神七出艙_神七出艙密訓(xùn)全披露
發(fā)布時(shí)間:2020-02-18 來源: 感悟愛情 點(diǎn)擊:
水槽:水下的人造太空 中國(guó)航天員訓(xùn)練中心(簡(jiǎn)稱“航天員中心”)模擬失重水槽的三層大廳門口,正面墻上是一段醒目的標(biāo)語:“每一起事故的背后,都有9次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患”。神七航天員“太空行走”的訓(xùn)練,在這條標(biāo)語的時(shí)刻提醒下進(jìn)行。
神五、神六空中的所有操作都可以在地面模擬,但神七艙外活動(dòng)狀態(tài)在地面是無法完全真實(shí)模擬的。人在地面上的五大基礎(chǔ)動(dòng)作即坐、立、行、跑、跳,在天上就都不靈了。這就需要事先周到的地面設(shè)計(jì)和訓(xùn)練來改善和預(yù)防航天活動(dòng)的操作欠缺。這些訓(xùn)練都將在水槽中完成。
模擬失重水槽是出艙活動(dòng)地面模擬訓(xùn)練的關(guān)鍵設(shè)備。這座建成于2007年的水槽直徑二十多米,深十多米,水槽內(nèi)放置一座按真實(shí)飛船全尺寸建造的獨(dú)立艙段,用以航天員身著水下訓(xùn)練服進(jìn)行艙外活動(dòng)的模擬訓(xùn)練。
“水槽”的全名叫大型中性浮力模擬水槽,簡(jiǎn)單來說,就是在地面模擬的太空失重設(shè)施,在水槽里就可以開展完成艙外活動(dòng)任務(wù)所需的訓(xùn)練。所謂中性,就是施加在物體上的重力與浮力大小相等,在水中既不上浮也不下沉,維持一種隨遇平衡狀態(tài)。
美國(guó)航天員在修復(fù)哈勃望遠(yuǎn)鏡的“近視眼”和“顫抖癥”時(shí),事先在水槽里進(jìn)行了四百多小時(shí)的訓(xùn)練。
神五、神六主要是依賴艙內(nèi)本身的自動(dòng)化,但神七是以航天員操作為主,地面只是做支持輔助工作。比如,上天之后,航天員要脫下艙內(nèi)服,從架子上取下艙外 服裝,打開來,重新安裝,氣瓶、凈化罐都要在出艙前從艙壁上取下來安裝,把各種氣液路管連接好,然后進(jìn)行測(cè)試,合格了才能出艙。
這所有的工作對(duì)航天員的體能和心理帶來了很大的考驗(yàn)。
神七航天員翟志剛第一次穿著艙外服到水下訓(xùn)練,頭一個(gè)感受就是累,尤其是上肢,在失重條件下全靠手來控制身體,只要艙門一打開,人體一出艙門,抓住扶手,兩只手就時(shí)刻處在用力狀態(tài),一直到返回艙內(nèi)關(guān)上艙門。
雖說是失重狀態(tài),沒有重量,但服裝加入的質(zhì)量將近200公斤,這么大的質(zhì)量全靠?jī)芍皇謥砜刂疲?fù)荷相當(dāng)大。同時(shí),人穿上艙外服之后,手的活動(dòng)范圍減小了,手的功效降低,更增加了訓(xùn)練的難度或強(qiáng)度。
頭一次進(jìn)水槽,翟志剛有些興奮,他走來走去,動(dòng)作量也都比較大,沒注意保持體力。水槽訓(xùn)練,并不像在水立方游泳那樣輕松簡(jiǎn)單。十分鐘過去了,感覺比較累了,沒勁了。就在你沒勁了的時(shí)候,正式訓(xùn)練開始了。
這次體驗(yàn),對(duì)翟志剛來說,是一個(gè)非常有力的提醒――人的精力是有限的,必須通盤考慮,合理安排。
而兩人的水下配合訓(xùn)練比單個(gè)操作又要艱難很多。艙是圓柱形的,空間比較小,兩個(gè)人穿上艙外服以后,左右換位很困難,活動(dòng)時(shí)還要注意到自己后面的空間,不能用太大的力氣,怕直接磕碰后面的艙體設(shè)備和艙外服背包。
出艙模擬:每個(gè)動(dòng)作都要在地面上設(shè)計(jì)好
水槽訓(xùn)練只能模擬空間失重條件下飄浮移動(dòng)一方面,出艙過載和返回過載兩個(gè)狀態(tài)就還要在出艙活動(dòng)模擬器中進(jìn)行訓(xùn)練,模擬艙外服的組裝、拆封、檢查、測(cè)試,一步一步模擬整個(gè)出艙活動(dòng)的程序。
模擬出艙程序,操作相當(dāng)繁瑣,消耗的時(shí)間也很長(zhǎng),對(duì)人的最大考驗(yàn),就是從頭到尾要均勻地分配體力和精力,操作精度要求很高,對(duì)人的耐力和精力是一個(gè)很大的考驗(yàn)。
模擬器只能分段模擬,先用14個(gè)半小時(shí)進(jìn)行服裝的拆封、組裝、檢測(cè),接下來才能出艙。有的段得抓緊時(shí)間做,要不然后面的工作來不及。完了之后,按照反向操作一次。
俄美有過出艙經(jīng)歷的航天員回到地面后都曾經(jīng)非常明確地表示,在天上進(jìn)行太空行走時(shí)總有一些不盡如人意的地方,而關(guān)鍵就在于到了天上失重狀態(tài)應(yīng)用時(shí),有很多情況與地面訓(xùn)練中學(xué)習(xí)的不一樣。
比如,平時(shí)在地面的生活中,人在定位和運(yùn)動(dòng)時(shí)面對(duì)的是二維空間,而在太空則是三維的,這對(duì)人的知覺和感覺會(huì)帶來很大的影響。再比如,航天員出艙行走操作完畢之后,要返回艙內(nèi)了。當(dāng)航天員拉著安全繩或借助反推背包裝置與飛船靠攏時(shí),如果用力稍大一些,運(yùn)動(dòng)速度過快,飛船就會(huì)迎面“撞”來,而如果用力太小, 就會(huì)抓不住艙門。
不光是人的動(dòng)作要正確,就連一些操作設(shè)備和工具的設(shè)計(jì)也非同一般。各種工具在真空都沒有重量,不能像在地面上用完了隨手放在一旁,要用了再順手去拿。在天上真要是這樣,工具就會(huì)飄走。更危險(xiǎn)的是,任何物品只要隨便一丟,就可能給自己在軌道上放置一顆“天雷”,說不定什么時(shí)候會(huì)和它相撞,產(chǎn)生災(zāi)難性的惡果。所以,天上各種工具都要卡在固定的位置上。
此外,由于太空不能傳聲,一切操作都靜如死寂,所以, 還要人工制造一種操作的聲音,像操作扳手扳動(dòng)設(shè)備時(shí),扳子可以通過電子儀器向航天員耳機(jī)里傳送一種模擬聲音。使用工具還要考慮到,太空里明暗界線異常分明,陽(yáng)光照射的地方亮得耀眼,背光處卻伸手不見五指,因此就連工具的設(shè)計(jì)制造也要考慮到陰影處的照明問題。
翟志剛說,有的動(dòng)作在地面很簡(jiǎn)單,到空中會(huì)很難。比如要拆卸一個(gè)螺絲,在地面可以很輕松地把螺絲擰開或擰緊?傻搅丝罩,同樣擰螺絲,首先要通過固定手腳來固定身體,但船上提供的固定點(diǎn)有可能達(dá)不到現(xiàn)在的體位要求,如果找不到一個(gè)著力點(diǎn)的話,甚至螺絲沒轉(zhuǎn)動(dòng),自己倒轉(zhuǎn)起來了。而轉(zhuǎn)起來之后,如果沒有一個(gè)反方向的力起作用,就停不下來。
在天上的動(dòng)作跟地面有很大不同。比如想拿身邊的工具時(shí),必須靠轉(zhuǎn)身去拿,因?yàn)楹教旆募珀P(guān)節(jié)不能左右轉(zhuǎn)動(dòng)。神七航天員劉伯明說,天上每一個(gè)動(dòng)作都要事先設(shè)計(jì)好,甚至對(duì)一些小的細(xì)節(jié)都要做事先準(zhǔn)備。
艙外服試驗(yàn):地面的習(xí)慣就是天上的敵人
艙外服在加壓狀態(tài),放在地面上的時(shí)候有二、三百斤,又笨又硬又重,到了天上,雖說不存在重量了,但質(zhì)量還在,同時(shí)比地面的時(shí)候更加膨脹。艙外服既限制關(guān)節(jié)活動(dòng),又限制活動(dòng)范圍。
而在太空失重條件下,人的腦中樞喪失了重力感受信息,失去了整合與調(diào)整能力,必須建立新的調(diào)控能力。
俄羅斯為解決轉(zhuǎn)身問題,在踝部做了個(gè)軸承,從底下轉(zhuǎn)身,可以轉(zhuǎn)70度;美國(guó)則是通過腰軸承來轉(zhuǎn)動(dòng)。手套是為彎曲而做的,但伸直很難,并且手冷,因?yàn)楸。WC觸覺。手的旋轉(zhuǎn)是通過腕部軸承來動(dòng)作。
人在地面適應(yīng)了各種重力環(huán)境,養(yǎng)成了許多地面環(huán)境中的行為模式。在太空環(huán)境中,習(xí)慣性動(dòng)作在緊急情況下,極易造成事故。
因?yàn)閾?dān)心航天員會(huì)把地面上的習(xí)慣動(dòng)作帶到天上去,或者缺少對(duì)太空狀況足夠的心理準(zhǔn)備,航天醫(yī)學(xué)工程專家賈司光給航天員們特意歸納了“兩個(gè)牢記”和“兩個(gè)學(xué)會(huì)”以克服太空失重和艙外服限制。賈司光說,一要牢記在天上動(dòng)作時(shí),一定要緩慢有序,動(dòng)作一快就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來;二要牢記艙外服的限制,忘掉地面上已經(jīng)習(xí)慣了的動(dòng)作,適應(yīng)艙外服允許的動(dòng)作。兩個(gè)學(xué)會(huì)則是學(xué)會(huì)自由飄浮力與受限力的運(yùn)用,最大限度地施加準(zhǔn)確的力矩,保持正確體位;學(xué)會(huì)穩(wěn)定體位與姿態(tài)控制,達(dá)到盡 量減少體耗,提高工效的目的。
為了“牢記”和“學(xué)會(huì)”,航天員們采取了賈司光創(chuàng)造的“意識(shí)訓(xùn)練法”!耙庾R(shí)訓(xùn)練”的目的就是要讓航天員除了心中有數(shù),還必須從操作到心理都形成一種新的習(xí)慣。到了天上,不用思索,就能操作自如。
心理相容性訓(xùn)練:1+1+1必須大于3
針對(duì)出艙活動(dòng),神七航天員的選拔和訓(xùn)練特意加強(qiáng)了心理素質(zhì)的權(quán)重。
到了真空,航天員只有一條安全臍繩和母船相連,會(huì)多少使航天員心理上產(chǎn)生一定的恐懼,特別是第一次出艙的人,因此會(huì)導(dǎo)致腦力負(fù)荷加大。而體力負(fù)荷與腦力負(fù)荷的加大,往往會(huì)引起相應(yīng)的心理應(yīng)激,影響工作效率,甚至影響到整個(gè)出艙任務(wù)的成敗。
航天員中心的心理學(xué)專家們?yōu)榇俗隽嗽S多工作。比如,為了探索適宜于不同壓力情境的有效心理調(diào)適方法,他們先是在大學(xué)生群體中進(jìn)行不同放松方法對(duì)緩解急性壓力效果的比較試驗(yàn),在研究結(jié)果總結(jié)分析基礎(chǔ)上篩選有效要素和新方法,然后在航天員訓(xùn)練中進(jìn)一步驗(yàn)證,以使得航天員能通過想象放松,提升心理自信。
神七飛行乘組一共要滿載3人,而飛船空間并沒有比前兩次擴(kuò)大多少,3個(gè)人在艙內(nèi)生活和工作,相對(duì)而言要狹小得多。所以,飛行乘組的選拔不光是看單個(gè)的人,更要看航天員之間的性格脾氣、生活習(xí)慣,盡量達(dá)到一個(gè)最和諧最默契的搭配。為此航天員訓(xùn)練內(nèi)容中必須包括心理相容性。這類訓(xùn)練的目的,就是力求使得乘組成員彼此能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短,互補(bǔ)互動(dòng),發(fā)揮三個(gè)人的最大潛能,實(shí)現(xiàn)1+1+1>3的最佳組合結(jié)果。
神七航天員景海鵬說,在平時(shí)的訓(xùn)練中,航天員們會(huì)有意識(shí)地培養(yǎng)相容性,盡量設(shè)身處地,理解對(duì)方,響應(yīng)對(duì)方,增加溝通。在生活上也一樣,互相關(guān)心,在地面上就多想到天上,營(yíng)造天上那種特殊的環(huán)境氣氛。
他舉例說,就像神六的操作,01號(hào)航天員要從軌道艙回到返回艙來,02號(hào)就要把踏板放好,因?yàn)?1號(hào)看不清楚踏板。這雖然是一個(gè)細(xì)節(jié),似乎微不足道,但這就是配合,就是支持。其他操作也一樣,有時(shí)候只是一個(gè)眼神,或者只是一個(gè)舉動(dòng),同伴就會(huì)立馬心領(lǐng)神會(huì)。你的事就是我的事,我的事就是你的事,綁到一起就是大事,就是國(guó)家大事。
規(guī)律而單調(diào)的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練生活,中國(guó)航天員已經(jīng)重復(fù)了10年。10年里,從基礎(chǔ)理論訓(xùn)練階段、航天專業(yè)技術(shù)訓(xùn)練階段到飛行程序與任務(wù)模擬訓(xùn)練階段,航天員共接受了8大類58個(gè)專業(yè)的訓(xùn)練,被稱為上天的“58個(gè)階梯”。
。ㄕ裕乖25日《南方周末》,作者單位為總裝備部政治部)
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