Наши космические пути - Коллектив авторов (книги без регистрации полные версии txt) 📗
В целях обеспечения на протяжении всего периода полета нормального газового состава воздуха, его температуры, давления и влажности в кабине второго космического корабля была установлена и применена система кондиционирования воздуха, которая обеспечивала поддержание среды внутри корабля в заданных пределах.
Регулирование газового состава воздуха и давления в кабине корабля
Поддержание требуемого газового состава воздуха в герметической кабине корабля осуществлялось специальной установкой. Анализ существующих методов регенерации воздуха показывает, что при полетах продолжительностью до 15-20 суток наиболее рационально использование высокоактивных химических соединений, поглощающих углекислый газ и водяные пары из воздуха кабины и выделяющих эквивалентное количество кислорода.
Применение химических соединений для регенерации воздуха в кабинах малого объема встречает, однако, существенные трудности, одна из которых заключается в том, что скорость выделения кислорода не всегда соответствует потребности в нем живых организмов. Для поддержания равновесия между выделением кислорода и потреблением его животными потребовалось создание специальных устройств, автоматически регулирующих скорость поглощения углекислого газа и водяных паров с выделением необходимого количества кислорода. Это автоматическое регулированйе процесса регенерации осуществлялось весьма простой и надежной конструкцией чувствительного элемента, реагирующего на изменение режима работы регенерационной установки в целом.
Уменьшение количества кислорода и увеличение концентрации углекислого газа воспринималось датчиком, дающим соответствующие сигналы на телеметрию и на исполнительный механизм.
В случае избыточного выделения кислорода также происходит автоматическое срабатывание исполнительного механизма, в результате чего воздух поступает в кабину лишь частично обогащенный кислородом.
В кабине автоматически поддерживалось заданное давление воздуха. Специально разработанные фильтры надежно обеспечивали очистку воздуха кабины в случае загрязнения его вредными химическими примесями, выделяющимися в результате жизнедеятельности животных и при работе аппаратуры.
Срабатывание чувствительных элементов и параметры состояния воздуха в кабине передавались по телеметрии на Землю.
Многочисленные эксперименты, проведенные в лабораторных условиях, показали, что разработанная система кондиционирования и регенерации надежно обеспечивала поддержание в заданных пределах барометрического давления, относительной влажности, а также концентрации кислорода и углекислого газа в воздухе герметической кабины.
Регулирование температуры воздуха в кабине корабля и в приборном отсеке
Задача создания необходимых условий среды в обитаемой части кабины включает в себя также и поддержание заданной температуры воздуха.
Совершившие полет собаки и другие животные способны переносить довольно большие колебания окружающей температуры. Однако при подготовке полета ставилась задача создания наиболее благоприятных температурных условий. Дело в том, что существенные отклонения условий среды от нормальных пределов ставят животных в условия более или менее значительной дополнительной нагрузки, требующей соответствующего напряжения физиологических механизмов, регулирующих жизнедеятельность организма в новых, необычных условиях. Это, в свою очередь, создало бы неблагоприятный фон для перенесения основных условий космического полета — перегрузок, состояния невесомости и т. д. Поэтому была поставлена задача поддержания заданной температуры воздуха с колебаниями в весьма узких пределах.
При решении этой задачи необходимо было преодолеть ряд трудностей, большинство которых связано с непостоянством скорости выделения тепла, в частности животными и аппаратурой. В то же время для того, чтобы температура воздуха не выходила из заданных пределов, количество отводимого тепла в каждый период времени должно находиться в строгом соответствии с его поступлением.
Для отвода тепла из кабины корабля был применен холодильный агрегат с жидкостно-воздушным радиатором. Жидкий хладоагент поступал в радиатор из системы терморегулирования корабля. Расход хладоагента регулировался в зависимости от температуры в кабине. Такая система обеспечила устойчивое поддержание температуры воздуха в кабине в течение всего полета.
Поддержание заданного температурного режима в приборном отсеке и стабильной температуры хладоагента осуществлялось с помощью радиационного теплообменника и системы жалюзи.
Тепло из герметичного приборного отсека, заполненного газом, отводилось непосредственно на радиационный теплообменник, расположенный на корпусе приборного отсека.
Питание и водоснабжение животных
Питание и водоснабжение подопытных животных в длительном полете на искусственном спутнике Земли представляет некоторые трудности, связанные главным образом с условиями невесомости.
При этом исключается возможность выдачи собаке воды в открытом сосуде, так как жидкость может быть легко унесена и окажется недоступной для животных.
Твердая пища, предназначенная для питания в условиях невесомости, не должна крошиться и разламываться на куски.
Простым и эффектным методом преодоления перечисленных трудностей является применение вязкой, желеобразной смеси, содержащей необходимые питательные вещества в достаточном количестве и одновременно требуемое количество воды.
Этот метод комбинированного питания животных был впервые использован для обеспечения биологического эксперимента на втором искусственном спутнике Земли с собакой Лайкой.
На основании расчетов и многочисленных экспериметов была разработана следующая рецептура комбинированной питательной смеси, соответствующая энерготратам собак весом до 7 килограммов, находящихся длительное время в ограниченном объеме, и обеспечивающая суточную потребность животного в воде при условии поддержания температуры воздуха в пределах 15-25° С
Наименование продуктов
Количество в г
Белки
Жиры
Углеводы
Калорийность в к/кал
1.
Мясо (ниже средней упитанности)
80
15,89
2,74
-
90.6
2.
Жир комбинированный
30
-
28,36
-
263,7
3.
Геркулесовая крупа
10
0,91
0,6
6,1
34,3
4.
Агар-агар
2
0,06
-
1,8
7,6
5.
Вода
188
-
-
-
-
6.
Колбаса
20
3,84
4,5
-
57.6
7.
Витамины С, Р, А, В1, В2, РР, B6
менее 1 г
Итого
331
20,7
36,2
7,9
453,8
Такая питательная смесь имеет студнеобразную консистенцию, обладает достаточным сцеплением со стенками кормушки и не выпадает из последней при переворачивании в условиях невесомости.
Для выдачи подопытным животным суточных порций пищевой смеси был сконструирован автомат кормления. Специальное устройство открывало крышку кормушки, обеспечивая доступ собаки к пище.
Для предохранения пищевой смеси от порчи она подвергалась стерилизации в автоклаве при температуре 115° С. Это обеспечивало ее надежное консервирование.
При испытаниях системы питания животных в наземных экспериментах было установлено, что собаки, длительное время питающиеся комбинированной смесью из автомата кормления, не теряли в весе и не испытывали жажды.
Необходимо отметить, однако, что применение комбинированного питания потребовало длительной и систематической тренировки животных по специальной программе в условиях, приближенных к условиям полета на космическом корабле.
