Domanda:
Cosa significa "doppia pressione del vuoto" nel test della tuta spaziale?
uhoh
2017-08-23 17:05:39 UTC
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C'era una notizia della nuova tuta spaziale SpaceX su Reddit e ora una menzione su Elon Musk's Instagram dove dice:

Prima foto della tuta spaziale SpaceX. Altri giorni a seguire. Vale la pena notare che questo funziona davvero (non un mockup). Già testato per raddoppiare il vuoto. È stato incredibilmente difficile bilanciare estetica e funzionalità. Facile da fare separatamente.

Domanda: cosa significa "pressione del doppio vuoto" nei test delle tute spaziali? Come si fa a testare una tuta spaziale per raddoppiare la pressione del vuoto?

sotto: Dall'articolo dell'8 settembre 2017 di The Verge Elon Musk condivide un'altra foto di SpaceX future tute spaziali; Questa volta a tutto corpo . Credito: SpaceX / Elon Musk, originale post Instagram.

Le tute che SpaceX ha progettato sono tute pressurizzate, pensate per essere indossate dagli astronauti mentre cavalcano all'interno della Crew Dragon . Sono principalmente necessari in caso di emergenza durante il volo; se la navicella si depressurizza improvvisamente, le tute manterranno in vita gli astronauti finché non potranno mettersi in salvo.

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sotto: Dal post reddit dell'anno scorso le tute SpaceX sembrano provenire direttamente da un film di fantascienza, appaiono simili all'immagine nel post instagram di Musk.

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Mi mancano i collegamenti con il sistema di supporto vitale della nave spaziale.
@Uwe l'immagine la domanda è una vecchia e non ufficiale "fuga di notizie" di più di un anno e molto probabilmente mostra un mock-up. Il nuovo è su Instagram.
La linea dopo la pressione è quella che mi confonde. Ciò sembra implicare che qualcuno a un certo punto abbia considerato di renderlo meno funzionale per motivi estetici.
Il negozio @not ha acquistato sporco In caso di emergenza, una tuta spaziale è un dispositivo di supporto vitale, la funzionalità dovrebbe avere la massima priorità nel processo di progettazione.
@jkavalik La nuova immagine su Instagram non mostra nemmeno i collegamenti al sistema di supporto vitale. Potrebbero trovarsi sotto il bordo inferiore dell'immagine.
Il primo pensiero è che è buono per raddoppiare la pressione di un vuoto. è. zero psi. Beh, non è affatto buono!
Solo per aggiungere a tutte le speculazioni non documentate, immagino che solo l'elmetto sia pressurizzato in questa tuta, proprio come lo shuttle astros indossava prima dell'incidente del Challenger. Indossavano tute da volo blu non pressurizzate e un casco pressurizzato. http://www.cbsnews.com/network/news/space/51L/rw_51lphotos/crew_flightdeck.jpg I semi di zucca arancioni sono arrivati ​​dopo l'incidente del Challenger.
La logica di tutti i LES è fornire un'atmosfera pulita da respirare in caso di cabina tossica (si pensi a post-incendio o rilascio tossico) fino a quando non può essere lavata o eliminata, E per fornire una protezione significativa dalla MDD in caso di eventi depressivi. Credo che i profili di pressione per entrambi i fornitori commerciali siano SBU, quindi non posso condividerli. LES e ACES per la navetta erano 3.5psia su richiesta. Quindi hanno fornito 3,5 sopra la temperatura ambiente, fino al vuoto, ma avrebbero pressurizzato solo se la pressione della cabina fosse diminuita. Gli abiti Soyuz Sokol hanno un profilo diverso ma le stesse truffe.
@organic marmo Non è corretto. Tutte le tute attualmente in fase di sviluppo o funzionamento sono completamente pressurizzate, a volume singolo. L'unica eccezione è la tuta a pressione parziale su cui il MIT sta lavorando da anni, che non è operativa.
Fonte @JPattarini?
I requisiti dello standard 3001 Volume 1 e 2 della NASA in marmo @organic sono pubblici. I requisiti del PCC sono stati presi da lì. Inoltre, questo è il mio lavoro.
@JPattarini grazie. Ci sono già molte b associate a questa domanda. E come sicuramente saprai da JSC "In God we trust, tutti gli altri portano dati".
Marmo @organic L'hai detto. Questo è il motivo per cui intervengo di tanto in tanto: di solito è quando vedo dati non validi che prendono piede. Come hai detto, ce n'è abbastanza.
Marmo @organic "Indossavano tute da volo blu non pressurizzate e un casco pressurizzato." Come potrebbero espirare in caso di depressurizzazione? Avrebbero alimentato aria pressurizzata ai loro caschi, ma il loro petto sarebbe sotto pressione.
@MikeH http: // www.astronautix.com / l / lehhelmet.html Non è stata una buona idea.
Cinque risposte:
Uwe
2017-08-23 19:36:41 UTC
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Una tuta spaziale potrebbe essere testata per raddoppiare la pressione di esercizio. Questo test può essere eseguito sotto vuoto o in aria. Per la stabilità della tuta è essenziale solo la differenza di pressione tra interno ed esterno.

Per consentire una flessibilità sufficiente, la differenza di pressione (dall'interno all'esterno) non deve essere maggiore di 0,2-0,4 bar. Respirare ossigeno puro nella tuta a una pressione così bassa è possibile e salutare per l'utente della tuta. Con una pressione interna più alta sarebbe difficile per l'astronauta piegare un ginocchio o un gomito.

Questa è una risposta carina, concisa ma completa e ha molto senso. Grazie!
Piegare il ginocchio? A Dany? ;)
Gli attuali modelli di abiti americani e sovietici sono 0,25-0,35 bar; sappiamo davvero che il design di SpaceX funziona con una pressione interna simile?
@RussellBorogove: Sarebbe strano se non lo facesse. Voglio dire, non contiene soluzioni rivoluzionarie come l'esoscheletro per ridurre la resistenza della tuta alla flessione (quindi minore è la pressione, meglio è) e 0,3 bar è un limite inferiore ragionevole in cui l'astronauta può operare senza impatto sulle prestazioni. La pressione può essere temporaneamente ridotta per consentire una maggiore flessibilità, ma non per molto tempo poiché ciò causa carenza di ossigeno. Quindi, sebbene i limiti operativi possano differire (ad esempio, la tuta potrebbe non avere la capacità di sfiato) la pressione nominale non dovrebbe.
L'aspetto della tuta - e sto parlando del corpo qui, non del casco - è abbastanza diverso da tutte le tute che ho visto prima che sono curioso di sapere se effettivamente * incorpori * una soluzione rivoluzionaria di qualche tipo, è quello che sto arrivando.
@RussellBorogove: Il limite inferiore della pressione della tuta è dato dalla fisiologia umana e il limite superiore dalla flessibilità della tuta sotto pressione. Non c'è molto campo per una maggiore pressione di esercizio per un nuovo design della tuta. Non sono visibili elementi per giunti a volume costante.
@RussellBorogove Immagino che solo il casco sia pressurizzato, come l'originale sistema di lancio e ingresso della navetta. http://www.cbsnews.com/network/news/space/51L/rw_51lphotos/crew_flightdeck.jpg
Marmo @Organic: quei caschi mostrati nella foto del lancio della navetta sono pressurizzati solo da una pressione molto piccola. La differenza di pressione tra il casco e il corpo dell'astronauta dovrebbe essere inferiore a circa 0,03 bar. Un tale sistema sarebbe utile se la pressione all'interno della capsula fosse normale, ma in essa c'è troppo poco ossigeno o troppo fumo. Ma se la capsula perde pressione al di sotto di 0,2 bar, un casco pressurizzato con solo ossigeno puro non salverebbe gli astronauti.
@Uwe Ho deselezionato accettare qui anche se è votato in alto e ho la sensazione che sia giusto, e terrò d'occhio la situazione. Finché esiste una semplice valvola limitatrice di pressione [come descritto in questa risposta] (https://space.stackexchange.com/a/22795/12102) non è concepibile la necessità di un test di sovrapressione a 2 bar. Tuttavia, non è necessario accoppiare un limite di sovrapressione per adattarsi alla flessibilità. A nessuno dispiacerebbe essere un * pallone rigido * per pochi secondi se ciò significa non essere un * palloncino scoppiato *. Quindi vediamo dove va a finire e aspettiamo ulteriori dati.
ProPuke
2017-08-23 19:14:31 UTC
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La pressione qui si riferisce a una misura relativa, non assoluta, in quanto confrontiamo le cose (dentro e fuori). "Pressione del vuoto" qui si riferisce alla pressione generata dall'avere un vuoto su un lato e 1 atmosfera di pressione sull'altro.

Questa tuta è stata testata per raddoppiarla, il che significa che la sua pressione interna è aumentata a 2 atmosfere, in modo da applicare il doppio della pressione. Così è stato testato a doppia pressione di vuoto.

Una tuta spaziale con 1 o anche 2 bar di pressione all'interno e aspirapolvere all'esterno sarebbe inutile, non puoi chiudere le mani o piegare un ginocchio o un gomito contro quella differenza di pressione. Pensa alla pressione all'interno di un pneumatico per auto. Per consentire una flessibilità sufficiente, la differenza di pressione non deve essere maggiore di 0,2-0,3 bar.
@ProPuke Hai un riferimento per sostenere la tua affermazione che la tuta è pressurizzata a 1 atm?
Sono sicuro che la tuta non è progettata per funzionare a 1 atm, ma se si sostituisce "atmosfera di pressione" con "pressione di esercizio" sopra, la risposta sarebbe corretta, no? Penso che dia almeno l'intuizione giusta e non meriti voti negativi.
@Bear non è solo una piccola imprecisione. La pressione è una questione fondamentale nella progettazione e nell'uso della tuta spaziale. Le risposte sbagliate vengono votate, ecco come funziona SE. Se vengono modificati in modo che non abbiano più torto, si apre un'opportunità per invertire il voto negativo. Questo incoraggia la persona che scrive la risposta sbagliata a risolvere il problema. Altri lettori smettono di usare i voti su e giù per giudicare l'accuratezza del post, quindi votare una risposta sbagliata * inganna i futuri lettori * e vanifica l'intero scopo del voto. SE parla di buone risposte e i voti aiutano a mostrare se una risposta è buona o meno.
@Uwe Mentre 2 atmosfere di pressione sarebbero una tuta inutilmente rigida, stiamo parlando di un test. Alcuni test esercitano una singola proprietà a grandi estremi oltre il normale funzionamento, senza tener conto di altri parametri operativi. Quindi non credo si possa presumere che la praticità operativa della pressione ne precluda l'utilizzo come test incentrato sulla durabilità. Potresti testare a pressioni estreme come salvaguardia.
@AaronLS non abbiamo alcuna indicazione che la tuta sia stata testata con una pressione di 2 bar. "Già testato per raddoppiare il vuoto" non è una specifica precisa. Il vuoto in una camera di prova per tute potrebbe essere inferiore a 1 mbar fino a 1 µbar, ma il valore esatto non è importante. La differenza di pressione tra l'interno e l'esterno della tuta è molto importante.
@Uwe E non abbiamo alcuna indicazione che non lo fosse.
@Uwe E sono d'accordo che "la 'doppia pressione del vuoto' non è una specifica precisa". Questo è essenzialmente il mio punto. Non possiamo presumere che i parametri di test utilizzino limiti operativi pratici, come affermato dal tuo primo commento. Né possiamo davvero assumere nient'altro.
Non sono sicuro del motivo per cui questo ha voti negativi. Come hanno notato un paio di poster, "test" è molto diverso da "uso" e "doppio vuoto" è abbastanza comunemente usato per indicare il differenziale tra vuoto e 2ATM. È uno standard facile da capire.
L'ho svalutato perché non ci sono prove che la risposta, che cita numeri di pressione specifici, non sia completamente inventata. O tirato fuori dal nulla, per così dire. Sarei felice di votare a favore se venisse fornito un riferimento.
@RoryAlsop lo "spazio" in "tuta spaziale" è un indizio che il contesto non è terrestre, quindi il concetto di atmosfera a livello del mare 1 non si applicherebbe. La più rapida delle ricerche di "pressione della tuta spaziale" [all'interno di questo sito] (https://space.stackexchange.com/q/13331/12102) o di Internet https://i.stack.imgur.com/ImB4i. jpg mostra che è dell'ordine di 3-6 psi. Il meccanismo per affrontare le risposte sbagliate in SE è di votare e commentare, e sono abbastanza sicuro che tu capisca abbastanza bene questo concetto.
Questo è il motivo per cui l'ho votato felicemente in quanto è una buona risposta. Musk è molto bravo a rendere le cose accessibili al pubblico - leggilo di nuovo con questo in mente. 1ATM si applica quando gli si fa capire. E per favore astieniti da inutili scherzi - ricorda la regola "sii gentile".
@RoryAlsop incoraggiare gli altri utenti a votare risposte errate non è piacevole per i futuri lettori, non importa quanto educatamente sia fatto. Sto sottolineando che sei attivo in SE da un po 'e sono abbastanza sicuro che tu comprenda abbastanza bene il concetto (e l'importanza) del voto negativo di risposte problematiche. 3-5 psi è così lontano da 15 psi che questo deve essere risolto. In questo momento è chiaramente sbagliato e non dovresti sostenere il voto.
@uhoh Non vedo che lei abbia alcuna citazione che dimostri che le pressioni dei test sono correlate alle pressioni operative. La tua affermazione "è semplicemente sbagliato" è inconcludente. Ancora una volta, le pressioni di prova spesso testano estremi ben oltre i parametri operativi. Non disponiamo di informazioni sufficienti per determinare quale risposta è corretta.
Se la tuta è stata testata con una pressione interna di 2 atmosfere e questa è doppia pressione del vuoto, la conclusione è che il valore della pressione del vuoto è 1 atmosfera. Qualcosa deve essere sbagliato qui ...
@AaronLS Ho deselezionato l'accettazione sull'altra risposta e ho cambiato il mio voto qui su * su * e terrò d'occhio la situazione. Finché esiste una semplice valvola limitatrice di pressione [come descritto in questa risposta] (https://space.stackexchange.com/a/22795/12102) non è concepibile un test di sovrapressione a 2 bar, ma è necessario un limite di sovrapressione non essere accoppiato per soddisfare la flessibilità. A nessuno dispiacerebbe essere un * palloncino rigido * per pochi secondi se ciò significa non essere un * palloncino scoppiato *. Vediamo dove va a finire.
DKu
2017-08-24 23:24:37 UTC
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La tuta non è progettata per le passeggiate nello spazio. Ha lo scopo di proteggere l'utente nel caso in cui sia esposto al vuoto. Pertanto trovo strano che la risposta accettata presuma che la tuta sarebbe depressurizzata. Non è concepito per essere utilizzato sotto vuoto. Infatti, la tuta verrà indossata all'interno della capsula a 1 atm.

Inoltre, sembra improbabile che pressurizzare una tuta a 1,8 atm sia considerata un test rigoroso (0,8 differenziale, doppia pressione massima di esercizio). Trovo molto più ragionevole presumere che il doppio vuoto significhi che hanno pressurizzato la tuta in modo tale che il differenziale fosse il doppio di quello che sarebbe se esposto al vuoto a 1 atm. Questo sarebbe un differenziale di 2 atm, come hanno suggerito molte risposte sottovalutate.

EDIT: Ecco una scheda informativa che ha la pressione interna della capsula del drago a 13,9-14,9 psi

Riferimenti....? Non supposizioni ....?
Una buona risposta di stackexchange dovrebbe essere più di "Lo trovo molto più ragionevole ..." perché una dozzina di persone può pubblicare una dozzina di cose che trovano ragionevoli. Se riesci a ragionare su questo, con attenzione e almeno in modo un po 'convincente, da una prospettiva ingegneristica, * potrebbe * compensare la mancanza di collegamenti verificabili, ma sarebbe difficile. Sarebbe molto meglio mostrare un backup verificabile del tuo pensiero. Benvenuto in stackexchange e, se non l'hai già fatto, [fai il tour] (https://space.stackexchange.com/tour) per scoprire cosa rende una buona risposta SE.
Non presumo che l'abito non sia pensato per le passeggiate nello spazio. Questo è un chiarimento importante, considerando che la risposta accettata sembra far supporre che lo sia.
Sì, riconosco cos'è una buona risposta SE, ma ho dovuto dire qualcosa perché la risposta accettata è fuorviante. Questa tuta non è progettata per le passeggiate nello spazio. Trovo anche strano che ogni singola risposta MA la risposta accettata venga perseguitata per i riferimenti, quando non ne fornisce alcuna e fa anche supposizioni, come il falso presupposto menzionato in precedenza.
Ok ho capito. Ed è una sfida in questo momento perché non puoi lasciare un commento sotto le altre risposte finché non ottieni un po 'più di reputazione (punti). Ma pubblicare un commento come risposta non è davvero una soluzione a questo. Potresti andare nell'area chat di SE e iniziare una discussione forse, ma farlo in questo modo non è come funziona SE. Le risposte devono essere risposte alla domanda posta.
In base a questa logica, la risposta accettata non è buona. Nessuna delle informazioni fornite in esso è rilevante. Presume cos'è il doppio vuoto e fornisce informazioni sulla pressurizzazione per le passeggiate spaziali, per le quali questa tuta non verrà utilizzata. La mia risposta almeno fornisce un po 'di informazioni utili in quanto la tuta NON è pensata per le passeggiate nello spazio. È una tuta a pressione.
La trasmissione in diretta di SpaceX è appena iniziata; avvio in circa ** sei ** minuti. Lo guarderò :) Questa domanda sarà ancora qui domani. 21 voti positivi suggeriscono che non è una cattiva risposta. Se guardi vedrai che le tute sono comprese tra 0,2 e 0,4 bar, non credo che ne troverai una in uso ovunque oggi che sia utile con una differenza di pressione di 1 bar. * Ma, se lo fai, ciò aiuterebbe a sostenere la tua risposta! *
Sì, le informazioni nella risposta sono accurate, ma irrilevanti. Non fornisce alcuna informazione che convalidi "doppio vuoto" significa doppia pressione operativa. Per quanto riguarda 21 voti, c'è una risposta reddit a questa stessa domanda con 160 voti, affermando che il doppio vuoto è un differenziale di 2 atm - https://www.reddit.com/r/explainlikeimfive/comments/6vijzp/eli5_how_can_you_have_double_vacuum_pressure_to/
@DKu: Sì, perché i voti su Reddit * chiaramente * indicano cosa è materiale di riferimento autorevole e cosa no. Detto questo, questa potrebbe essere una buona risposta; Penso che l'anello mancante sia l'affermazione non supportata che la capsula sarà a 1 atm, che una rapida ricerca non potrebbe trovare né prova né smentita.
Eccoci, una scheda tecnica di Dragon, che ha la pressione interna a 13,9-14,9 psi: http://www.spacex.com/sites/spacex/files/pdf/DragonLabFactSheet.pdf
L'uso di una tuta da 1/3 di atm è pratica accettata (su navetta e ISS) e non richiede referenze. L'uso di una tuta da 1-2 atm non lo è e lo fa. Sarebbe meraviglioso se qualcuno realizzasse una tuta utilizzabile da 1 atm, eliminando tutti i fastidiosi protocolli di pre-respirazione. Non credo che sia ancora successo.
@DKu Quindi rimango abbastanza attivo qui, se c'è qualcos'altro mi basta fare un ping. Se si scopre che la tuta è stata realmente testata a 25-30 psi sopra la temperatura ambiente, può essere accettata una risposta diversa. Sarebbe sicuramente un risultato significativo. Se Dragon perdeva improvvisamente pressione mentre le persone indossavano abiti sigillati, forse potrebbe sostenere una differenza di pressione molto più alta. Non avrebbe dovuto avere arti facilmente articolati per il breve tempo necessario per ridurlo. Questo è interessante! Se facessi qualche domanda al riguardo, sarebbe un modo rapido per raccogliere abbastanza punti in modo da poterli comunicare più liberamente
@DKu: la scheda tecnica Dragon fornisce un valore di 13,9-14,9 psi per la normale pressione all'interno della capsula. Ma non ci sono specifiche per la pressione all'interno della tuta in caso di emergenza quando la capsula ha perso la sua atmosfera.
La tuta è indossata per essere preparati al caso di emergenza quando la capsula perde la sua atmosfera e c'è un vuoto all'interno. In questo caso la tuta verrà azionata sottovuoto. Se la pressione all'interno della tuta è ancora di 1 atm, l'astronauta è gravemente ostacolato dalla tuta rigida.
@DKu Sto iniziando a ripensarci mentre continuo a rivoltare questo nella mia testa. Testare per vedere quando "scoppia" è correlato all'evitare la morte in circostanze estreme, e questo è diverso dalla mobilità / destrezza.
user20802
2017-08-23 23:05:05 UTC
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Il doppio vuoto significherebbe due atm di differenza dall'interno all'esterno. Altri hanno osservato "non puoi chiudere le mani o piegare un ginocchio o un gomito contro quella differenza di pressione": ecco perché le tute spaziali sono normalmente progettate con articolazioni che funzionano senza modificare il volume interno e quindi non sono suscettibili di irrigidirsi sotto la grande pressione differenza.

Questo è ciò che li rende ingombranti. L'immagine mostrata qui non è niente del genere. Mi chiedo perché.

Hai un riferimento per sostenere la tua affermazione che il doppio vuoto per questa tuta è uguale a due atmosfere?
Non è vero che il doppio vuoto significherebbe due atm di differenza dall'interno all'esterno. Questa è solo un'interpretazione errata di un'affermazione poco chiara e fuorviante. Progettare la tuta con articolazioni a volume costante non aiuta l'astronauta a chiudere la mano contro la pressione nel guanto. Ma è vero che le immagini non mostrano alcuna indicazione per giunti a volume costante.
Richard McCue
2017-08-24 01:48:24 UTC
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Concordo che il test del doppio vuoto stia probabilmente testando una resistenza allo scoppio doppia nel vuoto.

Vedi http://www.astronautix.com/s/spacesuits.html per uno sguardo affascinante alle varie tute spaziali. Sono stati realizzati in metallo puro, tessuto, materiali misti, a 1 atm, a 0,2 atm, o senza atm semplicemente contropressione meccanica. Tra le altre soluzioni sono stati utilizzati arti "a verme di pomodoro" (tubi contorti a volume costante, meglio se piegati a pressione). Tutte le soluzioni funzionano. La domanda è quale domanda stai facendo; tuta "buttami giù", tuta da sopravvivenza, tuta da veicolo per spazi aperti / esterni, superficie lunare, superficie marziana? Quale sia il vincolo di questo particolare abito sarà affascinante.

Hai qualche riferimento a sostegno della tua affermazione che la tuta è stata testata al doppio della sua pressione di scoppio? Si prega di notare che la tuta sarebbe stata sicuramente danneggiata in quel caso, poiché la pressione di scoppio, dopo tutto, è la pressione alla quale sarebbe scoppiata.
Test a due volte la resistenza allo scoppio sembra essere auto-contraddittoria. Immagina che Musk dica "Già testato per raddoppiare la pressione di scoppio". L'unico modo in cui ciò potrebbe essere vero è se la pressione di scoppio fosse zero; "2 x 0 = 0" o più ben messo "[Due volte niente è ancora niente] (http://www.chakoteya.net/StarTrek/42.htm)"
Vuoi aumentare la pressione fino a quando la tuta non scoppia e quindi raddoppiare la pressione all'interno della tuta? Ma ora c'è un buco nella tuta e l'aumento della pressione non è possibile con un buco grande.


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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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