科技日報記者 付毅飛
據中國載人航天工程辦公室消息，北京時間2023年5月30日9時31分，搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射，約10分鐘后，神舟十六號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，航天員乘組狀態良好，發射取得圓滿成功。
【資料圖】
火箭升空過程中，航天員感慨：“很舒服！”“太壯觀了！”“相當漂亮！”……桂海潮還說：“坐火箭太爽了！”
為什么坐火箭那么爽？
中國航天科技集團一院火箭專家錢航介紹，火箭點火起飛時速度很慢，隨后進入逐漸加速的過程，加速曲線總體來說比較平緩。
即使如此，隨著速度增加，航天員仍能感受到明顯的“推背感”，最強烈時，如同被數倍于自身的重量壓在座椅上。錢航說，長二F火箭在設計中對過載有明確要求，不會像戰斗機做極端動作時那樣讓常人無法忍受，但相比在地面開快車要更刺激。對于普通人來說，這種感覺跟在游樂場坐過山車差不多。
而當火箭各子級分離時，隨著分離機構工作，加速曲線會出現明顯跳變。長二F火箭采用的是熱分離方式，例如一、二級分離時，控制系統同時發出分離指令和二級發動機點火指令，級間分離面上的14個爆炸螺栓同時引爆，解除級間連接，二級發動機加速前行。這個過程帶給人的感受類似開車被追尾，或者如同航天員翟志剛曾經形容的，像“屁股被踢了一腳”。
此外錢航表示，隨著火箭二級發動機關機，飛船已基本進入太空，航天員開始有失重的感覺，同時全身血液重新分布，會覺得頭發漲或是上下顛倒。
除了刺激、奇妙的體驗，“爽”也需要有一定舒適性。
2003年10月15日，楊利偉乘坐神舟五號飛船執行我國首次載人飛行任務。許多人可能不知道，楊利偉返回地面后曾向一院長二F火箭研制團隊反映，在火箭飛行到120秒至140秒時，他感覺到一種在訓練中從未感受過的振動，讓他非常難受。
是飛船的問題，還是火箭的問題？查找振動原因的過程十分艱辛，最終一個傾向性的結論浮出了水面。一院長二F火箭總指揮荊木春說：“我們管它叫‘POGO振動’，漢語表述就是縱向耦合振動。”
這種振動和人類心臟的振動頻率很相近，有可能對航天員的身體造成傷害。
研制隊伍經過反復試驗，找到了一個辦法，對管路蓄壓器進行重新設計。神舟六號飛船飛天后，航天員告訴研制人員，并沒有感到身體不適。但研制隊伍在分析數據時發現，還有振動的情況出現，只是波動不大。
他們再次投入到改進設計工作中，發現之所以還有振動，是因為長二F火箭4個助推器的振動頻率比較復雜，一定程度上影響了蓄壓器的效果。當神舟七號飛船飛天時，火箭用上了新的變能蓄壓器，縱向耦合振動問題被徹底解決。
如今，距神舟七號任務已經過去了15年，長二F火箭在技術狀態上有了很大變化。繼續保持火箭的舒適性，一直是火箭研制隊伍的關注點。他們不斷攻關、持續改進，只為讓航天員坐火箭越來越舒適。
“現在，長二F火箭針對航天員的適應性設計已經非常成熟。”荊木春說。
除了火箭，記者從航天科技集團五院了解到，作為航天員往返天地的交通工具，神舟飛船的舒適性也至關重要。從神舟四號飛船開始，研制團隊就對人機界面進行詳細設計并不斷完善。經過不斷磨合，神舟飛船目前的狀態已經可以滿足航天員各項任務要求以及舒適性要求。在神舟十六號載人飛船上，設計人員將飛船儀表的數據顯示化繁為簡，從使用者角度出發進行設計，為航天員執行任務提供更加清晰、直觀、舒適的顯示界面。
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