人體耐受過(guò)載能力最強(qiáng)的方向是所謂的“胸背向”，即人的前胸到后背的方向。所以為了保障航天員的安全，飛船起飛和返回過(guò)程中航天員取“半躺位”是最合適的，這個(gè)姿勢(shì)既可以使大部分的過(guò)載分量作用于航天員的胸背方向，又不影響在此過(guò)程中航天員監(jiān)視儀表和完成必要的操作。

人類(lèi)要穿越稠密大氣層進(jìn)行太空旅行，必須克服地球引力的影響。以神舟號(hào)飛船為例，飛船要進(jìn)入近地軌道圍繞地球飛行，必須達(dá)到第一宇宙速度，即每秒7.91千米的速度。飛船起飛質(zhì)量約7.8噸，以威力巨大的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭為運(yùn)載工具，從我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)起飛，向東偏南方向飛行。火箭一直把飛船推到其入軌點(diǎn)，進(jìn)入近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)346千米的初始軌道，并達(dá)到能夠維持飛船繞地球飛行的第一宇宙速度。火箭這段飛行的時(shí)間總計(jì)不到10分鐘，約583秒，顯然，這是一個(gè)不斷加速的過(guò)程。加速運(yùn)動(dòng)就會(huì)有加速度過(guò)載，如同我們坐汽車(chē)，汽車(chē)啟動(dòng)或加速時(shí)，坐車(chē)的人就會(huì)感到一股力量從車(chē)頭方向把人推向車(chē)后方向。火箭加速飛行過(guò)程中也同樣會(huì)有加速度過(guò)載，并以火箭運(yùn)動(dòng)的反方向作用到飛船中航天員身體上，這種現(xiàn)象也稱(chēng)為“超重”。

宇宙速度示意圖

加速度過(guò)載的度量單位為“g”，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭加速飛行時(shí)，作用到人體上的最大過(guò)載值接近5g。這是什么含義呢？通俗點(diǎn)講，5g的過(guò)載作用于人體，意味著人將承受自身體重5倍的負(fù)荷，這是一個(gè)不小的力。其實(shí)飛船返回艙返回過(guò)程中，由于持續(xù)的減速，也會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象。

我們知道，人體耐受過(guò)載能力最強(qiáng)的方向是所謂的“胸背向”，即人的前胸到后背的方向。左右間的側(cè)向次之。最薄弱的是“頭盆向”，即人體頭與骨盆的方向。所以為了保障航天員的安全，飛船起飛和返回過(guò)程中航天員取“半躺位”是最合適的，這個(gè)姿勢(shì)既可以使大部分的過(guò)載分量作用于航天員的胸背方向，又不影響在此過(guò)程中航天員監(jiān)視儀表和完成必要的操作。

為此，航天員的座椅也是經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的，其基本造型就是為了適應(yīng)航天員半躺的體位。座椅的椅盆配備了按每位航天員體形脫模定制的“賦形座墊”，加上座椅上的系縛裝置，就可以使航天員穩(wěn)定舒適地就位。除了防護(hù)過(guò)載外，對(duì)于起飛、返回過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)的沖擊、振動(dòng)等力學(xué)因素也可起到一定的防護(hù)作用。

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