2022年6月5日10時(shí)44分，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，陳冬、劉洋、蔡旭哲3名中國(guó)航天員乘坐神舟十四號(hào)載人飛船飛赴中國(guó)空間站，中國(guó)空間站建造階段首次載人發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。在為期6個(gè)月的太空生活中，他們將見證中國(guó)空間站全面建成。后續(xù)，神舟十四號(hào)載人飛船將對(duì)接于天和核心艙徑向端口。
從神舟五號(hào)到神舟十四號(hào)，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)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(jī)出色，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭還頗受好評(píng)——航天員聶海勝回憶他的飛天經(jīng)歷時(shí)曾說(shuō)：“我們乘坐的火箭、飛船都非常舒適，幾乎感覺不到振動(dòng)?！?/p>
轉(zhuǎn)運(yùn)中的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭
長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭不是“生來(lái)如此”。在它第一次執(zhí)行載人飛行任務(wù)的時(shí)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(hào)飛船，由長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭發(fā)射升空。一開始，火箭飛行得很平穩(wěn)，作為首個(gè)飛向太空的中國(guó)人，楊利偉當(dāng)時(shí)甚至覺得坐火箭比平時(shí)乘坐電梯還要安穩(wěn)一些。由于受過充足的訓(xùn)練，在首次感受到過載帶來(lái)的壓力和負(fù)荷時(shí)，楊利偉感到駕輕就熟，對(duì)順利完成這次飛行任務(wù)信心十足。
搭載著神舟五號(hào)飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭發(fā)射升空
然而，當(dāng)火箭上升到距離地面三四十千米的高度時(shí)，火箭和飛船開始劇烈抖動(dòng)，楊利偉感到一陣難以忍受的痛苦襲來(lái)。他曾在《天地九重》一書中回憶道：“痛苦的感覺越來(lái)越強(qiáng)烈，五臟六腑似乎都要碎了。我?guī)缀鯚o(wú)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(dāng)時(shí)的感覺“如釋千鈞重負(fù)，如同一次重生”。之后，他按照預(yù)定計(jì)劃順利完成飛行任務(wù)，安全返航。
航天員楊利偉在神舟五號(hào)飛船中
任務(wù)完成后，結(jié)合楊利偉的描述和數(shù)據(jù)分析，科研人員發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)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(dǎo)致了楊利偉遭受痛苦經(jīng)歷。那么，什么是共振？為什么它會(huì)讓楊利偉感到痛苦呢？
共振
共振是物理學(xué)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，簡(jiǎn)單來(lái)講，指的是兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體，其中一個(gè)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，另一個(gè)也會(huì)被引起振動(dòng)，這一現(xiàn)象在聲學(xué)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(shuō)話時(shí)喉嚨振動(dòng)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(huì)引發(fā)雪崩
火箭飛行中，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的箭體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了與人體內(nèi)臟器官的振動(dòng)頻率接近的振動(dòng)，發(fā)生共振，引起了楊利偉體內(nèi)內(nèi)臟器官的振動(dòng)。于是，內(nèi)臟器官開始愈加劇烈地振動(dòng)起來(lái)，這使楊利偉經(jīng)歷了26秒的痛苦體驗(yàn)。
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(guān)機(jī)，并且這次共振的振動(dòng)量級(jí)明顯大于之前的無(wú)人飛行試驗(yàn)，是一種不應(yīng)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(yàn)后，科研人員終于發(fā)現(xiàn)了火箭發(fā)生共振的原因。
原來(lái)，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的助推器輸送推進(jìn)劑時(shí)，推進(jìn)劑流動(dòng)產(chǎn)生的頻率與火箭部分箭體結(jié)構(gòu)頻率相近，發(fā)生了共振，引起了火箭箭體結(jié)構(gòu)的劇烈振動(dòng)。在神舟五號(hào)發(fā)射的過程中，火箭箭體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)又引發(fā)了航天員身體內(nèi)臟的振動(dòng)，導(dǎo)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(hù)航天員的身體健康，讓他們坐火箭的時(shí)候更舒適呢？
長(zhǎng)征二號(hào)F火箭箭體結(jié)構(gòu)及助推器結(jié)構(gòu)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(shí)段有效地調(diào)整助推器中推進(jìn)劑的流動(dòng)頻率，避免火箭箭體結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)，進(jìn)而避免航天員的身體與火箭箭體結(jié)構(gòu)發(fā)生共振，保護(hù)了航天員在飛行過程中的安全。我國(guó)此后的歷次載人航天飛行中，航天員們?cè)僖矝]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(guó)載人航天仍然保持著零事故率，但我們不應(yīng)忘記，載人航天是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)很高的活動(dòng)；不應(yīng)忘記航天員飛天的光輝背后，是英勇獻(xiàn)身，是勇往直前；不應(yīng)忘記千千萬(wàn)萬(wàn)科研工作者，日夜攻堅(jiān)，默默護(hù)航。在此，讓我們向英雄的中國(guó)航天員致敬，向攻堅(jiān)克難的中國(guó)航天人致敬！
今年是中國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施30周年，年底前后，我國(guó)的首個(gè)國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室——中國(guó)空間站也將建成。未來(lái)，將有更多的航天員乘坐中國(guó)的火箭和飛船去往太空，進(jìn)入中國(guó)空間站生活和工作。
加油航天人！
加油中國(guó)航天！
高考即將來(lái)臨，祝學(xué)子們
發(fā)揮如航天員，穩(wěn)中求勝
分?jǐn)?shù)如長(zhǎng)征二F，步步高升
學(xué)業(yè)如中國(guó)空間站，積沙成塔！
希望更多心懷航天夢(mèng)的學(xué)子
未來(lái)能夠投身航天
與我們共赴星海！
素材來(lái)源/《神舟巡天》（中國(guó)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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