杨利伟“太空课堂”现场授课实录(3)

2014-05-30 01:22
军事文摘·科学少年 2014年8期
关键词:杨利伟大气层航天器

导语

同学们,这一期的“太空课堂”栏目里,杨利伟叔叔不仅为我们讲解了他穿越黑障区的惊险历程,还激励大家要发挥自己的想象力和创造力,像他一样为航天梦去坚持努力,早日成为下一代航天人,并且飞得更高、更快、更远!一起看看吧。

问题五:尊敬的杨利伟叔叔,您好,我想请问当飞船进入大气层的时候,您的身体有没有不适的情况?飞船会发生什么样的状况?

杨利伟叔叔:

同学们,我们知道,飞船在进入大气层的时候,是按照7.9千米/秒的速度进行高速飞行的,它在返回大气层的时候,会和空气进行摩擦。大家在看飞船返回的视频时会发现飞船被烧得非常红,这个时候飞船在经历一个减速的过程,航天员在里面会承受很高的过载。它的峰值达到4个g,但这个峰值对我们的训练来讲并不算太大。我们在地面训练中的峰值会达到8个g的训练强度。飞船在返回时会对航天员产生4个g的过载,同时伴随着振动和噪声,在生理上会给人的身体带来很大不适。

在心理上,飞船返回也会给航天员带来很大的压力,比如,在飞船返回的过程中,我们从舷窗往外看,会看到外面烧得一片通红。飞船返回时和大气发生摩擦,在飞船的外部会产生1600~1800℃的高温,所以在视频中大家看到,飞船拖着一个明亮的尾巴,像一个大火球一样返回地面。

在飞船返回的整个过程中,还需要航天员做出许多操作动作,这也是考验航天员身体和意志的时候。

谢谢这位同学!

问题六:尊敬的杨利伟叔叔,您在黑障区有什么感觉?

杨利伟叔叔:

谢谢!我在黑障区的时候正好是80~40公里这段区间,这个过程中飞船正好在经过稠密大气层,为什么叫黑障区呢?

因为我们的飞船在和大气层摩擦的过程当中,会在飞船的外面形成一层等离子层(等离子壳),这样的话,我们的通话、无线电都会被屏蔽掉。就像现在很多电梯如果不采用特殊手段,我们在乘电梯时会打不通电话。为什么呢?因为信号被屏蔽掉了。

飞船也是一样,返回大气层时,由于等离子壳的作用,航天员跟外界没有无线电联系,因此这个区间被称为黑障区。这个过程也是航天员承受过载、噪声、振动很明显的一个区间,也是飞船返回时非常危险的区间,是对航天器防护能力,比如热的防护的考验。因此,航天器无论是上升还是返回时,都是非常危险的阶段。飞船穿越黑障区也是对航天员心理、生理能力非常大的考验。

谢谢你!

问题七:尊敬的杨利伟叔叔,请问您所乘坐的飞船与您的身体发生共振时,您是怎么忍受过来的?

杨利伟叔叔:

感谢孩子们对载人航天的关注,特别是对航天员的关心!

我第一次飞行的时候,在飞船上升的过程当中产生了共振,这是我们事先没有想到的,不但我没有想到,我们的设计人员也没有想到。我当时并不会知道这是一个特殊情况,以为正常情况下就是这样的,我以为自己的身体不行了,所以当时的感受还是非常非常地难过。因为当时是在将近6~8g的过载峰值上叠加了8赫兹低频振动。

大家知道,人体对10赫兹以下的低频振动是非常敏感的,它会和你的内脏器官发生共振。发生共振时,不是人能通过力量对抗的,我当时在飞船上是有一种有劲儿没处使的感受。当时非常难受,但这时也是需要凭借毅力坚持的时候。这就是说,当你遇到风险的时候怎么去坚持。正如刚才讲到的,无论我们遇到怎样的困难,都有可能通过坚持去战胜它。

当然,随着科技的发展,科技人员针对振动问题进行了攻关,通过神舟六号、神舟七号完全解决了这个问题。所以大家看到,我们现在的航天员在飞船上升的时候显得更加轻松。这也是我前边给大家介绍的,随着我国航天器的不断完善,对人的要求可能会越来越低,就是这个道理!

非常感谢同学们,最后我想告诉大家,宇宙无限,探索无限,我希望未来同学们能够张开想象的翅膀,努力地学习,充分发挥你们的想象力、创造力,在这个阶段把自己培养成一个对国家有用的人才!我也相信,通过我们的交流,你们会对航天、对科技更加地感兴趣,也相信你们会比我们这一代航天人飞得更高、更快、更远!

谢谢大家!(敬礼)

什么是过载(g)?

过载(g),即在飞行中,飞行员的身体必须承受的巨大加速度。这些正或负的加速度通常以g的倍数来度量。过载分为正过载和负过载。

正过载,即在加速度的情况下,离心力从头部施加到脚,血液被推向身体下部分。在正过载的情况下,如果飞行员的大脑得不到适当的血液补充,易产生“灰视”或“黑视”的视觉问题,如压力持续,最终可导致飞行员昏迷。负过载,指飞行员在负加速度下飞行时(例如倒飞),血液上升到头部,颅内压力增加,会产生不舒服的感觉。

振动对航天员有什么影响?

交替变化的加速度使航天员的身体非常不适,载人航天器上升和返回段某些频率范围的振动容易造成航天员疲劳,影响通话和手工操作。航天器的振源主要来自运载火箭发动机的点火、燃烧、级间分离及发射时严重的大气紊流作用,其主要振动频率范围为2~15赫兹。

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