2022年6月5日10時44分，長征二號F運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，陳冬、劉洋、蔡旭哲3名中國航天員乘坐神舟十四號載人飛船飛赴中國空間站，中國空間站建造階段首次載人發(fā)射任務取得圓滿成功。在為期6個月的太空生活中，他們將見證中國空間站全面建成。后續(xù)，神舟十四號載人飛船將對接于天和核心艙徑向端口。

從神舟五號到神舟十四號，長征二號F運載火箭已經(jīng)完成9次載人發(fā)射，成功將14名航天員送入太空。不僅成績出色，長征二號F運載火箭還頗受好評——航天員聶海勝回憶他的飛天經(jīng)歷時曾說：“我們乘坐的火箭、飛船都非常舒適，幾乎感覺不到振動?！?/p>

轉運中的長征二號F火箭

長征二號F運載火箭不是“生來如此”。在它第一次執(zhí)行載人飛行任務的時候，還一度使航天員非常痛苦……

2003年10月15日，航天員楊利偉乘坐的神舟五號飛船，由長征二號F運載火箭發(fā)射升空。一開始，火箭飛行得很平穩(wěn)，作為首個飛向太空的中國人，楊利偉當時甚至覺得坐火箭比平時乘坐電梯還要安穩(wěn)一些。由于受過充足的訓練，在首次感受到過載帶來的壓力和負荷時，楊利偉感到駕輕就熟，對順利完成這次飛行任務信心十足。

搭載著神舟五號飛船的長征二號F運載火箭發(fā)射升空

然而，當火箭上升到距離地面三四十千米的高度時，火箭和飛船開始劇烈抖動，楊利偉感到一陣難以忍受的痛苦襲來。他曾在《天地九重》一書中回憶道：“痛苦的感覺越來越強烈，五臟六腑似乎都要碎了。我?guī)缀鯚o法承受，覺得自己快不行了?！?6秒后，難受的感覺逐漸減輕直至消失，楊利偉描述當時的感覺“如釋千鈞重負，如同一次重生”。之后，他按照預定計劃順利完成飛行任務，安全返航。

航天員楊利偉在神舟五號飛船中

任務完成后，結合楊利偉的描述和數(shù)據(jù)分析，科研人員發(fā)現(xiàn)長征二號F運載火箭在發(fā)射過程中出現(xiàn)過短暫的共振現(xiàn)象，就是它導致了楊利偉遭受痛苦經(jīng)歷。那么，什么是共振？為什么它會讓楊利偉感到痛苦呢？

共振

共振是物理學的專業(yè)術語，簡單來講，指的是兩個振動頻率相同的物體，其中一個發(fā)生振動時，另一個也會被引起振動，這一現(xiàn)象在聲學中也叫共鳴。

在我們的日常生活中，共振現(xiàn)象十分普遍，例如，我們說話時喉嚨振動與空氣共振，形成了能夠聽到的音節(jié)；在雪山上大喊與積雪共振，引起雪崩等等。

聲音的共振會引發(fā)雪崩

火箭飛行中，長征二號F火箭的箭體結構產(chǎn)生了與人體內臟器官的振動頻率接近的振動，發(fā)生共振，引起了楊利偉體內內臟器官的振動。于是，內臟器官開始愈加劇烈地振動起來，這使楊利偉經(jīng)歷了26秒的痛苦體驗。

通過研究科研人員發(fā)現(xiàn)，共振從火箭上升段一直持續(xù)到助推器關機，并且這次共振的振動量級明顯大于之前的無人飛行試驗，是一種不應該出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象。又經(jīng)過幾輪的數(shù)據(jù)分析和試驗后，科研人員終于發(fā)現(xiàn)了火箭發(fā)生共振的原因。

原來，長征二號F運載火箭的助推器輸送推進劑時，推進劑流動產(chǎn)生的頻率與火箭部分箭體結構頻率相近，發(fā)生了共振，引起了火箭箭體結構的劇烈振動。在神舟五號發(fā)射的過程中，火箭箭體結構的振動又引發(fā)了航天員身體內臟的振動，導致航天員感到痛苦難耐。那么，有沒有什么辦法能夠避免共振，保護航天員的身體健康，讓他們坐火箭的時候更舒適呢？

長征二號F火箭箭體結構及助推器結構示意圖

為了解決共振產(chǎn)生的這一問題，科研人員研制了一種叫做“變能蓄壓器”的神器。它能夠在不同的飛行時段有效地調整助推器中推進劑的流動頻率，避免火箭箭體結構發(fā)生振動，進而避免航天員的身體與火箭箭體結構發(fā)生共振，保護了航天員在飛行過程中的安全。我國此后的歷次載人航天飛行中，航天員們再也沒有遇到過類似的問題，再也沒有經(jīng)歷痛苦的共振。

目前，我國載人航天仍然保持著零事故率，但我們不應忘記，載人航天是一項危險系數(shù)很高的活動；不應忘記航天員飛天的光輝背后，是英勇獻身，是勇往直前；不應忘記千千萬萬科研工作者，日夜攻堅，默默護航。在此，讓我們向英雄的中國航天員致敬，向攻堅克難的中國航天人致敬！

今年是中國載人航天工程立項實施30周年，年底前后，我國的首個國家級太空實驗室——中國空間站也將建成。未來，將有更多的航天員乘坐中國的火箭和飛船去往太空，進入中國空間站生活和工作。

加油航天人！

加油中國航天！

高考即將來臨，祝學子們

發(fā)揮如航天員，穩(wěn)中求勝

分數(shù)如長征二F，步步高升

學業(yè)如中國空間站，積沙成塔！

希望更多心懷航天夢的學子

未來能夠投身航天

與我們共赴星海！

素材來源/《神舟巡天》（中國宇航出版社出版）、《天地九重》（解放軍出版社出版）

編輯/楊斯爽

審核/楊潔

監(jiān)制/徐春梅

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