Научно-исследовательское и опытно-конструкторское отделение систем жизнеобеспечения пилотируемых космических комплексов ( №10 )

Исследование технологий и разработка комплексов регенерационных систем жизнеобеспечения экипажей орбитальных станций, космических кораблей и планетных баз на основе физико-химических и биологических процессов.
Исследование и разработка систем обеспечения газового состава для глубоководных аппаратов и водолазных комплексов.
Исследование и разработка установок глубокой очистки газов, включая инертные газы.
Исследование и разработка систем обеспечения газового состава и водообеспечения для шахт и подземных сооружений.
Исследование и разработка эколого-технических систем различного назначения на основе физико-химических и биологических процессов для различных областей народного хозяйства.
Проведение работ в рамках конверсионных программ.

Первый комплекс регенерационных систем жизнеобеспечения был разработан, изготовлен и поставлен в Институт медико-биологических проблем, где в декабре 1967 г. были начаты и 05 ноября 1968 г. впервые в мире успешно завершены годовые с участием трёх испытателей медико-технические испытания комплекса. Результаты испытаний комплекса доказали возможность применения систем физико-химической регенерации воды, кислорода и воздуха из продуктов метаболизма в условиях длительной изоляции человека.

Создание штатных регенерационных систем жизнеобеспечения для длительно функционирующих пилотируемых станций «Алмаз» и «Салют» началось в 1968-1970г. г.

В 1974 г. Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР НИИхиммаш был определен головной организацией страны по созданию длительно-действующих систем жизнеобеспечения экипажей пилотируемых космических кораблей и станций, основанных на физико-химических и биотехнических методах регенерации среды обитания человека.

В последующие годы разработан ряд систем регенерации воды, кислорода и воздуха, которые успешно функционировали на орбитальных станциях «Салют», «Мир», на многоразовом корабле «Буран» и в настоящее время – на Российском Сегменте Международной космической станции.

Изготовление систем осуществлялось Экспериментальным заводом химического машиностроения (до 1975 г. ), Щелковским опытным заводом НИИхиммаш (в 1975-2004 г. г. ) и Опытным производством СОКБ.

Разработаны способы реализации процессов химической технологии в условиях невесомости и принципиально новые конструкции аппаратов, арматуры и машинного оборудования, исследования и проверка эффективности которых были проведены в условиях кратковременной невесомости совместно с ЛИИ им. Громова М. М. на самолетах ТУ-104А, в условиях длительной невесомости — совместно с ОКБ-1 (в последующем РКК «Энергия») на искусственном спутнике Земли «Космос 382».

Впервые в мире создан комплекс регенерационных систем жизнеобеспечения (КРСЖО) включающий систему регенерации питьевой воды из конденсата атмосферной влаги, систему регенерации санитарно-гигиенической воды, средства приёма и консервации урины, систему регенерации воды из урины, систему генерации кислорода электролизом воды, комплект фильтров удаления из атмосферы вредных микропримесей, систему концентрирования диоксида углерода, систему утилизации диоксида углерода.

Эксплуатация подобного комплекса на станции «Мир» на протяжении 12 лет пилотируемого полета уменьшила массу доставляемых грузов на 60 тонн, что дало экономический эффект при эксплуатации $30 млн. в год.

Системы комплекса постоянно модернизируются и дополняются новыми средствами санитарно-гигиенического обеспечения экипажей Российского сегмента МКС.

В 2007-2011 г. г. СОКБ участвует в научной программе Международного медико-технического наземного эксперимента, имитирующего программу полета на Марс (проект «МАРС-500»).

С 2012 г. сотрудники отделения занимается разработкой систем жизнеобеспечения для международной космической станции: системы переработки диоксида углерода (СПДУ) и системы регенерации воды из урины (СРВ-У-РС).

В 2019 г. завершена разработка системы регенерации воды для научно-энергетического модуля СРВ-К2М НЭМ.

В 2015-2019 г. г. осуществлена разработка установок для сепарации газожидкостных смесей в условиях невесомости: установки сепарации (УС), основанной на статическом разделении двух фаз, и НС-КВ.

Для пилотируемого корабля «Федерация» было разработано и изготовлено несколько опытных образцов системы приема и консервации урины СПК-УМ1 и блока раздачи и подогрева воды корабельного БРП-К.

В 2019-2022 г. осуществлена разработка и изготовление опытных образцов модернизированной компактной системы приема и консервации урины СПК-УМ2. С 2023 г. предусмотрено начало летных испытаний и поэтапное внедрение блоков в штатную систему.

С 2020 г. ведется опытно-конструкторская разработка мембранного вакуумного насоса системы «Воздух». Запланировано изготовление летных образцов и проведение летных испытаний.

Оригинальность разработанных методов регенерации веществ, способов организации химико-технологических, тепло-, массообменных и гидродинамических процессов в условиях невесомости, конструктивных решений аппаратуры и машинного оборудования защищена более чем 180 свидетельствами на изобретения и патентами.

За создание регенерационных систем жизнеобеспечения 25 сотрудников отделения награждены орденами и медалями, 20 сотрудникам присуждена ученая степень кандидата технических наук, трем — степень доктора технических наук, трём присуждена премия Правительства РФ.

Проведение проектно-конструкторских работ по созданию сложных технических систем и специального оборудования.
Проведение исследовательских работ по разработке новых технологических процессов и аппаратного оформления для переработки продуктов метаболизма человека в исходные компоненты среды обитания:

— технологии и конструктивное оформление электрохимических систем и аппаратов:

— кондиционирования и очистки питьевой воды;

— концентрирования диоксида углерода;

— электролиза воды;

— технологии и конструктивное оформление систем и аппаратов для очистки воды и воздуха от микропримесей на основе абсорбционных, адсорбционных, адсорбционно-каталитических и фотокаталитических процессов;

— технологии и конструктивное оформление систем, утилизации диоксида углерода, влагосодержащих и твердых отходов;

— технологии и конструктивное оформление систем для получения сверхчистого кислорода при обеспечении внекорабельной деятельности;

— аппаратное оформление оборудования для реализации биологических процессов в витаминных оранжереях, биофильтрах очистки воздуха от микропримесей и при минерализации и утилизации тупиковых продуктов жизнедеятельности.

Проведение экспертизы проектно-конструкторских решений в области систем жизнеобеспечения и эколого-технических систем различного назначения.
Проведение испытаний специального технического оборудования в термобарокамерах и стенде вакуумных испытаний.
Создание систем мониторинга и автоматического управления технологическими процессами.
Разработка прикладного программного обеспечения для синтеза структуры и анализа функционирования на основе имитационного моделирования регенерационных систем жизнеобеспечения различного назначения.
Создание тренажеров для обучения членов экипажей проведению эксплуатации регенерационных систем жизнеобеспечения.