航天員訓(xùn)練

航天員是一種在空間從事航天活動的特殊職業(yè)的人，他們要在特殊的環(huán)境條件下，在航天器的艙內(nèi)外完成飛行監(jiān)視、操作、控制、通信、維修以及科學(xué)研究等特殊的工作任務(wù)，并能正常的生活。這就要求必需對他們進行嚴格的訓(xùn)練，使他們具備優(yōu)良的生理和心理素質(zhì)，對航天特殊環(huán)境因素有很強的適應(yīng)能力，并熟練掌握航天器和完成飛行任務(wù)所應(yīng)具備的各種知識和技能。航天員的培訓(xùn)內(nèi)容包括：體質(zhì)鍛煉、理論知識教育、心理訓(xùn)練、特殊環(huán)境因素耐力和適應(yīng)性訓(xùn)練、生存訓(xùn)練和航天器技術(shù)訓(xùn)練、航天醫(yī)學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練、空間科學(xué)及應(yīng)用知識和技術(shù)訓(xùn)練、生存訓(xùn)練以及綜合訓(xùn)練等。針對航天員的類別和職業(yè)不同，其培訓(xùn)的具體要求和內(nèi)容也不同。職業(yè)航天員，如駕駛員和任務(wù)專家，其訓(xùn)練內(nèi)容較多，要求也嚴，訓(xùn)練時間也較長，一般需要3年左右的時間。非職業(yè)性航天員，如載荷專家或科學(xué)家航天員，其訓(xùn)練內(nèi)容較少，時間也較短。

航天員訓(xùn)練

身體素質(zhì)作為一個人生存的基本條件，在航天員的訓(xùn)練過程中是必不可少的。蘇聯(lián)就曾為了準備阿波羅-聯(lián)盟計劃，要求其航天員在一年半的訓(xùn)練時間內(nèi)，騎自行車1000千米，滑雪3000千米，越野跑步200多千米。美國休斯敦航天中心，為提高航天員耐力，曾讓航天員穿上80千克重的航天服，在炎熱的佛羅里達沙漠中，每天步行30千米。

除了體質(zhì)的訓(xùn)練，航天員為了準備一次飛行還需要掌握大量的理論知識，這些理論知識包括基本的航天知識，飛行任務(wù)和航天器結(jié)構(gòu)、航天醫(yī)學(xué)工程知識以及空間知識和應(yīng)用的有關(guān)知識等。

選中的預(yù)備航天員必須經(jīng)過體格、專業(yè)等方面一系列的嚴格訓(xùn)練，才能成為正式航天員。訓(xùn)練的目的是提高航天員對特殊環(huán)境因素的耐力和適應(yīng)能力，熟練掌握有關(guān)的航天科學(xué)知識和工程技術(shù)。航天員訓(xùn)練始于60年代初期。早期航天員訓(xùn)練重點在增強航天員對航天環(huán)境因素的機體耐力和適應(yīng)性，提高操縱載人飛船的能力。從70年代末開始，訓(xùn)練的重點是保證航天員在軌道上長期停留、執(zhí)行各種復(fù)雜的科學(xué)實驗計劃和熟悉新技術(shù)和新操作方法。對非職業(yè)性航天員，即參加航天的科技工作人員的訓(xùn)練內(nèi)容則可從簡，訓(xùn)練時間僅需一年半左右。但是對航天駕駛員仍需要3～4年的訓(xùn)練時間。訓(xùn)練內(nèi)容根據(jù)航天任務(wù)要求、受訓(xùn)者的特點和身體素質(zhì)以及訓(xùn)練設(shè)備等因素決定，包括一般性訓(xùn)練、航天環(huán)境訓(xùn)練和模擬飛行訓(xùn)練3個方面。

一般性訓(xùn)練：航天員的基本訓(xùn)練內(nèi)容有：有關(guān)的理論知識，如天文、地理、地質(zhì)、氣象、大氣物理、飛行力學(xué)、計算機、無線電導(dǎo)航、領(lǐng)航、火箭和航天器構(gòu)造等；必要的醫(yī)學(xué)常識和救護技術(shù)；體育訓(xùn)練項目有伏虎、秋千、游泳、滑水、沖浪、滑雪、爬山和繃床等。

航天員訓(xùn)練

航天員訓(xùn)練內(nèi)容有：

①飛機飛行訓(xùn)練：以鍛煉空中環(huán)境的適應(yīng)性和熟練駕駛技巧;前庭功能訓(xùn)練,常用旋梯、四柱秋千和轉(zhuǎn)椅，以防止或減少航天運動病的發(fā)生。

②失重訓(xùn)練：常用飛機作拋物線飛行和利用中和浮力模擬池進行失重狀態(tài)下的動作練習(xí)。

③超重訓(xùn)練：常用大型離心機以增強人員對超重的耐受能力。

④航天生活環(huán)境訓(xùn)練：常用隔離艙以提高人員對航天寂靜環(huán)境和生活規(guī)律的適應(yīng)性。

⑤應(yīng)急救生訓(xùn)練：根據(jù)不同的救生方案進行彈射座椅或救生塔的救生訓(xùn)練。有時還把人員投放到人跡稀少的大森林和冰冷的海水中，以訓(xùn)練人員在特殊情況下的自我生存能力。

航天員在執(zhí)行任務(wù)前必須集中半年以上的時間針對任務(wù)作具體訓(xùn)練。航天員除了參加航天器總裝、測試、火箭預(yù)射試驗外，還進行專門模擬飛行、對接和著陸等訓(xùn)練。模擬飛行訓(xùn)練在低真空的航天器模擬艙內(nèi)進行，它能給予除失重以外的一切飛行感覺和環(huán)境。

訓(xùn)練分4個階段,首先全體航天員在各自的崗位上熟悉各自的操作內(nèi)容；其次是飛行科目訓(xùn)練；后兩個階段是飛行程序、各種項目的綜合訓(xùn)練，如航天員與地面控制中心間的通信聯(lián)絡(luò)，對飛行緊急狀態(tài)、故障的綜合處理以及熟悉掌握飛行任務(wù)的全過程等。模擬訓(xùn)練還包括航天器著陸訓(xùn)練、航天器對接訓(xùn)練、出艙、艙內(nèi)外活動、回收和救生等方面的綜合演練。用于訓(xùn)練航天員的地面模擬設(shè)備通常有失重飛機、中和浮力模擬池、人體離心機、真空艙和各種飛行模擬器（見航空航天醫(yī)學(xué)模擬實驗設(shè)備）。

心理訓(xùn)練是航天員訓(xùn)練中必不可少的內(nèi)容。因為執(zhí)行太空任務(wù)需要離開我們所熟悉的環(huán)境，而這種環(huán)境變化對心理的影響是很大的，尤其在早期航天活動中，載人航天器提供給航天員的生活環(huán)境無論是空間，還是飲食都不是很好，長時間呆在這么狹小的環(huán)境，會是什么一個感受？而如果這種感受影響到航天員的心理，那極容易就產(chǎn)生不可想象的后果。

而心理訓(xùn)練也就是使航天員在沒上天之前，先對太空中的情況從心理上進行一下適應(yīng)。增強心理的穩(wěn)定性。由于執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜性增加，因此每次飛行都有幾名成員來完成。而盡快的使成員之間達到“心有靈犀”也成為心理訓(xùn)練的一個重要內(nèi)容。實踐證明，整個成員組在一起進行訓(xùn)練對于提高他們在太空中工作的效率具有十分重要的作用。

航天員共同訓(xùn)練的時間：短期飛行不少于半年、中期飛行需要1年、長期飛行1.5～2.5年。

為了提高航天員對特殊環(huán)境因素的適應(yīng)性和耐受力，需要對航天員進行航天特殊環(huán)境因素的暴露和刺激，如超重、失重、前庭器官的刺激、噪聲、高低溫等。

超重適應(yīng)性訓(xùn)練的目的是讓航天員適應(yīng)航天器發(fā)射和返回再入時的超重環(huán)境，增強航天員抗超重的能力。訓(xùn)練方法主要采用離心機模擬航天器起飛和返回過程中的超重曲線，進行胸-背向?qū)箘幼饔?xùn)練和頭-盆向耐力維持訓(xùn)練。

失重訓(xùn)練則是利用失重飛機完成的。它可以完成拋物線飛行，形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環(huán)境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動，甚至可把一個艙體搬進機艙中，還可以進行人在失重的時間里從艙體爬出來的試驗，訓(xùn)練太空的出艙活動。

美國的小型失重飛機有T-33和F-104飛機改裝的失重飛機。大型失重飛機有KC-135和PC-9，蘇聯(lián)/俄羅斯用伊爾-76改裝的大型失重飛機，其微重力時間大約有30s秒。法國有“快帆”和A300失重飛機，A300是世界上最大的失重飛機。日本也有大型或中型失重飛機。中國曾利用殲教-5改裝成小型失重飛機。

在地面還可以用中性浮力水槽產(chǎn)生的漂浮感覺，模擬訓(xùn)練航天員在失重時進行工作和維修。中性浮力水槽模擬失重的原理是，當人體浸入水中時，通過增減配重和漂浮器使人體的重力和浮力相等，即中性浮力，獲得模擬失重的感覺和效應(yīng)；但它并沒有消除重力對于人體及其組織的作用，因此，它不同于真實的失重環(huán)境。這種方法主要用于對出艙活動的航天員進行訓(xùn)練。一般是將1：1的航天器放入水槽中，航天員穿上改制的艙外航天服，進行出艙活動程序的模擬和技能的訓(xùn)練。

為了減少航天運動病的發(fā)病率，還要進行前庭功能訓(xùn)練。采用轉(zhuǎn)椅、秋千等旋轉(zhuǎn)和擺動設(shè)備產(chǎn)生線性加速度和科氏加速度，或在失重飛機上讓航天員頭部運動，對受試者的前庭器官進行刺激，以提高前庭器官的耐受能力。也可以利用氣功和生物反饋的方法對航天員進行抗運動病的訓(xùn)練。其它的特殊環(huán)境因素適應(yīng)性訓(xùn)練還有飛機飛行訓(xùn)練，跳傘訓(xùn)練，振動、噪聲體驗，乘員艙大氣環(huán)境體驗以及隔離環(huán)境體驗等。

航天員在執(zhí)行任務(wù)時往往需要操縱各種儀器設(shè)備，但航天器中的各種設(shè)備是數(shù)不勝數(shù)的，如果航天員在操作過程中出現(xiàn)了一點錯誤，尤其是駕駛員，很有可能就會機毀人亡。為此，在地面上建立各種模擬設(shè)備，這樣航天員在這使設(shè)備中就可以熟悉操作的程序，適應(yīng)不同的環(huán)境。

飛行模擬器是針對載人航天任務(wù)而設(shè)計的執(zhí)行飛行任務(wù)的模擬器。其主要功能是在地面模擬太空中的飛行條件和實際載人航天器運動狀態(tài)，為航天員提供運動感覺、視覺、聽覺和操縱負荷等各種感覺，使航天員感到好像真的在太空駕駛航天器一樣。

模擬座艙一般采用內(nèi)部結(jié)構(gòu)和界面與實際航天器完全一致的模擬艙。俄羅斯和美國所發(fā)射的各種載人航天器都有各自的飛行模擬器，其中美國“阿波羅”號登月飛船的飛行模擬器，可以模擬從起飛到登月和返回地面等全程序飛行，也有只模擬載人航天某項飛行技術(shù)的模擬器，如有模擬飛船的起飛、入軌和姿態(tài)如何控制等飛行技術(shù)的模擬器。還有模擬在太空作業(yè)的專項模擬裝置，如太空對接、太空維修和出艙模擬器等。

模擬航天員在太空生活與工作的微小空間環(huán)境，也都是以各種艙室的形式來完成的。這種微小生活空間艙室與航天員在太空生活的空間類似，除不能模擬失重環(huán)境外，其它都能逼真模擬。這種微小生活空間模擬對于考察和訓(xùn)練人對長期在太空生活的適應(yīng)性是很重要的。

發(fā)展載人航天的各國，都有航天員選訓(xùn)中心，比較著名的有美國國家航空航天局的約翰遜航天中心(Johnson Space Center)和俄羅斯的加加林航天員培訓(xùn)中心(Gagarin Cosmonauts Training Centre又名星城Star City)。它們主要的任務(wù)有：為載人飛行進行預(yù)備航天員和正式航天員的選拔；對航天員實施身體素質(zhì)、心理、特殊環(huán)境因素適應(yīng)性及飛行專業(yè)技能的訓(xùn)練，對航天員實施飛行前、飛行中和返回后的醫(yī)學(xué)監(jiān)督與醫(yī)學(xué)保障，輔助飛行控制中心進行醫(yī)學(xué)監(jiān)督和及時地分析，并開展航天醫(yī)學(xué)工程研究。

載人航天器在應(yīng)急返回過程中可能降落到各種復(fù)雜的地形、氣候等惡劣的生存環(huán)境條件下，例如寒區(qū)、沙漠、山地、森林、海上等，因此必須對航天員進行這些地區(qū)的生存知識和技能的訓(xùn)練，使他們熟悉和掌握這些地區(qū)氣候變化，地形、海況、動植物的情況，掌握生存的基本要領(lǐng)。比如在寒區(qū)生存要保持機體的熱平衡，在原始森林生存要防御猛獸和昆蟲的侵襲，在沙漠中生存是保持水鹽平衡。

由于載人飛船著陸地點較難控制，特別是應(yīng)急返回時落點的散布較大，這就給航天員的營救造成困難。在載人飛船上一般裝有個人救生物品，供航天員著陸等持營救期間的求救和生存使用。

個人救生物品中應(yīng)有求救聯(lián)絡(luò)物品，以便于航天員使用它們盡快與營救人員取得聯(lián)系，這些物品包括無線電通信和定位裝置、信號槍、焰火管、海水染色劑、閃光燈、反光鏡、引火物品、哨笛等。

個人救生物品中還必須有陸上和海上的防寒和遮陽物品，如防寒服、抗浸服、斗篷等。飛船返回著陸在寒區(qū)或濺入水中時，航天員穿著防寒服或抗浸服等待營救，防止體熱在短時間內(nèi)大量喪失，延長人的存活時間。當航天員返回濺入水中時，應(yīng)有漂浮裝置，如救生筏或便攜式漂浮裝置等，以支撐人體浮于水面，等持打撈和營救。常用的便攜式漂浮裝置包括二氧化碳氣瓶、浮囊、吹氣管及其它附件。當航天員濺入水中時，牽拉充氣拉繩，撞針刺穿氣瓶封口薄膜，二氧化碳氣體充向浮囊內(nèi)部，浮囊充氣膨脹。也可用嘴通過充氣管向浮囊內(nèi)充氣。

救生食品和飲水及急救藥包也是十分重要的個人救生物品，對于著陸到高溫地區(qū)，保證航天員有一定量的飲用水是十分重要的。其它個人生存物品還有手槍、驅(qū)鯊劑、漁具、濾光鏡、指北針、自衛(wèi)刀、鋼絲鋸、干燃料、取暖器、防風(fēng)火柴等。

除了上面說的，在發(fā)射前航天員還要參與真實航天器的大型試驗和全程序模擬飛行，以及航天技術(shù)各大系統(tǒng)的綜合試驗和演練等，以使他們進一步從總體的高度加深對于飛行任務(wù)、計劃、程序的理解和掌握。這不僅是航天員訓(xùn)練的重要內(nèi)容，同時，航天員的參與以及他們對航天系統(tǒng)的意見對載人航天系統(tǒng)的研制也是非常有益的。

相關(guān)知識

訓(xùn)練傷防治員為健康護航
北京航空航天大學(xué)主頁平臺系統(tǒng) 陶春靜
西安高端減重訓(xùn)練營·S燃脂28天計劃
常見問題解答：太空中宇航員健康護理的真實故事
齊魯糧油公共品牌 為國家運動員健康飲食保駕護航
運動員訓(xùn)練飲食（運動員飲食食譜）
【科普】老年人家庭康復(fù)訓(xùn)練指南（之一）肢體康復(fù)訓(xùn)練
科學(xué)訓(xùn)練“加油站”
20分鐘被“電”=2小時常規(guī)訓(xùn)練？S
高強度間歇訓(xùn)練對不同訓(xùn)練人群的應(yīng)用效果

網(wǎng)址: 航天員訓(xùn)練 http://www.u1s5d6.cn/newsview228553.html