【簡介:】本篇文章給大家談談《航空訓練項目》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛上太空的宇航員,都要經過哪些鍛煉和培訓?
2、航天員的訓練的過程是怎樣的?
3、進
本篇文章給大家談談《航空訓練項目》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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飛上太空的宇航員,都要經過哪些鍛煉和培訓?
宇航員的太空飛行過程從地面開始,穿過地球大氣層,進入太空,最后安全返回地面。所以他們必須掌握與此相關的各種基礎知識,如飛行動力學、空氣動力學、地球物理學、氣象學、天文學、天文導航等;宇航員隨火箭和各種載人飛船飛行,所以還必須熟悉火箭和飛船的設計原理、結構、導航控制、通信、駕駛艙內設備和儀器的性能以及簡單的維護技巧;他們還必須詳細掌握每次航行任務的細節(jié)??臻g特殊技能訓練主要是模擬真實的空間飛行環(huán)境和過程,使航天員熟練掌握操作技能,應對各種可能出現(xiàn)的情況。飛機飛行訓練,為了提高宇航員抵抗噪音、振動和超重的能力,增強人體前庭器官系統(tǒng)的穩(wěn)定性,訓練在失重狀態(tài)下生活和工作的能力。
大型離心機上的超重耐力訓練。水下失重模擬訓練可以產生類似于水中失重環(huán)境下活動的效果。第四,飛行模擬器訓練,讓宇航員熟練掌握飛船控制技術。各種應急訓練,如長期沉默的孤獨生活,飛船設備故障的應急處理,如何安全脫險,海上救生等。另外,宇航員從事的工作非常辛苦,體力消耗巨大。因此,我們必須經常進行體育鍛煉來增強體質。中國的預備航天員要想成為正式航天員,必須經過一系列身體和專業(yè)方面的嚴格訓練。訓練的目的是提高航天員的耐力和對特殊環(huán)境因素的適應能力,掌握相關的航天科學知識和工程技術。航員訓練的重點是提高宇航員的耐力和對空間環(huán)境因素的適應能力,提高他們操作載人航天器的能力訓練的重點一直是確保宇航員長期留在軌道上,進行各種復雜的科學實驗計劃,熟悉新技術和新的操作方法。
對于非專業(yè)宇航員,即參加航天飛行的科技工作者,培訓內容可以簡化,培訓時間僅需一年半左右。但是培養(yǎng)飛行員還是需要3-4年的時間。訓練內容根據航天任務要求、學員特點和身體素質、訓練裝備等因素確定,包括一般訓練、空間環(huán)境訓練和模擬飛行訓練。一般培訓航天員的基本訓練內容包括:相關理論知識,如天文學、地理學、地質學、氣象學、大氣物理學、飛行力學、計算機、無線電導航、航海、火箭和航天器建造等。;必要的醫(yī)學知識和救援技術;運動訓練項目包括給老虎洗澡、蕩秋千、游泳、滑水、沖浪、滑雪、爬山和伸床。宇航員訓練空間環(huán)境培訓內容如下飛機飛行訓練訓練對空中環(huán)境的適應能力和熟練的駕駛技能;前庭功能訓練中,常用螺旋梯、四柱秋千、轉椅等來預防或減少空間運動病的發(fā)生。失重訓練飛機常用于拋物線飛行,中性浮力模擬池用于失重狀態(tài)下的運動訓練。超重訓練經常使用大型離心機,增強人們對超重的耐受力。
空間生活環(huán)境訓練隔離艙常用于提高人員對安靜的空間環(huán)境和生活規(guī)律的適應能力。應急救生訓練根據不同的救生方案,對彈射座椅或救生塔進行救生訓練。有時人們被放在人煙稀少的森林和寒冷的海水中,在特殊情況下訓練自己的生存能力。模擬飛行訓練宇航員在執(zhí)行任務前必須集中半年以上的時間進行具體訓練。宇航員不僅參與航天器組裝、試驗和火箭發(fā)射前試驗,還進行特殊的飛行模擬、對接和著陸訓練。模擬飛行訓練是在低真空的航天器模擬艙內進行的,可以給人除失重以外的一切飛行感覺和環(huán)境。培訓分為四個階段。所有航天員在各自崗位上熟悉各自的操作內容;其次是飛行科目訓練;最后兩個階段是飛行程序和各種項目的綜合訓練,如航天員與地面控制中心的溝通,飛行突發(fā)事件和故障的綜合處理,以及對掌握飛行任務全過程的熟悉。模擬訓練還包括航天器著陸訓練、航天器對接訓練、艙外活動、室內外活動、回收和救生。
航天員的訓練的過程是怎樣的?
眾所周知,航天員的選拔是非常嚴格的,成千上萬候選人,經過重重關卡的篩選,才有幾個人,最多是十幾個人成為后備航天員。這些人也不是都能上天,等待他們的是長期艱苦,甚至是極限負荷的航天員訓練,在訓練中還可能會由于意外事故而喪生。所以,有人將它描述為“魔鬼訓練”。航天員只有通過訓練,經考核和評定合格后,才能轉為正式航天員,參加太空飛行。據報道有50%的后備航天員在訓練過程中被淘汰。
第一,培訓航天員的搖籃
為了培訓航天員,美國、俄羅斯和中國都建立了專門的航天員選拔訓練基地。美國航天員選訓中心是在德克薩斯州休斯頓約翰遜航天中心,俄羅斯的是在莫斯科東北40公里的加加林訓練中心。我國的航天員選訓中心是在北京郊區(qū)的航天城,選拔出的后備航天員將集中到那里進行訓練。
第二,為什么要進行航天員訓練?
航天員與從事一般職業(yè)的人不同,他們不僅僅從事單一工作,而是要身兼數職:指揮員、駕駛員、工程技術人員、科研人員、天文學家、醫(yī)生、機械修理工等。沒有強健的體魄、淵博的知識和掌握多種技能是不能完成任務的。為了順利地完成太空飛行任務,需要進行長期艱苦的訓練。通過訓練要達到:
(1)增強航天員的體質,提高處于太空特殊環(huán)境下(如失重、超重、缺氧)的耐力;
(2)使航天員能夠適應座艙環(huán)境,能在其中健康地生活和有效地工作;
(3)提高航天員的技術和理論知識,能夠勝任航天中的多項工作。
航天員訓練的項目很多,涉及面很廣也很復雜,為了達到執(zhí)行載人航天任務的標準,預備航天員要進行基礎理論訓練、體質訓練、航天環(huán)境適應性訓練、心理訓練、專業(yè)技術訓練、飛行程序與任務模擬訓練、救生與生存及大型聯(lián)合演練等8大類、58個專業(yè)的專業(yè)訓練。訓練時必須有重點和針對性,有的知識一般了解一下就行了,有的與任務完成有密切關系的,要反復訓練,直到熟練掌握。在航天員的整個職業(yè)生涯中,除了太空飛行,都是在不斷地訓練中度過的。完成一次飛行任務后,除了要鞏固原來的訓練科目外,還要為以后的飛行任務接受新的訓練。
第三,訓練的實施
航天員訓練的時間較長,職業(yè)航天員至少需要3.5~4年的時間,載荷專家需要2.5年。我國的14名航天員是1998年選拔出的,經過了5年半訓練才有一名航天員進入太空。對于一名職業(yè)航天員,訓練的實施可以分為以下三個階段。
基礎理論訓練階段
基礎訓練的時間約為6個月到1年。在這段時間里,航天員要學習很多基本航天知識,為今后的專業(yè)技術訓練奠定基礎。他們學習的知識面很廣,學習的內容很多,是任何一個大學都無法學到的。例如,我國的航天員在基礎訓練階段的基礎理論訓練就開設了13門課程:載人航天工程基礎、航天醫(yī)學基礎、醫(yī)學生理性基礎、地理氣象、星空識別、高等數學、力學、英語、計算機基礎、自動控制理論、CNC制導導航基礎、電工電子學、政治理論及文學藝術休養(yǎng)。據航天員反映,這個時期盡管體力付出少,危險性小,卻是他們訓練中最艱苦的時期。
航天專業(yè)技術訓練階段
需要1~2年的時間,目的是使航天員掌握航天飛行中所需要的各種技能。訓練的內容以航天器技術和各種操作技能訓練為主,內容包括飛船和航天飛機的駕駛和控制,飛行器上各種設備的操作,航天器的交會和對接訓練、失重飛機訓練、救生和生存訓練、醫(yī)學保障訓練等。
飛行程序與任務模擬訓練階段
約需要1年半的時間。它是根據首次飛行任務而制定的訓練,是針對航天員從進艙、在太空中工作和生活、返回地面的整個飛行過程的所有程序進行訓練。在上天前還要進行幾次大型的合練,使航天員和地面工作人員了解整個計劃的實施過程,做到心中有數。
航天員的體質訓練、心理、飛行技術訓練和對航天環(huán)境的適應性訓練貫穿整個訓練過程。例如,我國航天員按照訓練大綱的要求,安排了每周3次,每次2小時的體質訓練。不少航天員自己還堅持每天長跑,所以在航天醫(yī)學工程研究所召開的運動會上,航天員大隊取得了優(yōu)異的成績,中長跑的第一、二名都被他們囊括了。為了使航天員掌握訓練的項目或內容,每相隔一定的時間還要進行復習。例如,美國規(guī)定訓練課程超過6個月后,就需要再復習一下,以便保持以前的熟練水平。
第四,航天環(huán)境的適應性訓練
航天活動會置身于各種特殊環(huán)境,其中對人體影響最大的是超重和失重環(huán)境。為了使航天員更快地適應航天環(huán)境,就要進行航天環(huán)境的適應性訓練。
超重訓練
航天員在發(fā)射和返回的過程中要遇到的超重作用,它使人的體重和體內的臟器的重量增加好幾倍,超重耐力低的人會因此而出現(xiàn)暈厥或呼吸困難。一個人的超重耐力是可以通過訓練提高的。具體的訓練方法是讓受訓者半臥或坐在離心機的座艙里,逐漸增加離心機的轉速,這時超重值逐漸增加,直到航天員不能耐受,再逐漸降低離心機的轉速。還可以結合今后的飛行任務,模擬飛船上升和返回時所遇到的超重曲線,進行周期性的訓練,或加入其他因素進行綜合性體驗。
失重飛機訓練
航天員在軌道飛行過程中是處于失重狀態(tài)的,失重不僅對人體的健康有影響,而且可以影響日常生活和工作效率。因此,在飛行前進行失重訓練是十分重要的。由于在地面上不可能產生真正長時間的失重,所以只能進行短期失重和模擬失重訓練。短期失重飛行訓練用的是失重飛機。這種特別改裝的飛機在進行拋物線飛行時可產生25~35s的失重,失重飛機飛一個起落可完成15個左右的拋物線飛行。利用短暫的失重可進行體驗失重、空間定向、人體行為、失重狀態(tài)下的生活和工作等訓練。我國航天員失重飛行的訓練是在俄羅斯的失重飛機上進行的,他們在一個架次飛12個拋物線后都沒有嘔吐,俄羅斯的專家佩服地說:“中國航天員的素質真好!”。
浸水訓練
人在水中時,由于流體靜壓和重力負荷作用減少,可產生類似失重時的一些變化和感覺。這種方法不是真正的失重,只是模擬失重產生的體液頭向分布和漂浮感。浸水訓練是在一個大水槽中進行的,這個大水槽可以將航天器的1:1模型放在里面,可以訓練航天員失重情況下的工作能力。例如,訓練航天員的出艙活動,在艙內和艙外工作時的動作協(xié)調性等。
頭低位訓練
頭低位時,下身的血液會沖向頭和胸部,因此如果在地面經常讓受訓者處于頭向下的位置,進入太空后,航天員對失重環(huán)境的適應就快,產生的不舒服感覺就會減少。我國的航天員在發(fā)射前幾天的晚上,也采用了這種頭低位的方式睡覺,這樣可以使航天員入軌后更快地適應失重環(huán)境。
前庭功能訓練
航天員進入失重環(huán)境后,有一半以上的航天員會出現(xiàn)類似地面暈車、暈船的反應,使航天員十分不舒服,也影響工作。出現(xiàn)這些反應的主要原因是由于失重影響了人體內耳的前庭器官,為了增強前庭器官的適應能力,可在地面采用轉椅、秋千、跳彈力網、體育訓練等方法訓練人體的前庭器官。
第五,救生與生存訓練
航天員從發(fā)射開始到返回都存在潛在的危險。通過救生和生存訓練,可以使航天員掌握出現(xiàn)危險情況時的自救技能,減少航天員的傷亡。例如,在航天員進入座艙到火箭點燃的這段時間,火箭和航天器都可能出現(xiàn)故障,如果危及航天員安全時,可以利用緊急撤離裝置(如防暴滑梯、緊急撤離滑道和索道等)撤離火箭。而如何正確應用這些裝置,需要經過訓練;火箭點燃后,航天器的上升階段如出現(xiàn)危險,需要航天員迅速離開航天器,因此航天員要進行跳傘訓練;航天器入軌后也可能出現(xiàn)危險,需要飛船或航天飛機將他們營救撤離,如何撤離需要在地面模擬器中進行大量的訓練。航天器在返回的過程中,由于自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可能會落到其他地方,給營救工作帶來困難,必須通過訓練使航天員了解和掌握著陸后可能出現(xiàn)的各種危險情況及采用的正確自救措施。航天員在返回后,也可能著陸在非預定的區(qū)域,例如落到大海、茂密的森林或沙漠中,與指揮中心聯(lián)系不上,營救小組不能及時救援。因此,必須對航天員進行著陸后的生存訓練,使航天員了解著陸后可能遇到的惡劣環(huán)境的特征,掌握生存的技能。通過生存訓練也可以鍛煉他們的意志和培養(yǎng)他們的良好品質。
第六,心理穩(wěn)定性訓練
航天活動會給人帶來極大的心理-生理負荷,尤其是長期飛行,可能會引起航天員出現(xiàn)心理障礙,有時飛行中的航天員心理狀態(tài)會成為航天任務是否能完成的關鍵,因此對航天員進行心理訓練是十分必要的。目前航天員的心理訓練主要包括以下三部分。
心理穩(wěn)定性訓練
方法是結合航空飛行、跳傘、超重、失重飛行、前庭功能、救生和生存等訓練,提高航天員的心理穩(wěn)定性。
隔離訓練
根據訓練要求,讓航天員在一個狹小的隔音室中生活、工作一段時間,通過他們隔離期間的表現(xiàn),就可以了解每個航天員的生活和工作能力,及對孤獨環(huán)境的適應和儲備能力,提高他們今后在航天中的心理穩(wěn)定性和航天員之間的協(xié)調工作技巧。
心理支持
通過三種方法提高航天員的心理品質。第一種方法是生物反饋法,即讓受訓者調整自己的呼吸和放松肌肉,這樣可以改善受訓者的植物神經活動,達到減輕身體疲勞,提高工作效率的目的;或用聲音刺激方法,誘人入睡,達到休息和減輕疲勞的目的。第二種方法是通過教育,使航天員正確地掌握待人處世方法,學會處理人際關系,提高航天員的心理相容性。第三,表象訓練,即對所學的知識采用“過電影”的方法,提高航天員飛行中記憶和處理問題的能力。
第七,航天員的專業(yè)技術訓練
專業(yè)技術訓練是航天員訓練中非常重要的部分,通過這種訓練可以使航天員掌握飛行中必須具備的各種技能和有關的理論知識。對于不同的航天計劃,專業(yè)技術訓練的內容是不同的。具體實施的方法是先講課,后實踐。訓練通常是在單項訓練器或模擬器上進行訓練。在航天員選訓中心有很多供航天員訓練用的不同模擬器。每個模擬器的用途不同。例如前蘇聯(lián)為完成“聯(lián)盟”號任務,設計了一種“聯(lián)盟”號訓練器,它除了不能模擬超重和失重外,可模擬“聯(lián)盟”號飛船從發(fā)射前準備開始到切斷發(fā)動機,在空中飛行和返回階段的整個空間飛行過程,訓練航天員完成交會、對接、軌道糾正、機動飛行和下降等操作;在訓練器的旁邊有計算機和控制室,可以監(jiān)測航天員的工作能力及模擬出飛行中可能出現(xiàn)的緊急情況,以便讓航天員在地面上就熟悉它;還有對接模擬器,它和“聯(lián)盟”號飛船與航天站對接用的裝置完全一樣,可像實際飛行那樣用專門的燈光模擬日光照亮艙內;此外,還有組裝模擬器、工具模擬器、機電星空模擬器、航天站實物模型等。在正式飛行前,要將1:1的飛船模型放在大型水槽中,航天員穿著特別的壓力服,在水槽中模擬失重情況下所要完成的各項任務。
航天員的訓練十分艱苦,考核也是十分嚴格的。在航天員訓練的每個階段,都要進行考核評定,訓練不合格的將被淘汰。我國的14名航天員經過五年多的學習和訓練,都以優(yōu)異的成績完成了基礎理論、航天環(huán)境適應性、專業(yè)技術等八大類、近百項的學習訓練任務,順利通過了航天專業(yè)技術綜合考核。2003年7月3日,經航天員選評委員會評定,14名航天員全部具備獨立執(zhí)行航天飛行任務的能力,予以結業(yè),并獲得三級航天員的資格。2003年9月,楊利偉、翟志剛和聶海勝被確定為三名首飛梯隊航天員,接受飛向太空前的強化訓練。最后,由楊利偉乘神舟5號上天,圓了中國人民的首次“飛天夢”。
進入太空的航天員需要經過哪些選拔和訓練?
需要嚴格的體能訓練和精神狀態(tài)評估。中國選拔優(yōu)秀戰(zhàn)斗機飛行員進行訓練。雖然現(xiàn)在看不到公開的數據,但是我們相信航天員在訓練中的淘汰率還是很高的。宇航員和飛行員有很多相似之處,但也有很大的不同。運載火箭的飛行程度是飛機的十倍,要承受更大的過載。
很多時候,他們要獨自面對復雜的情況和常人難以忍受的孤獨,這顯然對身體和心理素質要求要高得多。宇航員在火箭發(fā)射過程中要承受的身體重力是巨大的。而且在太空中的運動也是非常困難的,所以宇航員需要有非常好的身體素質和體力,才能保證自己能夠成功承受火箭上升的壓力,完成太空中的各種任務。
宇航員的太空飛行從地面出發(fā),穿過地球大氣層,進入太空,最后安全返回地面。所以他們必須掌握與此相關的各種基礎知識,如飛行動力學、空氣動力學、地球物理學、氣象學、天文學、天文導航等。航天員隨火箭和各種載人飛船飛行,因此還必須熟悉火箭和飛船的設計原理、結構、導航控制、通信、座艙內設備和儀器的性能以及簡單的維護技能。
他們還必須掌握每次航行的細節(jié),航天專項技能訓練主要是模擬真實的航天飛行環(huán)境和過程,讓航天員掌握操作技能,應對各種可能出現(xiàn)的情況。飛機訓練,是為了提高航天員抗噪聲、抗振動、抗超重的能力,增強人體前庭器官系統(tǒng)的穩(wěn)定性,訓練他們在失重狀態(tài)下生活和工作的能力。
它需要嚴格的體能訓練和精神狀態(tài)評估。中國選拔優(yōu)秀戰(zhàn)斗機飛行員進行訓練。雖然現(xiàn)在看不到公開的數據,但是我們相信航天員在訓練中的淘汰率還是很高的。宇航員和飛行員有很多相似之處,但也有很大的不同。運載火箭的飛行程度是飛機的十倍,要承受更大的過載。很多時候,他們要獨自面對復雜的情況和常人難以忍受的孤獨,這顯然對身體和心理素質要求要高得多。
關于《航空訓練項目》的介紹到此就結束了。