Недавно задумался, а как все же физически было организовано у американцев длительное нахождение астронавтов в кислородной атмосфере при полетах на Луну? Ведь это же на самом деле достаточно сложный процесс - обеспечение нормальной жизнедеятельности экипажа в течении длительного времени с сохранением всех когнитивных функций.
Если с запасами кислорода все более менее понятно - взяли сколько надо или сжатого, или сжиженного, по дороге расходуем, восполняя из баллонов, то вот с очисткой атмосферы от углекислого газа все очень интересно.
Ради этого полез выяснять об этом во все знающее Вики, но там ничего внятного про это не сказано (хотя может я и не так тщательно искал), но нашел описание процесса в другом месте:
Система жизнеобеспечения экипажа космического корабля Apollo разработана и изготовлена фирмой Airsearch (США). Система обеспечивает поддержание в кабине корабля температуры в пределах 21…27°С, влажности от 40 до 70% и давления 0,35 кг/см2. При подготовке к старту и при старте атмосфера в кабине состоит из 60% кислорода и 40% азота, в полете эта смесь стравливается и заменяется чистым кислородом.
Система рассчитана на 4-суточное увеличение продолжительности полета сверх расчетного времени, потребного для экспедиции на Луну и поэтому предусматривается возможность регулировки и ремонта силами экипажа, одетого в скафандры.
Имеется аварийная кислородная система, которая включается автоматически и обеспечивает подачу кислорода при падении давления в кабине, например при пробое кабины метеоритом.
Криогенной установкой кислород подается в кабину через регулятор, поддерживающий давление от 0,35 до 0,38 кг/см2. Максимальная допустимая утечка кислорода из кабины 0,227 кг/ч. Система может компенсировать утечку кислорода до 0,3 кг/мин, которая возникает при пробое в стене кабины площадью 3 см2. В таком случае возросшая подача кислорода вызывает автоматическое открытие клапана подпитывающего резервуара с газообразным кислородом. При максимальной подаче в кабине в течение 5 мин будет сохраняться расчетное давление, за это время экипаж должен успеть одеть скафандры или заделать отверстие и устранить утечку кислорода из кабины.
В подпитывающем резервуаре кислород находится под давлением 70 кг/см2. Подпитывающая система на жидком кислороде не применяется, так как требуется дополнительное время для преобразования жидкого кислорода в газообразный и система становится инертной. Кислород из подпитывающей системы с давлением 1,4 кг/см2 используется для вытеснительной подачи воды и гликоля из баков в агрегаты системы.
Вентиляционная система имеет 4 вентилятора, 2 установлены в кабине и 2 включены в систему скафандров. Расход, обеспечиваемый кабинными вентиляторами 2,43 м3/мин, а вентиляторами скафандров 0,945 м3/мuн. Общая потребляемая вентиляторами мощность 85 вт. Кислород в скафандры подается через систему жиклеров. Отработанный газ прогоняется сквозь фильтры и поглотители СО2. Контроль за концентрацией двуокиси углерода в кабине осуществляется чувствительным элементом, действие которого основано на затухании ИК-лучей в атмосфере С02. Поглотители С02 помещаются в нескольких кассетах, рассчитанных на работу в течение 24 ч каждая. Экспедиция на Луну требует 20 кассет. Две кассеты работают параллельно, одна заменяется через каждые 12 ч.
Отработанный газ для очистки пропускается через 2 параллельно работающих поглотителя, но система сконструирована так, что весь отработанный газ будет пропущен через один поглотитель, если второй окажется неисправным.
Кассеты с гидроокисью лития и 3-мм слоем активированного древесного угля имеют площадь 52 см2 и толщину 12,5 см. После очистки кислород проходит через теплообменники скафандров, влага удаляется конденсированием.
Капли воды захватываются водопоглощающими лентами. передвигающимися между теплообменником и осушительной установкой.
Система охлаждения имеет 2 изолированных и полностью дублирующих друг друга гликолевых контура с испарителями. Выбор и включение контуров производятся астронавтами вручную. Гликоль охлаждается в теплообменниках и дополнительное охлаждение происходит в испарителе. Прокачивается гликоль тремя насосами с магнитной муфтой, число оборотов крыльчатки 12 000 об/мин, давление на выходе из насоса 2,1 кг/см2, расход 90 кг/ч, мощность 35 вт.
В процессе квалификационных испытаний система жизнеобеспечения прошла проверку, имитирующую 14-суточный полет корабля с экипажем из трех человек.
Фирма поставляет систему скомпанованной в четырех контейнерах, удобных для эксплуатации и обслуживания.
http://www.plam.ru/tehnauka/pilotiruemye_polety_na_lunu/p4.php#metkadoc23
Подытожу - они взяли с собой 20 кассет с гидроокисью лития общим объемом около 13 литров.
Теперь узнаем, а что может предложить наша промышленность для организации подобных систем? Для этого обратимся к самым массовым пользователям систем дыхания по замкнутому циклу - дайверам.
Описанный выше в цитате принцип обеспечения замкнутого цикла дыхания относится к самым простым ребризерам - замкнутых, работающих на чистом кислороде:
Время действия аппарата по запасам поглотителя (STL — Scrubber Time Limit) рассчитывается как: STL [мин] =SС*SCV/ViO2, где SС — (Scrubber Сoefficient) поглотительная способность 1 кг поглотителя (для советского вещества ХПИ ~ 80 л/кг, для DraegerSorb и SodaLime от 120 до 150 л/кг); SСV — (Scrubber Canister Volume) количество поглотителя в канистре в кг; ViO2 — (Volume Inhalled O2) минутный объем потребления кислорода дайвером в литрах в минуту (объем потребления кислорода примерно равен объему выдыхаемого углекислого газа).
https://russub.ru/content/ustroystvo-rebrizerov-i-osnovnye-rasschety-pri...
Давайте посчитаем объем поглотителя, который необходимо с собой взять для обеспечения жизнедеятельности экипажа из 3х человек, основываясь на самых современных достижениях химической промышленности.
Миссии Аполлонов длились в среднем 8 суток (200 часов), но резерв был еще 4 суток (т.е. 300 часов в общем), 3 человека на борту. За один час взрослый человек выдыхает примерно 20 литров углекислоты в спокойном состоянии и 35 в активном. Т. е. они выдыхают за это время 18 000 литров углекислоты по нижней оценке.
Для поглощения такого объема углекислоты самого современного поглотителя (примерное описание из чего он состоит есть тут) необходимо 120 кг, который, при плотности 2200 кг/м3, будет занимать объем 54 литра.
То есть даже по самым современным материалам запаса поглотителя они взяли с собой в 4е раза меньше, чем необходимо.
Может я в чем то и ошибаюсь, но на мой взгляд никуда дальше орбиты земли они точно не летали.
Комментарии
Надо подплав спрашивать. Атомные ПЛ Месяцами на регенерации дыхательной смеси ходят.
По моему они в интернетах параметрами этого действа не делятся... Секретно поди?
А так да, прямая аналогия.
Однако не только секретно, но у них НЯП не практикуются заморочки с кислородной атмосферой пониженного давления.
Да и ограничения по весу совсем другие…
МКС (а ранее Мир и Салюты) - гораздо более прямая аналогия. Как они там годами дышат?
Там стоит вот такая дура. Электрон-ВМ.
Так это выработка кислорода. А автор в поглощении СО2 засомневался.
Да тоже дура не меньше. Carbon Dioxide Removal Assemblies (CDRA.)
Работает же. 3-4 человека по полгода атмосферой для дыхания обеспечивает.
Атмосферой верхняя обеспечиаает. Когда сломалась, пришлось кислород таскать грузовиками с Земли. А эта просто очищает.
У автора никаких претензий к количеству взятого с собой амерами кислорода нет. Он сомневается в возможности очищать атмосферу корабля от СО2.
Пиндосы грят, стояла вот такая
Там секретное вещество используют. КОН.
Каждая кассета меньше литра?
Это не так. Размер кассеты - 5.25 x 7.25 x 7.25 (Inches). Это примерно 4,5 литра.
Если они брали 20 кассет, то общий обьем был 90 литров.
Плюс были еще кассеты в лунном модуле. Круглые. Емнип эти же круглые кассеты использовали и в скафандрах.
Во время высадки на орбите оставался всего один человек, соответственно выделение СО2 падало втрое.
Короче косяков в расчетах полно)
А можно узнать источник про дюймы?
http://www.spaceaholic.com/index.php/Detail/Object/Show/object_id/48#
Это кассеты которые были в орбитальном модуле.
В посадочном были другие.
Что ж, действительно. Размеры оказывается в дюймах. Тогда вывод статьи неверен.
Вот фото канистры рядом с астронавтом. Она явно больше чем литровая банка)
Весь экипаж потому так хорошо и сохранился после "полёта", что кислород закончился, а держаться без кислорода астронотам помогали радиационные пояса Ван Аллена.
Ещё из описания можно понять, что эти 20 кассет только для скафандров.
Для Аполлона и для лунного модуля видимо были другие кассеты.
Это еще где то надо разместить столько сменных кассет, 90 литров это много. Практически как в кабину Апполона еще одного человека впихнуть
Тут вот вроде про это:
С поглотителями, говорят, ещё один интересный нюанс был:
Да ладно бы ещё один азот!
По легенде пендомунные ирои в своей бочке сидели как три Диогена - без скафандров.
Но! Гальюна у них не было, соскрёбаное с жоп говно они хранили там же, и, как сами же заявляли, из-за "космической пищи" пердели нещадно. А выхлоп, как известно, содержит значительное количество метана и водорода. И это в чисто кислородной среде!
Любой шахтёр подтвердит, что концентрация метана от 5% (в воздухе) уже гарантированный взрыв, а в чистом кислороде соответственно - около 1%.
Объем кабины 6,6 куб. м, для создания взрывоопасной концентрации надо примерно по 33 л на
рылоочко, а с учетом, что свободное пространство из-за аппаратуры м.б. вдвое, а то и втрое меньше, то около 10 л. А этого уже за глаза (см.выше).Судя по насафским рассказкам у них там кишки в газогенераторы превратились. Требуемый объем "взрывчатки" набздеть, не особо надрывая анус, было элементарно.
А поскольку про герконы на всей коммутации кабины ЛМ чтой-то не слыхать, да и если бы и было слыхать - не спасло бы, тонкодисперной токопроводящей пыли херои покорения Moon'ы по легенде якобы приволокли в кабину преизрядно, да и электростатику ещё никто не отменял, то бишь газовая пердячая бомба с искровым запалом была бы всего лишь вопросом времени и закономерным итогом всей пиэсы.
"Вспышку сверхновой" на гремучей смеси с Земли бы точно заметили. Даже без телескопов.
Самая позорная смерть - пёрнул и взорвался, героическая жертва покорения Moon'ы.
А Вы не находите, что эта часть модель выгодно отличается от прочих ресурсоёмкостью поверки Практикой?
и шё тут страшного?
земная атмосфера сколько азота содержит? :)
Редкий человек на высоте 8000 м без кислорода останется в сознании. Ещё более редкий на такой высоте без кислорода проживёт пару суток. Проживших на такой высоте неделю наука не знает. А у америкосов именно такое давление было... При этом они бодрячком скакали по прибытии.
Вот только они были с кислородом. В общем, любой человек с кислородной маской на 8000м и в сознании останется, и работоспособен. И, как я ранее писал - при выходе в открытый космос в скафандре работают при примерно таком же давлении. В чисто кислородной атмосфере.
Выше писали, что человек выделяет не только углекислоту, которую поглощают картриджи и за несколько дней кислородная атмосфера сменится на не совсем кислородную, кислорода там останется меньше половины. Картриджи то нихрена кроме углекислоты не поглощают, а про сброс атмосферы за борт никто и не заикался. Это уж не говоря о том, что в кислородной атмосфере каждый пук это вероятность взрыва.
И это нифига не шутка:
https://glagolas.livejournal.com/139182.html
Давайте не будем растекаться мысью по древу. Речь вы завели о работоспособности на 8000м. Именно и только об этом был мой ответ.
Альпинисты на высоте 8000 метров даже под кислородом испытывают очень сильную стрессовую нагрузку. Почитайте, много написано на эту тему, с тех пор как походы на восьмитысячники стали массовым явлением. Даже под кислородом ни один из альпинистов не скачет бодрячком через неделю. Многие умирают после спуска вниз, проблемы со здоровьем практически у каждого. Им требуется длительная реабилитация. Ещё раз повторю, ни один не скачет бодрячком. С америкосами ситуация противоположная. Невесомость, понижение давление, и все как огурчик. И это даже если как вам хочется "это вижу, а это не вижу". Их должны были на каталке в реанимацию везти, если конечно хоть один бы выжил. Ещё почитайте воспоминания лётчиков высотников, которые летали без герметичных кабин, как они вхлам выматывались за несколько часов.
И вообще. Изначально мой комментарий был ответом на комментарий о том, что азота много в атмосфере это не страшно. Но зачем читать, если писать научили?
Как быть тогда с отечественными скафандрами, в которых и по 10 часов в открытом космосе работают и более
http://www.zvezda-npp.ru/ru/node/81
Давление в них - примерно 0.4 атм. чистого кислорода.
А во время лунной экспедиции космонавт в таком скафандре (Орлан - это дальнейшее развитие лунного Кречета) должен был провести сутки. И не просто провести, а работать. Советский лунный корабль был негерметичен.
Альпинисты - не показатель, у них ограничение по массе носимого кислорода. Они всё время им не дышат. Они просто столько не унесут. А вот лётчики АДД на высотах 8000 и иногда более и в Отечественную по полдня проводили. Их более выматывало не отсутствие кислорода, а холод. Что на Ил-4, что на Пе-8.
Вы не запамятовали особенность решения задачи в рамках программы Аполлон?
Осталось найти среди инженеров НАСА добровольца и засунуть его в барокамеру с составом атмосферы как на их корабле.
Со "взрослой" поглотительной установкой или даже с полный циркуляцией атмосферы.
На восемь-десять суток и запхнуть тудой.
Как думаете - найдутся добровольцы?
Чтобы развеять сомнения почтенной публики?
Чо -- скинемся по рупь пиисят на оплату добровольцу то...
У нас помница такой эксперимент проводили недавно, ничем хорошим это не кончилось, А именно ожогами по всему телу.
Надеюсь, доброволец был из верующих в версию НАСА?
Если вы имеете в виду смерть Бондаренко - то это было как раз очень давно. В 61 году - почти 60 лет назад. И после этого зареклись от кислородной атмосферы в космических кораблях.
Почему то мне вспоминается новости по центральным каналам где то в конце 90х - начале 2000х.
У них толи 8й толи 9й аполлон сгорел на земле, с астронавтами, из за кислорода. НАСА объявила о поиске причины а время поджимало. Причину так и не объявили, сказали, что всё исправлено. И "полетели"...
Не восьмой и не девятый, а третий по счёту и первый с экипажем, а не макет. Проводили испытания на стартовом столе, все трое сгорели нахрен. Задним числом эту душегубку назвали "Аполлон 1" (там важно было, чтобы астронавты погибли во время миссии - иначе семьи не получали страховку), а два первых летавших макета 2 и 3 соответственно, а первый полетевший (без экипажа) корабль, а не макет, хоть и был после первого, но имел номер четыре. В общем, первый реально улетевший на орбиту Земли "Аполлон" с экипажем был номер 7, а на восьмом Борман, Ловелл и Андерс рванули на Месяц в декабре 68-го. В общем, с нумерацией у них полный алес капут.
У Бондаренко даже не было кислородной атмосферы, всё время он провёл в обычной, а сгорел, когда по завершении операции камеру продували чистым кислородом. Только в этот краткий промежуток.
Потому что он был в шерстяном костюме. Долгосрочно в кислороде это целенаправленное убийство, а вот краткосрочное пребывание при продувке, видимо, посчитали некритичным.
После чего посчитали критичным любое пребывание в атмосфере с повышенным содержанием кислорода. И правильно.
Но в скафандрах всё равно приходится работать в чисто кислородной атмосфере - повышенное давление мешает.
В скафандре произведен комплекс мер, как то изолирование малейшей искры. Например часть моторчиков безколлекторная, часть герметизирована.
А в аполонах куча оборудования, как то электробритвы или кино и фотокамеры, была обычной бытовухой из магазина, с коллекторными двигателями, и искрящими щетками.
В полете давление кислорода в кабине сильно ниже атмосферного.
А в сгоревшем Аполлоне давление кислорода было наоборот сильно выше атмосферного. Потому и сгорел как спичка.
Смотри табличку ниже и попробуй осознать, что там написано. Давление не имеет никакой роли. Кислород в разы опасен и при 1 баре, и при 0,3. Повышенное вообще выглядит как целенаправленное убийство, особенно при учёте того, что там была шерсть кроликов.
Им нужно было создать давление на оболочку кабины "как в космосе". Потому и наддули изнутри.
Критично пребывание в любой атмосфере из кислорода -- и в повышенной, и в пониженной. Кир верно отметил, скафандр имеет очень ограниченный объём, в отличие от мутного мунного пепелаца
Аполлон последний столбик, Скайлэб 5 столбик (75 кислорода, 25 азота)
Не, бро, суриёзна -- теории ... теории -- вот практический шаг: и всё донельзя демонстративно и доказательно!
Кто там у нас говорит, что пиндосы летали с такой атмосферой? Уэлкам в барокамеру! Лезь, $Цк@ -- доказывай!
Но -- неа, не полезут, томущо своя джоппие - дорога, це святоэ.
Другоэ же дiло в тырнете "йазыгом" помахать...
Дык всегда можно оказать услугу по запихиванию объекта в барокамеру.
С оплатой услуги. В ипотеку. ☺
Страницы