DIN EN 16603-34-2014 Space engineering - Part 34 Environmental control and life support (ECLS) English version EN 16603-34 2014《航天工程 第34部分 环境控制与生命保障 (ECLS) 英文版本EN 16603-34-2014》.pdf

1、November 2014DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL)Preisgruppe 22DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.140!%:m#“2237400www.din.deDDIN EN 16

2、603-34Raumfahrttechnik Teil 34: Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (ECLS);Englische Fassung EN 16603-34:2014Space engineering Part 34: Environmental control and life support (ECLS);English version EN 16603-34:2014Ingnierie spatiale Partie 34: Contrle de lenvironnement et support de vie pour les vol

3、s habits;Version anglaise EN 16603-34:2014Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 61 SeitenDIN EN 16603-34:2014-11 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN 16603-34:2014) wurde vom Technischen Komitee CEN/CLC/TC 5 Raumfahrt“ erarbeitet, dessen Sekretar

4、iat von DIN (Deutschland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 131-10-01 AA Interoperabilitt von Informations-, Kommunikations- und Navigationssystemen“ im DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL). Dieses Dokument (EN 16603-34:2014) basiert auf ECSS-E

5、-ST-34C. Dieses Dokument enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Originalfassung von EN 16603-34:2014. Dieses Dokument wurde speziell zur Behandlung von Raumfahrtsystemen erarbeitet und hat daher Vorrang vor jeglicher Europischer Norm, da es denselben Anwend

6、ungsbereich hat, jedoch ber einen greren Geltungsbereich (z. B. Luft- und Raumfahrt) verfgt. DIN EN 16603-34:2014-11 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe und Abkrzungen 3 Begriffe und Abkrzungen 3.1 Begriffe aus anderen Normen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ECSS-S

7、-ST-00-01. 3.2 Begriffe zur vorliegenden Norm 3.2.1 anoxisch Gas oder Atmosphre, das/die keinen Sauerstoff enthlt 3.2.2 ECLSS mit geschlossenem Kreislauf ECLSS, das auf Wiederverwertung, Regeneration und Rckgewinnung von Materialien und Elementen beruht ANMERKUNG Ein ECLSS mit geschlossenem Kreislau

8、f beinhaltet, dass die Verwendung wichtiger Verbrauchsgter und Betriebsstoffe von diesem Prozess ausgenommen ist. 3.2.3 Kompression EVA-bezogene Ttigkeit zur Erhhung des Gesamtdrucks 3.2.4 Dekompression EVA-bezogene Ttigkeit zur Verminderung des Gesamtdrucks 3.2.5 Druckablassen Ttigkeit, um den Gesa

9、mtdruck zu vermindern 3.2.6 Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (ECLS) Engineering-Bereich, der sich mit den physischen, chemischen und biologischen Funktionen befasst, um Menschen und anderen Lebensformen passende Umgebungsbedingungen zur Verfgung zu stellen ANMERKUNG Es ist das Ziel der ECLS, durc

10、h die Steuerung der umwelttechnischen Parameter, die Bereitstellung von Mitteln und den Umgang mit Abfallprodukten passende Umgebungsbedingungen zu schaffen. 3.2.7 System zur Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (ECLSS) System, das aus Hard- und Software besteht, um die ECLS-Funktionen ausben zu knne

11、n 3.2.8 hypoxisch Gas oder Atmosphre, das/die Sauerstoff enthlt, wobei der Teildruck des Sauerstoffs unterhalb des spezifizierten Bereichs fr den Sauerstoff-Teildruck in der Atmosphre bewohnbarer Rume liegt DIN EN 16603-34:2014-11 4 3.2.9 ECLSS mit offenem Kreislauf ECLSS, bei dem die Mittel permane

12、nt von auen zugefhrt werden 3.2.10 Teildruck Anteil einer der Bestandteile eines Gasgemischs oder einer Atmosphre am Gesamtdruck ANMERKUNG 1 Beispiele sind: PCO2bezeichnet den Teildruck von Kohlendioxid, PH2O bezeichnet den Teildruck des Wasserdampfs. ANMERKUNG 2 Um den Teildruck zu berechnen, wird

13、das Produkt aus dem Anteil des Bestandteils und dem Gesamtdruck gebildet. So berechnet sich z. B. der Teildruck des Sauerstoffs in der Erdatmosphre durch: PO2= 0,21 1,013 106Pa = 0,213 106Pa. ANMERKUNG 3 Als Abkrzung fr den Teildruck wird P verwendet, gefolgt von der chemischen Zusammensetzung des B

14、estandteils. 3.2.11 Druckbeaufschlagung Manahmen zur Erhhung des Gesamtdrucks 3.2.12 Neukompression EVA-bezogene Manahme zur Wiederherstellung des Gesamtdrucks nach einer Dekompression oder um die Dekompressionskrankheit zu behandeln 3.2.13 Neukompression Manahme zur Wiederherstellung des Gesamtdruc

15、ks nach Druckablassen 3.2.14 erneute Druckbeaufschlagung Manahme zur Wiederherstellung des Gesamtdrucks nach Druckablassen 3.2.15 sicherer Rckzugsort Einrichtung, die im Fall einer lebensgefhrlichen Situation in der Lage ist, unter Notfallbedingungen zumindest menschliches Leben zu erhalten 3.3 Abkr

16、zungen Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Abkrzungen nach ECSS-S-ST-00-01 und die Folgenden: Abkrzung Bedeutung CFU koloniebildende Einheit (en: colony forming unit) DCI Dekompressionskrankheit (en: decompression illness) ECSL Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (en: environmental control

17、and life support) ECLSS System zur Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (en: ECLS system) EM Engineering-Modell (en: engineering model) EMC elektromagnetische Vertrglichkeit (en: electromagnetic compatibility) DIN EN 16603-34:2014-11 5 EMU mobile Einheit fr Auenbord-Ttigkeiten (en: EVA mobility unit)

18、 EVA Auenbord-Ttigkeiten (en: extra-vehicular activity) FDIR Fehlererfassung, Isolierung und Behebung (en: failure detection, isolation and recovery) FM Flugmodell (en: flight model) FOV Sichtfeld (en: field of view) GSE Bodendienstgerte (en: ground support equipment) ICD Schnittstellen-Steuerungsdo

19、kument (en: interface control document) ISS Internationale Raumstation (en: International Space Station) IVA Ttigkeiten an Bord (en: intra-vehicular activity) multi-g Beschleunigungssituation mit mehr als 1 g QM Qualifikationsmodell (en: qualification model) SMAC hchstzulssige Konzentration in einem

20、 Raumfahrzeug (en: spacecraft maximum allowable concentration) TCS thermisches Steuersystem (en: thermal control system) DIN EN 16603-34:2014-11 6 Leerseite EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 16603-34 August 2014 ICS 49.140 English version Space engineering - Part 34: Environmental

21、 control and life support (ECLS) Ingnierie spatiale - Partie 34: Contrle de lenvironnement et support de vie pour les vols habits Raumfahrttechnik - Teil 34: Umweltkontrolle und Lebenserhaltung (ECLS) This European Standard was approved by CEN on 23 February 2014. CEN and CENELEC members are bound t

22、o comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the CEN-C

23、ENELEC Management Centre or to any CEN and CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN and CENELEC member into its own language and notified to the CEN-CENELE

24、C Management Centre has the same status as the official versions. CEN and CENELEC members are the national standards bodies and national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, Franc

25、e, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and United Kingdom. CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels 2014 CEN/CENELEC All

26、 rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members and for CENELEC Members. Ref. No. EN 16603-34:2014 EEN 16603-34:2014 (E) 2 Table of contents Foreword 5 1 Scope . 6 2 Normative references . 7 3 Terms, definitions and abbreviated terms 8 3.1 Terms from

27、other standards 8 3.2 Terms specific to the present standard . 8 3.3 Abbreviated terms. 10 4 Requirements 11 4.1 Overview 11 4.2 Mission and system 11 4.2.1 General . 11 4.2.2 Mission 11 4.2.3 System 12 4.3 General . 13 4.3.1 Forms of life 13 4.3.2 ECLSS engineering . 14 4.3.3 Environmental conditio

28、n 14 4.4 Functional . 14 4.4.1 Overview . 14 4.4.2 Maintain environment 15 4.4.3 Respond to environmental contingencies 20 4.4.4 Provide resources . 22 4.4.5 Manage waste . 27 4.4.6 Support EVA operations 30 4.4.7 Provide health related services . 32 4.5 Design 33 4.5.1 Overview . 33 4.5.2 Data mana

29、gement control . 33 4.6 Interface . 34 DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 3 4.6.1 General . 34 4.6.2 Ground support equipment (GSE) . 34 4.6.3 Mission interfaces . 34 4.7 Verification 36 4.7.1 General . 36 4.7.2 Verification by similarity . 37 4.7.3 Verification by inspection. 37 4.7.4 Ver

30、ification by analysis 37 4.8 Product assurance and safety 37 4.9 Deliverables 38 4.9.1 Hardware 38 4.9.2 Documentation 38 Annex A (informative) Parameters specification and monitoring 39 A.1 Specification of parameters 39 A.2 Monitoring of parameters 42 Annex B (informative) Reference information fo

31、r parameters . 43 B.1 Previous flight data . 43 B.2 ISS data 49 B.2.1 Atmosphere. 49 B.2.2 ECLS loads . 50 B.2.3 Water quality . 51 B.2.4 Radiation doses 52 Annex C (informative) References . 54 Bibliography . 55 Tables Table 4-1: Classification of pressurized volume 15 Table A-1 : List of parameter

32、s to be specified . 39 Table A-2 : List of parameters to be monitored . 42 Table B-1 : Previous flight data . 44 Table B-2 : American programmes - Requirements 45 Table B-3 : American programmes - Functions 46 Table B-4 : Russian programmes - Requirements 47 Table B-5 : Russian programmes - Function

33、s . 48 Table B-6 : Atmosphere data 49 DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 4 Table B-7 : Metabolic loads 50 Table B-8 : Water quality specifications 51 Table B-9 : Current ionizing radiation equivalent dose limits . 52 Table B-10 : Organ dose limits for deterministic effects (all ages) 52 Ta

34、ble B-11 : Current career exposure limits . 53 DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 5 Foreword This document (EN 16603-34:2014) has been prepared by Technical Committee CEN/CLC/TC 5 “Space”, the secretariat of which is held by DIN. This standard (EN 16603-34:2014) originates from ECSS-E-ST-3

35、4C. This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or by endorsement, at the latest by February 2015, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by February 2015. Attention is drawn to the possibility that

36、some of the elements of this document may be the subject of patent rights. CEN and/or CENELEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. This document has been developed to cover specifically space systems and has therefore precedence over any EN covering the same s

37、cope but with a wider domain of applicability (e.g. : aerospace). According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Es

38、tonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom. DIN EN 16603-34:2014-

39、11 EN 16603-34:2014 (E) 6 1 Scope This Standard addresses the discipline of environmental control and life support (ECLS) and the interfaces to other disciplines of engineering and to the domains of management and product assurance. It also introduces the structure and applicability of the associate

40、d Level 3 Standards. The environmental control and life support systems (ECLSS) covered in this Standard includes those aspects relating to the assurance of a safe and comfortable environment for human beings undertaking a space mission. When other forms of life are accommodated on board, the ECLSS

41、also ensures the appropriate environmental conditions for those living organisms. This Standard applies to all ECLSS for: all manned space endeavours and man-rated space products, and any other form of life to be maintained on board. This standard may be tailored for the specific characteristics and

42、 constrains of a space project in conformance with ECSS-S-ST-00. DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 7 2 Normative references The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this ECSS Standard. For dated references, subseq

43、uent amendments to, or revision of any of these publications, do not apply. However, parties to agreements based on this ECSS Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the more recent editions of the normative documents indicated below. For undated references, the latest edi

44、tion of the publication referred to applies. EN reference Reference in text Title EN 16601-00-01 ECSS-S-ST-00-01 ECSS system Glossary of terms EN 16003-10-02 ECSS-E-ST-10-02 Space engineering Verification DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 8 3 Terms, definitions and abbreviated terms 3.1 T

45、erms from other standards For the purpose of this Standard, the terms and definitions from ECSS-S-ST-00-01 apply. 3.2 Terms specific to the present standard 3.2.1 anoxic gas or atmosphere containing no oxygen 3.2.2 closed-loop ECLSS ECLSS based on recycling, regeneration, and recovery of materials o

46、r elements NOTE The closed-loop ECLSS implies that the use of significant expendables and consumables is excluded from the processes. 3.2.3 compression EVA related action to increase total pressure 3.2.4 decompression EVA related action to reduce the total pressure 3.2.5 depressurization action to r

47、educe the total pressure 3.2.6 environmental control and life support (ECLS) engineering discipline dealing with the physical, chemical and biological functions to provide humans and other life forms with suitable environmental conditions NOTE The objective of ECLS is to create a suitable environmen

48、t by controlling the environmental parameters, providing resources, and managing waste products. DIN EN 16603-34:2014-11 EN 16603-34:2014 (E) 9 3.2.7 environmental control and life support system (ECLSS) system that includes the hardware and software to perform ECLS functions 3.2.8 hypoxic gas or at

49、mosphere containing oxygen that provides a partial pressure of oxygen below the specified range of oxygen partial pressure in the atmosphere of habitable volumes 3.2.9 open-loop ECLSS ECLSS based on external resupply of resources 3.2.10 partial pressure participation of one of the constituents of a gas mixture or an atmosphere in the total pressure NOTE 1 Examples include: PCO2, stands for partial pressure of carbon dioxide, PH2O, stands for water vapour partial pressure. NOTE 2 To calcul