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航天员“女教头”黄伟芬揭秘“神十二”航天员的选拔与训练(中)

作者:admin     发布时间:2022-04-13 05:02 点击数:

  出舱活动是航天员在空间站需要完成的最为艰巨复杂的任务。聚焦出舱活动,航天员系统对航天员从体能储备、力量素质、心理、知识与技能等方面进行了强化训练,包括出舱活动技术基础、医学基础、舱外服等理论培训,利用各类模拟器进行的操作技能和出舱程序训练。既有正常工况下的操作,也有应急故障处置操作;既有常压环境下的训练,也有模拟失重环境和低压环境下的训练。

  出舱程序训练模拟器是航天员进行出舱过闸和返回过闸程序训练和操作技能的重要训练设施,通过气浮悬吊装置使航天员在身着笨重的舱外服常压训练服的情况下,可以移动身体完成操作。

  在“神七”训练的基础上,航天员系统对出舱程序训练模拟器进行了拓展改造,新研了空间站节点舱和气闸舱模拟舱段,为航天员提供了更加逼真的舱内环境。空间站任务水下训练(孔方舟 摄)

  模拟失重水槽训练是航天员流汗最多的训练。在模拟失重训练水槽训练时,通过浮力配平,使航天员着水下训练服可以模拟太空中失重状态,航天员用双手控制身体姿态,完成舱间行走、上下机械臂、设备组装等操作。

  这项训练要求航天员穿着水下训练服持续在水下工作数小时。水下训练服重达200千克,在操作过程中航天员要克服惯性力和水的粘滞阻力。单次水下训练长达6小时,对航天员的体力消耗很大,训练后内衣经常是湿透的,有时脱下来都能拧出水来。一次训练后聂海胜体重足足轻了4斤。聂海胜进行空间站任务潜水训练(孔方舟 摄)

  据汤洪波回忆,自己刚开始进行水下训练时,训练后吃饭时“连筷子都拿不住”。除了高强度的任务量,汤洪波还要面对另一项挑战:训练服加压后的束缚感。由于水下训练服加压后像一艘人形飞船,硬梆梆地套在身上,限制了四肢的活动,一贯连手表都不愿戴的汤洪波极不喜欢这种束缚感。起初,一穿训练服他心里就特别烦躁,恨不得马上脱下来,总要反复穿脱几次。后来,通过在训练中不断给自己做心理建设,他渐渐放松下来,并且让工作人员把服装温度尽量调低,让烦躁的心情冷静下来。经过多次训练后,他终于度过这道难关。

  出舱活动对航天员身体素质和体能储备提出了较高要求,我们为每名航天员量身定制了体能训练计划,重点加强上肢力量与耐力训练。首批航天员已经不年轻了,平均年龄55岁,聂海胜57岁、刘伯明55岁。为了将体能保持在较高水平状态,他们付出了巨大的努力。除了每周按要求完成三次体训外,还在课余挤出时间来自行训练。刘伯明进行空间站任务潜水训练(孔方舟 摄)

  训练不仅需要体能和力量,也需要技巧。比如,上机械臂脚限位器是一个技巧性非常强的操作,航天员无法通过眼睛直接观察脚限位器的位置,只能用手腕上的反光镜进行观察。航天员在水下需要反复训练上脚限位器的动作,练习手握环形扶手控制身体姿态。

  刘伯明每次训练都在反复琢磨舱外服、环形扶手和机械臂之间的位置关系,不断优化上臂角度,固化上臂动作,通过不断实践和用心揣摩,最终熟练掌握了上臂技能,在水下只需要几分钟就可以完成上臂操作。

  低压环境出舱活动训练,是高风险、极具挑战的一项训练,也是对航天员心理压力最大的训练。

  众所周知,航天员在空间进行出舱活动所面临的真实环境是真空环境。因此,我们利用舱外航天服试验舱进行的低压环境出舱活动训练,是一种近乎线Pa)的训练。

  训练时,航天员与真空环境之间只隔着低压训练服,如果低压训练服或其他设备出现问题、有任何闪失,就有可能会导致灾难性的后果,航天员将面临巨大的风险。这不仅仅是出舱程序和操作技能训练,也是对航天员心理的考验。

  航天员在进行低压环境出舱活动训练前,必须对过闸段关键操作烂熟于心。汤洪波进行空间站任务潜水训练(孔方舟 摄)

  汤洪波每次训练前,都要逐字逐句地将过闸手册读很多遍,把各项操作之间的逻辑关系捋顺,把关键操作要点反复记忆。在训练过程中,他一丝不苟地与另一名航天员确认操作结果和仪表关键参数,只有满足了条件才继续进行过闸泄压。他不止一次说,航天员出舱时不仅要对自己的安全负责,也必须对同伴的安全负责。

  训练时,所有岗位人员全神贯注、始终保持高度的警觉状态,医护人员和救护车也在现场随时待命。

  训练实施前,我们对每一项训练都进行了周密策划和设计,对可能出现问题的所有环节都有对策,我们采取各种有效措施,并精心组织实施,确保了航天员的安全和训练的顺利实施。空间站任务水下训练(孔方舟 摄)

  虚拟现实训练器,是采用计算机仿真技术建立的一个虚拟环境,与空间站舱内环境、舱外环境、仪器设备状态、物体运动特性一致,并且能够与机械臂训练台联合仿真,实现舱内外图像同步联动和话音沟通。可用于舱内航天员操控机械臂,与舱外作业航天员进行协同配合训练,作为其他出舱活动训练的有效补充。

  训练时,两名出舱航天员佩戴VR眼镜,舱内航天员使用机械臂操作台控制机械臂,三人协同完成出舱活动任务模拟训练。在这个过程中,航天员可以沉浸式体验在舱壁上行走,或者体验乘坐机械臂进行转移。他们可以俯瞰地球,也可以仰望星空。逼真的舱外环境给航天员一种身临其境的视觉冲击和心理体验。“神十二”乘组第一次训练的时候纷纷赞叹:这也太美啦!他们内心憧憬着、期盼着,等待着真正出舱的那一刻。

  在2021年7月4日出舱过程中,刘伯明说道:“哇,外面太漂亮了,老亮了!”“整个地球是一个蓝色的球体,下面有白云朵朵,还有成片的,像海洋一样的,还有像冰层一样的……跟随我的步伐,一起自由地飞翔吧!”

  原标题:《航天员“女教头”黄伟芬揭秘“神十二”航天员的选拔与训练(中)》

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