从“太空迷航”事故谈游乐园风险

2010-12-07 05:13吴国兴
太空探索 2010年9期
关键词:离心机过山车游乐园

□ 吴国兴

深圳“太空迷航”宣传画

现在到太空去旅行,不一定要当航天员,也不一定要乘航天飞机或载人飞船,只要到游乐园去乘坐一种称为“太空迷航”的游乐设施就可以了。不过深圳游乐园“太空迷航”最近发生的重大伤亡事故,给人们敲响了警钟,游乐园里玩“航天”,虽然够刺激,但少安全、风险大。

所谓“太空迷航”是位于深圳大峡谷景区的一个游乐项目,能模拟太空飞行,让游客感受飞船发射时的超重。据悉,这套设备是国内自主研发的,兼备载人离心机和动感4D影院两种设备的功能,效果逼真、技术先进,是科技与娱乐的完美结合。不过这种玩法并非国内首创,国外早已有之。

模拟火星飞行的娱乐项目

像“太空迷航”这样的游乐设施最在国外主要见于美国,不过美国不叫“太空迷航”,而称之为“太空任务”。“太空任务”位于美国佛罗里达州全球最大的迪士尼乐园内,其实就是一艘模拟载人火星飞船的动态模拟器,游客在里面可以感受到火星飞船发射时的高g值。这套娱乐设施于2000年开始设计和建造,造价高达1亿美元。2003年建成,6月开始试营业,10月9日举行了隆重的开幕式。这套娱乐设施在设计和建造的时候,曾得到美国航宇局专家的大力协助,在开幕式上美国航宇局局长还带着一批航天员前来助兴。

位于美国佛罗里达州迪士尼乐园内“太空任务”的入口

“太空任务”是一台超大规模的智能化的虚拟现实训练模拟器,它的设计理念是模拟2036年首批火星航天员的训练,游客都是虚构的“国际火星航天员训练中心”的学员。每批4名游客,在进入模拟器之前每个游客要担任一个角色:领航员、驾驶员、指令长或工程师,在运行过程中每人要完成两项任务,如按下火箭点火按钮,或是按下飞行控制按钮。游客可体验火星飞行的全过程,包括飞船起飞、绕月飞行、飞往火星和在火星表面着陆等。

这套训练模拟器主要由4台独立的多臂载人离心机组成,每台离心机上安装有10个火星飞船座舱,每个座舱可乘坐4名游客。每个游客的前方安装有仪表板和显示器,显示器能显示飞船舷窗外的星空,这是由计算机成像技术产生的高清晰图像。载人离心机每次运行的时间是5分零38秒。如果运行正常,每小时可接待游客1600名。离心机能产生2.5g的超重,相当于地球表面重力的2.5倍。一般在1秒钟之内即可从1g上升到1.5g。除了高速旋转外,模拟器还能让座舱在其3个轴上做360度的运动。

进入“太空任务”内的观光大厅

载人离心机带来的高g值风险

“太空任务”由4台载人离心机组成。什么是“载人离心机”?“载人离心机”原本是用于训练航天员的一种超重环境模拟设备,离心机旋转能产生超重。因为离心机的向心加速度产生了平行于地面的离心力,它和重力构成了直角三角形的两个边,其合力就是离心机产生的超重。载人离心机由动力系统、转台、转臂、吊舱、转速控制系统、g值测量系统、生理信号监测系统、摄像监视与通话系统等组成。离心机的转臂长从1至8米不等。离心机转臂的长短与转速有关,转臂越长,转速越低;转臂越短,可产生的g值越高。

座椅上的安全装置和前面的仪表板

超重是物体对支持物的压力大于物体所受重力的现象。当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体均处于超重状态。超重现象在发射航天器时更是常见,所有航天器及其中的航天员在刚开始加速上升的阶段都处于超重状态。在超重状态下,他们对其下方物体的压力是其自身重力的几倍;而当航天器进入轨道后,航天员和周围的物体又处于失重状态。

超重通常用g值表示。一个50千克的人,在1g的环境下他的体重是50千克,在2g的环境中就成为100千克,3g的环境是150千克。过高的g值对人体是有害的,甚至致命。

在1g的重力环境中,人体没有什么不适感觉,因为人的身体结构和生理系统都已经适应了这种环境。“太空迷航”和“太空任务”中的离心机能产生2.5g的超重,很多游客就已经有面色苍白,头晕呕吐的症状。正常人在离心机上达到3g时,就难以忍受,而航天员在训练过程中经常要达到8至9g,而且持续时间为40至50秒,对于普通人来说是无法想象的。当然航天员也是人,在进行这种训练时,他们的面部肌肉在强大作用力的牵引下会变形,眼泪不自觉地往外流,有时还会出现呼吸困难,胸部疼痛。

小游客兴高采烈地玩“太空任务”

1g以上的重力环境并不是只有航天中才有,日常生活中也经常会遇到。有人计算过,人们平常咳嗽,瞬间能产生3.5的g值;打喷嚏能产生2.9g;如果脸上被人重重扇一耳光,瞬间可达100g。人们对超重的耐力还跟持续时间长短有关,如果长时间处在10g环境下,即使不死也会严重伤残。不过也有人在极高g值下幸存下来,如赛车选手,在发生事故时瞬间的g值高达214g。

为了追求刺激,游乐园里过山车的g值越来越高,有些竟然高达6~7g。其实这种高g值对人体健康是有害的。科学家发现,超重对人体的影响与它的作用方向有关。按其作用方向,可以分为正超重、负超重、侧向超重和横向超重。在游乐园的过山车里,这4种超重您都可以体验到。

正超重,即头→盆方向的超重。当过山车正处于一条弧形轨道的最下方、并准备向上爬升时,游客即可体验到正超重。遇到这种超重时,人的心血管系统容易受到影响,可造成血管内静水压增加,头部血压降低,下肢血压升高。头部血压降低首先影响视觉。轻者周边视觉消失,重者中心视觉消失(俗称黑视)。严重时可因脑组织缺氧而导致意识丧失。一般在1g时,人体不会有什么感觉;2g时感到面部组织下垂,手和上肢有沉重感;3g时运动困难;4g时头脑不清,视觉受到影响;5g时就会有丧失意识的风险。

负超重,即盆→头方向的超重。当过山车处于一条弧形轨道的最上方,并准备向下俯冲时,游客即可体验到负超重。这种超重最有趣,也最危险。一般在-1g时,游客头内就有压迫感;-2g时出现剧烈头痛、鼻出血、眼睑肿胀;-3g时眼睛出血、视力减退,并出现红视;-4g时出现精神错乱、意识丧失;-5g时出现脑出血和死亡。因此任何高于-1g的负超重对人体都是危险的。

侧向超重,即右→左和左→右方向的超重。当过山车在转弯时没有减速,就会出现这种超重。侧向超重对人体生理功能一般不会产生明显影响,但会降低操纵效率。

横向超重,即胸→背、背→胸方向的超重。当过山车在一条直线上高速行驶时,重力加速度作用的方向从胸到背,游客即可感受到横向超重。一般讲,人体能够耐受17g的胸→背向超重和-7g的背→胸方向超重。

“太空任务”与一般过山车不同,它是通过载人离心机旋转产生超重,但由于它能让座舱在其3个轴上做360度的运动,因此上述4种超重游客都能体验到。

“太空任务”大厅内的一个离心旋转演示轮

“太空任务”内的控制仪表板

玩“太空任务”不安全

“太空任务”利用航天高科技,特别是基于航天员训练用离心机的结构,让游客体验的未来载人火星飞行的全过程,真是又新颖又刺激,因此,很受人们的青睐,每天来玩的人络绎不绝。不过在欢乐和刺激的同时,也带来了身体的不适和各种安全问题。

很多游客在从“太空任务”出来时,会感到头痛、头晕和恶心,这种情况一般要持续5分钟至半小时,但个别的可能要持续几天。有一个女游客说,她玩完“太空任务”后在床上躺了三天,身子一直感到还在离心机里面转。有的游客说,玩“太空任务”真是找罪受,身子被压在座椅上,连气都喘不上来,他绝不会再来玩第二次。这些情况专家统称为“太空任务病”。

“太空任务”并不适合于所有人。首先,孕妇不能上;其次,身高必须在112厘米以上;第三,游客要不怕旋转,不会晕车和晕船;第四,游客不能有偏头痛史、恐高症,内耳没有毛病。

“太空任务”的安全问题并不限于游客患“太空任务病”,从2003年6月开始运行以来,在不到一年的时间内,“太空任务”发生过两起重大伤亡事故。

2005年6月13日,一名4岁的男孩在乘坐“太空任务”后死亡。尸检报告说,小孩患有心脏病。但小孩的家人说他们不知道孩子有这种毛病。小孩是由他的母亲陪同着去玩“太空任务”的,玩完以后他的母亲就发现小孩不能行走,全身僵硬,反应迟钝。送到医院不久便死亡。小孩死亡后,游乐园的负责人再次警告游客,凡是患有高血压、心脏病、运动病、颈部和背部有毛病的人,包括孕妇,都不要玩“太空任务”。

正所谓祸不单行,2006年4月11日,一名49岁的德国妇女在玩完“太空任务”后犯病,立即被送往医院,但第二天就死亡。据说,该妇女曾患严重的高血压。尸体解剖后发现有脑出血,但是医生并没有将死因跟玩“太空任务”联系起来。除此之外还有人揭发,从2003~2006年,有10名游客因玩“太空任务”而生病或负伤,最后不得不住院治疗;另有194名游客生病或负伤后,是由游乐园的医务人员作简单处理和治疗。

过山车乘客处于正超重

过山车乘客处于负超重

总之专家认为,像“太空任务”这样的游乐设施,其危险性比过山车还大,玩这种娱乐设施的游客,更容易负伤或出现不适。

对于准备到游乐园玩这种高g值游乐设施的读者,为保证您和您家人的安全,我们这里给您几条安全提示:

(1)仔细阅读游乐园的安全规定,严格遵守这些安全规定;

(2)凡是身高在规定高度以下,年老体弱,患有各种慢性病(如高血压、心脏病、内耳功能不好、颈部和腰背部疾患)的游客,最好不要去玩这种娱乐设施;孕妇是绝对不能参加;

(3)如果有晕车、晕船史的游客,事先最好服用一点抗运动病的药物;在旋转过程中如果出现不适,应将头固定在椅背上,眼睛直视前方,不要东张西望;

“太空任务”内的一个火星模型

过山车乘客处于侧向超重

警惕游乐场中的危险

(4)如果有安全带或安全设备,在旋转前一定要将安全带和安全设备系好、系牢;

(5)随身携带的物品,如手机、钱包和眼镜等,不要随便放置,应收藏在服装口袋内,以免旋转过程中失落或击伤他人;

(6)离心机没有停稳前,不要解开安全带,更不要离开座位;

(7)照看好你身边的小孩和老人,不要让他们单独玩这种设施。

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