Воздействие аэрокосмической отрасли на ОС

Аэрокосмическая деятельность вобрала в себя и превратила в реальные технологии многие научные достижения. В результате, наряду с получением производственной продукции высокого уровня, стали формироваться и поступать в окружающую среду (ОС) весьма токсичные компоненты.

Аэрокосмическую деятельность условно можно разделить на: проектную, производственную, испытательную и эксплуатационную. Каждый вид деятельности имеет свою специфику, в том числе и экологическую.

Проектирование изделия аэрокосмической области начинается с выдачи технического задания (ТЗ) на проектирование. В этом документе заказчик задает основные тактико-технические характеристики и другие требования (условия эксплуатации, производственную программу и т.д.) Опытно конструкторское бюро (ОКБ) на этапе предэскизного проектирования определяет конструктивно-технологический облик будущего изделия, производит выбор материалов, рабочих тел (топлив, специальных жидкостей, назначают виды упрочнений, покрытий и др.), обеспечивает запасы прочности, ресурс и сроки годности изделий. Все эти параметры во многом определяют выбор производственных технологий и в совокупности определяют количество и токсичность выбросов в окружающую среду. Далее ОКБ изготавливает (в основном на универсальном оборудовании собственного опытного завода), испытывает опытный экземпляр изделия и выпускает конструкторскую документацию (КД), которая передается промышленности.

Материалы используемые в производстве летательных аппаратов (ЛА) должны быть легкими, прочными в ряде узлов и агрегатов жаропрочными и коррозионно стойкими. Наиболее широко — алюминиевые и магниевые сплавы, стали различных марок, титан и его сплавы. Кроме металлических материалов, используются и неметаллические (резиновые, пластмассовые и другие).

Задача промышленности обеспечить тиражирование опытного образца в соответствии с программой выпуска. Для этого используются специализированные технологии? которые включают этапы предварительного формообразования (заготовки) как с использованием ГОСТированного сортамента (проката), так и специализированных технологий (кузнечно-прессовых, обработка давлением, литье и т.д.).

В ходе окончательного формообразования деталь подвергается дополнительным видам обработки (механической и (или) физико-химической) и приобретает размеры и состояние рабочих поверхностей необходимые для последующей сборки.

Мойка и очистка выполняется с применением химических средств.

Следующим этапом является сборка отдельных узлов агрегатов с проведением функциональных, прочностных испытаний и испытаний на герметичность, с использованием хладонов и других веществ, способных нанести вред биосфере.

Функциональные испытания могут проводиться, как на имитаторах, так и на реальных рабочих телах, например на штатных компонентах топлива, в ряде случаев весьма токсичных.

Заключительные этапы изготовления летательных аппаратов включают окончательную сборку, нанесение защитных и лакокрасочных покрытий и сдаточные испытания, в том числе и на герметичность. При нанесения защитных и лакокрасочных покрытий используются достаточно токсичные вещества, представляющие опасность для ОС.

Примечательной особенностью летательных аппаратов является большая доля топлива (до 60% для самолетов и порядка 90% для ракет) в общей его начальной или взлетной массе. Практически все топлива летательных аппаратов в той или иной степени представляют опасность для ОС.

В местах падения отработанных ступеней ракет носителей наблюдается заражение почвы и вод невыработанными остатками компонентов ракетного топлива (КРТ). Несмотря на трудности обнаружения, обработки или транспортировки обломков с мест падения должны приниматься меры по их детоксикации.

Эксплуатация авиационной техники (АТ) сопровождается эмиссией продуктов сгорания топлива и шумовым воздействием на ОС.

Так же при эксплуатации АТ расходуется много масел и специальных жидкостей, отработка которых подлежит утилизации.

Авиационная техника, выработавшая ресурс и выведенная из эксплуатации подлежит утилизации. Технология утилизации предполагает демонтаж для дальнейшего использования ресурсного оборудования и подготовка остальных деталей и материалов для дальнейшей переработки или уничтожения. В последние десятилетия все большее число корпусных деталей ЛА изготавливается из композиционных материалов с применением углепластика. Вопросы переработки таких материалов пока не определены, а уничтожение может сопровождаться выбросом в ОС весьма токсичных веществ.

Воздействие РКТ. Осуществление ракетно-космической деятельности в целом не оказывает значительного по масштабам и уровню негативного воздействия на окружающую среду. Определенную антропогенную нагрузку могут испытывать: земная поверхность, поверхностные и грунтовые воды, растительность, живые организмы, приземная атмосфера, озоновый слой и околоземное космическое пространство. Например, в 2009 г. специалистами ракетно-космической промышленности и Минобороны России осуществлено 32 пуска ракет-носителей и межконтинентальных баллистических ракет с космическими аппаратами научного, социально-экономического, коммерческого и специального назначения с космодромов Байконур и Плесецк. Суммарное количество загрязняющих веществ в виде газообразных и конденсированных компонентов, поступивших в атмосферу не превышает доли процента от общих выбросов, произведенных в 2009 г. объектами промышленности, теплоэнергетики и транспорта, расположенными в регионах осуществления ракетно-космической деятельности.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные разделы общей экологии.

2. Назовите общетеоретические задачи экологии.

3. Что понимается под антропогенным воздействием на биосферу.

4. Раскройте понятие экологического фактора.

5. Как называют совокупность факторов неорганической среды? Дайте характеристику этих факторов.

6. Дайте определение загрязнения окружающей среды. Укажите его виды, объекты и масштабы.

7. Назовите основные свойства загрязнений.

8. Какие загрязняющие вещества представляют наибольшую опасность для человека и природных сообществ?

9. На какие тенденции оказывают наибольшее влияние экологические факторы городской среды?

10. Какие экологические факторы приводят к акселерации, нарушению биоритмов и аллергизации населения?

11. В чем суть абиологических тенденций?

12. Охарактеризуйте влияние на ОС основных этапов аэрокосмической деятельности.

ТЕМА 2