航天员乘飞船升空时为什么要半躺着？

人体对过载耐受力比较强的方向就是所谓的“胸背”，即从前胸到后的方向。因此，为了保证航天员的安全，航天员在飞船的起飞和返回过程中采取“半卧位”是比较合适的。这个位置可以使大部分过载部件作用在宇航员的胸部和背部，而不影响宇航员在这个过程中的监测仪器和完成必要的操作。

人类要想穿越稠密的大气层进行太空旅行，就必须克服重力的影响。以神舟飞船为例，飞船必须达到第一速度，即每秒7.91公里的速度，才能在低地球轨道上绕地球飞行。飞船起飞质量约7.8吨，以强大的长征二号f火箭为载体，从中国酒泉卫星发射场起飞，向东偏南飞行。火箭一直在将航天器推向其轨道入口点，进入近地点200公里、远地点346公里的初始轨道，达到了第一个可以维持航天器绕地球飞行的速度。火箭总飞行时间不到10分钟，约583秒。显然，这是一个加速的过程。加速运动会导致加速度过载，就像我们坐汽车，当汽车启动或加速时，车内的人会感觉到一股力量把人从前面推到后面。在火箭加速飞行的过程中，还会有加速度过载，作用在宇航员身体上的方向与火箭运动的方向相反。这种现象也被称为“超重”。

速度示意图

加速度过载的计量单位是“g”。长征二号f火箭加速时，作用于人体的比较大过载值接近5g。这是什么意思？一般来说，5g的过载作用在人体上，也就是说人会承受自身重量的五倍，这是一个很大的力。事实上，在飞船返回舱返回期间，由于持续减速，它会超重。

我们知道，人体对过载耐受力比较强的方向就是所谓的“胸背”，即从胸部到背部的方向。左右之间横向第二。比较薄弱的一点是“头盆方向”，即人体头部和骨盆的方向。因此，为了保证航天员的安全，航天员在飞船的起飞和返回过程中采取“半卧位”是比较合适的。这个位置可以使大部分过载部件作用在宇航员的胸部和背部，而不影响宇航员在这个过程中的监测仪器和完成必要的操作。

所以宇航员座椅是专门设计的，基本形状是为了适应宇航员半躺的姿势。座椅的座盆上装有根据每位宇航员的体形定制的“成型座垫”，座椅上的系紧装置可以使宇航员坐在稳定舒适的位置。除了防止过载外，还可以对起飞和返航过程中不可避免的冲击、振动等机械因素起到一定的保护作用。

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