Для начинающих

Космонавты тренируются на перегрузки в специальных центрифугах. Тренировка на центрифуге. Тренировки в космосе

В Гагаринском центре подготовки космонавтов начались испытания уникального тренажера. Центрифуга - копия космического корабля - единственная в своем роде.

Знаменитая гагаринская фраза звучит в Гагаринском центре подготовки космонавтов, и огромная 300-тонная центрифуга ЦФ-18 начинает вращение. Это один из первых запусков после ремонта зала.

"Может вращаться вилка. В вилке вращается кольцо. И вращается кабина внутри кольца. Центробежная сила создается за счет вращения центрифуги по залу. Необходимо это для того, чтобы получить вектор перегрузки, который воздействует на космонавта", - объясняет Владимир Киршанов, начальник отдела центрифуг и динамических тренажеров ЦПК им. Ю.А.Гагарина.

В центрифуге (в этот раз в ней никого не было) космонавты отрабатывают старт или спуск корабля в ручном режиме. Перегрузки при этом в реальности могут достигать 4-5 единиц. Но экипаж все равно должен сохранить работоспособность.

"Кровь с верхней части головы перемещается вниз. Нужно иметь навык и вести себя соответственно, чтобы не было потери сознания", - поясняет Юрий Маленченко, Герой России, летчик-космонавт, заместитель начальника ЦПК им. Ю.А.Гагарина.

Юрию Маленченко - у него за плечами шесть полетов в космос - тренировки на центрифуге однажды спасли жизнь. Во время четвертого спуска с орбиты корабль свалился на баллистическую траекторию. Перегрузка достигла почти 9 единиц. Это невероятное испытание.

"Организм так собрался, что я достаточно хорошо перенес эту перегрузку. Мог вести радиосвязь и контролировать все, что было необходимо", - вспоминает Юрий Маленченко.

Подготовка к вращению выглядит примерно так: инструкторы укладывают космонавта в специальное кресло, пристегивают ремнями, в правую руку дают тангету - это своего рода джойстик для связи.

- Вот эта кнопка должна быть зажата во время вращения. Если вы ее отпускаете, значит вам плохо, или вы потеряли сознание. Центрифуга останавливается.

В кресле космонавта закатывают в кабину центрифуги. Это, кстати, точная копия корабля. Закрывают люки, и начинается космос.

Поначалу все это кажется вращением на карусели. Но с увеличением скорости космонавты начинают испытывать, мягко говоря, неприятные ощущения. Мышцы наливаются свинцом, тяжело поднять руки, тяжело дышать, становится душно. Все из-за перегрузки. Например, при трех единицах вес тела увеличивается в три раза.

Космонавтов вращают по несколько минут с разными видами и величинами перегрузок. Максимум до 8 единиц. Хотя эта центрифуга способна моделировать и до 30. Впрочем, понятно, что такой показатель не совместим с жизнью.

Центрифуга ЦФ-18 была построена ещё в советские годы. Но до сих пор остается единственной и уникальной в своем роде. В ближайшее время после проведения всех необходимых испытаний космонавты вновь начнут готовиться с ее помощью к своим будущим полетам.

Хотите узнать, что такое перегрузка? Тренировка на центрифуге покажет, готовы ли вы к полетам в космос. Почувствуйте себя настоящим космонавтом!

Вращение на центрифуге

Во время полета на орбиту, а также при возвращении из космического пространства космонавты сталкиваются с сильнейшими перегрузками. Поэтому тренировка космонавтов в центрифуге входит в обязательную подготовку звездного экипажа. Даже космические туристы не смогут попасть на орбиту без подобного испытания.

Вращение на центрифуге помогает установить физическую выносливость космонавтов, а также тренирует их умение управлять кораблем во время перегрузок. При стандартной подготовке космонавты учатся переносить перегрузки до 8 единиц в направлении грудь-спина и до 5 единиц в направлении голова-таз. Кроме того, они тренируются управлять кораблем при спуске с орбиты в ручном режиме и при этом самостоятельно управлять законом изменения перегрузки.

Тренировка на центрифуге для новичков

В Центре подготовки космонавтов используют специальные центрифуги ЦФ7 и ЦФ18. Последняя весит триста тонн и является самой большой в Европе.

Что такое вращение на центрифуге?

  • Динамические тренажеры с радиусом вращения 7 и 18 метров;
  • Пусковая мощность до 27 мегаватт;
  • Максимальное ускорение 30g;
  • Вращение по кругу и в трех плоскостях;
  • Скорость до 250 км/ч;
  • Более 36, 5 оборотов в минуту;
  • Условия внутри тренажера максимально приближены к естественным: в кабине можно изменять давление, температуру, влажность и состав атмосферы.

Профессия космонавта - это постоянные перегрузки, проверки на прочность и выносливость. Потому им приходится совершенствовать свой организм и тело намного больше, чем обычным людям. Мы разузнали, как тренируются космонавты на Земле и в космосе

Профессия космонавта — это постоянные перегрузки, проверки на прочность и выносливость. Потому им приходится совершенствовать свой организм и тело намного больше, чем обычным людям. Мы разузнали, как тренируются космонавты на Земле и в космосе.

Общефизическая подготовка

Космонавт не должен быть мускулистым, зато должен быть сильным, быстрым, ловким и главное выносливым. Поэтому общая спортивная подготовка включает в себя множество видов спорта, среди которых легкая атлетика, спортивная гимнастика, плавание, зимой - лыжные гонки. Для улучшения координации и скорости реакции космонавты занимаются прыжками в воду, акробатикой и прыжками на батуте.

В тренажерном зале будущие космонавты тренируются три раза в неделю по два часа. Чтобы получить высший балл за спортивную подготовку, кандидат в космонавты в возрасте до 35 лет должен выполнить следующие нормативы:

1 . Бег на 3 км — не более 12 минут 20 секунд.

2. Заплыв на 800 м вольным стилем — не более 19 минут.

3. Забег на лыжах на 5 км — не более 24 минут.

4. Подтягивания — 14 раз.

5. Бег на 100 метров — не более 13,2 секунды

6. Прыжок в длину — не менее 2,5 метров.

7. Ныряние под воду — не менее 25 метров.

Готовность к кардионагрузкам и аэробную выносливость проверяют следующим образом - кандидат в космонавты 5 минут тренируется на велотренажере с небольшой нагрузкой, затем отдыхает три минуты и крутит педали еще 5 минут с максимальной нагрузкой. В течение всего упражнения происходят замеры пульса и давления.

Специальная физподготовка

Невесомость, перегрузки, вестибулярные раздражения - с этими явлениями на Земле не столкнешься, поэтому для адаптации организма к этим явлениям проводятся специальные тренировки.

Центрифуга: тренировки на перегрузку

Центрифуга - это специальная установка, напоминающая огромную карусель и вращающаяся со скоростью до 70 оборотов в минуту. Во время тренировок на центрифуге плохо подготовленный человек может потерять не только содержимое желудка, но и сознание. Американские космонавты перед запуском кораблей «Аполлон» в течение 40 недель проводили в центрифуге до 10 часов.

Кресло Барани и качели Хилова

Для быстрой адаптации к условиям невесомости космонавты тренируют вестибулярный аппарат. Самый известный тренажер для этого - кресло Барани, представляющее из себя вращающийся стул, на котором тебя крутят то в одну, то в другую сторону. Еще одно приспособление для развития вестибулярного аппарата - качели Хилова с площадкой, сохраняющей во время раскачивания горизонтальное положение.

Барокамера

Готовность к перепадам давления и кислородному голоданию проверяют с помощью барокамеры - специального отсека, в котором создаются условия, соответствующие высоте в 5 тысяч метров. В таких условиях обычно выявляются .

Тренировки в космосе

Длительное нахождение в невесомости очень вредно для тела - за полгода космонавты теряют до 20% мышечной массы и до 18% костной. Чтобы избежать этого, им нужна ежедневная . Но как этого добиться, если даже самая тяжелая гантеля в космосе ничего не весит?

Для силовых тренировок на МКС есть специальный тренажер ARED с хитрой системой цилиндров и резиновых соединений, обеспечивающий нагрузку до 600 кг. На нем можно выполнять упражнения на все группы мышц.

Есть в космосе и особая беговая дорожка, на которой космонавты обязаны проводить не менее часа в день. Чтобы обеспечить притяжение к тренажеру, космонавтам приходится надевать специальный пояс-жилет. Максимальная скорость космической беговой дорожки составляет 16 км/ч. По тому же принципу устроен и космический велотренажер - корпус астронавта пристегивается к сидению, а ноги - к педалям.

Для получения зачёта по элективу необходимо набрать в сумме 12 баллов . Баллы можно получить, за задачи решённые дома, а так же за задачи, которые будут на итоговой работе в понедельник 25.12.2017.

Задачи на дом (день сдачи - 25.12.2017):
(Если возникнут вопросы по задачам, в субботу 23.12.2017 можно подойти в кабинет 301 за консультацией)

1. Задача на основные кинематические уравнения неравномерного движения:

С вертолёта, поднимающегося вверх с постоянным ускорением 4 м/с 2 , спустя 10 с после начала подъёма выпал предмет. Найдите время падения предмета на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. (Решите задачу при помощи уравнений кинематики, в решении сделайте чертёж). (Максимум за задачу 3 балла)

2. Задача на основы криволинейного движения:

На рисунке линия MN – траектория равномерного движения материальной точки со скоростью 3 м/с. Изобразите векторы скорости и ускорения в точках A и В, лежащих на кривых с радиусами 10 см и 15 см. Определите модули скорости и ускорения в этих точках (знак модуля будет зависеть от направления вектора). (Максимум за задачу 3 балла)

3. Задача на равномерное движение тела по окружности:

Космонавтов тренируют на перегрузки в специальных центрифугах. С какой частотой должна вращаться центрифуга, чтобы космонавт, находящийся на расстоянии 3 м от оси вращения, двигался с ускорением 5 g ? (Максимум за задачу 2 балла)


4. Задача на закон всемирного тяготения:

На каком расстоянии от поверхности Земли ускорение свободного падения равно 1 м/с 2 ? (Максимум за задачу 2 балла)

5. Задача на параметры искусственных спутников Земли:

Ракета вращается вокруг Земли со скоростью 5 км/с. После изменения орбиты ракета стала двигаться со скоростью 4 км/с найдите отношение радиусов орбит и периода обращения ракеты вокруг Земли после такого изменения скорости. (Максимум за задачу 2 балла)

Как мучают кандидатов в космонавты перед полетом на орбиту

Полет в космос связан с фантастическими перегрузками, к которым космонавт должен быть готов. Поэтому перед полетом организм каждого претендента подвергают жестоким испытаниям — рассказываем о самых тяжелых из них.

Центрифуга

Готовность к перегрузкам воспитывается в будущих космонавтах с помощью центрифуги — огромной установки, напоминающей карусель со специальной капсулой на конце. Вращается она с безумной скоростью, достигающей 70 оборотов в минуту. Во время тренировок на центрифуге плохо подготовленный человек может потерять не только содержимое желудка, но и сознание. Американские космонавты перед запуском кораблей «Аполлон» в течение 40 недель проводили в центрифуге до 10 часов.

Барокамера

Космонавт должен быть готов столкнуться с нехваткой кислорода и резкими перепадами давления. Эта готовность проверяется с помощью барокамеры — специального отсека, в котором создаются условия, соответствующие высоте в 5 тысяч метров, причем испытуемых лишают кислородной маски. В таких условиях обычно выявляются все скрытые патологии организма.

Термокамера

Скафандры космонавтов оснащены системой терморегулирования, но если она вдруг откажет в открытом космосе, то организм должен быть готов к повышенным температурам. Поэтому всех кандидатов в космонавты проверяют в термокамере, температура в которой составляет 60 градусов по Цельсию, а влажность — 50%. Продержаться в таких условиях нужно в течение одного часа.

Сурдокамера

Космонавты — люди не только с отличным здоровьем, но и с выдающейся психикой. Чтобы проверить ее, претендентов помещают в сурдокамеру — комнату со слабым искусственным освещением и полной звукоизоляцией. Думаете, это легко? Абсолютная тишина — это гораздо страшнее, чем вы думаете. Мировой рекорд по нахождению в безэховой камере составляет всего 45 минут, а среднестатистический человек начинает рваться наружу уже через 10 минут. Кроме того, история знает немало случаев, когда после пребывания в абсолютной тишине человек сходил с ума.

Прыжки с парашютом

Для многих прыжки с парашютом — это развлечение, а не испытание, но только не для космонавтов. В процессе свободного падения с высоты в несколько тысяч метров они должны выполнять различные задания, например, по выложенным на земле знакам определить или рассчитать время раскрытия парашюта. Стоит сделать это чуть раньше, чем нужно — экзамен завален. Чуть позже, чем нужно — и ты труп. Разумеется, условный труп, поскольку если парашютист не откроет парашют вовремя, это сделает за него автомат.

Пробы на выживаемость

Пробы на выживаемость — заключительный этап подготовки, который связан уже не с космическими перегрузками, а с проблемами земными, которые могут возникнуть в случае приземления космонавта в дикой местности. Кандидатов в космонавты высаживают в тайге, в пустыне или в океане с минимальным запасом провизии и снаряжения. Их цель — выжить в этих условиях в течение нескольких дней и суметь добраться до лагеря, где их ждет подмога.