Барокамера: устройство, принцип работы и области применения

Что такое барокамера?

Барокамера — это герметичная камера, как правило, металлическая, в которой можно искусственно создавать и контролировать давление воздуха. Название происходит от греческих слов, означающих «тяжесть» и «помещение». Основная функция барокамеры — моделирование различных условий атмосферного давления для проведения исследований, испытаний или медицинских процедур.

Типы и устройство барокамер

Существует два основных типа барокамер, различающихся по создаваемому внутри давлению:

• Компрессионные барокамеры — создают давление выше атмосферного.
• Вакуумные барокамеры — создают давление ниже атмосферного (разрежение).

Размеры таких камер могут быть самыми разными: от компактных устройств объемом в несколько кубических сантиметров до огромных комплексов в сотни кубометров. Все барокамеры оснащены специальным оборудованием, которое позволяет не только изменять давление, но и точно поддерживать его на заданном уровне, а также регулировать газовый состав воздуха внутри камеры.

Где применяются барокамеры?

Сферы использования барокамер невероятно широки и охватывают как наземные, так и космические технологии.

Медицина и биология

В медицине метод лечения с помощью измененного давления называется баротерапией. Он эффективен при лечении таких заболеваний, как коклюш, бронхиальная астма и ряда других осложнений. Особое значение имеют гипербарические барокамеры (с повышенным давлением). Они жизненно необходимы для лечения декомпрессионной болезни у водолазов и аквалангистов, а также для их тренировок в условиях, имитирующих реальные погружения.

Авиация и космонавтика

В авиации барокамеры используются для проверки, калибровки и испытаний различных приборов — авиационных, метеорологических, которые имеют чувствительные к давлению элементы.

В космической отрасли роль барокамер особенно велика. Специально созданные камеры позволяют испытывать оборудование и аппараты в условиях, максимально приближенных к космическому пространству. Внутри них моделируются такие ключевые факторы, как:

• Глубокий вакуум (разрежение)
• Солнечная радиация
• Экстремальные перепады температур

Создать барокамеру огромного объема с идеальным космическим вакуумом — сложнейшая техническая задача. Например, разрежение в самых больших камерах соответствует высоте около 350 км над Землей. Хотя это и не абсолютный космический вакуум, таких условий достаточно для испытания большинства узлов ракет-носителей и космических кораблей. Для создания вакуума используются мощные вакуумные насосы, откачивающие воздух поэтапно, каскадами или ступенями. Ярким примером исторического значения барокамер стала программа «Аполлон» в США, где в специальных барокамерах проходили испытания корабли для полета на Луну.