俄罗斯航天员舱外活动地面模拟训练方法与设备

孙海鹏 王永生（中国航天员科研训练中心）

俄罗斯/苏联是最早实现舱外活动的国家，在舱外活动方面有大量、丰富的经验，多年来已形成了一套完整的训练体系。俄罗斯航天员舱外活动训练内容主要包括理论训练、单项实践训练、出舱程序训练和出舱任务训练。出舱和舱外活动训练的大型设备主要有中性浮力水槽、失重飞机、舱外活动训练模拟器、气压舱、航天员移动设备动力学制度模拟器、脱挂试验台和气垫平台等。我国与俄罗斯在载人航天领域的交流比较广泛，也充分借鉴了俄罗斯在舱外活动方面的经验。

1 航天员舱外活动地面模拟训练的方法

空间失重因素模拟

目前，失重模拟训练主要是使用中性浮力水槽和失重飞机。在水介质中模拟失重被认为是失重训练最普遍和有效的方法之一，同其他方法相比，该方法具有许多优势：模拟时间客观上不受限制，可按原尺寸大小配置载人航天器的模型，工作费用不高。在失重条件下研究舱外活动时应考虑到以下因素：地球的万有引力，水介质的推动力，流体动力的液体阻力对物体平移运动和旋转运动的影响，介质的惯性。在为某些类型设备制造水压模拟器时，上述因素会造成技术上的困难，这就决定了该方法并不是万能的。

使用失重飞机对失重因素进行模拟，是指利用飞机沿开普勒抛物线曲线飞行过程中产生的失重进行失重模拟。使用失重飞机可进行以下训练：与舱口相关的各项工作，身穿航天服移动的姿势和路线，设备安装和拆卸作业，航天员使用工具和设备进行仪器固定等。……