飞船着陆冲击人体耐力分析

载人飞船完成飞行任务后，返回着陆是飞行的最后一环，据统计也是事故多发阶段。因此，保证载人飞船安全返回着陆是十分重要的。本文介绍了有关胸－背向着陆冲击作用下，生理与病理反应特点与耐力，并对影响着陆冲击耐力的因素，如冲击角度、椅垫、特性及束缚系统结构作了分析。     

着陆冲击对人体影响及医学评价问题评述

载人飞船完成飞行任务后，着陆冲击是必然要遇到的动力学因素，而冲击力的作用可能引起人体组织或器官的损伤甚至死亡。本文简要地介绍了不同冲击作用下，人体产生病理损伤的特点及人体对冲击的动态响应，并对着陆冲击条件下可能影响人体反应的因素，如着陆角度和姿态、束缚系统、椅垫及地形地貌等进行了分析，对 Gx、 Gz、 Gy冲击环境的医学评价做了归纳和总结。     

人体卧姿着陆冲击动态响应特性研究

目的探讨飞船返回着陆时不同强度和不同姿态冲击下人体动态响应的规律.方法 5名健康男青年,以仰卧20°,承受4～10 G、50～80 ms;仰卧30°～60°,10 G、50 ms,半正弦脉冲的着陆冲击.分别记录冲击塔平台,座椅及人体头、肩、胸和髂处的Z和X向加速度及被试者心电图.结果随着陆冲击强度的增加,人体头、肩、胸和髂处X向加速度响应值均增大;20°,10 G冲击时,头Z向和X向加速度峰值超调量分别为93%和102%; 随仰卧角度的增加,人体头、肩、胸和髂X向加速度响应均下降,而头Z向加速度及超调量在40°仰卧角时最小.结论人体对着陆冲击的传递函数表明,人体具有多阶共振频率,分别为25 Hz、34 Hz、39 Hz、43 Hz、50 Hz、64 Hz和70 Hz.     

人体对胸—背向（＋Gx）着陆冲击反应特点的研究

为了研究人体对飞船返回着陆冲击的反应,4名健康男青年,以仰卧位姿势承受6～18Gx,30～120ms,三角形脉冲的着陆冲击。记录冲击塔平台、人体头、胸、腹部的加速度及人的ECG、EEG、血压、身体位移。结果表明,在+Gx冲击后,被试者反应头、胸震痛,血压增加,心律异常,EEG慢波增加。当胸部响应加速度达26Gx左右时,胸部产生剧痛而终止实验。实验中还观察到,将背带拉紧或松弛,身体的响应加速度可以相差约60%。椅垫选择不合适可使人体响应加速度增加1倍。人体不同部位动态响应与冲击要素有关。     

＋Gx着陆冲击人体胸部动力学响应的模型及实验研究

着陆冲击是载人飞船返回着陆必须要遇到的动力学因素，而胸部是人体对＋Ｇｘ着陆冲击的主要反应之一。为了研究胸部在＋Ｇｘ着陆冲击下的动态响应情况，做了３６人次的＋Ｇｘ冲击实验，实验中同时测量了冲击加速度和人体胸部的响应加速度。     

人体坐姿着陆冲击（＋Gz）耐限区间的研究

研究证明了选择猕猴群中部分成龄猴模拟健康成年人进行坐姿冲击试验是可行的。对试验所得数据进行统计处理和数学推导求出了猴与人之间的修正值，结合医学指标改变，得出了人对坐姿着陆冲击的耐受曲线，并求出了人的安全、轻伤、中伤和重伤不同区间的耐受值。这一结果可作为制订人体对坐姿着陆冲击耐限标准的科学依据。     

不同体位着陆冲击时人体的动态响应

目的探讨不同体位着陆冲击时人体动态响应的变化。方法 5名健康男青年 ,承受峰值 1 0G ,作用时间为 50ms的半正弦脉冲的着陆冲击 ,冲击方向与人体纵轴的夹角 (体位角 )从 30°～ 70°间隔 1 0°增加 ,分别在人体头、肩、胸、髂部安装二维加速度计记录人体的动态响应。结果在本实验条件下 ,人体头Z向 (头盆向 )响应在 50°角时达最小 ,其值为 1 0 .36± 2 .44G ;在 70°角时响应达最大 ,其值为 1 8.0 7± 3.2 9G。胸Z向响应在 70°时达最小 ,其值为 1 0 .39± 3.97G ;在 60°时达最大 ,其值为 1 5.42± 3.61G。头X向 (胸背向 )响应在 30°时达最小 ,其值为 7.58± 1 .1 8G ;在 70°时响应达最大 ,其值为 1 8.89± 1 .85G。胸X向响应在 30°达最小 ,其值为 7.2 1± 1 .99G ;在 70°角时响应达最大 ,其值为 1 7.67± 2 .1 6G。结论在本实验条件下 ,人体对抗着陆冲击的最佳体位角为 50°。     

＋Gx着陆冲击损伤特点的实验研究

为了探讨＋Ｇｘ着陆冲击造成损伤的特点，２２只家犬以仰卧姿势承受了１０～６０Ｇｘ，３０～１００ｍｓ的冲击，记录了冲击平台、动物胸部、脊柱的加速度和ＥＣＧ、呼吸、心内压、胸内压、腹内压、身体位移等指标。结果表明，在＋Ｇｘ冲击作用下出现以肺脏、心脏为主的广泛内脏损伤。在冲击时右心房、右心室和胸腹内压都明显增加。胸部响应加速度发生超调，脊柱响应加速度低于输入。胸最大相对压缩量为４４％。当胸部加速度峰值＞６０Ｇ、０．０３ｓ时，出现可恢复性中度损伤。实验结果对制定着陆冲击防护措施的研究是有意义的。     

采用两种跳伞着陆姿势着陆时人体主要节段承受的冲击过载

本文报告了以伞兵为对象,利用高速摄影和仪器分析方法,对采用半蹲式和侧滚式两种姿势,模拟跳伞着陆时人体主要节段承受的冲击过载进行了比较。实验结果表明,从减少人体主要节段承受的冲击过载看,侧滚式姿势优于半蹲式姿势。