Na výcvik pilotov kozmonautov sa používa odstredivka. Unikátna centrifúga opäť trénuje astronautov. Testy prežitia

Keď vidíte raketu s astronautmi na palube, ktorá sa vznáša k oblohe, začnete premýšľať o tom, ako sa z ľudí stanú astronauti? Kde sa pripravujú? Ako prebiehajú letové skúšky? Z akých disciplín sú skúšky? Nuž a najdôležitejšia otázka: koho koniec koncov berú ako astronauta?

S týmito a ďalšími otázkami súvisiacimi s prípravou prvých a tiež ďalších astronautov na let sa pokúsime na to prísť v tomto malom článku. Pre tých, ktorí už majú záujem, prosím, pod kat.

Výber prvých astronautov

Široká verejnosť si myšlienku cestovania do vesmíru ako skutočnej možnosti uvedomila prvýkrát v 20. rokoch 20. storočia z novinových správ Američana Roberta Goddarda a Rumuna Hermana Oberta. Keď si ľudia práve začali uvedomovať realitu myšlienky letu do vesmíru, K.E. Tsiolokovskij už vo svojej kancelárii hromadil projekt rakety, ktorá by mala človeka dopraviť do vesmíru.

Od prvých správ 20. storočia v amerických novinách po stretnutie, ktoré sa uskutočnilo začiatkom roka 1959 v ZSSR, prešlo asi 30 rokov. Na rade sa zúčastnili vedci, zástupcovia ministerstiev a rezortov. Diskutovalo sa o jedinej strategickej otázke - príprave prvý let človekado vesmíru.

Keď padlo rozhodnutie vyletieť s človekom do vesmíru, okamžite sa objavila otázka: predstavitelia ktorých profesií by mali byť uprednostňovaní? Boli vyjadrené rôzne názory. Napríklad lekári, keďže hlavnou úlohou kozmonauta pri prvých letoch bolo štúdium stavu a reakcií jeho vlastného tela. Alebo inžinieri, ktorí sa podieľali na vzniku kozmickej lode: kto pozná loď lepšie ako vývojári!

Sergey Pavlovič Korolev to zvážil:

Na takúto úlohu sú najlepšie pripravení piloti a v prvom rade piloti bojových stíhacích lietadiel. Stíhač je požadovaný vagón. Je pilotom, navigátorom, signalistom a palubným inžinierom. Je tiež dôležité, aby bol vojakom z povolania, čo znamená, že disponuje aj takými vlastnosťami, ktoré sú potrebné pre budúceho kozmonauta, ako sú sebadisciplína, disciplína a neústupné úsilie o stanovený cieľ.

A dodal ako vtip: „Je to Shvets, a žnec, a hráč na fajke.“ Prax potvrdila správnosť tejto voľby. Korolev formuloval požiadavky na kandidátov na astronautov nasledovne: nie starší ako 30 rokov, bezchybné zdravie, vysoká duševná stabilita a celková vytrvalosť tela, vynikajúci letový výkon, rázna vôľa, tvrdá práca a zvedavosť. Vtedajšia vesmírna technológia určila antropometrické vlastnosti: výška nie vyššia ako 175 cm, hmotnosť 70-72 kg.

V tom čase sa vedelo príliš málo o účinkoch letových podmienok na ľudský organizmus, preto boli lekárske požiadavky na výber obzvlášť prísne. Prvý vedúci výcvikového strediska kozmonautov E.A. Karpov to označil za nadmerný výber.

Na zistenie stupňa tolerancie záťaže sa uskutočnili takzvané funkčné záťažové testy - testy za extrémnych podmienok pre človeka v tlakovej komore, v odstredivke a pod. To umožnilo odhaliť latentné choroby a abnormality, o ktorých by človek možno ani nemal podozrenie. Ďalej sa na základe získaných údajov určili rezervné kapacity človeka, jeho bezpečnostná rezerva.

Jurij Gagarin povedal o komisii, ktorá ho „vybrala“ ako astronauta:

Komisia bola vyberavá. Prvým lekárom bol oftalmológ. Oči boli skontrolované veľmi opatrne. Hľadali tiež latentné zášklby, kontrolovali ich nočné videnie. Optometristu bolo potrebné navštíviť 7-krát a zakaždým sa všetko začalo odznova. Testovala sa schopnosť pracovať v zložitých podmienkach. Bolo navrhnuté vykonať aritmetické operácie s číslami, ktoré bolo potrebné nájsť v špeciálnej tabuľke. Rátala sa aj s rýchlosťou práce a správnosťou odpovedí. Na prvý pohľad bolo riešenie problému jednoduché, náhle sa však zapol reproduktor, ktorého hlas viedol k vyriešeniu problému, ale namiesto pomoci „hlas“ prekážal v koncentrácii. Bolo to ťažké. Bolo tam veľa lekárov. Skrútili nás na špeciálne prístroje, skontrolovali vestibulárny aparát, veľmi opatrne skontrolovali srdce. Ďalej boli vykonané psychologické vyšetrenia. Tlakové komory, odstredivky sa uskutočňovali viackrát. Odhalili sme, akú máme pamäť, vynaliezavosť. Zaujímali sa o náš výhľad.

Takáto „nadmerná voľba“ bola v počiatočnej fáze oprávnená, pretože priestor v sebe ukrýval veľa neznámeho, pravdepodobne hrozného, \u200b\u200ba nebolo jasné, či je možné, aby tam človek zostal, či by nebol poškodený rozumom. Po úteku Jurija Alekseeviča Gagarina tieto obavy zmizli, technickí manažéri programu začali vyjadrovať pochybnosti o potrebe takýchto prísnych požiadaviek a k ich zníženiu došlo prekvapivo rýchlo. SP Korolev veril, že „medicína“ bráni rozvoju programu, a dokonca povolil výrazy ako: „Je čas menej mučiť ľudí podľa programu pre králiky.“

Počas vývoja prvej sovietskej kozmickej lode „Vostok“ boli prijaté núdzové opatrenia na zaistenie bezpečnosti letov. Loď bola automatická, ručné ovládanie nebolo zabezpečené. Od kandidátov na astronautov sa preto nevyžaduje vysoká úroveň pilotovania - väčšia pozornosť sa venovala túžbe učiť sa, schopnosti prispôsobiť sa v zložitých podmienkach.

S pribúdajúcimi poznatkami o pohode človeka vo vesmíre sa vytvárali nové a čoraz pokročilejšie vozidlá s posádkou, zmenil sa systém výberu aj výcviku. Požiadavky na osobné vlastnosti a zdravie sa samozrejme nestali menej prísnymi, odmietli však niektoré extravagantné testy a nadmerné zaťaženie.

Moderná príprava

Moderný výcvikový systém sa líši od systému, ktorý existoval na začiatku, rovnakým spôsobom ako prvá kozmická loď Vostok z ISS.
Celý proces prípravy je rozdelený do etáp: všeobecný priestor, zložený z skupiny a priamy.

Všeobecné vesmírne školenie trvá dva roky. V tomto období sa položili základy povolania astronauta. Kandidáti na astronauta študujú vedy, ktoré tvoria základ tejto profesie. Spočiatku ich nebolo veľa: raketová a vesmírna technológia, základy vesmírnej medicíny, astronómia, geofyzika, astronavigácia. Okrem toho sa študovala štruktúra a princípy činnosti kozmickej lode Vostok. Konali sa lekcie zamerané na získanie zručností vo fotografii a filmovaní.

Pretože sa zložitosť vesmírnej technológie a práca, výskum a experimenty uskutočňované na obežnej dráhe rozšírili, rozšíril sa aj rozsah výcviku. Zahŕňalo také časti ako informačné a výpočtové systémy, základy testovania, pretože každý vesmírny let je testovací. Kozmonauti, ktorí zložili 101. skúšku, reptali: „Hanba, boli vybraní pre zdravie, ale pýtajú sa na rozum!“

Po absolvovaní výcviku kandidáti na kozmonautov zložia štátnu skúšku a tým, ktorí ju absolvujú, sa udeľuje kvalifikácia „testovací kozmonaut“ alebo „výskumný kozmonaut“.

V prvých rokoch astronautiky s posádkou sa hlavný dôraz kládol na biomedicínsky výcvik. Trvalo to takmer dve tretiny času.

Odstredivka: školenie o preťažení

Na simuláciu preťaženia sa používa špeciálna rýchlo sa otáčajúca odstredivka, ktorá sa navonok podobá obrovskej činke, na ktorej jednom konci je upevnená kabína so skúšobným subjektom a na druhej strane - protizávažie.

Na začiatku nového storočia kozmické lode pokročili a požiadavky sa mierne oslabili. Tento typ výcviku je veľmi dôležitý: pri zostupe je astronaut vystavený preťaženiu, ktoré je zvlášť viditeľné po dlhom pobyte v nulovej gravitácii. V abnormálnych a núdzových situáciách môže byť preťaženie oveľa väčšie.

Vestibulárny tréning

Príprava na beztiažový stav sa nazýva vestibulárny tréning. Toto je veľmi nepríjemný typ tréningu. Sú určené na uľahčenie obdobia adaptácie na nulovú gravitáciu v prvých dňoch letu a na čo najkratšiu dobu.
Najznámejšie zariadenia na tento účel sú „Ovčie kreslo“ a „Khilova hojdačka“.

Test prebieha podľa tejto schémy: minúta rotácie - minúta odpočinku. Počas rotácie musí astronaut pomaly klesať a zdvíhať hlavu; v dôsledku pridania týchto pohybov vzniká Coriolisovo zrýchlenie, ktoré nepriaznivo ovplyvňuje vestibulárny aparát, orgán, ktorý informuje mozog o polohe tela v priestore. Môže sa u vás vyskytnúť nevoľnosť, zvracanie, silné potenie. Musíte vydržať 15 rotácií a problémy často vznikajú už pri piatej. Napriek tomu sa lekárovi hovorí, že sa cítia dobre - inak ich uznajú za nespôsobilých.

Hojdačka, ktorú navrhol významný sovietsky otorinolaryngológ KL Khilov, sa na rozdiel od obvyklej hojdačky, ktorá „letí“ oblúkom, pohybuje rovnobežne s podlahou. To vytvára lineárne zrýchlenie a dráždi vestibulárny aparát.
Aby sa uľahčilo znášanie prívalu krvi do hlavy spôsobeného beztiažovým stavom, prebieha výcvik v antiartodoxii. Kozmonaut je umiestnený na špeciálnom rotačnom stole, ktorého uhol sklonu sa mení, a subjekt sa potom spustí dole hlavou, potom sa vráti do pôvodnej polohy.

Tlaková komora

Počas letu sa na kozmickej lodi vytvorí umelá atmosféra, ktorej parametre sa môžu nápadne meniť v prípade akýchkoľvek neobvyklých alebo núdzových situácií (napríklad klesá obsah kyslíka alebo dôjde k prudkému poklesu tlaku). S prihliadnutím na to sú astronauti testovaní v tlakovej komore. Sú „zdvihnutí do výšky“ 5 000 m bez kyslíkovej masky, aby zistili, ako tolerujú depriváciu kyslíka. V takýchto situáciách sú veľmi dobre identifikované skryté patológie aj rezervné kapacity tela.

Termálna kamera

Pri príprave na prvé lety s posádkou sa obávali výrazného zvýšenia teploty v zostupovom vozidle, pretože letí v plazmovom prúde s teplotou niekoľko tisíc stupňov. Okrem toho môže neočakávane zlyhať systém tepelnej kontroly kozmickej lode alebo orbitálnej stanice.

Skúška odolnosti kandidáta na kozmonaut voči vysokým teplotám sa vykonáva v tepelnej komore. Najskôr sa test uskutočňoval pri teplote 70 ° C a vlhkosti 10%. Lekár mal možnosť pozorovať stav subjektu pomocou prístrojov a vizuálne.

Po teste v tepelnej komore sa uskutočnilo školenie - päť „uväznení“ za rovnakých teplotných podmienok, ale so zvyšujúcim sa trvaním (od 30 do 70 minút). Nakoniec sa určila maximálna doba pobytu.
Po prvých letoch zmizli obavy, že počas zostupu z obežnej dráhy by mohla byť teplota v lodi veľmi vysoká. Úloha výcviku v tepelnej komore sa ale nezmenšila, ale naopak zvýšila: astronauti na orbite musia pravidelne pracovať na otvorenom priestranstve.

Táto práca vyžaduje veľa fyzického stresu, ľudské telo vydáva veľa tepla. Samozrejme, že skafander je vybavený systémom tepelnej kontroly, ale niekedy musia astronauti, aby splnili plánované úlohy, pracovať na hranici systému podpory života a nakoniec môžu zlyhať. Pri príprave na let je preto veľmi dôležité po prvé poznať individuálnu tepelnú stabilitu každého kozmonauta a po druhé pripraviť jeho telo na nepriaznivé účinky. Testy sa uskutočňujú pri teplote 60 ° C a vlhkosti 50% po dobu jednej hodiny.

Izolačná komora

Pred prvým letom sa obávali najmä psychickej stability človeka vo vesmíre. Bolo nejasné, ako nedostatok obvyklého „jedla“ ovplyvní zmysly, hlavne sluch a zrak. Predpokladalo sa, že na lodi bude vládnuť úplné ticho a čierny priestor za oknami bude pôsobiť bez priestorovej hĺbky. Existencia akýchkoľvek nepriaznivejších, ba dokonca nebezpečných, nepredvídateľných faktorov nebola vylúčená. Toto je dosť silný účinok, ktorý sám osebe môže viesť k duševným poruchám aj v pozemských podmienkach. Pri kozmickom lete sa jeho negatívny vplyv z dôvodu beztiaže zosilňuje. Pobyt v uzavretej miestnosti s realizáciou úplnej izolácie od Zeme je tiež vážnym psychickým stresom, ktorý sa zhoršuje neustálym očakávaním nebezpečenstva.

Stabilita ľudskej psychiky voči takýmto vplyvom sa testuje v izolačnej komore (z latinského surdus - „hluchý“) - špeciálnej odhlučnenej miestnosti so slabým umelým osvetlením a zvukotesnými stenami na pozorovanie astronauta.

Výcvik na simulátoroch a stojanoch

Programy výcviku pilotov a kozmonautov sú v mnohých ohľadoch podobné, existujú však aj značné rozdiely. Po absolvovaní teoretického kurzu a výcviku na pozemných simulátoroch pilot vykoná výcvikové lety s inštruktorom, potom riadiace lety a až potom mu bude lietadlo úplne dôverovať. Prvý nezávislý let je skvelou udalosťou v profesionálnom životopise pilota.

Nie je možné skonštruovať výcvik pre astronauta rovnako a už jeho prvý let je nezávislý. Iba technické prostriedky na výcvik kozmonautov, to znamená rôzne stojany a simulátory, poskytujú príležitosť na získanie potrebných zručností.

Vedy, ktoré skúmajú problémy ľudskej činnosti ako súčasť systémov človek-stroj, teraz vo veľkej miere pracujú s konceptom „letového obrazu“. Na ňom je založený proces učenia.

Táto koncepcia zahŕňa poznatky o skutočnej situácii, rozsahu možných činov, vlastnostiach objektu a úlohách jeho riadenia, dôsledkoch správnych a chybných činov a ešte oveľa viac navyše v podmienkach, ktoré sa líšia v širokom rozmedzí.

Simulátory vytvárajú „letový obraz“, ktorý sa čo najviac približuje skutočnej situácii, čo si vyžaduje reakciu kozmonauta. Interiér kabíny je takmer totožný s tým skutočným, napodobňuje ho dokonca aj výhľad v okne, zvuky ovládacích zariadení a jednotiek, množstvo dynamických procesov. Je najťažšie reprodukovať v pôdnych podmienkach niektoré fyzické vlastnosti kozmického letu, najmä beztiažový stav, a tiež vyvolať stresové situácie.

Technické prostriedky použité v procese prípravy možno rozdeliť do dvoch skupín. Prvú skupinu tvoria stojany a zariadenia, na ktorých sa simulujú rôzne faktory kozmického letu (preťaženie, beztiažový stav, nízky tlak atď.). Majú spoločné meno - “ exogénne simulátory". Jedná sa o laboratórne lietadlá a hydro-laboratóriá, zvukotesné komory, tlakové komory a tiež rôzne gymnastické prístroje: trampolína, looping atď. Ďalšiu skupinu tvoria simulátory a stojany na precvičovanie schopností. kontrola vybavenia lode vo všetkých fázach kozmického letu: štart na obežnú dráhu a kontrola kozmickej lode pomocou orientácie na Slnko, Zem, hviezdy, planéty a údaje z pozemných služieb, hľadanie, stretnutie, ukotvenie a odpojenie, zostup z obežnej dráhy, vykonávanie zvláštnych úloh.

Naučte sa ovládať loď „po častiach“

Prvý vesmírny simulátor bol navrhnutý na precvičenie riadiacich akcií pre kozmické lode série Vostok. Potom bol zmenený na prípravu kozmonautov na lety na Voskhod. Ďalším krokom bolo vytvorenie integrovaného simulátora pre posádky Sojuz a špecializovaného simulátora pre operáciu stretnutia. Ukázalo sa to ako náročná úloha, pretože loď bola kvalitatívne novým vozidlom s posádkou a výrazne vylepšenými palubnými systémami. Ich modely veľmi často zložitosťou prekonávali svoje skutočné prototypy.

Rozšírenie vedeckého programu si vyžiadalo vytvorenie nových modelovacích stojanov. Potom sa simulátory a stojany spojili do spoločného výcvikového a modelovacieho komplexu založeného na kolektívne používaných systémoch (výpočtová technika, informácie atď.). Táto konštrukcia technických prostriedkov zabezpečila súčasnú prevádzku mnohých použitých zariadení a výrazne skrátila čas prípravy.

Výcvik sa začína štúdiom interiéru kokpitu, umiestnenia ovládacích prvkov, médií. Pri riešení rôznych problémov sa vypracúva logická postupnosť akcií. Potom kozmonauti na všetkých druhoch stojanov a simulátorov získavajú zručnosti pri vykonávaní jednotlivých operácií.

Ďalšou etapou je precvičenie všetkých operácií na stojanoch a simulátoroch všeobecne v normálnom letovom režime. Až po upevnení zručností začnú komplikovať podmienky, najmä tie, ktoré vznikajú v núdzových a núdzových situáciách.
Školenia sa môžu uskutočňovať v reálnom čase aj v spomalenom pohybe, ak si potrebujete vypracovať zručnosti v zvládaní rýchlo plynúcich procesov, alebo zrýchleným tempom - skrátiť čas.

Spravujte celý komplex

Jedným z hlavných prostriedkov výcviku a výcviku posádok je komplexný simulátor. Na ňom sú astronauti vyškolení na prácu s palubnými systémami, metódy detekcie a eliminácie porúch, interakcie s pozemnými kontrolnými bodmi a precvičovanie manuálneho ovládania lode.

Riadiaci počítač umožňuje simulovať mnoho variantov núdzových situácií. Nácvik akcií v núdzových a núdzových situáciách je veľmi dôležitý a vyžaduje si značnú časť času. Existuje simulátor, ktorý simuluje orbitálnu stanicu.

Vďaka tomu celá posádka absolvuje štátnu skúšku, podľa výsledkov ktorej sa rozhoduje o otázke prijatia na let.

Skúšku vykonáva štátna komisia, ktorú tvoria poprední odborníci z výcvikového strediska a podniky vyrábajúce vesmírne technológie. Proces zloženia štátnej štátnej skúšky sa nelíši od odbornej prípravy z hľadiska zložitosti a podmienok.

Príprava na prácu na otvorenom priestranstve

Príprava astronautov na prácu vo vesmíre je asi najťažšia. Na Zemi je skutočne nemožné vytvoriť dlhú - viac ako niekoľko desiatok sekúnd - beztiažovú stav. Existuje pomerne veľa spôsobov, ako to napodobniť. Všetky sú nedokonalé, ale slúžia na precvičenie jednotlivých operácií súvisiacich s výstupom do vesmíru.

Najviac „čistej“ beztiaže sa vyskytuje v lietadle letiacom pozdĺž parabolickej dráhy. Na začiatku sa tréningy uskutočňovali na stíhačke MiG-15 - pri jednom lete lietadlo urobilo tri alebo štyri sklzy, pričom pri každom z nich trval stav beztiaže asi 40 sekúnd. Úlohy neboli zložité: na jednej snímke takzvaný test pera - napísať meno, priezvisko, dátum a podpísať. Potom bola táto vzorka porovnaná s predletovou s cieľom zistiť možné porušenia jemnej koordinácie pohybov. Na ďalšej snímke sa navrhlo vyskúšať vesmírne jedlo z tuby, na tretej - preniesť danú frázu cez rádio. Neskôr bolo na základe Tu-104 vytvorené lietajúce laboratórium a teraz sa môžete voľne „vznášať“ v jeho kabíne a rozpracovávať prvky letovej misie.

Najefektívnejším spôsobom simulácie beztiaže je vytvorenie hydraulickej beztiaže. Aj keď sa beztiažový stav v hydraulickom prostredí veľmi líši od jeho prototypu na obežnej dráhe, tester v ňom môže byť takmer neobmedzene dlho a môže sa pohybovať ľubovoľným smerom. Všetky operácie sú spracovávané v reálnom čase.

V roku 1965 bol vo výcvikovom stredisku kozmonautov vybudovaný hydro-bazén a bolo vytvorené hydro-laboratórium - komplexná stavba s celým komplexom technologických zariadení, špeciálnych systémov, prístrojov a mechanizmov. Kozmické skafandre používané na výcvik sa od štandardných veľmi nelíšia. Batoh systému podpory života napodobňuje model, ktorého rozmery zodpovedajú tým skutočným.

Dýchací vzduch a voda pre systém tepelného hospodárstva sú dodávané cez hadice. Práca pod vodou je zvyčajne spojená s určitým nebezpečenstvom, preto sú astronauti a testeri poistení potápačmi. Z hľadiska emočného stresu a spotreby energie sa výcvik v hydraulickom prostredí blíži skutočným podmienkam vesmírneho letu.

Letový a padákový výcvik

Letový a padákový výcvik hrá dôležitú úlohu pri vývoji kozmonauta ako profesionála. Prvý program zahŕňa lety na moderných stíhačkách a ťažkých dopravných lietadlách. Osvojenie techniky pilotovania zároveň nie je cieľom, ale prostriedkom na formovanie vhodných vlastností. Lety lietadla rozvíjajú priestorovú orientáciu a schopnosť rozhodovať sa za podmienok časového tlaku; posilňovať zručnosti pri práci s ovládacími prvkami a nástrojmi; trénovať pozornosť, prepínateľnosť a stabilitu pri vykonávaní monotónnej práce, rozvíjať schopnosť simultánne riešiť niekoľko úloh týkajúcich sa riadenia atď.

A hoci piloti nemajú veľmi radi skoky s padákom, iba výcvik na padáku umožňuje simulovať skutočné stresujúce prostredie, rozvíjať morálne a vôľové vlastnosti. Kozmonaut dostáva rôzne úlohy, ktoré musí splniť za časových tlakov počas voľného pádu a po otvorení padáka. Okrem toho musíte vykonať správu, ktorá sa zaznamená na magnetofóne a potom sa analyzuje, aby sa zistil emočný stres parašutistu.

Psychicky najťažšou úlohou je úloha, pri ktorej je potrebné určiť alebo vypočítať (vykonaním niektorých aritmetických operácií) čas otvorenia padáka znakmi rozmiestnenými na zemi, pretože to súvisí so skutočným rizikom. Samozrejme, ak parašutista neotvorí padák včas, guľomet to urobí za neho. Osoba vykonávajúca cvičenia je v stave čo najbližšom k stresujúcemu stavu, ktorý nastane v núdzovej situácii na kozmickej lodi a nemá dostatok času sa z nej dostať.

Testy prežitia

Takéto školenia sa uskutočňujú v tajge, na púšti, v horách, na mori. Napríklad ich vysadia z vrtuľníka na piesočnú dunu vyhrievanú nemilosrdným slnkom. Úlohou je prežiť s minimálnym vybavením, s veľmi malou zásobou, dostať sa do tábora lekárov a vyšetrovateľov. Je obzvlášť dôležité vedieť správne rozložiť sily, zásobu vody. Buďte schopní chrániť sa pred horúčavou a pieskovými búrkami.

Záver

Výber astronautov je neustály proces, ktorý prebieha vo všetkých fázach výcviku, počas celej doby pobytu v oddelení. Aj pri náročnom úvodnom skríningu je veľmi ťažké osvojiť si správne zručnosti a rozvinúť príslušné osobnostné vlastnosti.

Všetky typy školení, všetky technické prostriedky použité na to, všetko úsilie veľkého tímu Výcvikové stredisko kozmonautov Jurija Gagarina, ktoré sa vzájomne dopĺňajú, sú zamerané na zabezpečenie toho, aby spolu s organizáciou, ktorá vytvára vesmírne lode a stanice, komplexne pripravila človeka na vykonanie veľmi náročnej a veľmi dôležitej úlohy - letu do vesmíru, práce na obežnej dráhe Zeme.

Zoznam použitej literatúry

• A. Dikhtyar, Život je úžasný okamih, Dokumentárna kompozícia, M., „Mladá garda“, 1975
• Kozmonautika ZSSR, M., Strojárstvo, „Planéta“, vyd. Mozzhorina Yu.A., 1986

Testovanie jedinečného simulátora sa začalo vo výcvikovom stredisku kozmonautov Gagarin. Odstredivka je replikou vesmírnej lode - jedinej svojho druhu.

Vo výcvikovom stredisku kozmonautov Gagarin znie slávna gagarínska fráza a obrovská 300-tonová odstredivka TsF-18 sa začína otáčať. Toto je jeden z prvých spustení po renovácii haly.

"Vidlica sa môže otáčať. Krúžok sa otáča vo vidlici. A kabína sa otáča vo vnútri krúžku. Odstredivá sila sa vytvára otáčaním odstredivky okolo haly." a dynamické simulátory TsPK im. Yu.A. Gagarin.

V centrifúge (tentokrát v nej nebol nikto) kozmonauti cvičia štart alebo zostup kozmickej lode v manuálnom režime. V takom prípade môže preťaženie v skutočnosti dosiahnuť 4 - 5 jednotiek. Posádka ale musí byť stále schopná pracovať.

"Krv sa pohybuje dole z temena hlavy. Musíte mať zručnosti a správať sa podľa toho, aby nedošlo k strate vedomia," vysvetľuje Jurij Malenčenko, hrdina Ruska, pilot-kozmonaut, zástupca vedúceho TsPK im. Yu.A. Gagarin.

Jurij Malenčenko - má za sebou šesť letov do vesmíru - výcvik v centrifúge mu raz zachránil život. Počas štvrtého zostupu z obežnej dráhy loď padla na balistickú dráhu. Preťaženie dosiahlo takmer 9 jednotiek. Toto je neuveriteľná výzva.

"Telo bolo tak zhromaždené, že som toto preťaženie znášal celkom dobre. Mohol som viesť rádiovú komunikáciu a ovládať všetko, čo bolo potrebné," pripomína Jurij Malenčenko.

Príprava na rotáciu vyzerá asi takto: inštruktori posadia astronauta na špeciálne kreslo, pripútajú ho opaskami, dajú mu tangetu do pravej ruky - to je akýsi joystick na komunikáciu.

- Toto tlačidlo by malo byť počas otáčania držané stlačené. Ak ju necháte odísť, potom sa cítite zle alebo ste omdleli. Odstredivka sa zastaví.

Na kresle je astronaut zvinutý do kabíny odstredivky. Toto je, mimochodom, presná replika lode. Poklopy sú zatvorené a začína priestor.

Spočiatku to všetko vyzeralo ako točenie na kolotoči. Ale s nárastom rýchlosti začnú kozmonauti zažívať, mierne povedané, nepríjemné pocity. Svaly sú naplnené olovom, je ťažké zdvihnúť ruky, je ťažké dýchať, stáva sa upchatým. Všetko kvôli preťaženiu. Napríklad pri troch jednotkách sa telesná hmotnosť zvyšuje trojnásobne.

Astronauti sa striedajú niekoľko minút s rôznymi typmi a veľkosťami preťaženia. Maximálne 8 jednotiek. Táto odstredivka je síce schopná simulovať až 30. Je však zrejmé, že takýto indikátor nie je kompatibilný so životom.

Odstredivka TsF-18 bola postavená ešte v sovietskych rokoch. Stále však zostáva jediný a jediný svojho druhu. V blízkej budúcnosti, po vykonaní všetkých potrebných testov, sa kozmonauti opäť začnú pripravovať s pomocou za svojich budúcich letov.

Profesiou astronauta je neustále preťažovanie, testy sily a vytrvalosti. Preto musia vylepšiť svoje telo a telo oveľa viac ako bežní ľudia. Zistili sme, ako astronauti trénujú na Zemi a vo vesmíre

Profesiou astronauta je neustále preťažovanie, testy sily a vytrvalosti. Preto musia vylepšiť svoje telo a telo oveľa viac ako bežní ľudia. Zistili sme, ako trénujú astronauti na Zemi a vo vesmíre.

Všeobecná fyzická príprava

Astronaut by nemal byť svalnatý, ale mal by byť silný, rýchly, obratný a hlavne vytrvalý. Všeobecný športový tréning preto zahŕňa mnoho druhov športov, vrátane atletiky, umeleckej gymnastiky, plávania a zimného lyžovania. Na zlepšenie koordinácie a rýchlosti reakcie sa astronauti venujú potápaniu, akrobacii a skákaniu na trampolíne.

V telocvični budúci kozmonauti trénujú trikrát týždenne po dobu dvoch hodín. Na získanie najvyššieho skóre za atletický výcvik musí kandidát na astronauta do 35 rokov spĺňať nasledujúce štandardy:

1 ... Beh 3 km - nie viac ako 12 minút a 20 sekúnd.

2. Plávajte na 800 m voľný spôsob - nie viac ako 19 minút.

3. 5 km zjazdovka - nie viac ako 24 minút.

4. Príťahy - 14-krát.

5. Beh 100 metrov - nie viac ako 13,2 sekundy

6. Skok do diaľky - nie menej ako 2,5 metra.

7. Potápanie pod vodou - najmenej 25 metrov.

Pripravenosť na kardio zaťaženie a aeróbnu vytrvalosť sa kontroluje nasledovne - kandidát na astronauta trénuje 5 minút na stacionárnom bicykli s ľahkým zaťažením, potom odpočíva tri minúty a šliape ďalších 5 minút s maximálnym zaťažením. Počas celého cvičenia sa meria pulz a tlak.

Špeciálna fyzická príprava

Beztiaž, preťaženie, vestibulárne podráždenie - s týmito javmi sa na Zemi nestretnete, preto sa uskutočňujú špeciálne tréningy, aby sa telo prispôsobilo týmto javom.

Odstredivka: školenie o preťažení

Odstredivka je špeciálny stroj, ktorý pripomína obrovský kolotoč a otáča sa rýchlosťou až 70 otáčok za minútu. Počas tréningu v centrifúge môže zle pripravený človek stratiť nielen obsah žalúdka, ale aj vedomie. Pred vypustením kozmickej lode Apollo strávili americkí kozmonauti 40 týždňov v centrifúge až 10 hodín.

Ovčie kreslo a Khilova hojdačka

Aby sa astronauti rýchlo adaptovali na podmienky nulovej gravitácie, trénujú vestibulárny aparát. Najznámejším simulátorom toho je stolička Barani, čo je otočná stolička, na ktorej ste vytočení jedným alebo druhým smerom. Ďalším zariadením na vývoj vestibulárneho aparátu je Khilova hojdačka s plošinou, ktorá udržuje počas hojdania vodorovnú polohu.

Tlaková komora

Pripravenosť na poklesy tlaku a hladovanie kyslíkom sa kontroluje pomocou tlakovej komory - špeciálneho oddelenia, v ktorom sa vytvárajú podmienky zodpovedajúce nadmorskej výške 5 tisíc metrov. Za takýchto podmienok sa zvyčajne zistia.

Vesmírny tréning

Dlhodobý pobyt v nulovej gravitácii je pre telo veľmi škodlivý - za šesť mesiacov stratia astronauti až 20% svalovej hmoty a až 18% kostnej hmoty. Aby sa tomu vyhli, potrebujú denne. Ako to však urobiť, ak ani tá najťažšia činka vo vesmíre nič neváži?

Pre silový tréning na ISS je k dispozícii špeciálny simulátor ARED so šikovným systémom valcov a gumových kĺbov, ktorý poskytuje zaťaženie až 600 kg. Môže byť použitý na cvičenie všetkých svalových skupín.

Vo vesmíre sa nachádza aj špeciálny bežecký pás, na ktorom sú astronauti povinní stráviť najmenej hodinu denne. Na zaistenie príťažlivosti pre simulátor musia mať astronauti špeciálnu vestu. Maximálna rýchlosť vesmírneho bežeckého pásu je 16 km / h. Vesmírny rotoped je založený na rovnakom princípe - telo astronauta je pripevnené k sedadlu a nohy - k pedálom.

- Konanie astronautov v extrémnej situácii je spravidla spojené s výrazným preťažením. Môžete zvýšiť toleranciu na cvičenie?

- Hlavná vec v stave preťaženia je udržiavať potrebný výkon. Pripravenosť budúceho kozmonauta konať v núdzovej situácii sa kladie aj počas výberu do oddelenia. Za našich čias bol veľmi prísny, teraz trochu zmäkol. Jedným z testov bola odstredivka. Hrali nás do 10 g, teraz nás znížili na osem, vraj nie je treba ľudí márne mučiť. Ročné lekárske vyšetrenia tiež nevyhnutne znamenajú odstredivku, ktorá preťažuje v smeroch hrudník - chrbát a hlava - panva. V takom prípade sa odstráni kardiogram, zaznamená sa krvný tlak a zaznamená sa zmena zorného poľa. Preťaženie sa dáva podľa špeciálneho plánu: spočiatku sa zvyšuje a zastaví sa na určitej hodnote, na tomto „mieste“ musí subjekt vykonať činnosti predpísané programom. Potom sa preťaženie zníži, nasleduje odpočinok, potom - zvýšenie na vyššiu hodnotu a opäť „miesto“. Tri z nich v jednom smere akcie preťaženia a tri v druhom smere. Pokiaľ si dobre pamätám, pri pokusoch na centrifúge dosiahli testery hodnoty 17 g, musel som na stavbe pracovať s desaťnásobným preťažením 20 sekúnd. V smere hlavy - panvy spravidla nedávajú viac ako päť jednotiek, také preťaženia sa znášajú ťažšie. Skúmaná centrifúga ale nie je výcvik, ale hodnotenie fyziologického stavu astronauta.

„Tréningy boli tvrdé, v zime sme„ prežili “24 hodín pri Vorkute a používali sme iba to, čo bolo bežne v zjazdovom vozidle.“

- Musia sa však praktizovať činnosti v podmienkach preťaženia ...

- Vo Hviezdnom meste je odstredivka, na ktorej môžete prejsť zostupovým režimom. Študent zároveň vidí pred sebou rovnaké informácie ako kozmonaut a prežíva rovnaké preťaženia. Výcvik akcií, keď je spustený pohotovostný záchranný systém (SAS), sa samozrejme nevykonáva. Príliš extrémne! Keď je SAS spustený na zemi, pred štartom je to v podstate záchranná pomoc. Situácia, ktorú zažili Alexey Ovchinin a Nick Haig počas nehody nosnej rakety, nesúvisí iba s prehnaným preťažením, s najväčšou pravdepodobnosťou bola nižšia ako pri bežnom zostupe z obežnej dráhy.

Všeobecný vesmírny výcvik zahŕňa zoskoky padákom, lety s nulovou gravitáciou. Všetko smeruje k zabezpečeniu toho, aby bol človek v rôznych situáciách pokojný a aby mohol správne konať za každých podmienok. Nehodu dopravcu je možné odohrať na simulátore bez preťaženia v ktorejkoľvek fáze letu. V prípade takého úvodu musí každý člen posádky vedieť, čo má v ktorej sekunde robiť, a byť na to pripravený.

- Čo dominovalo počas vašich letov: nádej na automatizáciu alebo sú to schopnosti posádky?

- Raz som mal skúšku práve v pohotovostnom záchrannom systéme a rozhodol som sa žartovať. Povedal, že systém SAS je taký dobrý, že s rovnakou pravdepodobnosťou zachráni informovaného aj neznámeho kozmonauta. Jeden zo skúšajúcich povedal vetu, ktorú si dobre pamätám: „Ak viete, ako systém funguje, v akom poradí sú jeho prvky zapnuté, nebudete sa báť.“ A skutočne je. Keď poznáte algoritmus práce, rozumiete, v ktorej chvíli dôjde k preťaženiu a kedy bude padák fungovať, nebojíte sa. Riadite pravidelnú prevádzku automatizácie. Psychologicky je to oveľa pohodlnejšie ako lietanie, cítiť sa ako prasa v tyči a nerozumieť tomu, čo sa deje.

- Vy a Vladimir Titov ste boli prvými, ktorí prekonali ročný pobyt na obežnej dráhe. A bol to Titov, ktorý mal skúsenosti so záchranou pomocou SAV. Potom posádka zázrakom prežila iba vďaka tomu, že tí, ktorí velili štartu, pracovali kompetentne a zodpovedne. Čo myslíte, ako môže takáto mimoriadna situácia ovplyvniť psychiku astronauta?

- Podľa príbehov Vladimíra Titova aj Gennadija Strekalova pocítili charakteristické vibrácie, raketa však nevzlietla. Počítanie pokračovalo niekoľko sekúnd a zo zeme, keď odpaľovací tím videl, že raketa horí, zapli SAS. Nebol čas varovať astronautov. Okamžite sa začalo silné preťaženie hrudníka - chrbta, to bolo vtedy, keď sa zapli pohotovostné záchranné motory, potom s veľmi krátkym intervalom - negatívne preťaženia, keď boli kozmonauti zadržiavaní pásmi: zostupové vozidlo, ktoré dosiahlo najvyšší bod dráhy, začalo padať. Potom sa zavedie padákový systém, ktorý sa opäť preťažuje, ale dá sa povedať, pravidelný pocit, zažil ho každý, kto pristál na Sojuzu. Strekalov aj Titov sú skúsení ľudia, týmto všetkým si prešli normálne. Jediné, čo v takýchto situáciách spôsobuje mrzutosť, je to, že som sa na let pripravoval dlho a zrazu sa všetko rozpadlo hneď pri štarte.

Každý chápe, čo je raketa, a hrá také situácie vo svojom vnútri, pričom si uvedomuje: môže sa stať čokoľvek a musíte byť pripravení.

- Už nejaký čas sa pripravujete na lety na ostrove „Buran“. Aký systém spásy bol v ňom stanovený?

- U prvých modelov „Buran“ pre lety s ľudskou posádkou boli naplánované dve vystreľovacie sedadlá a inžinieri a piloti sa neustále dohadovali, kto by ich mal obsadiť. Argument pilotov: sú zvyknutí, vzlet a pristátie je ich práca. Inžiniersky personál trval na tom, že vzlet a pristátie sú iba krátkodobými prvkami letu a na obežnej dráhe hrá inžinier, ktorý ovláda všetky systémy lode, prvé husle. A preto nie je čo posielať iba pilotov na prvý let „Burana“ s posádkou. Vysunovacie sedadlá boli ale k dispozícii iba pre prvé, testovacie štarty. V budúcnosti mali byť opustené, ako na amerických raketoplánoch. A samotná loď bola použitá ako záchranný systém. V mimoriadnej situácii sa musel v prvých sekundách po štarte vrátiť na pristávaciu dráhu kozmodrómu. Navyše, ďalej po trajektórii vzletu, boli pripravené ďalšie letiská, a to aj v prípade núdzového pristátia.

Existujú možnosti, keď je záchrana problematická aj na Sojuze. Dokumentácia poskytnutá na opustenie lode pri štarte „pešo“. SAS je natiahnutý do funkčného stavu asi 20 minút pred štartom, v tomto okamihu by ste už mali byť na sedadle zafixovaní - ak nie sú pripútané pásy a systém funguje, budete jednoducho v kabíne rozmazaní. Ale ak dôjde k núdzovej situácii medzi pristátím v palivovej rakete a do okamihu, keď sú pripravené všetky núdzové záchranné systémy, potom je potrebné vrátiť farmu, z ktorej sa pristátie vykonáva, aby sa vyrovnal tlak v lodi ... Všetko je veľmi problematické.

- Majú kozmonauti taký prístup k záchranným systémom, ako musia piloti padáky: vraj by ich celé storočie nepoužívali?

- Piloti majú veľmi dobrý vzťah k padákom, nemajú radi cvičné zoskoky. A chápu, koľko životov vyhadzovacie sedadlo zachránilo.

- Aký užitočný je výcvik prežitia a je stále relevantný?

- Teraz, keď existuje globálne pripojenie, GPS a satelitné telefóny, je pravdepodobnosť, že vás v prípade núdzového pristátia budú dlho hľadať, minimálna. A pred tridsiatimi rokmi si myslím, že táto príprava bola nevyhnutná. Navyše, keď sme sa pripravovali na let, predpokladalo sa, že ďalšia sovietska stanica bude fungovať na obežnej dráhe so sklonom 65 stupňov, aby čo najlepšie zachytila \u200b\u200bcirkumpolárne oblasti. Potom vyhľadávače povedali: zaručený pobyt posádky môže dosiahnuť tri dni. Tréningy boli tvrdé, s Malyshevom sme v zime „prežili“ 24 hodín pri letisku Vorkuta a používali sme iba to, čo je normálne v zjazdovom vozidle.

- Posledné rozhovory a hypotézy o diere v Sojuze nás nútia pýtať sa: keby existovali prípady, keď boli astronauti schopní skryť aj fyzické choroby, čo psychické poruchy? Môže sa stať, že počas dlhého orbitálneho letu bude človek schopný neprimeraných činov?

„Ak dôjde k núdzovej situácii medzi pristátím v palivovej rakete a pred okamihom, keď sú pohotovostné záchranné systémy varované, je všetko veľmi problematické.“

- Skôr, ak by mi niekto povedal verziu, že astronauti úmyselne vyvŕtali dieru do krytu, povedal by som: to je absolútne nemožné. Teraz neviem. Počas jednoročného letu s Titovom a polročného s Viktorom Afanasjevom sme nemali psychologické problémy. Ale v tom čase bol k nám veľmi úctivý prístup, necítili sme sa opustení - naopak, bolo cítiť, že plníme zvláštne poslanie. Ak vám bolo zverené miesto, na ktoré by sa desiatky uchádzačov považovali za veľké šťastie, ktoré by ste mohli získať, v takejto situácii je škoda čo i len hovoriť o problémoch a ťažkostiach. A stratiť kontrolu nad sebou - nič také neexistovalo. Mnoho ľudí verí, že najťažšou vecou je beztiažový stav, absencia pevnej pôdy pod nohami. V skutočnosti si na tento stav rýchlo zvyknete. Nedostatok informácií bol depresívnejší. Teraz existuje spojenie so stanicou takmer v ktoromkoľvek bode obežnej dráhy. A na „Miri“ sedem hodín nebolo spojenie so Zemou a tieto oblasti padali, samozrejme, hlavne na vodnú hladinu. A keď letíte nad oceán, najmä ak nie je práca, nálada nie je taká dobrá. Nad pevninou je iná vec. Pozeráte sa z okna a zdá sa, že cestujete. Tu Taliansko, Francúzsko, ale Argentína - moria, hory, púšte, je to šialene zaujímavé a vôbec nenudí. Mrzí ma, že sme potom nemali súčasné príležitosti, čo sa týka fotografie a natáčania videa.

- Voľným okom je vidieť, že ruský vesmírny priemysel nie je v dobrom zdravotnom stave. Nezodpovedá to štátnym ambíciám a túžbam obyvateľov považovať sa za hlavnú vesmírnu veľmoc, ako to kedysi robil ZSSR. Čo si o tom myslíš?

- Ľudia boli od začiatku, ešte skôr, naladení na tvorenie. Súčasná pozornosť sa venuje spotrebe. Pri tomto prístupe sú priestor plytvaním peniazmi. Je to veľmi drahá vec a nikdy neprinesie rýchlu návratnosť investícií. Toto je investícia do budúcnosti. Ak sú ľudia v krajine zameraní na potrebu vesmírneho výskumu a majú možnosť do nich investovať, je to jedna vec. Máme ďalší prípad, keď nie je dostatok peňazí na to najnutnejšie. V ZSSR žili v kasárňach, ale zároveň obdivovali víťazstvá vo vesmíre. Sme generácia, ktorá prežila vojny a pustošenie, a mnohí dnes tvrdia, že možno len musíme nechať ľudí žiť ako ľudské bytosti, kým opäť zdvihneme hlavu k hviezdam. Aj keď si to nemyslím.

Problém priemyslu spočíva v tom, že nechceme míňať veľké prostriedky na vesmír a na ďalší prieskum vesmíru - napríklad Mesiac - už nestačí iba letieť tam. K veci je potrebné pristupovať dôsledne, a to sú úplne iné peniaze.

Aj keď sa mi zdá, že by sme mohli rozumnejšie minúť teraz pridelené prostriedky na vesmír. Podľa môjho názoru je orbitálna stanica zastaralým prístupom, aspoň v súčasnej podobe. Jediné laboratórium pre všetky oblasti vedy je na Zemi nezmysel. Ako experiment áno, ale ďalší výskum si vyžaduje špecializované vesmírne laboratóriá. Ale rovnako musíme budovať rakety, novú loď s posádkou - nevyrobíme ich včas a tie sladkosti, ktoré sme zvyknutí jesť, nám čoskoro budú odobraté.

Pomocník „VPK“

Musa Hiramanovič Manarov... Pilot-kozmonaut ZSSR, hrdina Sovietskeho zväzu. Uskutočnil dva dlhodobé vesmírne lety - od 21. decembra 1987 do 21. decembra 1988 (Sojuz TM-4) a od 2. decembra 1990 do 26. mája 1991 (Sojuz TM-11), oba razy do stanice „Mir“.

Rezervný plukovník. Poctený majster športu ZSSR. Člen Štátnej dumy Zvolania V. (2007 - 2011).

Ak chcete získať kredit za voliteľné predmety, musíte napísať spolu 12 bodov... Body je možné získať za úlohy riešené doma, ako aj za úlohy, ktoré budú na záverečnej práci v pondelok 25.12.2017.

Domáce úlohy (deň doručenia - 25.12.2017):
(Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa úloh, v sobotu 23. decembra 2017 môžete ísť na konzultáciu do miestnosti 301)

1. Problém základných kinematických rovníc nerovnomerného pohybu:

10 minút po začiatku stúpania vypadol z vrtuľníka objekt stúpajúci nahor s konštantnou akceleráciou 4 m / s 2. Nájdite čas, kedy predmet spadne na zem. Zanedbajte odpor vzduchu. (Vyriešte problém pomocou kinematických rovníc, urobte v riešení výkres). (Maximum za problém 3 body)

2. Problém so základmi krivočiareho pohybu:

Na obrázku je čiaraMN - trajektória rovnomerného pohybu hmotného bodu rýchlosťou 3 m / s. Nakreslite vektory rýchlosti a zrýchlenia v bodochA a B, ležiace na oblúkoch s polomermi 10 cm a 15 cm. Určte moduly rýchlosti a zrýchlenia v týchto bodoch (znak modulu bude závisieť od smeru vektora). (Maximum za problém 3 body)

3. Problém rovnomerného pohybu tela po kruhu:

Astronauti sú školení na preťaženie v špeciálnych odstredivkách. S akou frekvenciou by sa mala odstredivka otáčať, aby sa astronaut, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 3 m od osi otáčania, pohyboval so zrýchlením 5g ? (Maximum za problém 2 body)

4. Problém zákona univerzálnej gravitácie:

V akej vzdialenosti od zemského povrchu sa gravitačné zrýchlenie rovná 1 m / s 2? (Maximum za problém 2 body)

5. Úloha pre parametre umelých pozemských satelitov:

Raketa sa točí okolo Zeme rýchlosťou 5 km / s. Po zmene obežnej dráhy sa raketa začala pohybovať rýchlosťou 4 km / s, zistiť pomer polomerov obežných dráh a dobu rotácie rakety okolo Zeme po takejto zmene rýchlosti. (Maximum za problém 2 body)