失重水槽訓練，是訓練太空人模擬太空失重狀態下的一種訓練方法。它的工作原理是浮力配平，為了保護航天員，水槽里的水水質非常好，甚至可以直接飲用。航天員穿著水槽訓練航天服全部浸沒在水中，通過為航天員配重使其在水中受到的浮力和本身重力大小相等，重心和浮心儘可能一致，使其達到中性浮力狀態。
基本介紹
- 中文名：失重水槽訓練
- 外文名：Weightlessness training
- 領域：航天
- 目的：模擬失重環境
問號一：水槽為何成為航天員失重訓練的首選
王若維高工介紹說，航天員出艙活動是載人航天的重要技術組成部分，通過出艙活動，航天員可以完成太空飛行器的在軌維修和故障排除、有效載荷的布放、回收以及大型太空飛行器(如空間站)的在軌安裝構建等任務。這些任務的完成都需要航天員穿著艙外航天服在空間失重環境下進行。由於地球引力的作用，在地面上無法實現長時間的真正失重狀態。失重狀態下人的運動和作業方式與在地球表面的重力狀態下完全不同。為了完成出艙活動任務，航天員必須熟練掌握失重狀態下運動和作業的規律和技巧。目前能夠模擬失重環境的設備有落管、落塔、探空火箭、失重飛機和模擬失重訓練的水槽等，但是能夠進行航天員訓練的失重環境模擬設備只有失重飛機和模擬失重訓練水槽，其它模擬設備由於獲得的失重時間過短、試驗有效容積太小等問題都不能進行載人試驗。失重飛機進行拋物線飛行時能夠產生15至30秒的失重環境，在這樣短的時間內，僅能對航天員進行失重環境體驗及簡單的操作訓練。因此，複雜的出艙活動運動和作業只能在模擬失重訓練水槽中進行。
王若維高工介紹說，航天員出艙活動是載人航天的重要技術組成部分，通過出艙活動，航天員可以完成太空飛行器的在軌維修和故障排除、有效載荷的布放、回收以及大型太空飛行器(如空間站)的在軌安裝構建等任務。這些任務的完成都需要航天員穿著艙外航天服在空間失重環境下進行。由於地球引力的作用，在地面上無法實現長時間的真正失重狀態。失重狀態下人的運動和作業方式與在地球表面的重力狀態下完全不同。為了完成出艙活動任務，航天員必須熟練掌握失重狀態下運動和作業的規律和技巧。目前能夠模擬失重環境的設備有落管、落塔、探空火箭、失重飛機和模擬失重訓練的水槽等，但是能夠進行航天員訓練的失重環境模擬設備只有失重飛機和模擬失重訓練水槽，其它模擬設備由於獲得的失重時間過短、試驗有效容積太小等問題都不能進行載人試驗。失重飛機進行拋物線飛行時能夠產生15至30秒的失重環境，在這樣短的時間內，僅能對航天員進行失重環境體驗及簡單的操作訓練。因此，複雜的出艙活動運動和作業只能在模擬失重訓練水槽中進行。
失重水槽訓練
失重水槽訓練問號二：航天員如何進行失重訓練
據介紹，模擬失重訓練水槽模擬失重的工作原理是浮力配平，為了保護航天員，水槽里的水水質非常好，甚至可以直接飲用。航天員穿著水槽訓練航天服全部浸沒在水中，通過為航天員配重使其在水中受到的浮力和本身重力大小相等，重心和浮心儘可能一致，使其達到中性浮力狀態。這時航天員要往上浮只需吸一口氧，想往下沉就可以呼一口氣，其感受與在太空失重狀態下非常相似。承擔艙外活動任務的航天員需要在水槽中體驗失重狀態下的漂浮感，掌握失重狀態下運動的協調性以及姿態控制、運送貨物和維修作業等活動的方法和技巧。王若維教授還告訴記者，太空中沒有阻力，運動幅度過大會導致航天員“飛走”。而在水槽中運動過大、過快還會受到水的阻力，所以航天員在水槽中的訓練全部都是“打太極”。載人航天艙外活動實踐表明，利用模擬失重訓練水槽模擬失重環境對航天員進行艙外活動訓練是最有效的方法。
據介紹，模擬失重訓練水槽模擬失重的工作原理是浮力配平，為了保護航天員，水槽里的水水質非常好，甚至可以直接飲用。航天員穿著水槽訓練航天服全部浸沒在水中，通過為航天員配重使其在水中受到的浮力和本身重力大小相等，重心和浮心儘可能一致，使其達到中性浮力狀態。這時航天員要往上浮只需吸一口氧，想往下沉就可以呼一口氣，其感受與在太空失重狀態下非常相似。承擔艙外活動任務的航天員需要在水槽中體驗失重狀態下的漂浮感，掌握失重狀態下運動的協調性以及姿態控制、運送貨物和維修作業等活動的方法和技巧。王若維教授還告訴記者，太空中沒有阻力，運動幅度過大會導致航天員“飛走”。而在水槽中運動過大、過快還會受到水的阻力，所以航天員在水槽中的訓練全部都是“打太極”。載人航天艙外活動實踐表明，利用模擬失重訓練水槽模擬失重環境對航天員進行艙外活動訓練是最有效的方法。
王若維說，水槽建設後期，高精度的觀察窗、照明窗大法蘭的加工在北京找不到協助單位，幸好最後時刻在江蘇無錫找到了合適的加工單位，無錫工廠的部件在工具機上加工完成後就打包裝到運輸車上直接運送至機場。北京這邊的工作人員就在首都機場等候，飛機一到就第一時間把運來的部件拿到，緊急運到航天城施工現場並立刻往水槽上組裝。水槽上大大小小一共24個法蘭，總重接近5噸，全部由飛機從無錫空運過來，像接力賽一樣，前前後後用了一個星期。而在最後的驗收過程中，項目組在水槽旁整整守了10天。因為航天員中心需要考察整個槽體的性能，哈工大應航天員中心要求，協助完成後續工作。王若維說：“我校項目組前前後後一共在測試驗收現場工作了10天時間，這10天都是需要連續24小時不間斷的監測，項目組就把摺疊床搬到現場，便當送到現場，工作人員也因此和水槽最親密地接觸了10天。”
