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    航天器环控生保系统漫谈
    来源:深圳市绿航星际太空科技研究院 日期:2019年02月20日  字体:【大】【中】【小】  浏览量:1073

           太空是一个高真空、辐射、低温的环境,为什么航天员能在太空中过上与在地球上一样的生活?这与环境控制与生命保障系统(简称环控生保系统)密不可分,环控生保系统就是在外太空创造一个适合人类生活和居住的环境。


           航天器环控生保系统是保障航天员在太空环境里存、生活和工作的基础措施,是载人航天器的一个关键组成部分。该系统是载人飞行器与其他飞行器的本质区别。环控生保系统采用的技术共经历3代的发展,经过几代航天人的不懈努力,我国已经独立研制出稳定、可靠的第一代及第二代环控生保系统,目前正在进行第三代环境控制与生命保障系统研制的攻关工作。



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    (1过滤器  2压力调节器  3减压阀  4风机  5氧气罐  6有害气体吸收器

    7二氧化碳吸收器 8过滤器 9热交换器 10水蒸气出口 11水分离器 12冷却器)


           第一代为非再生式环控生保系统。航天员所需的生保物资通过地面携带的方式进行补给,产生的废物不进行回收利用。通过神八、神九、神十任务,非再生的环控生保技术已经完全得到了掌握。第二代环控生保系统叫物理化学式再生环控生保系统,该系统通过物理或者化学的方式把人所需要的氧气、水进行循环再生利用。这样可以大大减轻补给量,降低发射成本。空间实验室主要采用的就是第二代技术。第三代环控生保系统采用的是受控生态生保技术,它主要通过植物、微生物、动物来把人需要的氧气、呼出的二氧化碳、水、废物等循环再生利用。最终目标是提高物质闭合程度,减少物质的补给量。在未来的星球基地中第三代系统将发挥主要作用。


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    第三代环控生保系统植物栽培装置


           无论环控生保技术怎么发展,其功能大致相同,主要包括9个方面,包括供气调压、通风净化、温湿度控制、水管理、测量和控制、废物收集和管理、航天服支持功能、烟火检测和灭火、食品管理功能等。

           1 供气调压:人用的氧气,包括这个飞船里需要的空气,由气瓶带上去,然后进行调压和压力控制。对氧气进行再生等。

           2 通风净化:保证飞行器内部通风流畅。同时把人呼出的二氧化碳、微量氧化气体、微生物,还有一些微尘处理掉,使空气的质量满足人的安全性、健康性的要求。

           3 温湿度控制:把飞行器内部空气的温度、湿度控制在一个人比较舒适的范围内。同时把人产生的汗液、呼出的水蒸气进行冷凝然后进行收集处理。

           4 水管理:为航天员储存并为航天员提供水,废水的处理净化。

           5 测量和控制:是整个系统的神经中枢。由特殊传感器来测量舱内各种环境、气体成分。

           6 废物收集和管理:人员产生的各种废物,比如大小便进行收集然后对异味进行去除。此外,对人就餐时产生的一些残渣进行收集、处理。

           7 航天服支持:在压力应急时由这部分功能对舱内航天服提供通风和供氧。

           8 烟火检测和灭火:对空间里发生火灾进行检测,同时进行灭火和个人防护。

           9 食品管理:航天员食品储存加热等功能。

           随着载人航天技术的发展,也催生了许多民用技术,例如纸尿裤、净水器、家用植物栽培装置等。现在我国得航天技术人员正在努力得研究新的技术,同时将部分技术转化为民用,惠及民生,相信祖国的未来航天一定发展得非常好!


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