Научный орбитальный комплекс

Феоктистов Константин Петрович

СТР состоит из нескольких гидравлических контуров и пассивных средств. К гидравлическим относятся следующие контуры: 1) отбора тепла от атмосферы рабочего отсека (внутренний контур охлаждения); 2) термостатирования корпуса станции; 3) вывода тепла на внешний радиатор (внешний контур охлаждения). В состав каждого контура входят магистрали, заполненные жидким теплоносителем, насосы, компенсаторы (для компенсации изменения объема теплоносителя при изменении температуры), жидкостно-жидкостные и газо-жидкостные теплообменники, краны-регуляторы, датчики температуры, различные клапаны.

Контуры отвода

тепла от воздуха и контуры термостатирования корпуса заполнены нетоксичным и пожаробезопасным хладоагентом (типа антифриза), а контур внешнего радиатора — кремнийорганическим хладоагентом, сохраняющим свои рабочие характеристики при температурах не ниже –70 °C. Большая часть агрегатов всех контуров (насосы, компенсаторы, клапаны и т. п.) скомпонована на специальных платах вне герметичных отсеков. Температура жидкости во внутреннем контуре охлаждения автоматически регулируется с точностью ± 2 °C относительно одного из выбранных номиналов: 5; 7 и 9 °C.

Отбор тепла от воздуха осуществляется либо с помощью холодильно-сушильных агрегатов (где одновременно осуществляется конденсация атмосферной влаги с последующей откачкой конденсата во влагоприемники), либо с помощью газожидкостных теплообменников (типа автомобильных радиаторов). В состав холодильно-сушильных агрегатов и газожидкостных теплообменников входят вентилятор для обеспечения протока воздуха между трубками теплообменника и регулятор расхода воздуха (шторка с приводом), обеспечивающий регулирование потока тепла, отбираемого от воздуха, в контур охлаждения.

Чувствительным элементом, по показаниям которого в автоматическом режиме осуществляется регулирование расхода воздуха, является датчик температуры воздуха. В жилых объемах станции поддерживается температура в диапазоне 18–25 °C, влажность в пределах 20–80 %. Кроме холодильно-сушильных агрегатов и газожидкостных теплообменников, циркуляцию воздуха в станции поддерживает система вентиляторов, часть которых расположена в приборной зоне, часть — в жилой. В жилой зоне скорость обдува находится в пределах 0,1–0,8 м/с.

Тепловой и газовый обмен между станцией и пристыкованными кораблями осуществляется за счет воздуховодов (с вентиляторами) и промежуточного гидравлического контура (часть его находится на корабле, а часть на станции) для подогрева транспортного корабля. Этот контур замыкается при стыковке корабля к станции. Необходимость таких мероприятий (по подогреву кораблей) связана с тем, что после пристыковки корабля большая часть его аппаратуры выключается, а экипаж практически все время проводит в орбитальном блоке, и, следовательно, резко уменьшается тепловыделение внутри корабля.

К пассивным средствам терморегулирования относятся пакеты экранновакуумной теплоизоляции, закрывающие все поверхности станции, не занятые радиаторами, двигателями или чувствительными элементами, и отделяющие радиаторы от корпуса. Все элементы системы терморегулирования резервированы.

Система обеспечения жизнедеятельности (СОЖ). Задачи, решаемые СОЖ, весьма разнообразны и требуют использования различного оборудования. В состав средств обеспечения жизнедеятельности входят: система обеспечения газового состава, средства водоснабжения, средства питания, ассенизационно-санитарное устройство, шлюзовые

камеры, душевая установка, санитарно-бытовое оборудование, одежда, аптечка, средства медицинского контроля за состоянием организма членов экипажа, а также средства профилактики невесомости.

Система обеспечения газового состава должна обеспечивать параметры атмосферы внутри станции, необходимые для поддержания нормальных условий жизни космонавтов: по общему давлению (в пределах 700–960 мм рт. ст.), по парциальному давлению кислорода (в пределах 160–240 мм рт. ст.), по парциальному давлению углекислого газа (в пределах 0–9 мм рт. ст.), по содержанию (в допустимых пределах) вредных газовых примесей. В состав системы входят регенераторы, фильтры вредных примесей, баллоны со сжатым воздухом, газоанализаторы, средства контроля давления атмосферы.

Регенераторы представляют собой патроны, заполненные химическим веществом. При прокачивании через них воздуха (с помощью вентилятора) они поглощают углекислый газ, влагу и выделяют кислород. Регенераторы одноразового действия — каждый из них, будучи включенным, постепенно насыщается и затем прекращает работу, после чего необходимо включать следующий и т, д. Первоначально установленный (на Земле) запас регенераторов обеспечивает жизнь экипажа в течение первых трех месяцев. Для продолжения работ в пилотируемом режиме сверх этого срока требуется регулярно доставлять и устанавливать на станции «свежие» регенераторы, а отработанные удалять, чтобы они не занимали ее внутренний объем.

Фильтр вредных примесей поглощает газовые примеси, которые попадают в атмосферу станции вследствие жизнедеятельности экипажа и выделений всякого рода материалов, использованных в конструкции, в приборах, кабелях станции. Фильтр заполнен активированным углем, химическим поглотителем и катализирующим процесс веществом. Прокачка воздуха через фильтр обеспечивается вентилятором.

При каждом выходе экипажа из станции в открытый космос объем воздуха из переходного отсека (около 6 м³) стравливается наружу. Кроме того, при каждом выбрасывании контейнера с отходами через шлюзовые камеры происходит потеря газа. Причем естественно теряется не только кислород, но и азот. Для компенсации этих потерь на грузовых кораблях по мере необходимости доставляется в баллонах сжатый воздух и выпускается в атмосферу станции. Газоанализаторы контролируют состав атмосферы по кислороду, углекислому газу и влажности. При необходимости забираются пробы воздуха и доставляются на Землю, где и проводится контроль станционной атмосферы на вредные газовые примеси и на микробы.

Контроль давления осуществляется системой датчиков и сигнализаторов давления (для сигнализации экипажу в случае разгерметизации станции), показания которых передаются на центральный пульт и на Землю (через радиотелеметрическую систему), а также прецизионным манометром. К этой же системе относятся клапаны и органы управления ими, обеспечивающие при закрытых люках выравнивание давления между отсеками, между станцией и пристыкованными кораблями (что необходимо для обеспечения возможности открытия люков) и сброс давления из переходного отсека перед выходом экипажа во внешнее пространство.