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为什么坐火箭这么酷?

科技日报记者 付毅飞。坐火

据中国载人航天工程办公室报道,箭酷北京时间2023年5月30日9时31分,坐火长征2号F遥16号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射。箭酷大约10分钟后,坐火神舟16号载人飞船与火箭成功分离,箭酷进入预定轨道,坐火宇航员组状态良好,箭酷发射成功。坐火

在火箭升空的箭酷过程中,宇航员感慨地说:“很舒服!坐火“太壮观了!箭酷"相当漂亮!坐火"...桂海潮还说:“坐火箭太酷了!箭酷”。坐火

为什么坐火箭这么酷?

据中国航天科技集团第一医院火箭专家钱航介绍,火箭点火起飞速度非常慢,然后进入逐步加速的过程,加速曲线普遍温和。

即便如此,随着速度的增加,宇航员还是能感受到明显的“推背感”,最强的时候,就像被自己的重量压在座椅上好几倍一样。钱航说,长二F火箭在设计上对过载有明确的要求,不会像战斗机做极端动作时那样让普通人难以忍受,但比在地上开快车更令人兴奋。对于普通人来说,这种感觉类似于在操场上坐过山车。

当火箭的子级分离时,加速曲线会随着分离机构的工作而明显跳变。长F火箭采用热分离方式。例如,当一次和二次分离时,控制系统同时发出分离指令和二次发动机点火指令,同时引爆14个爆炸螺栓,解除级间连接,二次发动机加速。这个过程给人的感觉类似于开车被追尾,或者像宇航员翟志刚曾经描述过的那样,就像“屁股被踢了一脚”。

此外,钱航表示,随着火箭二级发动机关闭,飞船基本上已经进入太空,宇航员开始感到失重。与此同时,当全身的血液再次分布时,他们会感到头发上下颠倒。

除了刺激和奇妙的体验,“酷”也需要一定的舒适。

2003年10月15日,杨利伟乘坐神舟五号飞船执行中国首次载人飞行任务。很多人可能不知道,杨立伟回到地上后,曾向一个院长二F火箭开发团队报告说,当火箭飞行到120秒到140秒时,他在训练中感到一种从未感觉到的振动,这让他非常不舒服。

是飞船还是火箭?很难找到振动的原因,最后一个倾向性的结论浮出水面。第一院长二F火箭总指挥荆木春说:“我们称之为‘POGO振动’,中文表示纵向耦合振动。”。

这种振动与人类心脏的振动频率非常相似,可能对宇航员的身体造成伤害。

经过反复试验,开发团队找到了重新设计管道蓄压器的方法。神舟六号飞船飞天后,宇航员告诉开发人员,他们没有感到不适。然而,在分析数据时,开发团队发现仍有振动,但波动不大。

他们再次致力于改进设计,发现振动是由于长F火箭四个助推器的振动频率复杂,在一定程度上影响了蓄压器的效果。当神舟七号飞船飞行时,火箭使用了新的变能蓄压器,完全解决了纵向耦合振动问题。

现在,距离神舟七号任务已经15年了,长二F火箭的技术状态发生了很大的变化。继续保持火箭的舒适一直是火箭开发团队关注的焦点。为了让航天员坐火箭越来越舒服,他们不断攻关,不断改进。

“现在,长二F火箭对航天员的适应性设计已经非常成熟。"荆木春说。

除火箭外,记者从航天科技集团五院了解到,神舟飞船的舒适性作为航天员往返天地的交通工具也非常重要。开发团队从神舟4号飞船开始,详细设计并不断完善人机界面。经过不断磨合,神舟飞船目前的状态已经能够满足航天员的任务要求和舒适性要求。在神舟16号载人飞船上,设计师简化了飞船仪表的数据显示,从用户的角度设计,为宇航员提供了更清晰、直观、舒适的显示界面。

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