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(接上篇)
低压耐受实验是指人在低气压状态下的耐受能力。
登山运动员在攀登八千米以上的高峰时,除缺氧以外,还会有减压病。潜水员在深海里上浮时,若上升速度太快,也会引起减压病。
航天员在太空中飞行时,若遇到舱压过低,或遇到流星击穿舱壁引起舱压泄漏;飞行员在高空中为逃生弹出舱外时,都能引起减压病的发生。如果人体突然地暴露在太空,会像嘣爆米花似的炸开。
人的低压耐受生理极限是多少?人在相当于海拔高度多少时,是极限高度?为了搞清楚这些问题,在做加速度耐受极限的同时,这项工作也在紧锣密鼓地进行着。不同的是,没有马达的轰鸣,刹车声的啸叫,被试者是静静地坐在减压舱中耐受不断稀薄的空气。在减压舱中,被试者的神经没有做离心机那么紧张,然而,低压的杀伤力并不亚于离心机,低压是无形杀手,时刻都可能取走被试者的生命。
低压耐受实验从大气压力相当于五千五百米高度开始,逐渐减压,在相当八千米时开始吸氧排氮,一万米时作短暂的耐受适应,然后继续减压直至高度一万三千米时停住,并记录耐受时间。
但是在试图冲击一万三千米以上的高度时失败了,在高于一万三千公尺时的低压舱内,被试者王贯祥的左腿关节起了氮泡,且浑身疼痛,不能走路了。随即王贯祥被送到上海海医六所疗养,在高压氧舱(当时是全国唯一的高压氧舱)中治疗,两个月后体中的氮泡才渐渐消失。
这项工作很危险,意外随时突然会发生,被试者范继营就曾与死神擦肩而过。他在一万三千米条件下,做长时间耐受实验,突然一头栽倒地上,庞诚教授通过麦克风大声呼唤他的名字,没有一点反应。此刻因实验舱内外的压力差,不可能进去把他扶起来。负责医务保障的医生大声呼喊:“快!快!”一位科研人员急中生智,按下了紧急加压按钮。电炮弹击碎了低压舱与大气间的隔离窗,空气冲进舱内,大气压瞬间平衡。医生立刻冲进去对范继营进行了抢救,人救过来了。
为了探索空间其他飞行物(如飞行器碎片、流星等)击穿飞船船舱时,航天员的紧急应变能力及能耐受多大的突变负压,进行了爆炸减压试验。做这项试验时,张树根承受了常人难以想象的艰险,舱内气压在两秒钟之内由五千公尺高度陡降到一万公尺的高度。气压的突变使舱内锻炼员的腹内有翻江倒海的感觉,肛门和喉咙同时向外排气,肚子胀得像打足了气的篮球,而头部则感到由里到外的膨胀感,头痛得就像要爆炸。同时,舱内的空气突然雾化,使人在身体上和心理上都难以承受,是真正意义上的“嘣爆米花”。30多年过去了,这种感觉依然存在。有谁能相信,这样的试验,张树根和他的战友们,坚持完成了任务!
如果没有为祖国航天事业献身的精神,没有坚强的意志及健康的体魄,这项任务是无法完成的!面对随即发生的双耳失聪及阵发性的“神经性晕厥”等症状,张树根说:“这是我为载人航天事业做贡献留下的,我无怨无悔。能为祖国的国防建设和航天事业作出贡献,我骄傲,我自豪!”
低温耐受试验,其目的是:航天员在非正常返回时,验证万一在温度零下40℃的地域着陆后,舱内航天服的保暖性能,并探索航天员在搜救队到达之前耐受低温的能力及时间。
实验环境是一个只能容下一人的人工低温舱,受试者穿上航天服,打开面罩,坐在里面不动。背后有八个排风扇,风力达七八级,温度降到零下40℃。要求受试者至少坚持4个小时,尽可能呆更长的时间。
在1969年的7~8月一年中最热的日子里,十几名锻炼员参加了这一试验,我有幸参加了实验。当时我们班住在昌平,早饭后,乘坐嘎斯51卡车,两个小时后到达现场。医生做好准备,我们一到立刻更衣换上航天服。
实验从上午11:00开始,在低温实验舱内只能通过送话器与外界联系。开始时,没有明显感觉。中饭时,医生送来了午饭,吃的是航天食品,小点心,有甜咸酥、小月饼和切好了的午餐肉。块很小,一口一个。这样,我们就在低温舱里,零下40℃的气温环境中就着七八级的风吃。
在舱中耐受低温是很寂寞的,不能动,没有书刊,只能坐在那里。两个小时过去了,我没有手足麻木,打寒颤的现象。又过了两个小时,感觉有点冷,并不是冷得不得了。做过实验的战友的感受是,6个小时后逐渐会产生视觉模糊、意识迟钝、心率降低等等。
很快就到6个小时了,我没有感到视觉模糊、意识反应迟钝,只是有点不像刚进来时那样总想动,本能地蜷缩在一起,有点困,能和外边的人谈话,他们在不停地问我有什么不舒服没有? 我总回答:没什么,就是有点冷。随后逐渐地感到后脊梁骨直往外冒冷气,寒颤一个接着一个,牙齿在不停地打颤。当时我就遐想:搜救队找到航天员没有?6个小时飞机也该加油了吧……我听到了出舱的命令。
出舱的时候我遇到点麻烦,站着膝关节很痛,医生说是坐得太久,活动一下就好了。来到舱外,大家都说我在里面傻笑,实话说,在里面时我没想笑,只是希望快点出来(其实此时已经进入了失温状态)。到了外面,一股暖流扑面而来,试验舱内外,温差在70℃之上。到了准备室我脱掉了航天服,钻到了早已准备好的被窝里,喝了一碗开水,暖了暖身子。战友们都来看我。
有的战友低温耐受实验做到8个小时以上,尽管是7、8月份,做完低温试验后,晚上看电影的时候,穿着棉大衣还发抖呢!我没有他们那么冷,我才6个小时不到。一个小时后我不发抖了,穿好衣服,到篮球场上跑一会儿又是一身汗。
随后,又做了耐高温试验。是模拟在草原、戈壁及沙漠的夏季地表温度60℃左右的条件下,航天员等待搜救队救援前可坚持的时间和状态。实验是在一个类似大电炉一样的设备中进行,只穿一个短裤,躺在一个像是担架的床上,然后送到高温舱中。这个试验,没有人超过一个小时,40分钟内都败下阵来,极个别的30分钟都坚持不了,大量的出汗、口渴、烦躁不安、呼吸急促,有的甚至产生晕厥。高温比低温厉害,真是难以忍受。
二氧化碳在生活中起着重要的作用,植物白天呼出氧气,吸进二氧化碳气;人是吸进氧气呼出二氧化碳气。如果二氧化碳气吸入的过量,会造成二氧化碳中毒。什么样的浓度是能让人中毒的浓度呢?特别是自己呼出来的气体,在什么情况下,会伤及生命呢?这个界限定在什么标准上,要依据实际使人昏迷的浓度。
1971年初秋,我参与了这项试验。
主持试验: 欧阳华;医生:张福宝﹑杨光华;实验技术人员负责气体的采样和分析。我把呼出的二氧化碳气体再吸入体内,直至昏迷。
航天服的胸部有一个进气口和一个出气口,正常状态下这两个接口是和飞船上的送气和出气管道相接的。现在为了摸索耐受限值把这两个接口对接起来,就形成了封闭式的气体短路航天服,模拟了飞船失去气体供应后的情况。形象点说,自己吸自己呼出来的气体。
在实验之前,排空体内的所有废弃物,要求在实验结束之前不能大小便。从关上面罩那一刻开始,只能和科研人员用手势说话,摇头表示没事,不行就举起右手示意。
做这个实验没有像其他的实验那样难受,安安静静的,每隔十分钟抽取一次气样检测。依稀感觉到大家都在舱外忙碌着,而我在航天服里慢慢地中毒,也许是困了,也许是二氧化碳浓度到了,渐渐地睡着了。
不知过了多久,面窗打开了,吹进了一缕凉风,呼吸也没那么憋闷了,但是我就是醒不了。知道在用氧气包让我吸,可我怎么睡得就那么沉啊?怎么弄也醒不了,他们在不停地摇我,叫我的名字,任他们摆来弄去。
我终于被弄醒了,说了一句“我困死了”就又睡着了。他们不再摇了,我就穿着航天服,半坐着在那里睡了一夜。醒来时,看到大家昨晚守护我,一个个熬得眼睛都红了。杨光华医生还端来了一杯用开水冲的鸡蛋,我却怎么也喝不下去,急着要脱掉航天服:“真是憋死了,我要撒尿。”这时把大家都逗乐了。
方便完之后,洗了洗脸,喝了开水鸡蛋。我不停地咳嗽,还咳出了浓痰。头一天晚上身体很好的,怎么回事呢?到307医院照了X光片,原因是,航天服没有消毒,厌氧菌滋生,我的上呼吸道急性感染。开了点消炎药,休息了两天没让我回队。仪器测到我的脑疲劳过度(实际上还是二氧化碳的影响所致),除了想睡觉外,没别的不良反应。
二氧化碳极限耐受实验做了五人次,具有了统计学意义。数据已列入了我国的军标,服务于载人航天、坦克﹑潜艇﹑防化兵等各个领域。
(未完待续)