alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2021.09.147-159alternative-2111Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ, ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯENVIRONMENTAL ASPECTS OF ENERGY, ENERGY AND ECOLOGYСистемы жизнеобеспечения пилотируемых космических кораблей и судов гражданской авиации, методика оценки дисперсного состава перекисных соединений щелочных металловLife support systems for manned space ships and civil aviation vessels, disperse assessment method composition of alkaline metals peroxide compoundsЗахаровИ. В.ZakharovI. V.

Захаров Инокентий Викторович, Начальник отдела систем жизнеобеспечения

тел.: +7(926)7076629

д. 35, стр. 5, ул. Большая Татарская, г. Москва, 115184, Россия

Inokenty Zakharov, Head of Oxygen and Fire System Department

tel.: +7 (926) 7076629

35, building 5, st. Bolshaya Tatarskaya, Moscow, 115184, Russia

inokentyz@yandex.ruФерапонтоваЛ. Л.FerapontovaL. L.

Людмила Леонидовна Ферапонтова, к. т. н., старший научный сотрудник лаб. № 1 Отдела химии и новых химических технологий

тел.: +7 (4752) 56-06-80

д. 19, Моршанское шоссе, г. Тамбов, 392680, Россия

Lyudmila Ferapontova, Ph.D. in Engineering, Leading Researcher at Laboratory no. 1 of Departament of Che-mistry and New Chemical Technologies

tel.: +7 (4752) 56-06-80

19, Morshanskoe highway, Tambov, 392680, Russia

ferapontova2005@yandex.ruФерапонтовЮ. А.FerapontovYu. A.

Юрий Анатольевич Ферапонтов, к. т. н., начальник отдела химии и новых химических технологий

д. 19, Моршанское шоссе, г. Тамбов, 392680, Россия

Yuri Ferapontov, Ph.D. in Engineering, Head of Laboratory no. 1 of De-partament of Chemistry and New Chemical Technologies

19, Morshanskoe highway, Tambov, 392680, Russia

https://orcid.org/0000-0002-2912-6796ПутинС. Б.PutinS. B.

Сергей Путин, к.т.н., доктор экономических наук, лауреат Государственной премии РФ (2003 г.), лауреат премии Правительства РФ (2012 г.), Почетный химик РФ, директор по развитию

тел.: +7(910)7541060

SPIN-код: 6180-3749

Scopus Author ID: 55246875100

ул. Урожайная, д. 2, г. Тамбов, 392030, Россия

Sergei Putin, Ph.D. in Engineering, D.Sc. in Economic, laureate of the Russian Federation State Prize (2003), laureate of the Russian Federation Government Prize (2012), Honorary Chemist of the Russian Fed-eration, Development Director

tel.: +7 (910) 7541060

2D, st. Urozhainaya, Tambov, Russia, 392030

putins@mail.ruАО «Технодинамика»Россия"Technodinamika" JSCRussian FederationАО Корпорация «Росхимзащита»Россия"Corporation "Roskhimzashchita" JSCRussian FederationООО «Второе Дыхание»Россия"Second Breath" LLCRussian Federation202102042022025-27147159Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20222022Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2111

Для расчета параметров систем жизнеобеспечения человека, пилотируемых летательных аппаратов, предложена методика определения дисперсного состава композитных смесей перекисных соединений щелочных металлов, основанный на инерционной сепарации частиц. Установлена связь дисперсного состава композитных смесей перекисных соединений щелочных металлов на основе надпероксида калия, полученных из пероксида водорода и гидроксида калия в реакторе распылительного типа с химическим составом, варьировать который можно в ходе синтеза. На основании проведенной расчетной оценки было предложено использование в качестве фильтра в системах жизнеобеспечения щелочестойкой стеклобумаги БмД-К из супертонкого штапельного волокна. Эффективность предложенной на основании проведенных по оригинальной методике расчетов системы фильтрации щелочных аэрозолей дымозащитного капюшона кислородной системы авиалайнеров МС 21 и SSJ NEW составила 99,4%. В процессе исследований было экспериментально выявлено, что основную массу задержанной пыли составляют частицы размером 10 ÷ 40 мкм и их конгломераты, средний размер которых составляет 50 ÷ 70 мкм, что полностью соответствует расчетным параметрам, полученным с использованием предложенной методики.

To calculate the parameters of human life support systems for manned aircraft, a method is proposed for determining the disperse composition of peroxide compounds of alkali metals and their mixtures, based on inertial separation of particles. A relationship has been established between the dispersed composition of composite mixtures of alkali metal peroxide compounds based on potassium superoxide, obtained from hydrogen peroxide and potassium hydroxide in a spray reactor with a chemical composition that can be varied during synthesis. On the basis of the calculated estimate, it was proposed to use an alkali-resistant BMD-K glass fiber made of super-thin staple fiber as a filter in life support systems. The efficiency of the filtration system of alkaline aerosols of the smoke-protective hood of the oxy-gen system of the MC 21 and SSJ NEW airliners, proposed on the basis of the calculations carried out according to the original method, was 99.4%. During the research, it was experimentally revealed that the main mass of the retained dust is made up of particles with a size of 10 ÷ 40 μm and their conglomerates, the average size of which is 50 ÷ 70 μm, which fully corresponds to the calculated parameters obtained using the proposed method.

системы жизнеобеспечения человекакислородные системыфильтрациящелочные аэрозолипилотируемые летательные аппаратырегенеративные продуктыперекисные соединения щелочных металловдисперсный составинерционная сепарациядымозащитный капюшонhuman life support systemsoxygen systemsfiltration systemsalkaline aerosolsmanned aircraftregenerative productsalkali metal peroxide compoundsdispersed compositioninertial separationsmoke protection hoodReferencesРакетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королева в первом десятилетии ХХ1 века. – М.: РКК «Энергия», 2011. – 832 с.Raketno-kosmicheskaya korporatsiya «EhnergiYA» imeni S.P. Koroleva v pervom desyatiletii KHKH1 veka. – M.: RKK «EhnergiYA», 2011. – 832 s.Иванов, Д.И. Системы жизнеобеспечения человека при высотных и космических полетах / Д.И. Иванов, А.И. Хромушкин. – М.: Машиностроение, 1968. – С. 61.Ivanov, D.I. Sistemy zhizneobespecheniya cheloveka pri vysotnykh i kosmicheskikh poletakh / D.I. Ivanov, A.I. Khromushkin. – M.: Mashinostroenie, 1968. – S. 61.Воронин, Г.И. Жизнеобеспечение экипажей космических кораблей / Г.И. Воронин, А.И. Поливода. – М. Машиностроение. – 1967. – 236 с.Voronin, G.I. Zhizneobespechenie ehkipazhei kosmicheskikh korablei / G.I. Voronin, A.I. Polivoda. – M. Mashinostroenie. – 1967. – 236 s.Аврущенко А.Е., А.Ф. Новиков, В.И. Френкель. Системы электрохимической регенерации воздуха атомных подводных лодок. – Издательство «Русская история», Москва. 2002. – 431 с.Avrushchenko A.E., A.F. Novikov, V.I. Frenkel'. Sistemy ehlektrokhimicheskoi regeneratsii vozdukha atomnykh podvodnykh lodok. – Izdatel'stvo «Russkaya istoriYA», Moskva. 2002. – 431 s.Presti, J. Superoxide life support system for submersibles / J. Presti, H. Wallman, A. Petroctlli // Undersea Technol. –1967. – Vol. 8. – P. 20.Presti, J. Superoxide life support system for submersibles / J. Presti, H. Wallman, A. Petroctlli // Undersea Technol. –1967. – Vol. 8. – P. 20.Petroctlli, A. Some notes on the use of superoxides in regenerative air system / A. Petroctlli, A. Capolesto // Aerospase Med. –1964. – Vol. 31. – P. 440.Petroctlli, A. Some notes on the use of superoxides in regenerative air system / A. Petroctlli, A. Capolesto // Aerospase Med. –1964. – Vol. 31. – P. 440.Вольнов И. И. Перекисные соединения щелочных металлов. - М.: Наука. -1980. 161 с.Vol'nov I. I. Perekisnye soedineniya shchelochnykh metallov. - M.: Nauka. -1980. 161 s.Ю. А. Ферапонтов, М. А. Ульянова, С. Б. Путин и др. Регенеративные продукты нового поколения: технология и аппаратурное оформление. -М.: Машиностроение - 1, 2007. 156 с.YU. A. Ferapontov, M. A. Ul'yanova, S. B. Putin i dr. Regenerativnye produkty novogo pokoleniya: tekhnologiya i apparaturnoe oformlenie. -M.: Mashinostroenie - 1, 2007. 156 s.Патент РФ № 2516017 МПК A62B7/08, A62B11/00. 2014. Система регенерации воздуха. / Ферапонтов Ю.А., Копытов Ю.Ф., Путин С. Б.Patent RF № 2516017 MPK A62B7/08, A62B11/00. 2014. Sistema regeneratsii vozdukha. / Ferapontov YU.A., Kopytov YU.F., Putin S. B.Meyer M., Markowitz M. Handling and UST of the Alkali Mttals. // Ind. Engng. Chem. 1964. V. 3. P. 321.Meyer M., Markowitz M. Handling and UST of the Alkali Mttals. // Ind. Engng. Chem. 1964. V. 3. P. 321.Yu. A. Ferapontov, M. A. Ulyanova, T. V. Sazhneva. Parameters of Li2O2• H2O Crystallization from the LiOH – H2O2 – H2O Ternary System. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2008. Vol. 53. No. 10. P. 1635 – 1640.Yu. A. Ferapontov, M. A. Ulyanova, T. V. Sazhneva. Parameters of Li2O2• H2O Crystallization from the LiOH – H2O2 – H2O Ternary System. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2008. Vol. 53. No. 10. P. 1635 – 1640.Brewer L. Properties of alkali metal superoxides.// Chem. Rev. 1953. V. 52. N 1. P. 6.Brewer L. Properties of alkali metal superoxides.// Chem. Rev. 1953. V. 52. N 1. P. 6.Вольнов И. И. Перекиси, надперекиси и озониды щелочных и щелочноземельных металлов. М.: Наука, 1964. 121 c.Vol'nov I. I. Perekisi, nadperekisi i ozo-nidy shchelochnykh i shchelochnozemel'nykh metallov. M.: Nauka, 1964. 121 c.Thompson J.K., Kleinberg J. // Determination of superoxid oxygen. J. Am. Chem. Soc. 1954. V. 76. P. 3279.Thompson J.K., Kleinberg J. // Determination of superoxid oxygen. J. Am. Chem. Soc. 1954. V. 76. P. 3279.Вольнов И. И. Перекисные соединения щелочноземельных металлов. М.: Наука, 1983. 135 c.Vol'nov I. I. Perekisnye soedineniya shchelochnozemel'nykh metallov. M.: Nauka, 1983. 135 c.Ю. А. Ферапонтов, М. А. Ульянова, Т. В. Сажнева. Условия кристаллизации Li2O2∙H2O в тройной системе LiOH – H2O2 – H2O. / ЖНХ. 2008. Т. 53. Вып. 10, С. 1749 - 1754.YU. A. Ferapontov, M. A. Ul'yanova, T. V. Sazhneva. Usloviya kristallizatsii Li2O2∙H2O v troinoi sisteme LiOH – H2O2 – H2O. / ZHNKH. 2008. T. 53. Vyp. 10, S. 1749 - 1754.Ферапонтов Ю.А. Разработка новой технологии получения супероксида калия. Автореф. дис. канд. техн. наук. – Санкт-Петербург. 2002. 19 с.Ferapontov YU.A. Razrabotka novoi tekhnolo-gii polucheniya superoksida kaliya. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk. – Sankt-Peterburg. 2002. 19 s.Ю. А. Ферапонтов, Д. В. Жданов, М. А. Ульянова и др. К вопросу о выборе стабилизатора взаимодействия щелочи и пероксида водорода при синтезе супероксида калия. // ЖПХ. 2003. Т. 76. Вып. 11. С. 1909 – 1910.YU. A. Ferapontov, D. V. Zhdanov, M. A. Ul'yanova i dr. K voprosu o vybore stabilizatora vzaimodeistviya shchelochi i peroksida vodoroda pri sinteze superoksida kaliya. // ZHPKH. 2003. T. 76. Vyp. 11. S. 1909 – 1910.Д. В. Жданов, Ю. А. Ферапонтов, М. А. Ульянова. Исследование кинетики процесса получения супероксида калия из щелочного раствора пероксида водорода. // ЖПХ. 2005. Т. 78. Вып. 2. С. 191 – 194.D. V. Zhdanov, YU. A. Ferapontov, M. A. Ul'yanova. Issledovanie kinetiki protsessa polucheniya superoksida kaliya iz shchelochnogo rastvora peroksida vodoroda. // ZHPKH. 2005. T. 78. Vyp. 2. S. 191 – 194.Патент РФ № 2325205. МПК А62 Д 9/00. 2008. Способ получения продукта для регенерации воздуха./Ферапонтов Ю. А., Жданов Д. В., Ульянова М. А., Путин С.Б.Patent RF № 2325205. MPK A62 D 9/00. 2008. Sposob polucheniya produkta dlya regeneratsii vozdukha./Ferapontov YU. A., Zhdanov D. V., Ul'yanova M. A., Putin S.B.Ферапонтов Ю. А., Ульянова М. А., Путин С. Б. Выбор оптимальных условий получения надпероксида калия из пероксида водорода и гидроксида калия в реакторе распылительного типа. // Химическая технология. 2008. Т. 9. № 8. С. 357 – 364.Ferapontov YU. A., Ul'yanova M. A., Putin S. B. Vybor optimal'nykh uslovii polucheniya nadperoksida kaliya iz peroksida vodoroda i gidroksida kaliya v reaktore raspylitel'nogo tipa. // Khimicheskaya tekhnologiya. 2008. T. 9. № 8. S. 357 – 364.Ю. А. Ферапонтов, Д. В. Жданов, М. А. Ульянова. Изучение физико – химических свойств растворов КОН – Н2О2 – Н2О. // ЖПХ. -2007. -Т. 80, - Вып. 7, -С. 1076 – 1078.YU. A. Ferapontov, D. V. Zhdanov, M. A. Ul'yanova. Izuchenie fiziko – khimicheskikh svoistv rastvorov KON – N2O2 – N2O. // ZHPKH. -2007. -T. 80, - Vyp. 7, -S. 1076 – 1078.Ю. А. Ферапонтов, С. Б. Путин, Д. В. Жданов. Математическое моделирование процесса получения надпероксида калия в реакторе распылительного типа. // Химическая технология. -2009. Т. 10. № 10. С. 613 – 623.YU. A. Ferapontov, S. B. Putin, D. V. Zhdanov. Matematicheskoe modelirovanie protsessa polucheniya nadperoksida kaliya v reaktore raspylitel'nogo tipa. // Khimicheskaya tekhnologiya. -2009. T. 10. № 10. S. 613 – 623.Патент РФ № 2510875 МПК А62 Д 9/00. 2014. Способ получения продукта для регенерации воздуха. / Ферапонтов Ю.А., Шкитин В.Е., Сажнева Т. В., Путин С. Б.Patent RF № 2510875 MPK A62 D 9/00. 2014. Sposob polucheniya produkta dlya regeneratsii vozdukha. / Ferapontov YU.A., Shkitin V.E., Sazhneva T. V., Putin S. B.Технология катализаторов. / Под ред. Мухленова И. П., - Л.: Химия. 1979. 310 с.Tekhnologiya katalizatorov. / Pod red. Mukhlenova I. P., - L.: Khimiya. 1979. 310 s.Кулагин Л.В., Морошкин М.Я. Форсунки для распыливания тяжелых топлив. -М.: Машиностроение, 1973, 200 с.Kulagin L.V., Moroshkin M.YA. Forsunki dlya raspylivaniya tyazhelykh topliv. -M.: Mashinostroenie, 1973, 200 s.Д. Кокс, Д. Хинкли. Теоретическая статистика. - М.: Мир, 1978, 560 с.D. Koks, D. Khinkli. Teoreticheskaya statisti-ka. - M.: Mir, 1978, 560 s.Ферапонтова Л.Л., Ферапонтов Ю.А., Путин С.Б., Захаров И.В. Возврат в производственный цикл мелкодисперсной пыли соединений лития и использование полученных продуктов в системах жизнеобеспечения // Вестник МАНЭБ. 2020. Т. 25. № 4. С. 5-14.Ferapontova L.L., Ferapontov YU.A., Putin S.B., Zakharov I.V. Vozvrat v proizvodstvennyi tsikl melkodispersnoi pyli soedinenii litiya i ispol'zovanie poluchennykh produktov v sistemakh zhizneobespecheniya // Vestnik MANEHB. 2020. T. 25. № 4. S. 5-14.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.