宇航员训练项目失重训练一天训练多久

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航天员之九大训练
阅读&104092&发表& 12:52:58
1、基础理论学习基础理论学习是使航天员掌握载人航天飞行的相关基础知识、包括高等数学、计算机、飞行动力学、空气动力学、地球物理学、气象学与天文学、宇宙航行学,以及火箭和飞船的设计原理、结构、导航控制、设备检测、航天医学知识等十几门课程。航天主题园基础理论学习通过展牌、视频、电影、互动答题、游戏竞猜等形式使普通人初步掌握航天的基础知识、中国航天和世界航天的发展历史以及航天的未来,还包括航天服的展示和互动体验、外星生物传说和体验以及火箭实物展示。 2、体能训练宇宙生活是对人类来说严酷的。美国科学家曾经采集了9名宇航员在飞向国际空间站前和在国际空间站工作180天后返回时的小腿肌肉生物样本,并进行了活组织检测。结果显示,返回后的小腿肌肉样本中纤维密度、力量和动力大量减少。而出发前肌肉最强健的宇航员,其小腿肌肉组织在返回后退化最为严重。科学家表示,经过长期太空旅行,宇航员工作负荷能力的下降相当于30岁至50岁宇航员的肌肉退化成80岁以上老人的肌肉。如果宇航员在飞行过程中不保持身体训练,其肌肉的退化或萎缩,将导致其承担工作负荷的能力下降40%以上。此外,身着宇航服的宇航员会更容易疲劳,以至于难以完成日常工作。更为严重的是,当他们返回地球时,他们的身体可能已无法保证他们在紧急着陆的情况下快速逃逸。锻炼的科目具有多样性:以耐力为主的长跑、游泳、爬山等;以力量为主的负重、仰卧起坐等;以灵活性为主的体操、固定滚轮、旋梯、弹性跳跃网、秋千、转椅、浪木等以及锻炼心肺功能的跑台,自行车功量计等有针对性的运动。比如苏联就曾要求其航天员在一年半的训练时间内,骑自行车1000千米,滑雪3000千米,越野跑步200多千米。美国休斯敦航天中心,也曾让航天员穿上80千克重的航天服,在炎热的佛罗里达沙漠中,每天步行30千米。航天主题园体能训练项目采用的是震动型的肌肉训练器,它能够模拟在太空飞行中所碰到的体能问题,采用高阻力和各种运动方式来防止肌肉萎缩。还在湿地公园内设置命运魔方游戏,使航天爱好者达到不同的体能锻炼。 3、特殊环境因素耐力与适应性训练:这项训练是航天员训练的重头戏,它包括超重训练、前庭功能训练、低压缺氧、高/低温、振动和噪声环境训练等。超重耐力训练:火箭起飞时,航天员将会遇到806gs的加速度(S为秒),这样大的加速度,人体无论如何是耐受不了的。工程上把它分解,采用三级运载火箭,使得每级不超过5g,每级持续时间100s至200s左右;飞船返回时,重力加速度为5至9g,持续200s左右,而人的耐受限度,纵向3至4g;横向(从胸到背方向)可达7至8g,持续时间可到30s。这就是我们在电视画面上看到的杨利伟在飞船座舱中是仰卧位。只有这种姿势才能保证航天员在飞船起飞和返回过程中是安全的,使之处于头脑清醒的状态。超重耐力是通过人在离心机上周期性的训练和适应而获得的。中国航天员离型机采用的臂长8米,单臂单舱的形式,航天主题园采用的是四臂单舱形式的,可以让更多的航天爱好者体验到。失重训练:飞船在轨道飞行期间,处于微重力环境下。由于失重,航天员会感到头晕脑胀,物品如不被束缚,就飘来飘去,操作十分不便,无法定向。航天员为了适应太空生活、工作和执行特殊的飞行任务,必须在地球重力环境下,制造出失重环境,加大失重适应性的训练。地球上失重环境是靠高性能失重飞机飞抛物线获得的。每作一次抛物线飞行可获得20s至30s失重时间,多次连续抛物线飞行,在飞机作一次起降飞行时间内累计可获得5至20min的失重时间。航天员在失重训练中熟悉失重环境,体验飘浮感觉以及人体的某些其他感觉,消除对失重状态的恐惧感。在失重条件下,训练穿脱航天服、行走、移重物、进食、饮水并进行书写练习等。航天主题园在月球体验区设置了吊装形式的月球行走装置和体重配比形式的月球漫步装置,航天爱好者可以体验到失重的感觉。前庭功能训练:前庭是人体平衡系统的主要末梢感受器官,是内耳器官之一,居颞骨岩部之内,和半规管、耳蜗紧密相连,共同组成内耳骨迷路。前庭器官和运动系统稍弱的普通人在地球上乘车、船时,还有晕车、晕船和晕机的;在太空环境下,遨游太空的航天员,也会有40%的人发生航天运动病,出现头晕、恶心、出虚汗等症状,工作效率低下。前庭功能训练分主动训练和被动训练两种。主动训练是体育运动项目,如徒手操、跳弹跳网、滑雪、滑冰、冲浪、旋梯、滚轮等运动项目,旨在提高航天员身体素质的基础上,锻炼前庭器官感受器和运动系统。通过系统训练,平衡功能可以提高一半以上,训练效果可保持半年左右。被动训练是用主动秋千、旋转座椅、离心机、飞机等产生角加速度、线性加速度以及“科里奥利”加速度,反复刺激前庭器官,提高人体对运动刺激的耐受性,使之在接受刺激时,不会发生眩晕和错觉症状。航天主题园在航天员训练体验区设置了多维滚环和旋转座椅各两套,能够使航天爱好者得到前庭功能的训练。多维滚环运用三大小不等的圆环组装成大的同心钢环,环绕一个共同的重心在三个轴上旋转,体验者坐在上面能够体会三轴各360度旋转带来的眩晕感和三维空间自由旋转的特殊感受。旋转座椅训练器可以作360度的快速旋转,而且同时会上下前后摆动。转椅前面还有一块显示器,上面有黑白相间的图案,每转一圈,图案就闪动一次。别小瞧了这个闪动,要不了几圈,人就会眼花缭乱,心狂跳不已。低压缺氧耐力训练:让航天员在低压舱内穿或不穿航天服,生活、工作、适应和操作,并让航天员呼吸低氧和高于正常浓度的二氧化碳。让他们熟悉和体验这种环境,以便在实际航行中,一旦因座舱环境失调,氧气供应不足,二氧化碳浓度高于允许范围,甚至舱内压力泄漏的应激状况下,不致惊慌失措,能够准确地作出判断,穿好航天服,精确地进行操作。考虑到安全因素,航天主题园未做此项体验。噪声与振动环境训练:飞船在发射升空和返回时都会产生一定强度的噪声和振动。舱内噪声可达125分贝,这样的噪声会对人的听力造成巨大的伤害。而振动环境对航天员身体的影响主要是在火箭的上升和航天器的返回降落过程,在微重力环境下的振动扰动主要是影响航提起有效荷载(尤其是光学)的指示或测量精度和微重力科学实验的结果。航天主题园通过在宇航员肌肉训练器上设置一线抖勺、北斗穿月、水中捞月、掌控宇宙、撬起太阳、环环相扣、驿站传书、太空幻智球等游戏项目让航天爱好者参与体验。 4、心理品质训练:在极其严酷而复杂的太空环境中,航天员需要具备勇敢、沉着、坚定、顽强的个性特征,还需要具备感觉、知觉、注意、表象、记忆、思维等心理品质,才能够在高度紧张、危险、意外的紧要关头,消除过度紧张情绪,保持高度的心理稳定性,完成航天任务。心理训练通常主要是进行强化心理表象训练,构筑自我安全岛、渐进性肌肉放松法的放松训练,强化心理相容性训练、自信训练、记忆训练和心理访谈等。航天员心理训练贯穿航天员训练的全过程,往往与其他训练项目交织在一起。在完成专业技能训练之外,克服紧张、焦虑、慌乱、恐惧情绪等达到心理训练的目的,也通过适当的文体活动转移注意,利用生物反馈方法进行自我放松训练,达到迅速消除疲劳和紧张情绪,保持和恢复正常精力。航天主题园通过自有的太空大富翁、天旋地转、四维空间等游戏使航天爱好者达到心理品质锻炼体验。 5、专业技术训练:作为航天员职业训练的主要内容,包括专业基础理论和专业技术操作等,目的是使航天员全面系统地了解载人航天工程总体概况,并熟练掌握载人航天飞行所必须具备的各种技能及专业知识。航天主题园在太空驿站设置了国际空间站知识介绍、空间站生保系统、太空植物栽培、太空观测仪等,可以让航天爱好者能够直观和系统的了解航天员在太空的各种任务。 6、飞行程序与任务模拟训练:航天员在进入太空前必须进行“正常飞行程序训练”、“应急飞行程序训练”和“故障程序训练”等飞行程序训练,也就是从发射前航天员进舱开始一直到返回着陆全过程经历的事,航天员要非常清楚并能熟练地处理各种意外和紧急情况。模拟器是飞行程序训练的主要设备,它的内部结构与布局和真实的航天器相同,能够模拟出航天器飞行时的视景、振动、噪声等各种仿真太空飞行的情景,还可以任意设置故障,让航天员识别、判断和处理故障。航天员训练的中后期,模拟器训练占了很大比重,直到航天员对飞行中一切情况出现的反应成为本能,处置起来像呼吸一样自然。航天主题园根据真实的航天发射指挥中心装配了模拟发射指挥中心,模拟实现了从火箭组装、运输、加注燃料、点火发射、到天地对话、火箭返回等整个火箭发射的全过程。宇航员的选拔中心可以真实检测出体验者的视力、听力、色差、肺功能、心率体征、人体成分等人体特征,并可以穿戴宇航服到返回舱一探究竟。在月球区还设置了月球车,模拟驾乘采矿等任务。月球区、火星区和外星区分别有DIY基地建设、组建自己的太空飞船,都可以让航天爱好者能够亲手操作体验航天员的飞行任务。 7、飞行技能训练:航天员在执行任务时往往需要操纵各种仪器设备,但航天器中的各种设备是数不胜数的,如果航天员在操作过程中出现了一点错误,尤其是驾驶员,很有可能就会机毁人亡。因此,高超的飞行技能是成为航天员的首要标准。各个国家的航天员都是从空军的最优秀战斗机驾驶员里面挑选的,他们大部分都具备大专以上学历,工作时间三年以上,累计飞行时间600个小时以上,且具有三种以上气象条件下的飞行能力。航天主题园设置有美国空军的飞行小游戏,能够让航天爱好者在电脑上得到简单的飞行训练。 8、救生与生存训练:救生与生存训练是指航天员掌握特殊情况下的救生和生存技能,主要包括发射前紧急撤离训练,飞行中的救生训练,着陆后出舱训练、生存训练和营救训练。航天员逃逸滑道训练塔是训练航天员发射场待发段使用逃逸滑道紧急撤离技能的专用设施,可进行14m、22m高度逃逸滑道紧急撤离技能训练。在航天员随身携带的救生物品包内一般会放置卫星电话、卫星定位仪、保温袋、放风尘太阳镜、蓄水袋、光烟信号管、闪光标位器、引火物、救生餐盒(含个人急救药包、救生口哨、防风火柴、指北针救生食盐、太阳反光镜)、海水染色剂、驱鲨剂、救生渔具、救生信号枪弹、生存刀等。航天主题园将为航天爱好者带来野外生存的五要点课程,包括火、住所、信号、食品和水、急救能力等。很多情况下,恐慌才是最大的敌人,保持沉着冷静是第一步。在夏令营期间还将开设中国陆军SERE课程,系统为航天爱好者教授SURIVAL(生存)、EVASION(躲避)、RESISTANCE(抵抗)、ESCAPE(逃脱)技能。 9、综合演练:航天员大型联合演练内容包括发射场紧急撤离演练、人船联合测试、人船地联合测试和人船箭地联合检查等项目,参加大型联合演练是航天员执行载人飞行任务的前提,也是对航天员训练成果的综合检验。让航天员与地面支持人员都能真实体验飞行实施过程,加强配合协调。世界上主要航天大国都非常重视这项演练,在执行任务前要反复演练。包括航天员、航天器、火箭、发射场、指挥控制中心的合练和航天员与着陆场系统回收营救人员之间的合练,就像一场正式演出前的彩排。航天员的训练是系统和完整的,时间安排也是科学的。航天主题园通过模拟火箭发射中心体验项目、“星际突围”游戏项目等形式,可以让航天爱好者得到团体协作综合演练的训练。
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微信公众号航天员如何培训和准备航天飞行?背后付出极其艰辛的努力
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航天员如何培训和准备航天飞行?背后付出极其艰辛的努力
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神舟十一号奔向天宫,我国载人航天再启新程。北京时间10月17日7时49分,执行与天宫二号交会对接任务的神舟十一号载人飞船,在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道,顺利将2名航天员送上太空。要想成为一名真正的航天员,究竟需要接受哪些训练和准备呢?世界上最早的航天员培训1959年,前苏联决定在空军飞行员中征召第一批宇航员。加加林立刻向空军指挥部提交了申请报告。选拔异常严格,一连几天,他每天必须回答来自科学家、医生和军官们提出的各种各样的问题。他本身就是一名出色的飞行员,身体条件好,又沉着冷静,很快地,他成为了第一批6名宇航员中的一员,开始接受训练。他经常被带到一个具备良好隔音系统的绝音室里,里面只有一张办公桌,桌子上放着一个仪表盘,桌子旁放着一张沙发床,一个装有食品的冰箱,一块帘布后边就是厕所。加加林需要在里面生活十天甚至更长,并且,不止一次。这就是独自生活的考验了。除了独自生活考验,根据后来的回忆,加加林还接受了很多艰苦的训练。例如,针对宇航员进入宇宙中的环境变化,学者们进行了预测,并为加加林安排了关于失重和高温的训练。他会进入滚筒中,坐在固定的一张座椅上进行失重训练。训练时,滚筒飞速旋转,令他感到天晕地旋。开始的一段时间,他感到头晕目眩、内脏翻滚、全身肌肉紧缩,艰苦的环境令他大汗淋漓,脸色苍白。直到他能够在滚筒中保持自己的平衡,才算达到训练的目标。而对于高温环境,他需要到人称“蒸箱”的人工控温室里进行训练和测试。短时间内,温度会从常温开始上升,40℃,50℃,乃至70℃,80℃,而加加林经过训练,在其中坚持了超过100分钟。经过了种种艰苦的训练,加加林才终于成为世界上第一个进入太空的宇航员。目前中国已有10位航天员进入太空,这十位航天英雄可谓万里挑一,成为预备航天员有哪些条件?需要经过哪些测试?进入梯队后又需要进行哪些培训?预备航天员培训培训时间:3-5年培训地点:北京,中国航天员科研训练中心第1阶段:基础理论学习学习火箭和飞船的设计原理、飞行动力学、气象学、天文学、通信、设备检测、航天医学知识等。第2阶段“专业技能培训熟悉飞船的结构、组成,飞船各系统的工作原理和模式,掌握重要部组件和单机的情况。第3阶段:飞行程序和任务训练在与真实飞船相同的训练模拟器上,通过实景仿真,掌握和知道应该注意观察什么,什么时候和地面联系。学会发现和排除紧急情况,以考察和锻炼他们的判断能力和对事物的迅速反应能力。平时穿插“魔鬼训练”要奔赴沙漠、寒区、雨林、海上,配合搜救部队进行搜救演习,以及体能训练、特殊生理功能训练等。任务训练航天员上天可不是单纯生活的,他们要操作飞船,进行大量的工作,所以,航天员在执行任务前必须集中半年以上的时间针对任务作具体训练。航天员除了参加航天器总装、测试、火箭预射试验外,还进行专门模拟飞行、对接和着陆等训练。模拟飞行训练在低真空的航天器模拟舱内进行,它能给予除失重以外的一切飞行感觉和环境。此外,对于起飞过程着陆过程,还有飞行中正常的和不正常的情况,还有航天器对接、出舱、舱内外活动、回收和救生等航天活动,都要进行模拟。通过上面的介绍,相信你能看得出来,要成为一名合格的航天员是多么的不容易,他们每一次航天任务的成功,都伴随着背后极其艰辛的努力,说到这里是不是对他们更加肃然起敬了呢!来源:综合自科学大院、新京报
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Copyright (C) 2016 ksks0001, All Rights Reserved  日 责任编辑:屈国华 电脑组版:包利黎  【人间万象】  A7  曾担任航天员训练系统负责人的吴川生说过,航天员都是天生的,他们天生具有普通人所没有的航天生理功能。但飞天,仅仅靠天生的“完美无缺”的身体,是远远不够的。从基础理论训练、航天专业技术训练再到飞行程序与任务模拟训练,准航天员们要掌握8大类58个专业的内容,这被称为上天的58个“天梯”。载人飞船从升空到着陆,每一环节都极具危险,因此航天员必须临危不乱、泰然处之,有智慧,也具果敢。此外,太空静寂无声,神秘难测,航天员待在密闭狭小的座舱中长期与世隔绝,忍受失重造成的不适感,容易导致抑郁、人际关系紧张等,还需经历种种心理考核。  中国航天员有一个专属英文名字“Taikonaut”,这个自神七飞天后更多见诸外媒的新单词,由汉语拼音“taikong”(太空)和英文“astronaut”(宇航员)合成,更具中国味道。  俗话说“武能驾机炸碉堡,文能上天修卫星”,这些国产“超人”都是如何炼成的呢?从飞行员到准航天员,再到真正飞往太空,他们不仅要掌握8大类58个专业的内容,还要在每天的生活中遵守N多“不准”,背后的个中艰辛,非常人所知。  完美身体加上严苛训练  1995年中国第一批航天员招募时,几乎所有飞行员都报了名,但只有60人可进入候选人行列。3年后,12人入选,加上两位教练,共14人组成中国人民解放军航天员大队。  曾担任航天员训练系统负责人的吴川生说过,航天员都是天生的,他们天生具有普通人所没有的航天生理功能。但飞天,仅仅靠天生的“完美无缺”的身体,是远远不够的。  从基础理论训练、航天专业技术训练再到飞行程序与任务模拟训练,准航天员们要掌握8大类58个专业的内容,这被称为上天的58个“天梯”。  “不仅仅要学习海量的知识,还要进行一些极具挑战性的航天环境适应性训练,而且还要接受几乎苛刻的零失误、零差错考核”,神十女航天员王亚平在飞天前接受采访时说。  载人飞船从升空到着陆,每一环节都极具危险。自载人航天活动开展至今,至少有22名航天员为航天事业献身,因此航天员必须临危不乱、泰然处之,有智慧,也具果敢。  此外,太空静寂无声,神秘难测,航天员待在密闭狭小的座舱中长期与世隔绝,忍受失重造成的不适感,容易导致抑郁、人际关系紧张等,还需经历种种心理考核。  环境训练承受8倍体重  中国人民解放军航天员大队大队长费俊龙此前曾到学校与学生交流。有学生问:一般人的身体只能承受一两个G(重力加速度)的荷载,超过这个数就会头晕眼花,而航天员怎么能承受超荷载呢?是不是有特殊的法宝?  “我们没有什么法宝,只能通过刻苦训练提升荷载力”,费俊龙说。  费俊龙介绍,在太空环境适应课程中,航天员训练最多的是离心机,通过离心机的飞速旋转,让航天员适应加速度带来的超荷载。与一般人不同,航天员承受的荷载能够达到8个G,甚至10个G。  “8个G相当于8倍的体重压在你身上”,中国载人航天办公室副主任、首飞航天员杨利伟说,每次做训练面部肌肉都会变形,眼泪控制不住地唰唰往外流,呼吸困难。  这被大多数航天员公认为最痛苦的一环。坐在座舱里的航天员不仅要练习各种抗负荷动作,还要判断信号,回答提问。  “转椅”克服空间运动病  别看去年神九飞天时,刘洋在天宫一号里淡定地挥舞起太极拳,其实在太空中的日子并不好过。“在失重的太空,全身的血液、体液都会向头部集中,脑袋就会肿胀,眼睛充血、鼻塞,就像患了感冒”,杨利伟如此形容。神六、神十“双料”航天员聂海胜也说,上太空之后就像在地面头朝下倒立久了的感觉。  太空的陌生环境会导致空间运动病,引发眩晕、恶心、呕吐,进而使工作能力下降,需要经过前庭功能等训练加以克服,而光转椅训练,就让航天员们吃尽了苦头。  “转椅有一个循序渐进的过程,5分钟好像是我的一个极限点,当报4分钟过去之后,突然间浑身就开始冒汗,心里有一种说不出来的恶心感觉,就像晕车”,刘洋形容。  除了转椅,还有秋千,这种“电秋千”可不好玩,前后摆出的距离有15米,没受过专门训练的人,可能会一下子把胃液喷出来。  魔鬼训练五花八门,航天员还要通过失重飞机或失重水槽训练,学会在失重环境下穿脱航天服,吃饭、操作仪器。此外还有模拟返回舱落地瞬间的冲击塔训练、高空跳伞训练等等,只有经过重重考验,准航天员才具备飞天资格。  练就“要睡入睡”的心理素质  “很多人问我,飞行前一天还能睡着吗?其实作为航天员一个基本素质,不管白天还是晚上,安排你几点睡觉,立马就要睡着”,费俊龙在与学生交流时提到,心跳速度是航天员最重要的素质之一,谁能正常控制自己的心跳,谁就是最后的“赢家”。  “神五”起飞前的检测结果表明,杨利伟的心跳始终均匀地保持在每分钟80次左右。选择“神六”航天员时,费俊龙和聂海胜平稳的心跳让他们在同期选拔的航天员中遥遥领先。  “可以这么讲,不管5分钟以后干什么,现在让我睡觉我就能睡着”,费俊龙提到,在飞行时如果心理状态不稳定,就容易出现差错。  同等条件下,航天员的心理素质更重要,所以“任何时间、地点,都能让自己马上睡着”,成了航天员练就的一身特殊本领。  这是天生的,还是后天训练的?有学生不禁问道。费俊龙指出,这种“要睡就睡”的心理素质并非天生,有之前做飞行员累积下的基础,也和平时强化锻炼、自我调整有关。  “航天员的选拔最后比的不是心跳,是综合实力”,费俊龙介绍,航天员从加入航天队伍的那天起,每天都是选拔,每学一个课目,每学一门理论,都在进行监测、进行选拔。  全体出行不乘同一交通工具  除严苛的训练外,日常生活中,航天员也须遵守严格的管理规定,而这些规定似乎有些“不近人情”。  航天员大队前大队长申行运曾说,航天员是与世隔绝的一群人。这些在大家眼中“国宝”级的人物,也过着与普通军人一样的生活,有军容风纪检查、政治教育、组织生活、队列会操、文体活动,但除此之外,他们还要遵守航天员管理的规定。  规定上有着一连串的“不准”:不许在外就餐、节假日不许私自外出、不准与不明身份的人接触、不准暴露自己的身份、不准抽烟喝酒等等。  平时,航天员只有周末才能回家,任务准备期间一连几个月“关”在工作区。为确保航天员的绝对安全,即便是探亲、疗养、外训时,他们也要专车接送、专人护送、严格警戒,全体航天员还不能同时乘坐一辆交通工具。  航天员的饮食也没法自己说了算,一日三餐都有营养医师制定食谱,食物还要留样保存,买食品还要到专供商店,买菜要到绿色基地,总之一句话,不是想吃什么就能吃什么。对他们来说,“限制就是一种待遇”。(据人民网)
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