航天员训练揭秘(一)--失重反应及失重训练

在完成对航天员的选拔后,就要开始全面系统的训练。一般对航天员的训练需要4年时间,在航天员训练中心专门进行,其训练内容有基础训练、专业技术训练、飞行任务模拟训练和发射场发射准备训练等,分阶段逐步进行。现只介绍大家感兴趣的特殊训练内容。在航天飞行过程中,航天员会受到失重、超重、振动、噪声、辐射和舱内有害气体等环境因素的影响。     

航天员失重环境下运动策略与效能分析

航天员在空间执行任务过程中由于受到空间微重力环境的影响,其运动的协调性以及平衡性均会与地面环境下的表现有所差异.以研究失重环境下航天员运动特点为目标,对航天员姿态调整策略进行动力学分析,并对运动过程人体效能进行评价.具体而言,在无外力/力矩驱动下,人体必须依靠四肢按一定的协调运动策略才能实现对躯干姿态的主动控制.而运动...     

美国航天员的训练设备

为了满足广大读者对太空、对宇航的好奇心,本刊特推出“宇航博士”栏目,欢迎提问,推荐话题,更欢迎专家和“知情者”常来作客,共同办好这个“有你、有我、有他”的互动栏目。     

航天员转体技术仿真

航天员在自由状态下的转体技术是航天员训练和太空任务完成好坏的重要指标。本文借助１５段的人体模型,使用多刚体动力学的方法建立起航天员转体动作的力学模型。该模型易于编程,适合于实时计算。并使用计算机动画技术,建立了航天员转体运动的实时动态仿真系统。该系统只要求输入基本的人体测量数据和肢体的相对运动规律,以图形动画形式输出,具有良好的交互性。     

航天员活动的计算机仿真中人体动力学模型

研究了失重状态下人体的动力学方程。从动量矩守恒原理出发,应用矢量力学和多刚体动力方法建立起失重状态下人体的动力学模型,所得方程是一阶的,适用于计算机编程。方程的求解只要求输入人体基本的质量特性参数和相邻肢体的运动控制规律。文末给出了一个航天员通过双腿的圆锥摆运动来改变其自身姿态的例子,并求得了解析积分式。     

积极准备“神六”飞天——航天员大队首测失重试验全体通过

将在2005年下半年进行的“神舟”六号飞船载人航天飞行，计划由两名航天员进行多天飞行，并在轨道舱里开展空间技术试验。航天员系统负责人介绍说，“神舟”六号飞行对航天员的训练提出了更高的要求，载人航天飞行面临的风险性也增加了许多，为此，正在积极准备“神舟”六号飞船载人航天飞行任务的总装备部航天员大队全体航天员，牢记肩负的使命，注重立足本职岗位强素质、练本领，使载人航天飞行训练取得显著成果。     

细说失重

1　失重的机理□□失重是航天飞行中最为奇妙独特和违背“常理”的现象 ,而且是在地面上最难再现和模拟的物理过程。人们在对这种现象感到无比有趣的同时 ,常常希望了解它产生的原因和机理。然而关于失重原因和机理存在着一些似是而非的 ,或者并不准确的解释。科普读物上常见的有两种解释 :一是“引力为零”;二是“离心力与地球引力相抵消 ,或相平衡”。这第一种解释是错误的。首先应当指出的是 ,“失重”是指物体失去重量 ,而不是失去重力。重量是物体对其周围相接触的物体或介质所表现出来的作用力 ;重力则是地球 (或其他天体 )对物体的引…     

航天员出舱活动中的故障和问题

国外航天员在完成出舱活动任务中曾发生过大量的故障和问题,这方面的资料可能比正面的东西更有参考价值和意义。对于出舱活动系统的设计人员来说,研究这些资料,从中吸取经验和教训,可以避免重犯错误。     

美国新一代航天员训练揭秘

每年的5月6日为国际太空日,美国航宇局在2004年的这一天为2004年航天员培训班举行了盛大的命名仪式。这个培训班被命名为“有抱负的航天员”。在接下来的日子里,培训班学员接受了各种训练,参观了航宇局的航天中心。在这里他们不仅学到了许多知识和操作技巧,而且锻炼了意志力,培养了团队精神,经过一年多的学习,我们来看一看他们是怎样学习和生活的。     

载人航天中人的失误分析及研究对策

文章首先将载人航天中产生人失误的原因分为三大类型：载人航天器系统人机界面本身设计不当、生产加工与装配错误以及由人自身的局限性所引发的操作错误。在此基础上,详细论述了为防止航天员发生失误而采取的研究对策。最后,提出几点建议以供讨论。     

航天员的产热和散热问题

航天员的产热与散热是确定飞行器生保系统多项部件设计的重要依据,也是判断航天员劳动强度、安排作息制度、实施医学监督的主要指标。文章结合作者以往工作部份经验介绍了国外３种估测航天员代谢热的方法;归纳了航天员舱内外活动时的产热量,并综合分析其变异的原因;并着重论述了低压条件下影响航天服热交换的因素,从而提出了可以由地面实验所获得的服装通风流率,转换成不同低压下带走同样热量所需相应流率的数学方法。     

航天“血淤症”及其防护措施

根据实验结果及国外有关资料证明,失重或模拟失重时人和动物血循环系统的紊乱和中医“血淤症”时的变化十分相似,提出我国“活血化淤”中药有可能成为防止失重血循环紊乱的一种有效药物的看法。     

24小时头低位卧床对人体生理功能的影响

为了探讨航天飞行初期人体生理功能的变化及“空间适应性综合症”的机理,实验观察了12名受试者在头低位6°卧床期间心率、呼吸、体温和脑电的变化。实验中所有指标均同时记录在卧床实验室配套的生理测试处理系统上,并用此系统对各生理指标的变化进行计算机分析。分析结果表明头低位卧床中人体内的一些重要生理功能如心率、呼吸、脑电的昼夜节律仍存在,但出现一定的紊乱,表现在:①心率昼夜变化双峰波消失或模糊,时相推迟。②体温昼夜节律变化不明显;额部皮肤温度无明显的昼夜节律变化,腿部皮肤温度在卧床初期明显增加,之后波动较大。③卧床中脑电α波段功率谱值下降,而δ、θ波功率谱值上升。卧床中R-R 间期频谱分析和脑电功率谱分析的结果表明卧床中心脑的调节和皮层的兴奋性也发生一定变化。     

4小时头低位卧床期间脑阻抗图的变化

为了检查被试者对失重的适应能力,本实验采用了4h 头低位15°卧床方法模拟失重,观察了38名被试者在卧床中的耐受时间和脑阻抗图(REG)的变化,结果是短时间的头低位卧床期间REG 发生了规律性的变化,此变化反映了被试者脑循环系统状态,并与被试者卧床耐力一致。结果提示,短期头低位卧床可作为检查被试者失重适应能力的一种方法,而REG 是一个有用的评定指标。     

大型空间站航天员出舱条件及相对运动轨迹

应用航天器近距离相对运动动力学方程,在计及空间站尺寸的条件下,研究了大型空间站航天员出舱条件及相对运动轨迹。研究表明, 当航天员在空间站的上、下表面或前表面下方、后表面上方时, 如果没有约束, 将发生自由漂移,其相对运动的轨道平面内模态为中心漂移的椭圆; 如果航天员在相应的位置上有动力 （主动） 出舱, 其相对运动的轨道平面内模态可以为直线、定常椭圆和中心漂移的椭圆, 这与把空间站简化为质点时的结果有本质差别, 因此不能再将空间站视为质点。通过改变航天员的离舱点和离舱速度, 可以改变出舱相对运动轨迹,以满足一定的舱外活动要求     

恒压式气体微流量计的测量误差分析

恒压式气体微流量计（ＣＰＦＭ）被多个国家级实验室选作为计量学设备,用来校准真空规和真空漏孔。该文从理论上对ＣＰＦＭ和带参考室的ＣＰＦＭ的流量测量误差进行了分析。测量过程中温度波动和压力波动对ＣＰＦＭ的流量测量误差作用较大。为ＣＰＦＭ增加一个适当的参考室,可以减小测量过程中变容室温度变化对ＣＰＦＭ的流量测量误差的贡献。     

空间交会安全区和航天员出舱运动轨迹

从物理关系导出交会过程相对运动方程式和分析解,研究运动方程性能;应用动力学固有特性,给出空间交会安全区与初始条件关系。最后讨论航天员出舱运动轨迹与初始速度关系。     

载人航天中高温应急的医学对策

载人航天中高温应急事件发生概率较高,应予以充分重视。首先应该克服某些消极认识和不适做法,并指出高温负荷对工效的影响,可转而续发其它事故或未能完成预定飞行计划等问题。文中根据航天实际,提出了若干与高温耐力有关的选训措施和设想,侧重论述了最大氧摄取量（ＶＯ２ｍａｘ）与耐热能力的关系。认为可以采用心功能适应指数与ＶＯ２ｍａｘ的测定作为指标,选拔潜在耐热能力较高的航天员,并在此基础上安排某些体能训练,进一步提高耐热能力,达到在万一发生情况时避免发生事故,圆满完成任务的目的。