленные Рабочей группой Роскосмоса и РАН по интеграции программ использования автоматических и пилотируемых средств освоения Луны, вызывают активную дискуссию среди ученых и специалистов космической отрасли. Представлен ряд направлений, связанных с инженерно-психологическими и медицинскими аспектами плана освоения Луны. К ним относятся: разработка эффективных средств профилактики неблагоприятного воздействия на восприятие и сенсомоторные навыки оператора лунной базы сочетанного влияния перегрузок и невесомости в полете к Луне, а затем длительного воздействия лунной, сниженной по отношению к земной, гравитации; расчет параметров обитаемости лунной базы: оптимального персонального пространства, освещенности, размещения функциональных зон, решение вопросов обеспечения условий для работы и рекреации, коммуникации, психологической поддержки с Земли; создание тренажеров, человеко-машинного интерфейса, средств мониторинга деятельности роботов, позволяющих оператору, находящемуся на большом удалении (при наличии задержки прохождения сигнала) с высокой надежностью и оптимальной «психофизиологической ценой» управлять сложными машинами, созданными на основе современных информационных технологий; разработка медико-психологических критериев отбора и подготовки операторов находящегося на окололунной орбите космического комплекса и лунной базы. Обоснована необходимость совместных работ космических инженеров и медиков в указанных направлениях.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрена задача обеспечения теплового контакта между элементами конструкции на примере тепловых труб узлового модуля Российского сегмента Международной космической станции. Описана технология «холодного» газодинамического напыления теплопроводного порошкового материала между трубой и корпусом. На пяти экспериментальных образцах рассмотрены различные схемы расположения теплопроводных швов. Описан порядок экспериментального исследования образцов. Приведены результаты экспериментального исследования. Проведен анализ стойкости порошкового слоя при использовании различных схем. Проведено сравнение значения интегральной характеристики теплопередачи для порошкового слоя с аналогичной величиной, полученной для одного из теплопроводных клеев - клея-герметика марки «Эласил». Показана возможность использования «холодного» газодинамического напыления теплопроводного порошкового материала для обеспечения теплового контакта между элементами конструкции.
Бесплатно
Проектирование системы отображения информации скафандра для внекорабельной деятельности
Статья научная
В настоящей статье рассматриваются вопросы макропроектирования системы отображения информации (СОИ) космического скафандра, используемого для выполнения внекорабельной деятельности. Предложены внешние и внутренние критерии, математическая постановка задачи оптимизации СОИ. На основе анализа деятельности космонавта разработаны требования к СОИ, среди которых ряд новых, ранее не выдвигавшихся: наличие интерфейсов СОИ с бортовыми системами пилотируемого космического аппарата; поддержка навигации космонавта на внешней поверхности станции; отображение требуемых фрагментов бортовых инструкций; просмотр полученных с помощью фото- или видеокамеры изображений; отображение текущих физиологических параметров космонавта и выдача рекомендаций по оптимизации его функционального состояния. Предложена концепция построения двухуровневой СОИ. Первый уровень разрабатывается на базе высоконадежных элементов с необходимым уровнем резервирования. Аналогом СОИ первого уровня являются существующие средства отображения скафандра. СОИ второго уровня создается на базе коммерческих продуктов. Предлагается создавать СОИ второго уровня на базе коммерческого планшетного компьютера (возможно в сочетании с очками или проектором). Этот подход ускоряет процесс проектирования и соответствует имеющейся в настоящее время в российской и иностранной космической технике тенденции построения бортового оборудования на базе готовых коммерческих продуктов. Однако, он требует уделять больше внимания (по сравнению с традиционным подходом) разработке требований к СОИ, которые послужат основой для ее модернизации. Предложенный подход может применяться при проектировании СОИ других сложных систем.
Бесплатно
Разработка требований к подготовке экипажей космической станции
Статья научная
Для того, чтобы подготовить экипаж космической станции к выполнению космического полета, необходимо создать систему подготовки экипажей (СПЭ) и обеспечить ее функционирование. Эти задачи могут быть решены, если заданы цели функционирования СПЭ. В статье приведены результаты выполняемых РКК «Энергия» работ по определению целей СПЭ, разработке требований к технической подготовке экипажей космической станции. Показано, что старшей системой по отношению к СПЭ является автоматизированная система управления космическим полетом, которая определяет цель функционирования СПЭ. На основе анализа процессов управления делается вывод о том, что взаимодействие между автоматизированной системой управления космическим полетом и СПЭ должно осуществляться на этапе их проектирования и эксплуатации. Рассмотрена структура целей подготовки, форма спецификатора, задающего цель, основные источники исходных данных для разработки целей. Введено понятие уровня квалификации космонавта по выполняемой задаче. Описан процесс разработки целей, критерий качества этого процесса, способы повышения его эффективности.
Бесплатно
