
導語
同學們,這一期的“太空課堂”欄目里,楊利偉叔叔不僅為我們講解了他穿越黑障區的驚險歷程,還激勵大家要發揮自己的想象力和創造力,像他一樣為航天夢去堅持努力,早日成為下一代航天人,并且飛得更高、更快、更遠!一起看看吧。
問題五:尊敬的楊利偉叔叔,您好,我想請問當飛船進入大氣層的時候,您的身體有沒有不適的情況?飛船會發生什么樣的狀況?
楊利偉叔叔:
同學們,我們知道,飛船在進入大氣層的時候,是按照7.9千米/秒的速度進行高速飛行的,它在返回大氣層的時候,會和空氣進行摩擦。大家在看飛船返回的視頻時會發現飛船被燒得非常紅,這個時候飛船在經歷一個減速的過程,航天員在里面會承受很高的過載。它的峰值達到4個g,但這個峰值對我們的訓練來講并不算太大。我們在地面訓練中的峰值會達到8個g的訓練強度。飛船在返回時會對航天員產生4個g的過載,同時伴隨著振動和噪聲,在生理上會給人的身體帶來很大不適。
在心理上,飛船返回也會給航天員帶來很大的壓力,比如,在飛船返回的過程中,我們從舷窗往外看,會看到外面燒得一片通紅。飛船返回時和大氣發生摩擦,在飛船的外部會產生1600~1800℃的高溫,所以在視頻中大家看到,飛船拖著一個明亮的尾巴,像一個大火球一樣返回地面。
在飛船返回的整個過程中,還需要航天員做出許多操作動作,這也是考驗航天員身體和意志的時候。
謝謝這位同學!
問題六:尊敬的楊利偉叔叔,您在黑障區有什么感覺?
楊利偉叔叔:
謝謝!我在黑障區的時候正好是80~40公里這段區間,這個過程中飛船正好在經過稠密大氣層,為什么叫黑障區呢?
因為我們的飛船在和大氣層摩擦的過程當中,會在飛船的外面形成一層等離子層(等離子殼),這樣的話,我們的通話、無線電都會被屏蔽掉。就像現在很多電梯如果不采用特殊手段,我們在乘電梯時會打不通電話。為什么呢?因為信號被屏蔽掉了。
飛船也是一樣,返回大氣層時,由于等離子殼的作用,航天員跟外界沒有無線電聯系,因此這個區間被稱為黑障區。這個過程也是航天員承受過載、噪聲、振動很明顯的一個區間,也是飛船返回時非常危險的區間,是對航天器防護能力,比如熱的防護的考驗。因此,航天器無論是上升還是返回時,都是非常危險的階段。飛船穿越黑障區也是對航天員心理、生理能力非常大的考驗。
謝謝你!
問題七:尊敬的楊利偉叔叔,請問您所乘坐的飛船與您的身體發生共振時,您是怎么忍受過來的?
楊利偉叔叔:
感謝孩子們對載人航天的關注,特別是對航天員的關心!
我第一次飛行的時候,在飛船上升的過程當中產生了共振,這是我們事先沒有想到的,不但我沒有想到,我們的設計人員也沒有想到。我當時并不會知道這是一個特殊情況,以為正常情況下就是這樣的,我以為自己的身體不行了,所以當時的感受還是非常非常地難過。因為當時是在將近6~8g的過載峰值上疊加了8赫茲低頻振動。
大家知道,人體對10赫茲以下的低頻振動是非常敏感的,它會和你的內臟器官發生共振。發生共振時,不是人能通過力量對抗的,我當時在飛船上是有一種有勁兒沒處使的感受。當時非常難受,但這時也是需要憑借毅力堅持的時候。這就是說,當你遇到風險的時候怎么去堅持。正如剛才講到的,無論我們遇到怎樣的困難,都有可能通過堅持去戰勝它。
當然,隨著科技的發展,科技人員針對振動問題進行了攻關,通過神舟六號、神舟七號完全解決了這個問題。所以大家看到,我們現在的航天員在飛船上升的時候顯得更加輕松。這也是我前邊給大家介紹的,隨著我國航天器的不斷完善,對人的要求可能會越來越低,就是這個道理!
非常感謝同學們,最后我想告訴大家,宇宙無限,探索無限,我希望未來同學們能夠張開想象的翅膀,努力地學習,充分發揮你們的想象力、創造力,在這個階段把自己培養成一個對國家有用的人才!我也相信,通過我們的交流,你們會對航天、對科技更加地感興趣,也相信你們會比我們這一代航天人飛得更高、更快、更遠!
謝謝大家?。ň炊Y)
什么是過載(g)?
過載(g),即在飛行中,飛行員的身體必須承受的巨大加速度。這些正或負的加速度通常以g的倍數來度量。過載分為正過載和負過載。
正過載,即在加速度的情況下,離心力從頭部施加到腳,血液被推向身體下部分。在正過載的情況下,如果飛行員的大腦得不到適當的血液補充,易產生“灰視”或“黑視”的視覺問題,如壓力持續,最終可導致飛行員昏迷。負過載,指飛行員在負加速度下飛行時(例如倒飛),血液上升到頭部,顱內壓力增加,會產生不舒服的感覺。
振動對航天員有什么影響?
交替變化的加速度使航天員的身體非常不適,載人航天器上升和返回段某些頻率范圍的振動容易造成航天員疲勞,影響通話和手工操作。航天器的振源主要來自運載火箭發動機的點火、燃燒、級間分離及發射時嚴重的大氣紊流作用,其主要振動頻率范圍為2~15赫茲。