載人航天器環(huán)境控制系統(tǒng)
[拼音]:zairen hangtiangqi huanjing kongzhi xitong
[外文]:environmental control system for manned space vehicle
為航天員創(chuàng)造適宜于生活和工作的人造大氣環(huán)境的設(shè)備系統(tǒng)。它的基本功用是維持密閉艙中規(guī)定的大氣溫度、濕度和壓力,控制大氣成分,凈除二氧化碳和微量污染。
溫度控制
以散熱方式維持艙內(nèi)恒定的適宜溫度。熱負(fù)荷來源于人體代謝熱、電器設(shè)備產(chǎn)生的熱和由外部環(huán)境傳入的熱。早期載人飛船主要利用消耗性液體(通常是水)的蒸發(fā)潛熱和在真空環(huán)境控制水的蒸汽壓力來控制艙內(nèi)溫度。隨著飛行時間延長和乘員人數(shù)增多而改用泵壓流體循環(huán)溫控系統(tǒng)。傳熱流體通過熱交換器將熱量帶到空間輻射散熱器散向空間,而將消耗性的水蒸發(fā)器作為輔助散熱手段。
濕度控制
濕度控制的作用是除去來自航天員呼出的氣體和體表蒸發(fā)的水蒸氣。干燥法是利用硅膠和分子篩等材料的吸附作用除去艙內(nèi)大氣中的水蒸氣,并在真空中解吸。冷凝分離技術(shù)更簡單可靠,能將艙內(nèi)循環(huán)流動大氣中的水冷凝在熱交換器的特制表面上,借助一定的壓力使冷凝水通過透水不透氣的多孔材料進(jìn)入貯水容器中,作為蒸發(fā)散熱器或處理待用的水源。
艙壓和氧分壓控制
在航天器的上升段,泄壓閥排放艙內(nèi)氣體,直至艙壓達(dá)到預(yù)定值時自動關(guān)閉。在軌道段,供氣系統(tǒng)自動向艙內(nèi)供氣,補(bǔ)償艙體泄漏和航天員的氧消耗,維持恒定艙壓。艙壓超過額定值時,壓力調(diào)節(jié)器自動向艙外排氣,使艙壓維持在一定范圍內(nèi)。密封艙采用純氧大氣環(huán)境時僅須控制總壓,不單獨控制氧分壓。密封艙采用一定氧含量的混合氣體大氣環(huán)境時,則用氧分壓和總壓傳感器作為敏感元件,通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制氧氣流量和氮氣流量,使艙壓和氧分壓維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。
二氧化碳凈化和微量污染控制
凈除二氧化碳一般采用化學(xué)吸收法,又分為消耗式和再生式兩種。消耗式吸收法常用氫氧化鋰作吸收劑,控制艙內(nèi)大氣中二氧化碳的含量,此法性能可靠。采用再生式方法時常用分子篩作為二氧化碳凈化劑,它在真空環(huán)境中易于解吸。此外,還有多種可重復(fù)使用的二氧化碳凈化技術(shù),如電滲析、低溫凍結(jié)、擴(kuò)散和采用液體和固體吸收劑等。微量污染來源于人體排泄物和設(shè)備的揮發(fā)物,通常采用的是過濾、吸附和催化氧化等綜合處理技術(shù)。強(qiáng)迫通風(fēng)式干過濾法可以消除塵埃;吸附法可有效地除去臭氣和煙霧;活性炭能較好地吸附中、高沸點的碳?xì)浠衔铮粚σ谎趸?、氫、甲烷等低沸點氣體一般采用催化氧化法。此外,還須對航天員進(jìn)行消毒和檢疫,以防污染密閉艙大氣環(huán)境。
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