飞行器环境与生命保障工 程专业毕业答辩课件.pptxVIP

飞行器环境与生命保障工程专业毕业答辩尊敬的各位评委、老师，下面我将进行飞行器环境与生命保障工程专业的毕业答辩。本报告将系统介绍我的研究成果、专业知识体系以及未来发展规划。作者：

答辩背景介绍战略意义支撑国家航天事业发展发展现状正处于快速发展阶段技术领域环控、再生、防护等飞行器环境与生命保障工程是航天强国的核心能力。该领域正快速发展，跨越多个技术前沿。国际竞争日益激烈，中国正迎头赶上。

专业基础知识概览生命保障系统维持生命必需的环境参数控制环境控制系统温度、湿度、压力调节空气质量管理氧气供应与二氧化碳去除水资源循环水净化与再生利用该专业涵盖生命保障系统设计、环境控制和资源再生技术。需要机械、电子、化学等多学科知识。系统集成是关键能力要求。

飞行器环境挑战极端温度太空中温差可达300°C以上，需要精确的温度控制系统辐射危害宇宙辐射对人体和设备构成严重威胁，需特殊防护措施真空环境舱外真空环境要求严格的气密性设计和压力控制微重力影响微重力条件改变流体行为、人体生理，需特殊工程解决方案飞行器面临极端环境挑战。人体无法直接适应这些条件。生命保障系统必须创造适宜人类生存的微环境。

大气压力控制技术压力感知高精度传感器监测控制算法智能调节控制系统执行机构精密阀门与泵系统压力平衡多舱段压力协调压力控制是生命保障的基础。标准舱内压力维持在101.3kPa左右。过高过低压力都会危及人员安全。多重冗余设计确保系统可靠性。

温度调节系统热负荷计算精确评估舱内设备与人员产热热交换网络设计优化冷板与热管布局主动冷却循环液体冷却回路与空气循环系统被动热控技术多层隔热、相变材料应用温控系统需平衡产热与散热。主动系统包括液冷回路和空气循环。被动系统包括隔热层和辐射器。温度控制精度可达±1°C。

空气净化与再生机械过滤去除颗粒物和微生物CO?吸附沸石分子筛或胺基吸附剂氧气生成水电解或化学氧发生器微量气体控制催化氧化或活性炭吸附空气系统维持氧气浓度在19-23%。CO?浓度控制在0.5%以下。水电解技术是长期任务的首选氧气来源。

水资源管理废水收集尿液、冷凝水与洗涤水收集系统多级过滤膜过滤与活性炭吸附蒸馏处理真空蒸馏与冷凝回收水质监测实时检测与消毒处理封闭环境水循环系统回收率可达95%。国际空间站每人每天需水约2L。微重力条件下水管理需特殊设计以控制液滴。

辐射防护技术辐射种类空间辐射主要包括：太阳粒子事件银河宇宙射线地球辐射带防护策略综合防护措施：物理屏蔽轨道优化任务规划个人防护防护材料先进材料应用：聚乙烯复合材料含氢量高的材料多层复合结构辐射是长期太空任务主要风险。宇航员年剂量限值为500mSv。关键位置需增强防护层厚度。材料选择至关重要。

生命支持系统可靠性任务成功生命保障系统整体可靠性系统冗余关键系统多重备份全面测试严格验证与失效模式分析维护策略预防性维护与故障隔离系统可靠性是首要设计目标。关键子系统采用三重冗余设计。故障检测与隔离能力必不可少。应急系统可支持72小时以上。

人因工程设计人因设计确保宇航员身心健康。舱内空间布局考虑人体工程学原理。控制界面遵循直觉化设计。色彩和照明系统减轻心理压力。

研究方法论问题定义明确研究目标与边界条件理论分析数学模型与计算机仿真实验验证地面试验与模拟环境测试数据分析统计方法与结果验证研究采用理论与实验相结合的方法。计算机仿真用于初步设计验证。地面试验模拟关键环境条件。数据分析严格遵循科学流程。

个人研究项目介绍研究背景长期太空任务对闭环生命保障系统的需求日益迫切研究目标提高氧气再生系统效率并降低能耗技术创新点新型催化材料与优化的电解控制算法本研究聚焦水电解氧气再生系统。目标是提高系统能效20%以上。项目结合新材料与智能控制技术。成果可直接应用于未来空间站。

研究methodology文献调研全面分析现有技术瓶颈系统设计创新材料与控制方案设计3原型开发实验装置搭建与测试4验证评估全面性能测试与数据分析研究遵循严谨的科学方法。基于广泛的文献调研确定技术路线。采用参数优化设计方法。通过迭代测试验证理论假设。

实验方案设计实验装置改进型水电解测试平台控制变量温度、压力、电流密度、电解液浓度测量参数氧气产率、能耗效率、系统稳定性样本数量3种催化剂×4种电解条件×5次重复数据采集实时监测系统，采样频率10Hz实验平台模拟微重力流体行为。测试包括稳态工况和动态响应两部分。采用正交试验设计提高效率。数据分析使用自动化处理系统。

核心技术创新新型催化材料纳米结构改性电极，提高活性面积50%智能控制算法自适应控制策略，动态优化电解效率微重力流体管理特殊设计气液分离结构，解决气泡问题三项核心技术整合形成协同效应。催化材料降低反应活化能。控制算法适应工况变化。流体管理确保微重力环境可靠运行。

实验数据分析能量效率(%)氧气纯度(%)系统稳定性评