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航天員如何培訓(xùn)和準(zhǔn)備航天飛行
要想成為一名真正的航天員,究竟需要接受哪些訓(xùn)練和準(zhǔn)備呢?以下是百分網(wǎng)小編搜索整理的關(guān)于航天員如何培訓(xùn)和準(zhǔn)備航天飛行,供參考借鑒,希望對(duì)大家有所幫助!想了解更多信息請(qǐng)持續(xù)關(guān)于我們應(yīng)屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!
世界上最早的航天員培訓(xùn)
1959年,前蘇聯(lián)決定在空軍飛行員中征召第一批宇航員。加加林立刻向空軍指揮部提交了申請(qǐng)報(bào)告。
選拔異常嚴(yán)格,一連幾天,他每天必須回答來(lái)自科學(xué)家、醫(yī)生和軍官們提出的各種各樣的問(wèn)題。他本身就是一名出色的飛行員,身體條件好,又沉著冷靜,很快地,他成為了第一批6名宇航員中的一員,開(kāi)始接受訓(xùn)練。
他經(jīng)常被帶到一個(gè)具備良好隔音系統(tǒng)的絕音室里,里面只有一張辦公桌,桌子上放著一個(gè)儀表盤(pán),桌子旁放著一張沙發(fā)床,一個(gè)裝有食品的冰箱,一塊簾布后邊就是廁所。加加林需要在里面生活十天甚至更長(zhǎng),并且,不止一次。這就是獨(dú)自生活的考驗(yàn)了。
除了獨(dú)自生活考驗(yàn),根據(jù)后來(lái)的回憶,加加林還接受了很多艱苦的訓(xùn)練。例如,針對(duì)宇航員進(jìn)入宇宙中的環(huán)境變化,學(xué)者們進(jìn)行了預(yù)測(cè),并為加加林安排了關(guān)于失重和高溫的訓(xùn)練。
他會(huì)進(jìn)入滾筒中,坐在固定的一張座椅上進(jìn)行失重訓(xùn)練。訓(xùn)練時(shí),滾筒飛速旋轉(zhuǎn),令他感到天暈地旋。開(kāi)始的一段時(shí)間,他感到頭暈?zāi)垦、?nèi)臟翻滾、全身肌肉緊縮,艱苦的環(huán)境令他大汗淋漓,臉色蒼白。直到他能夠在滾筒中保持自己的平衡,才算達(dá)到訓(xùn)練的目標(biāo)。
而對(duì)于高溫環(huán)境,他需要到人稱“蒸箱”的人工控溫室里進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。短時(shí)間內(nèi),溫度會(huì)從常溫開(kāi)始上升,40℃,50℃,乃至70℃,80℃,而加加林經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,在其中堅(jiān)持了超過(guò)100分鐘。
經(jīng)過(guò)了種種艱苦的訓(xùn)練,加加林才終于成為世界上第一個(gè)進(jìn)入太空的宇航員。
現(xiàn)代的航天員訓(xùn)練和準(zhǔn)備
隨著人類航天活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,現(xiàn)代航天員訓(xùn)練和準(zhǔn)備越來(lái)越科學(xué)和規(guī)范,能夠“有的放矢”。
航天員培訓(xùn)的內(nèi)容,除了航天理論和基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn),也要進(jìn)行增強(qiáng)體質(zhì)的體育鍛煉、航天特殊技能訓(xùn)練,并進(jìn)行適應(yīng)特殊環(huán)境的訓(xùn)練和飛行模擬。
聯(lián)盟-TMA號(hào)訓(xùn)練船
體質(zhì)訓(xùn)練
由于航天員在執(zhí)行任務(wù)中要經(jīng)受巨大的噪聲、振動(dòng)、沖擊、超重和失重等各種惡劣環(huán)境,并且還要在這些惡劣環(huán)境中保持頭腦清醒進(jìn)行工作,因此,要成為一名合格的航天員,首先要進(jìn)行增強(qiáng)體質(zhì)的訓(xùn)練。訓(xùn)練的主要目標(biāo)是提高神經(jīng)系統(tǒng)的靈活性、前庭器官平衡機(jī)能的穩(wěn)定性、心臟和心血管系統(tǒng)的舒縮機(jī)能、人體對(duì)低壓缺氧環(huán)境的適應(yīng)能力等。
常見(jiàn)的項(xiàng)目包括伏虎、秋千、體操、球類、蹦床、游泳、滑冰、滑雪、長(zhǎng)跑、爬山、騎自行車和跳傘等等。
這些體育鍛煉強(qiáng)度可是非同小可,比如美國(guó)為訓(xùn)練“阿波羅”計(jì)劃中登月航天員的月面行走能力,讓他們穿著幾十公斤重的登月航天服每天在沙漠中步行20-30千米;而蘇聯(lián)為準(zhǔn)備“蘇美對(duì)接”飛行,讓航天員在一年半中越野跑步200多千米、騎自行車1000多千米、滑雪3000多千米。
當(dāng)然,除了身體健康,心理健康也不能忽視,航天員不僅要進(jìn)行心理適應(yīng)訓(xùn)練,還要共同訓(xùn)練培養(yǎng)協(xié)同性(往往是半年到一年,如果是長(zhǎng)期飛行常要準(zhǔn)備兩年以上)。
知識(shí)學(xué)習(xí)
要成為航天員,需要學(xué)習(xí)許多科學(xué)知識(shí)。
具體的有:
包括空氣動(dòng)力學(xué)、飛行動(dòng)力學(xué)、地球物理學(xué)、氣象學(xué)、天文學(xué)、天體物理學(xué)和宇宙航行學(xué),甚至還有心理學(xué)等基礎(chǔ)理論;
包括火箭與飛船的設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)性能,飛船的導(dǎo)航控制,座艙中各種儀器設(shè)備的功能和操縱、維護(hù)和修理技術(shù),以及通訊、攝影等的技術(shù)知識(shí);
針對(duì)具體的飛行任務(wù),還要學(xué)習(xí)所執(zhí)行的計(jì)劃任務(wù)書(shū),掌握每項(xiàng)任務(wù)的細(xì)節(jié),并掌握?qǐng)?zhí)行特殊任務(wù)時(shí)的知識(shí)和技術(shù),如艙外行走、航天器的會(huì)合和對(duì)接、登月相關(guān)知識(shí)等;
此外,為了應(yīng)付一般的太空疾病,他們還要學(xué)習(xí)一些醫(yī)學(xué)和航天醫(yī)學(xué)知識(shí)以及簡(jiǎn)單的太空醫(yī)療技術(shù)。
環(huán)境模擬訓(xùn)練
前面已經(jīng)提到,航天員執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)經(jīng)歷各種惡劣環(huán)境,而針對(duì)噪聲、振動(dòng)、沖擊、超重和失重這些惡劣的環(huán)境,也需要進(jìn)行模擬訓(xùn)練,正如加加林所做的一樣。
比如,利用飛機(jī)飛行進(jìn)行失重訓(xùn)練,利用大型離心機(jī)進(jìn)行超重訓(xùn)練,利用隔離艙進(jìn)行生活工作的訓(xùn)練,彈射座椅的救生訓(xùn)練,高低溫和噪聲適應(yīng)訓(xùn)練等等。
俄羅斯超負(fù)荷離心機(jī)
任務(wù)訓(xùn)練
航天員上天可不是單純生活的,他們要操作飛船,進(jìn)行大量的工作,所以,航天員在執(zhí)行任務(wù)前必須集中半年以上的時(shí)間針對(duì)任務(wù)作具體訓(xùn)練。
航天員除了參加航天器總裝、測(cè)試、火箭預(yù)射試驗(yàn)外,還進(jìn)行專門(mén)模擬飛行、對(duì)接和著陸等訓(xùn)練。
模擬飛行訓(xùn)練在低真空的航天器模擬艙內(nèi)進(jìn)行,它能給予除失重以外的一切飛行感覺(jué)和環(huán)境。
此外,對(duì)于起飛過(guò)程著陸過(guò)程,還有飛行中正常的和不正常的情況,還有航天器對(duì)接、出艙、艙內(nèi)外活動(dòng)、回收和救生等航天活動(dòng),都要進(jìn)行模擬。
美國(guó)國(guó)家航空航天訓(xùn)練和培訓(xùn)中心(National AeroSpace Training And Research,簡(jiǎn)稱NATAR)曾經(jīng)出過(guò)一份航天員訓(xùn)練說(shuō)明(可用于民用喲),這里我們簡(jiǎn)單列舉一下:
針對(duì)航天活動(dòng)參與者
訓(xùn)練簡(jiǎn)單不少!當(dāng)然這只是成為航天員的一些準(zhǔn)備,模擬飛行訓(xùn)練等等還是不能省的。
--空間基礎(chǔ)訓(xùn)練(4000美元)
兩天的基礎(chǔ)課程,教授核心的知識(shí)和技術(shù),比如空間環(huán)境和飛行器知識(shí),飛行經(jīng)驗(yàn),生理和心理效應(yīng),安全保障和應(yīng)急措施,生命維持系統(tǒng)和宇航服,等等。
--進(jìn)階空間訓(xùn)練(4000美元)
兩天的課程,關(guān)于急救和安全程序的進(jìn)一步訓(xùn)練。
--載荷專家訓(xùn)練(1000美元)
一天的特殊課程,為研究者提供,關(guān)于在空間飛行期間策劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和技術(shù)。
--宇航服和系統(tǒng)訓(xùn)練(價(jià)格可直接咨詢NATAR)
一天的特殊課程,由宇航服制造商講授如何穿/脫宇航服、如何在航天飛行中使用和操作生命防護(hù)和維持的裝備。
針對(duì)航天飛行員和機(jī)組人員(責(zé)任重大,不能馬虎):
--發(fā)射和返回的高重力訓(xùn)練
為期兩天,包括生理效應(yīng)、抗荷動(dòng)作、保護(hù)裝置、身體調(diào)理和飲食等,并在離心機(jī)中進(jìn)行模擬訓(xùn)練。
--姿態(tài)感知訓(xùn)練
為期一到兩天,學(xué)習(xí)根據(jù)飛行環(huán)境調(diào)整自己和航天器姿態(tài),學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)以及突發(fā)情況處理,并進(jìn)行模擬飛行。
--空間定向障礙(飛行錯(cuò)覺(jué))訓(xùn)練
為期一天。
航天員在飛行中可能對(duì)飛行姿態(tài)、位置和運(yùn)動(dòng)狀況發(fā)生的錯(cuò)誤判斷,可分為三種類型——飛行錯(cuò)覺(jué)、脫離感覺(jué)和空間失定向。
飛行員感覺(jué)到的可能和航天器的實(shí)際狀態(tài)是不一樣的,這在飛機(jī)飛行員中非常常見(jiàn),據(jù)說(shuō)幾乎所有的飛機(jī)飛行員都遇到過(guò)。這項(xiàng)訓(xùn)練就是針對(duì)這種情況的。
訓(xùn)練方法為在進(jìn)行知識(shí)和技術(shù)的培訓(xùn)后,利用儀器進(jìn)行模擬。
--防止飛船破壞以及進(jìn)行修復(fù)的訓(xùn)練
為期一天半。學(xué)會(huì)識(shí)別和避免飛船失控。學(xué)習(xí)以往的航天經(jīng)驗(yàn),通過(guò)模擬來(lái)熟悉操作。
--缺氧和快速減壓訓(xùn)練
學(xué)習(xí)鑒定缺氧的癥狀,學(xué)習(xí)安全和有效地處理艙內(nèi)低氧或快速減壓的情況。
--逃生訓(xùn)練
別猶豫,該用就用!訓(xùn)練為期一天。
通過(guò)上面的介紹,相信你能看得出來(lái),要成為一名合格的航天員是多么的不容易,他們每一次航天任務(wù)的成功,都伴隨著背后極其艱辛的努力!
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