Помоги проекту - поделись книгой:
Таблица 1. Теория полета космических аппаратов (КА)
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Основы теории реактивного движения | Силы и моменты, действующие на ракету-носитель. Основные параметры, характеризующие движение. Одноступенчатые и многоступенчатые ракеты-носители. Пути достижения космических скоростей |
| 2 | Динамика полета на участке выведения | Уравнения движения. Активный участок траектории. Скорость КА в конце участка выведения. Оптимизация траектории подъема. Приближенное решение уравнений плоского движения |
| 3 | Динамика орбитального полета ПКА | Невозмущенное движение КА. Траектория полета. Уравнение Кеплера. Элементы орбит. Определение параметров движения через элементы орбиты. Годограф скорости в кеплеровом движении |
| 4 | Возмущенное движение КА | Уравнения движения. Влияние сопротивления воздуха на движение КА. Возмущающее влияние планет. Солнца и давления солнечного света. Влияние аномалий силы тяжести Движение КА относительно земной поверхности |
| 5 | Выбор и определение параметров орбит КА | Выбор формы, наклонения и высоты орбиты. Выбор времени запуска КА. Определение параметров орбит КА. Оценка точности. Прогнозирование движения КА. Эволюция орбит под влиянием внешних тел |
| 6 | Коррекция орбит КА | Классификация способов коррекции. Выбор корректируемых параметров. Трехпараметрическая коррекция. Двухпараметрическая коррекция. Однокомпонентная коррекция. Многоразовая оптимальная коррекция |
| 7 | Орбитальное маневрирование КА | Виды орбитальных маневров. Одноимпульсный орбитальный переход. Многоимпульсные маневры. Аэродинамический маневр. Поворот орбитальной плоскости. Боковой аэродинамический маневр перед спуском |
| 8 | Сближение КА на орбите | Маневры, обеспечивающие выход КА на орбиту встречи Монтажные орбиты. Относительное движение. Автономное сближение. Наведение на конечном участке встречи. Оценки энергетических затрат |
| 9 | Динамика вращательных движений КА | Дифференциальные уравнения вращательных движений КА как твердого тела и как системы твердых тел. Внутренние и внешние моменты, действующие на КА. Гравитационный момент. Аэродинамический момент |
| 10 | Динамика спуска КА на поверхность Земли | Траектории спуска КА на поверхность Земли. Внеатмосферный и атмосферный участки спуска. Баллистические траектории спуска. Подъемная сила и ее влияние на замедление спуска КА в атмосфере |
Таблица 2. Системы управления пилотируемых космических аппаратов (ПКА)
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Назначение и принципы построения систем управления ПКА | Задачи и классификация систем управления ПКА. Человек-оператор в системе управления ПКА. Базовая и связанная системы координат. Углы Эйлера. Матрица направляющих косинусов и свойства матрицы преобразований |
| 2 | Системы ориентации ПКА | Системы автоматической и ручной ориентации ПКА. Ориентация ПКА при маневрировании на орбите. Методы и системы пассивной стабилизации. Гравитационная стабилизация. Стабилизация вращением. Активные системы ориентации с реактивными двигателями |
| 3 | Системы управления движением центра масс ПКА | Системы управления сближением и причаливанием. Системы управления снижением в атмосфере и мягкой посадкой. Принципы построения и управления системой приземления |
| 4 | Элементы систем управления ПКА | Измерительные устройства. Гироскопические устройства. Акселерометры. Оптические визиры и астрономические измерительные устройства. Инфракрасные и радиолокационные измерители. Органы ручного управления ПКА |
| 5 | Динамика процессов управления ПКА | Управление угловым движением ПКА. Оптимальное управление поворотными маневрами. Динамика процессов стабилизации при использовании импульсной системы ориентации |
| 6 | Управление движением центра масс ПКА | Динамика систем управления орбитальными маневрами. Динамика управления сближением при непрерывной и импульсной тягах. Возможные способы приборной реализации законов управления |
Таблица 3. Космическая навигация
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Задачи космической навигации | Навигационные элементы полета КА. Элементы орбиты. Текущие географические координаты, скорость орбитального движения, путевая скорость, путевой угол, текущая высота полета, высота в перицентре и методы их вычисления через элементы орбиты. Кинематика изменения орбиты |
| 2 | Системы космической навигации | Способы получения навигационной информации. Радиотехнические и астрономические системы навигации. Принципы инерциальной навигации. Астрономическая коррекция систем инерциальной навигации. Совместная астродопплеровская коррекция |
| 3 | Астрономическая навигация | Астрономические ориентиры. Земля и околоземное пространство. Созвездия. Условия наблюдения астроориентиров в космическом полете и факторы, искажающие их положение на небесной сфере. Системы координат |
| 4 | Законы видимого движения небесных светил | Видимое движение звезд. Солнца, Луны и планет на небесной сфере. Изменение горизонтальных и орбитальных координат светил в космическом полете. Единицы измерения времени в астрономии. Система единого времени |
| 5 | Астрономические средства ориентации и навигации ПКА | Космические секстанты. Конструкция, оптические схемы и технические характеристики типовых астроприборов. Методики работы с астрономическими средствами ориентации и навигации |
| 6 | Космическая картография | Системы координат на земной поверхности. Форма и размеры Земли. Геодезические и астрономические координаты. Карты, применяемые в космической навигации. Методика расчета и прокладки трасс ПКА на картах |
Таблица 4. Основы вычислительной техники
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Вычислительные устройства (ВУ) | Назначение и использование ВУ в системах автоматического и телемеханического управления. Типы ВУ. Машины и устройства непрерывного и дискретного действия. Сравнительные характеристики ВУ. Гибридные системы |
| 2 | Аналоговые вычислительные машины (АВМ) | Принципы построения. Выполнение математических операций с помощью электрических, электромеханических и электронных схем. Операции суммирования, дифференцирования и интегрирования. Множительные и делительные устройства. Применение АВМ для моделирования процессов в системах, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Элементы программирования на АВМ |
| 3 | Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) | Принципы построения. Классификация ЦМВ, универсальные, специализированные и управляющие. Логические схемы ЦВМ. Одно-, двух-, трехадресные машины. Арифметические основы ЦВМ. Представление информации в машине и программе. Программирование. Технические характеристики современных ЦВМ |
| 4 | Бортовые вычислительные комплексы (БВК) современных ПКА | Задачи, решаемые БВК. Технические требования, предъявляемые к БВК. Основные характеристики БВК. Бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ). «Оператор— БЦВМ» в контуре управления ПКА |
Таблица 5. Ракеты-носители, ПКА и орбитальные станции
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Ракеты-носители (РН) | Классификация РН. Компоновочные, силовые и конструктивные схемы. Аэродинамическая и внутренняя компоновки. Характеристики РН. Управляемость, надежность и безопасность. Устройство РН. Корпус. Баки. Конструкция трубопроводов пневмогидравлических систем |
| 2 | Двигательные установки (ДУ) | Области применения различных типов ракетных двигателей. Основные параметры и требования к ДУ в зависимости от назначения. Компоненты топлива ДУ, их особенности. ДУ системы аварийного спасения |
| 3 | Проектирование ракет-носителей | Основные этапы и порядок проектирования РН. Принципы компоновки многоступенчатых РН. Выбор числа ступеней и компонентов топлива. Конструкция ДУ первой, второй и третьей ступеней. Топливная система. Дренажная система. Система наддува баков. Органы управления РН |
| 4 | Типы ПКА | Задачи, решаемые ПКА различного типа. Этапы и схемы полета. Факторы космического полета и их воздействие на конструкцию, системы ПКА и экипаж. Назначение и основные характеристики бортовых систем ПКА |
| 5 | Спускаемые аппараты (СА) | Задачи СА и физические условия спуска в атмосфере Земли. Бортовой комплекс СА. Система теплозащиты и посадки СА. Аппараты баллистического, планирующего и скользящего спуска |
| 6 | Орбитальные станции | Задачи, решаемые пилотируемыми орбитальными станциями. Компоновка отсеков станции. Бортовые системы. Бортовой комплекс управления станцией |
Таблица 6. Основы наук исследования Земли из космоса и проведения экспериментов в космических полетах
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Физическая география, геодезия и картография | Строение Земли и особенности рельефа поверхности суши и дна океанов. Вода и атмосфера. Зонально-типологическая классификация ландшафтов земного шара. Составление ландшафтных карт. Картографирование природных ресурсов Земли. Задачи и методы космической геодезии. Аппаратура, применяемая для географических, геодезических и картографических исследований |
| 2 | Космическая геология | Изучение природных ресурсов Земли с помощью космической техники. Методы и аппаратура. Выявление месторождений полезных ископаемых. Изучение динамики тектонических процессов и трещинообразований земной поверхности. Создание космотектонических карт поверхности Земли. Оценка сейсмической и вулканической деятельности |
| 3 | Гидрология, океанология, океанография и рыболовство | Физико-химические свойства, термический и ледовый режим Мирового океана. Изучение гидрографических явлений, фронтов морских и океанских течений. Ледовая обстановка. Выявление косяков рыбы и скоплений промысловых животных. Поиск грунтовых вод в районе пустынь и степей, оценка запасов воды. Контроль и прогнозирование паводков и наводнений |
| 4 | Метеорология, биосфера, земледелие и охрана окружающей среды | Особенности космической метеорологии. Применяемая аппаратура и ее основные характеристики. Многозональные методы исследования биосферы. Изучение закономерностей географического распространения почв и их эрозии. Изучение растительного покрова. Обнаружение лесных пожаров. Оперативная оценка степени созревания зерновых культур, урожайности и засоренности. Оценка загрязненности акваторий и воздуха в различных районах. Контроль сброса сточных вод |
| 5 | Космическая технология | Основы космического материаловедения. Особенности поведения веществ в условиях космоса (невесомость, вакуум и т. п.). Процессы тепло- и массопереноса. Поведение свободной поверхности жидкостей и расплавов в невесомости. Особенности кристаллизации металлов, сплавов и бинарных систем. Методы получения монокристаллов. Эпитаксильное наращивание пленок. Термодинамика жидкости в сосуде в состоянии невесомости |
| 6 | Космическая металлургия, материаловедение и фармакология | Получение композиционных материалов и сплавов со специальными физическими свойствами. Полупроводниковые материалы. Оптическое стекло и керамика. Особенности технологии производства стекла в невесомости. Медико-биологические препараты и особенности их получения в невесомости |
Таблица 7. Бортовые системы ПКА и орбитальных станций
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Классификация бортовых систем управления ПКА | Системы ориентации и управления движением (СОУД). Системы сближения, причаливания и стыковки. Система приземления СА. Система исполнительных органов СОУД. Двигатели ориентации. Корректирующая двигательная установка. Бортовой вычислительный комплекс (БВК) |
| 2 | Радиотехнические системы ПКА | Система радиосвязи. Режим работы аппаратуры на различных участках полета ПКА. Командная радиолиния. Телеметрическая система. Радиотехническая система стыковки |
| 3 | Бортовая телевизионная система | Принципы построения. Особенности создания телевизионных передач. Работа с телекамерами и телеаппаратурой |
| 4 | Средства отображения информации (СОИ) ПКА | Система индикации, сигнализации (СИС) и органы ручного управления ПКА. Пульты космонавта СА и станции. Командно-сигнальное устройство (КСУ). Управление пультами |
| 5 | Системы энергопитания (СЭП) и освещения | Виды источников электроэнергии и способы ее преобразования. СЭП на основе солнечных батарей и буферных химических источников тока. Солнечные батареи, их конструкция. Аккумуляторы. Блок контроля источников питания. Система освещения. Типы светильников. Управление и контроль |
| 6 | Системы жизнеобеспечения ПКА и орбитальных станций | Состав оборудования в зависимости от назначения ПКА и задач полета. Система наддува, разгерметизации и компенсации утечек. Индивидуальное защитное снаряжение (скафандры). Система терморегулирования ПКА. Система сбора конденсата, вентиляции и воздухораспределения |
| 7 | Система аварийного спасения (САС) экипажа и посадки СА | Виды и принципы действия САС. Работа САС при возникновении аварийных ситуаций на различных этапах полета ПКА. Комплекс средств приземления. Организация поисково-спасательного обеспечения. Носимый аварийный запас |
| 8 | Системы обеспечения жизнедеятельности экипажа | Системы водообеспечения, питания и регенерации конденсата. Рационы питания и способы их хранения. Санитарно-бытовое оборудование. Средства изоляции, обработки и удаления отходов жизнедеятельности. Ассенизационно-санитарные средства. Спальные принадлежности. Медико-биологическое оборудование. Средства профилактики, само- и взаимопомощи, личной гигиены и быта. Дозиметрический контроль и средства локальной радиационной защиты. Действия при угрозе увеличения радиации |
| 9 | Управление полетом ПКА и орбитальной станции | Организация и принципы управления. Наземный комплекс управления. Структура главной оперативной группы управления. Бортовой комплекс управления. Роль и функции экипажа ПКА и орбитальной станции |
Таблица 8. Стартовый комплекс (СК)
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Назначение, состав и основные характеристики СК | Роль СК в общей структуре ракетно-космического комплекса. Классификация СК по типам ракет-носителей (РН). Циклограмма подготовки РН с ПКА к пуску. Технологическое оборудование СК. Подъемно-установочное оборудование. Пусковые системы |
| 2 | Системы заправки | Наземные системы заправки. Системы газоснабжения и термостатирования. Источники холода и тепла. Устройство систем термостатирования |
| 3 | Система наведения | Основные устройства систем наведения. Автоматизированные и неавтоматизированные системы наведения |
| 4 | Техническая позиция (ТП) | Назначение, состав и характеристики сооружений и оборудования ТП. Предстартовая подготовка РН и ПКА. Средства сборки и испытания РН и ПКА. Технологические работы на ТП и предстартовая подготовка экипажа |
| 5 | Стартовая позиция (СП) | Назначение, состав и характеристики сооружений и оборудования СП. Порядок подготовки ПКА к посадке экипажа. Работа систем СП на этапах пуска и выведения ПКА на орбиту. Средства и мероприятия по обеспечению безопасности экипажа при работах на СП |
Становление личности космонавта
Каким бы тщательным не был профессионально-психологический и медицинский отбор кандидатов в космонавты, он сам по себе не может гарантировать того, что у будущих космонавтов будут достаточно развиты все психофизиологические качества, необходимые для успешного выполнения программ космических полетов. Поэтому профессия космонавта, как и любая другая, приобретается в процессе обучения и практической деятельности. Процесс этот достаточно длительный по времени — в среднем от 5—6 до 10—12 лет. Об этом свидетельствует опыт подготовки и осуществления пилотируемых космических полетов на современном этапе развития пилотируемой космонавтики.
Естественно, он делится на ряд этапов: общекосмической подготовки, первый этап подготовки к космическому полету в составе группы, которая закрепляется за конкретным типом космического аппарата, второй этап подготовки к космическому полету в составе экипажа для выполнения конкретной программы полета.
Основными видами подготовки являются: марксистско-ленинская теория, летная и парашютная, космическая и медико-биологическая. В зависимости от этапа подготовки каждый вид преследует определенные цели, задачи, объем, содержание, средства, методы, мероприятия.
Космические полеты последних пяти-шести лет знаменуют начало нового этапа в освоении космоса, который характеризуется увеличением длительности пребывания космонавтов на орбите, расширением объема научно-исследовательской и испытательной работы в интересах народного хозяйства, полетами международных экипажей. Основными чертами личности каждого советского космонавта является высокая коммунистическая убежденность, политическая зрелость и стойкость, преданность идеалам Коммунистической партии, заветам великого Ленина. Именно на этой социально-политической основе формируются все остальные профессиональные качества и свойства космонавта. Морально-политический фактор играет ведущую роль в успешном решении космонавтами задач, ибо он определяет сущность мотивов и установок космонавтов.
В космическом полете человек подвергается суровым испытаниям, встречается с такими ситуациями, когда необходимо предельное напряжение духовных и физических сил, умение хорошо переносить интенсивные нагрузки. На организм человека в космическом полете воздействуют специфические, непривычные для человека условия, оказывающие огромное влияние на его психику и соответственно на работоспособность.
Особенности жизнедеятельности космонавтов учитываются при их подготовке, в процессе которой происходит изучение, обучение и воспитание космонавта как профессионала. Исходя из положения марксизма-ленинизма о диалектическом соотношении человека и техники, из указаний КПСС о том, что космонавтика должна служить решению социальных задач, вырабатывается комплексный и системный подход к изучению, обучению и воспитанию космонавта, к его подготовке к полетам, к решению проблемы взаимодействия человека и машины. Только человек, глубоко понимающий социальный смысл и общественную значимость своей работы, умело владеющий техникой, способен полностью использовать ее возможности, повышая надежность и эффективность космического корабля на орбите.
Чтобы надежно управлять техникой, умело ее применять в сложной и своеобразной обстановке космического полета, нужны не только хорошие знания, навыки и умения, но необходима моральная, нравственная, духовная стойкость людей. Несгибаемая воля человека, высокое самообладание, способность и готовность к подвигу в основе своей имеют такие нравственно-политические чувства, как патриотизм, верность народу и делу коммунизма, чувство долга и товарищества. Эти необходимые качества и формируются в процессе морально-политической и психологической подготовки, которая не является самостоятельной, обособленной, а пронизывает все виды подготовки, выражая общую направленность процесса обучения и воспитания советских космонавтов. Морально-политическая и психологическая подготовка космонавтов — сложный процесс, требующий творческого использования разнообразных форм и методов обучения и воспитания, вдумчивой работы руководителей, преподавателей, инструкторов-методистов, отряда космонавтов, политработников, врачей, инженеров и других специалистов [56]. Она предусматривает три основных направления:
1) воспитание космонавта как гражданина, идейного борца партии, патриота и интернационалиста;
2) формирование устойчивости психики космонавтов к воздействию неблагоприятных условий и факторов космического полета в совокупности с физическим совершенствованием. Сложившаяся в Центре подготовки космонавтов система морально-политической и психологической подготовки постоянно совершенствуется благодаря опыту, приобретаемому в ходе подготовки и осуществления каждого космического полета;
3) формирование у него важнейших качеств исследователя и испытателя, глубоко понимающего специфику и сложность освоения космического пространства, способного качественно и с высокой результативностью выполнять поставленные перед ним задачи, переносить любые трудности и испытания.
Непременным условием развития у космонавтов высоких морально-политических и психологических качеств является идейно-политическое воспитание, формирование у них марксистско-ленинского мировоззрения, коммунистической идейности, беспредельной преданности социалистической Родине, советскому народу. Коммунистической партии, непоколебимой верности идеалам коммунизма. Юрий Гагарин, отвечая на вопрос, что прежде всего определяет характер космонавта, говорил: «Любовь к своему делу, высокая коммунистическая идейность, мужество».
Высокая идейная убежденность, формируемая в ходе политической учебы и идейно-воспитательной работы, способствует развитию и обогащению мотивов и установок на полет, а на их базе — обеспечению психологической готовности космонавтов к успешному решению задач.
Морально-психологическая подготовка предусматривает формирование у космонавтов психологической (эмоционально-волевой) устойчивости — такого комплекса качеств, которые укрепляют способности космонавтов решать поставленные задачи, помогают уверенно действовать в напряженных и опасных ситуациях космического полета в полном соответствии с коммунистическими убеждениями и нравственными принципами. Морально-психологическая подготовка к выполнению конкретной программы космического полета преследует цель — активизировать все качества, свойства и возможности космонавта, его готовность к выполнению задач предстоящего полета.
Состояние моральной и психической готовности космонавта к осуществлению космического полета — это сложное, целостное проявление личности, характеризующееся высокой ответственностью, уверенностью в своих силах (в здоровье, знаниях, навыках, умениях) и возможностях космической техники, стремлением полностью выполнить намеченную программу полета, оптимальным уровнем эмоционального возбуждения, высокой степенью помехоустойчивости, способностью произвольно управлять своими действиями, мыслями, чувствами, эмоциями, всем поведением в зависимости от возникающих ситуаций.
Морально-психологическая подготовка включает в себя:
• формирование психологической установки на необходимость осуществления космических полетов в интересах развития науки и техники, прогресса всего человечества, воспитание у них чувства высокой личной ответственности за выполнение патриотического долга перед Родиной и интернационального долга перед всем социалистическим содружеством;
• формирование у космонавтов правильного представления о факторах и условиях космического полета, а также выработку на этой основе качеств, необходимых для успешных действий в условиях полета в любой сложной ситуации;
• воспитание уверенности в своих силах и уверенности сохранить нервно-психическую устойчивость, высокую работоспособность в условиях невесомости, ограниченной подвижности, гиподинамии, относительной изоляции в пространстве малого объема;
• формирование правильного отношения к таким факторам космического полета, как радиационная и метеоритная опасность;
• развитие у космонавтов готовности к преодолению трудностей;
• прогнозирование нервно-психического состояния космонавтов, подбор состава экипажа по принципу психологической совместимости;
• воспитание космонавтов в духе высокой активности и инициативы;
• разработку мероприятий по психологической поддержке экипажа в полете и при возвращении на Землю.
Усложнение космической техники и программ полетов требует новых путей решения задач морально-политической и психологической подготовки космонавтов. Специалисты Центра ведут активные исследования в этой области, обобщают накопленный опыт, стремятся полнее использовать каждую тренировку, занятие, максимально приблизить их к реальным условиям полета. Постоянная высокая требовательность, строгий порядок, четкая организация учебы, труда и быта, целеустремленная политико-воспитательная работа — все это вырабатывает у космонавтов определенные черты характера, помогающие им контролировать и управлять своими чувствами, действиями, поступками.
Особое значение в процессе подготовки космонавтов отводится моделированию аварийных ситуаций [16, 19]. Предметом подготовки космонавтов к действиям в аварийных ситуациях является:
• формирование у космонавтов высоких профессиональных качеств по способам обнаружения и выхода из аварийной ситуации;
• приобретение экипажем опыта по эффективной работе в условиях воздействия неблагоприятных факторов;
• обеспечение психофизиологической адаптации космонавтов к воздействию неблагоприятных факторов;
• приобретение знаний, навыков и умений по оказанию первой помощи членам экипажа (при поражении электротоком, ожогах, отравлениях токсическими веществами, травмах и т. д.).
Аварийная ситуация с точки зрения воздействия на человека представляет собой внезапное осложнение деятельности, которое вызывает два уровня ответных реакций: приспособительно-защитные (биологические) и психологические, формирующие познавательно-творческую стратегию поведения и обеспечивающие выполнение новых, не предусмотренных программой действий [14, 52].
Достижение указанных целей обеспечивается за счет использования приведенной в табл. 9 совокупности средств подготовки космонавтов, которые значительно различаются по своему назначению, эффективности и конструктивному выполнению. Их можно разделить на две группы: моделирующие стенды (имитаторы для подготовки организма космонавтов к условиям космического полета) и тренажеры для отработки профессиональных навыков по управлению ПКА и его системами. Помимо этого, могут быть комбинированные стенды, на которых подготовка космонавтов к профессиональной деятельности сочетается с подготовкой организма к экстремальным условиям полета [16].
Таблица 9
К первой группе относятся моделирующие стенды и средства физической и специальной подготовки (гимнастические снаряды, батуты, допинги, стенды приземления, самолеты и др.), а также тренажеры-имитаторы окружающей среды (барокамеры, сурдокамеры, центрифуги, самолеты лаборатории для полетов по траектории Кеплера и др.), которые известны также под названием экзогенных тренажеров. Вторая группа включает тренажеры для отработки профессиональных навыков управления (навигация, связь, сближение и стыковка, посадка, имитаторы систем жизнеобеспечения и т. д.).
Комплексный тренажер совмещает в себе многие моделирующие устройства обей групп.
Подготовке космонавтов к управлению ПКА и его системами уделяется очень большое внимание, при этом навыки основных операций отрабатываются до автоматизма. Количество и разнообразие вариантов аварийных ситуаций, проработанных космонавтом на тренажере, может рассматриваться как показатель уровня обеспечения безопасности полетов и широких возможностей ПКА по выходу из непредвиденных ситуаций.
Исследования показывают, что каждая заранее проработанная на Земле аварийная ситуация существенно увеличивает вероятность выхода экипажа из непредвиденных ситуаций, возникающих в ходе полета [14, 96, 103]. Среди всех тренировок наибольшее значение имеют те, которые проводятся на тренажерах в условиях, наиболее близких к условиям космического полета. С этой точки зрения максимальную ценность представляют собой тренировки, проводимые на комплексных тренажерах. Тренировки на комплексных и различных специализированных тренажерах — основной вид космической подготовки, в том числе к действиям в особых случаях полета [13-16]. Именно на тренажере воспроизводится деятельность, наиболее близкая к реальной.
Задача подготовки космонавтов на тренажерах состоит не только в обучении логике управления, индикации отдельных отказов и четким действиям по их ликвидации, но и в выработке умения работать в усложненных условиях полета, в частности: выполнять совмещенную деятельность, самостоятельно принимать решения, прогнозировать развитие событий и результат своих действий, предвидеть аварийную ситуацию по отдельным и неполным признакам, использовать неинструментальный сигнал и т. д.
В процессе подготовки на тренажерах, с одной стороны, решается задача формирования у космонавтов прочного стереотипа деятельности, который служит для него своеобразной защитой от чрезмерного эмоционального напряжения при выполнении поставленной задачи, особенно в период адаптации к условиям полета. Но, с другой, — в случае аварийной или непредвиденной ситуации на первый план выступает динамичность, гибкость навыков и умений человека, его поведение в целом. Именно на тренажере решается задача развития профессионально необходимой способности прогнозирования событий, основанных на опыте, знании и предсказании логики их развития, отрабатываются навыки включения активационных механизмов этой реакции. В то же время при тренировках ограничены возможности для развития способности осознанного своевременного действия в условиях эмоционального стресса и, в частности, за счет совершенствования оперативного мышления.
Следует отметить также, что на тренажере сложно обеспечивать адекватные и невозможно моделировать эмоционально значимые для космонавта ситуации. Если в условиях аварийной ситуации космического полета поведение и действия космонавта подчинены задаче выполнения программы, а также задаче спасения, то на тренажере мотив выполнения необходимых действий для космонавта переведен в сферу оценки его деятельности инструктором. Получается, что результат тренировки для него значим более, чем сама моделируемая ситуация. На тренажере невозможно формировать ощущение реального риска, которое возникает при нештатной ситуации в полете.
Это доказывает необходимость расширить и дополнить сферу подготовки космонавтов к действиям в особых случаях и использовать в практике подготовки различные эмоциогенные ситуации. При этом, если на тренажере отрабатывается профессиональная операторская деятельность космонавта, но невозможно создать адекватного эмоционального фона при ее выполнении, за исключением зачетных и комплексных тренировок, то при использовании эмоциогенных условий формируется более приближенное к реальному эмоциональное состояние, и в свою очередь, в задание могут быть включены только те элементы, которые составляют основу профессиональной деятельности космонавта (по восприятию, анализу информации, принятию решения и его реализации).
Речь идет о психологическом моделировании деятельности космонавта, о моделировании эмоционального восприятия ситуации. Кроме того, решается задача развития механизмов оперативного мышления и работоспособности в условиях стресса. И. М. Сеченов в качестве непреложного выдвинул принцип единства организма и среды. Проблема изучения взаимодействия организма с внешней средой является основной в ряде наук. Ее важность обусловливается как теоретической значимостью, так и практической ценностью. Анализ отношений между внешней средой и организмом позволяет раскрыть сложную структуру рефлекторной активности не как разового акта стимул-реакция, а как систему одновременно и последовательно протекающих преобразований не только организма, но и внешней среды. Плодотворность идеи результата акцептора действия (П.К. Анохин) [9] именно и заключается в том, что она предполагает принцип изменения структуры системы рефлекторной активности, исходя из результатов предыдущей деятельности системы. Перестройка системы в процессе изменения характера отношений внешней среды и организма предполагает таким образом изменение не только внутри организма, но и изменение в результате деятельности и самой внешней среды.
При этом очень важно подчеркнуть одну существенную особенность — изменение внешней среды может предполагать не только изменение ее физических характеристик, но и при сохранении их постоянства изменение информационных и семантических свойств или того комплексного качества, которое И. П. Павлов обозначал как «физиологическая сила» раздражителя [73]. Поэтому нами сформулирован принцип регулируемых информационно-экологических отношений личности, который состоит в сохранении и развитии индивидуального стиля жизнедеятельности, как основы адекватного самоотражения, саморегуляции и самоуправления личности во времени и пространстве.
При составлении программ подготовки космонавтов необходимо руководствоваться следующими общими физиологическими принципами подготовки организма, основанными на представлениях о функциональной адаптации организма и роли в этом процессе специфичности раздражителя:
• многократного повторения (что является важнейшим условием совершенствования высшей нервной деятельности, т. е. выработке новых функциональных систем). Это особенно важно для образования, закрепления и координации вегетативных функций организма;
• систематичности тренировок;
• постепенного повышения нагрузки (что обусловлено закономерностями общебиологического явления приспособления);
• периодического включения субмаксимальных и максимальных нагрузок (что является непременным условием повышения функциональных возможностей организма);
• индивидуального подхода к выбору интенсивности и длительности воздействия специфического фактора соответственно функциональному состоянию организма и предстоящему заданию.
Большое внимание в процессе подготовки космонавтов уделяется мероприятиям, направленным на формирование и укрепление необходимых психологических качеств, обеспечивающих в конечном итоге эффективность труда космонавтов в измененные условиях существования [64]. Эффективность действий экипажа зависит от способностей космонавтов к активному поведении в эмоционально-напряженных условиях. По этому у космонавтов и формируется определенная устойчивость, способность к актив ной саморегуляции, готовность к неопределенности, возможным неожиданностям и стрессовым воздействиям.
Все это обосновывает психологический подход при осуществлении профессиональной подготовки космонавтов, заключающийся в моделировании психических состояний которые могут встречаться в условиях реального космического полета [14]. Естественно, особое значение имеет моделирование так называемых отрицательных праксических состояний: психического утомления, монотонии, психической напряженности, тревожности, эмоционального стресса, отсутствия мотивации [108].
Наиболее эффективными моделями, позволяющими ознакомить космонавтов с этими отрицательными праксическими состояниями, являются испытание нервно-психической устойчивости космонавтов к режиму непрерывной деятельности в сурдокамере, выполнение специализированной летной подготовки и прыжков с парашютом, а также испытания и тренировки космонавтов к действиям после приземления.
Принципиально важное значение в изучении и воспитании личности космонавта на этапе общекосмической подготовки имеет испытание в сурдокамере для определения нервно-психической устойчивости к фактору длительного одиночества, выявления индивидуально-психических особенностей в процессе адаптации к необычным условиям жизнедеятельности, определения потенциальных резервов личности при выполнении операторской и творческой работы при различной суточной регламентации распорядка дня, а также в режиме непрерывной деятельности.
Экологически замкнутые системы предъявляют весьма специфические требования как к нервно-психической устойчивости операторов, так и их подготовленности. Операторы таких систем строго ограничены сигнально-кодовой символизацией окружающей среды, обычно жестко регламентированы обязательно-принудительным характером работы. Особенностью их деятельности является большая ответственность и необходимость сохранять хорошую работоспособность в течение длительного времени. Сурдокамерные испытания получили широкое научное признание и реализацию в практике подготовки космонавтов [10, 11, 36, 42, 60-62, 107].
Эффективность выполнения программы космического полета немыслима без нервно-психической надежности космонавтов, выполняющих космический полет, а научно-обоснованная, всесторонне продуманная психологическая подготовка к космическому полету, в максимальной степени используя и развивая положительные свойства личности, одновременно нейтрализует отрицательные, способствующие развитию психоневрологических заболеваний и, тем самым, эффективно обеспечивает профилактику психоневрологических заболеваний. Кроме того, сама подготовленность личности, как это показали наши исследования в длительном одиночном сурдокамерном испытании, значительно повышает нервно-психическую устойчивость при освоении изменений условий существования за счет обеспечения антиципации (предвосхищения) осваиваемых условий и способствует тем самым созданию индивидуально-своеобразной, целесообразной, гибкой системы личностных отношений со средой.
Сложнейшие и наиболее динамичные отношения человека с действительностью выражаются и отражаются в его психической деятельности. Однако именно у человека его отношения выступают в своей наиболее своеобразной, многогранной и сложной форме. Опираясь на богатейший индивидуальный и общественно-исторический опыт, отношения приобретают сознательный характер и выражаются не только во внешнем поведении, но и в образовавшемся на основе этого опыта внутреннем мире человека. Психологические отношения человека представляют интегральную систему избирательных сознательных связей личности с различными сторонами объективной действительности, вытекающую из онтогенеза личности (истории развития) и внутренне определяющую его действия, переживания и поступки [1, 5, 57, 63, 100].
По данным Б. Г. Ананьева [8], состав и структура чувственного отражения образуют сенсорную организацию, зависящую от образа жизни и деятельности человека. В зависимости от них складывается определенное взаимодействие анализаторов, их соподчинение, относительное преобладание каждого из них. Сенсорная организация человека, помимо общевидовой характеристики, имеет индивидуальные черты, зависящие от врожденных особенностей анализаторов, опыта конкретной деятельности, всей совокупности влияния общественных отношений. В отличие от всех других методов, используемых в практике подготовки космонавтов, сурдокамерные испытания являются в некотором смысле наиболее адекватной моделью космического полета. Сочетание таких особенностей сурдокамерного испытания, как скрытность экспериментального наблюдения, близость принципам естественного эксперимента, единство физиологического, психологического, психофизиологического, социально-психологического изучения, единство количественного и качественного, аналитического и синтетического подходов, единство детерминированных (результативных) и недетерминированных (проективных) проявлений в деятельности и поведении испытуемого, возможность объективной проверки данных интроспекции и полиэффекторная регистрация — наиболее полно обеспечивает комплексность и системность сурдокамерного метода как метода изучения личности [20].
Заложенный в основу эксперимента принцип регулируемых информационно-экологических отношений отражает его диагностическую и дидактическую (воспитательную) сущность. Выявляемый у испытуемого стиль поведения в условиях целенаправленного дозированного воздействия экспериментальных факторов, в том числе экстремальных, являющийся результатом этих воздействий и индивидуальных качеств и свойств личности (ситуативный и личностный компоненты поведения), — и есть главный объект экспериментального изучения. Направленность и дозированность таких воздействий подчинены как констатирующим (диагностическим), так и формирующим (воспитательным) целям. В процессе сурдокамерного испытания решаются следующие цели и задачи.
I. Экспортно-практические: 1) определение нервно-психической устойчивости космонавтов в регулируемом информационно-экологическом контуре к режиму, лимитированному совокупностью ограничений по некоторым экологическим и социально-психологическим параметрам; 2) изучение индивидуально-психологических особенностей космонавтов к условиям испытания с помощью психофизиологического исследования комплексного характера.
II. Научно-практические: 1) изучение феноменологии, генеза и экспертной значимости характерных для совокупности лимитированных экологических и социально-психологических параметров психических состояний космонавтов; 2) изучение индивидуального стиля деятельности; 3) совершенствование метода сурдокамерного эксперимента как метода изучения и воспитания личности космонавта; 4) получение различной медицинской, психофизиологической, психологической информации для составления психофизиологического паспорта космонавта; 5) разработка рекомендаций космонавту по совершенствованию индивидуального стиля деятельности; 6) разработка рекомендаций руководству по целенаправленному использованию космонавтов в программах космических исследований.
III. Ознакомительно-тренировочные: 1) ознакомление космонавтов с работой в системе «человек — машина», представляющей психологическую модель будущей ответственной работы в космическом полете; 2) познание самого себя, наличных и потенциальных возможностей и способностей; 3) тренировка различных психических процессов и состояний; 4) ознакомление (а затем и тренировка) в работе с некоторыми реальными системами ПКА или их аналогами; 5) приобретение опыта работы в экологически замкнутых системах; 6) формирование психофизиологической устойчивости космонавтов.
IV. Научно-производственные: 1) формирование коллектива специалистов группы медицинского обеспечения пилотируемых космических полетов; 2) разработка, совершенствование и уточнение принципов и методов медицинского обеспечения космических полетов, программ и методов подготовки космонавтов и специалистов медицинской группы.
Принципиальная схема проведения длительных сурдокамерных испытаний была разработана Ф. Д. Горбовым. В этих испытаниях был воплощен принцип воспроизведения профессиональной ситуации в моделирующем психологическом эксперименте, позволяющем моделировать основные этапы операторской работы в экологически замкнутой системе без привязки к конкретным техническим конструкциям и связанными с ними операциями управления. Эти особенности эксперимента выгодно отличали последний от основных зарубежных моделей экспериментальной сенсорной депривации. Создавалась возможность точного учета деятельности испытуемого и вместе с тем обеспечивалась относительная независимость ее результатов от профессиональной подготовки испытуемого. Была разработана схема полиэффекторной объективизации экспериментально-психологической деятельности, позволившая изучить наиболее общие закономерности изменения нервно-психической сферы испытуемых (состояние напряженности и утомления) в экспериментах длительностью от 7 до 15 суток при обычных и измененных суточных режимах.
Эта схема в дальнейшем в несколько измененной форме была использована О. Н. Кузнецовым, который разработал метод сурдокамерного испытания для экспериментально-психологического изучения личности и дифференциальной психологии. Им были выявлены следующие источники происхождения необычных психических состояний у здоровых людей: деятельность личности по ориентации в ситуации с затруднениями в восприятии информации; перестройка взаимоотношений с самим собой в условиях изоляции; повышенная склонность к сонливости; типичная ситуационно-обусловленная динамика эмоциональной напряженности [60].
В дальнейшем этот метод получил развитие как метод не только экспериментально-психологического изучения, но и воспитания, формирования и совершенствования личности. Конкретно этот метод использовался при составлении циклограммы деятельности, а также при проведении разбора эксперимента и выдаче рекомендации по совершенствованию индивидуального стиля деятельности.
Повышение требований к нервно-психической устойчивости космонавтов и уровню саморегуляции поведения и деятельности потребовало разработки новых методов, выявляющих потенциальные резервы личности, в связи с чем в циклограмму сурдокамерного эксперимента был введен режим непрерывной деятельности (РНД) в течение трех суток без сна. Период непрерывной деятельности делится на 11—12 шестичасовых стандартных циклов.
Циклы включают в себя различные продуктивные, проективные психологические исследования, психофизиологические пробы, профессионально-имитирующие операции и работы, физические упражнения и другие действия по жизнеобеспечению. Программа РНД построена так, что фактически исключает свободное время. Основным условием проведения экспериментов с РНД является обеспечение безопасности экспериментальной ситуации для сохранения здоровья испытуемых. Такие эксперименты являются значительной стрессовой нагрузкой для человека. Опыт проведения этих экспериментов позволил выработать следующие основные положения по организации и обеспечению их.
1. Обязательное клиническое обследование перед проведением эксперимента для исключения острых и латентно протекающих инфекционных, соматических и других заболеваний испытуемого.
2. Ознакомление испытателя с циклограммой предстоящей деятельности и типовой инструктаж по программе работ до полного уяснения порядка и характера их выполнения.
3. Добровольность участия в эксперименте и предоставление испытуемому свободы выбора продолжения или досрочного прекращения эксперимента в зависимости от самочувствия и своего желания для обеспечения сохранения активности самооценки и критичности.
4. Одинаковое для всех испытателей обеспечение достаточно высокой мотивированности и заинтересованности в успешном завершении эксперимента для спонтанного выявления потенциальных, резервных возможностей.
5. Предварительная адаптация испытателя в обстановочных условиях эксперимента в течение 1,5—2 суток непосредственно перед началом РНД для чистоты съема фоновых данных и отработки стабильного результативного взаимодействия с экспериментаторами.
6. Обеспечение в условиях РНД качественного полноценного 4—5-разового питания, свободного режима водопотребления и двигательной активности для сохранения привычного ритма удовлетворения своих потребностей.
Поделиться книгой: