Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) недавно провело модернизацию тестового стенда, используемого для испытания новой портативной системы жизнеобеспечения (ПСЖО) космического скафандра. Для проверки ПСЖО необходимо имитировать обменные процессы человека, в частности выработку CO2 при дыхании, выделение тепла и паров воды.
Работая в тесном сотрудничестве с инженерами NASA, специалисты Bronkhorst установили, что для эффективного и воспроизводимого тестирования ПСЖО необходимо обеспечить точное и стабильное дозирование паров воды.
Для решения поставленной задачи была предложена система смешивания и испарения CEM, которая одновременно точно контролирует расход воды, подаваемой в испаритель, и количество CO2 в образующемся паре. В тестовом стенде NASA были установлены три CEM-системы, подключенные к выпускному коллектору. Каждая СЕМ-система в свою очередь состоит из регулятора расхода жидкости(H2O), регулятора массового расхода газа (СО2), испарителя и блока управления. Вместе эти три СЕМ-системы образуют симулятор метаболизма человека (СМЧ).
Оборудование Bronkhorst, используемое в СМЧ, управляется аналоговым сигналом 0-5 В через блоки управления (по одному на каждую CEM-систему), которые в свою очередь были подключены к основной системе управления NASA, работающей на специализированном программном обеспечении на основе LabVIEW.
Эта установка позволяет NASA моделировать метаболизм человека в широких диапазонах (тепловыделение вплоть до 3500 БТЕ/час или чуть более 1000 Вт) путем подачи водяного пара с CO2 в скафандр, в котором находится манекен («Мэнни»), одетый в костюм с жидкостным охлаждением и вентиляцией (LCVG). Костюм LCVG убирает избыток тепла с кожи человека, чтобы поддерживать комфортную для человека температуру. Кроме того происходит конденсация водяного пара на поверхности охлаждающих трубок костюма, что также способствует отводу тепла.
Для завершения моделирования процессов метаболизма человека, NASA разместили регулируемые нагреватели на трубы, подводящие водяной пар с CO2. Это предотвратило преждевременную конденсацию и позволило усиливать нагрев пара при необходимости. Кроме того, в теле манекена разместили регулируемые электрические нагреватели для точной имитации выделения тепловой энергии телом человека, работающего с различной нагрузкой. Еще один регулятор массового расхода Bronkhorst был использован в установке для удаления газа из скафандра. Он имитирует расход газа внутри скафандра в результате метаболизма, а также утечки газа.
Статья подготовлена по материалам сайта Bronkhorst UK:
http://www.bronkhorst.co.uk/en/markets_and_applications/application_notes/space_suit_testing/
