航天中航天员及其个人装备安全性分析
作者：陈金盾 孙金镖 史和平 孙海龙
单位：航天医学工程研究所，北京100094
关键词：航天员；安全分析；个人救生装备；故障；预防措施
航天医学与医学工程990607摘要：目的 分析研究航天中航天员及其个人装备的安全性。方法 综合采用故障模式影响分析方法、故障树分析方法和危险分析方法等安全性分析方法。结果 在航天中航天员及其个人装备中有多种潜在危险源。文章结合国外载人航天经验教训，对其中几种主要危险源的产生原因、可能导致的后果以及应采取的预防措施进行了详细分析讨论。结论 这种分析研究有助于保证和提高航天员及其个人装备的安全性。
中图分类号：R852.8 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)06-0418-05
Safety Analysis for Astronaut and the
, 百拇医药
Personal Protective Equipment
CHEN Jin-dun, SUN Jin-biao, SHI He-ping, SUN Hai-long
Address reprint requests to:CHEN Jin-dun.Institute of Space Medic o-Engineering,Beijing 100094,China
Abstract： Objective To analyze and study astronaut and his personal equ ipment safety. Method Three of the most widely used approaches, failure mode and effect a nalysis (FMEA),fault tree analysis (FTA) and system hazards analysis (SHA) were used. Result It was demonstrated that astronaut and the person al equipment are subjected to various potential hazards, such as human errors, astronaut illness, fire or space suit emergency decompression, etc. Their causes, mechanisms, poss ible effects and criticality of some critical potential hazards were analyzed an d identified in more details with considerations of the historic accidents of ma nned spaceflight.And the compensating provisions and preventive measures for eac h hazard were discussed. Conclusion The analysis study may be he lpful i n enhancing the safety of the astronaut and its personal protective equipment.
, 百拇医药
Key words：astronauts;safety analysis;personal survival equipment;failur e;preventive measures
航天员以及为航天员配备的航天服、个人救生物品等个人装备是载人航天系统的重要组成部分，其安全性会直接影响整个载人航天任务[1]。航天员是载人航天器的监督者和操作者，在载人航天中，可以因航天员的有效参与而使系统的安全可靠性提高，也可以因航天员自身生理、心理障碍和行为失误而导致系统安全可靠性降低；为航天员配备的个人装备是航天员正常或应激状况下的安全监测和防护装置，其故障或危险无疑也会对载人航天安全构成威胁。因此，航天员及其个人装备的安全性研究不容忽视[2]。本文综合运用故障模式影响分析、故障树分析和危险分析等方法对航天员及其个人装备进行安全性分析，发现了多种潜在的故障模式和危险源。文章结合国外载人航天经验教训，对其中几种主要的故障或危险的产生原因、可能导致的后果以及应采取的预防措施进行了详细分析与讨论，可为降低航天员及其个人装备的故障和事故概率提供参考。
, 百拇医药
方 法
本文综合采用了3种常用的安全性分析方法：故障模式影响分析、危险分析和故障树分析[3]。
故障模式影响分析 利用分析表格对载人航天中航天员的监视、决策和操作等行为进行失误模式及其影响分析；用功能法和单元法对飞行中航天员的生理心理疾病模式及其影响进行分析。用综合法对个人装备进行故障模式影响分析。
危险分析 利用危险分析表格[1]进行分析。参考国外载人航天经验，对航天中航天员可能发生的危险疾病类型、引发条件、现象和可能后果进行分析；对航天中航天员的行为系列中可能存在的危险类型、产生条件、可能后果进行分析；从系统到部组件逐级分析识别个人装备中可能存在的危险类型、产生条件、异常现象和可能后果。
故障树分析 选择航天员伤亡做为顶事件，建立故障树，重点从航天中各阶段舱内外环境条件、任务要求、航天员行为、身心状态和可能疾病等方面推理分析引发航天员伤亡的底事件及其组合；以个人装备故障为顶事件，根据其结构和功能组成，建立故障树，从上到下逐级分析找出导致顶事件发生的所有底事件及其组合。
, 百拇医药
这3种分析方法各有其特点，且互为补充。故障模式影响分析法便于找出单点失效，危险分析法易于识别主要危险，故障树分析法可找出导致故障或事故的各种基本事件及其组合，尤其能发现系统接口间的危险源。综合应用这3种方法可对系统进行更全面透彻地分析，避免了遗漏。
结 果
经过分析，发现航天员及其个人装备中存在多种潜在危险源，其中主要的危险源有以下几种：
(1)航天员行为失误。其后果可能影响任务完成和航天员健康，并有可能导致飞行失败；
(2)航天员突发性疾病。其后果可能影响飞行任务完成，甚至导致航天员伤亡；
(3)火灾。其后果可能导致飞行任务失败、航天员伤亡；
(4)乘员舱大气环境应急时无法转入压力服供氧。其后果可能导致飞行任务失败、航天员伤亡；
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(5)返回时航天员损伤。其后果可能导致航天员伤亡。
讨 论
安全性是载人航天系统的关键特性。航天员及其个人装备的安全与否对整个载人航天系统安全性有着重要的影响[4]。通过对航天员及其个人装备的安全性分析，发现了航天飞行中航天员自身的身心状况与行为、航天环境和个人装备等方面存在着多种潜在的危险源，它们可能对航天员和载人航天飞行任务的安全构成威胁，因此必须控制或消除这些危险源。下面结合国外载人航天经验教训，对其中主要几种危险源的产生原因、可能后果和预防措施进行分析讨论。
航天员行为失误 在航天过程中，航天员要执行一系列的监视、决策和操作任务。由于航天特殊环境，航天员可能出现行为失误，主要有看错仪表、误操作、判断失误、注意力分散等，这些失误可能影响任务完成和航天员健康，甚至可能引发航天器毁坏或人员伤亡等事故[5]。国外载人航天中有许多这方面经验教训[6]。
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双子星座4号飞船在轨飞行期间，由于一名航天员开错了一台姿态和轨道控制发动机，致使飞船在太空中翻滚，导致飞行任务失败。
阿波罗18飞船航天员V*布兰德忘记了返回着陆操作程序，没能及时操作着陆系统的自动和逻辑两个开关，最终引发了严重的四氧化二氮推进剂中毒事故。
水星4飞船返回溅落海上后座舱进水下沉，逃出座舱浮出水面的航天员V*格里索姆却忘记了关闭航天服上的氧气进口阀，氧气泄漏，使本来可作为救生筏的服装这时充满了水，拖着航天员下沉。
水星MA-7飞船的航天员M*卡彭特在使用手动姿态控制系统时，忘记关闭自动系统，使姿控能源提前耗尽，姿控系统失灵，使飞船落点偏差四百多公里。
从这些教训可看出，航天员可靠性是影响系统安全可靠性的一个重要因素。当航天员具有高的可靠性时，能弥补载人航天器的某些缺陷和故障，成为载人航天器系统的备份，会大大提高整个载人航天系统的安全性和可靠性；当航天员的可靠性降低时容易出现失误，或无法正确处理突发事件，从而降低整个载人航天系统的安全性和可靠性。因此，应注重提高航天员的可靠性。
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引起航天员行为失误的原因可归纳为以下几个方面：
a.航天员不熟悉飞行任务和环境，不熟悉或忘记正常、应急操作程序；
b.航天员思想麻痹、注意力分散或自作主张，如联盟26号飞船的航天员罗曼年科曾未穿舱外航天服而私自把头伸出窗外，差点被甩到太空中；
c.载人航天器的人-机界面设计不佳，例如一些外形相似的键钮排在一起，会使按错键钮的概率大大提高；
d.航天员承受不合适的工作负荷，任务过重、过度疲劳或任务过轻等都会降低航天员的可靠性；
e.航天员身体不适、疾病、心理紧张或障碍等都会增加行为失误概率；
f.乘员舱恶劣的生活工作条件(如过载、振动、噪声、高温等)也会诱发航天员行为失误。
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预防航天员行为失误的措施主要有：
a.研究采用科学的选拔训练方法、标准和措施，提高航天员的选训质量；
b.为航天员配备航天飞行训练模拟器等设备，使航天员熟悉载人航天器驾驶和各种操作；
c.航天员尽可能多地参加地面大型试验演练，使航天员熟悉飞行任务和飞行环境，熟悉航天器的正常运行程序和各种应急程序及其安全措施；
d.载人航天器的设计应尽可能满足医学、工效学要求，为航天员创造一个良好的生活工作环境，合理分配人-机功能，保证良好的人-机界面，减少环境对航天员生理和心理产生应激，减少航天员失误发生概率；
e.飞行中对航天员实施有效的医学监督与医学保障，合理安排工作负荷和作息时间，保障航天员的身心健康;
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f.编制简明、科学、完备的航天飞行手册，供航天员在意外情况时查阅；
g.地面指控人员适时提醒或指导航天员监视和操作。
航天员突发性疾病 航天中，航天员的发病率较高，据阿波罗号飞船统计资料，共出现各种疾病23人次，占总人次的69%。突发疾病不仅影响飞行任务，而且可能危及航天员身体健康和生命安全，应引起重视。较常见的航天员突发性疾病种类有：空间运动病、减压病、心理失常及其它疾病等[1]。
(1)空间运动病：是航天员在航天中最常见疾病，其发病率达30%～50%，轻者感到不适、困倦、嗜睡、厌食，重者出现头痛、恶心、呕吐、失定向等，影响其健康和工作效率[1]。
发生空间运动病的原因主要是由于失重等空间环境因素诱发。
减少和预防空间运动病的措施主要有：
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.加强前庭功能的选拔和训练，提高航天员抵抗空间运动病的能力；
.采用科学的作息制度：合理安排工作程序，防止过度疲劳；
.减少活动和头部运动；
.服用莨菪碱类等药物，中医针灸、气功等防治措施；
.出现困倦运动病时，地面医监医保专家指导处置。
(2)减压病：出现减压病轻者会瘙痒、冷热感、屈肢疼痛，重者咳嗽、呼吸困难、头痛、视机能障碍、虚脱等，严重影响航天员健康和安全[1]。双子星座10号和阿波罗11号航天员曾出现减压病。
导致航天员减压病的原因主要是异常减压和航天服压力制度不合理。相应地，其预防措施主要是：
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.防止乘员舱和航天服出现异常减压；
.航天服采取合理的压力制度，防止引发减压病；
.对航天员进行减压易感性选拔。
(3)心理失常：航天员心理失常主要有焦虑、恐惧、狂妄自傲、相容性差等，这可能增加行为失误概率、降低工作效率，从而影响飞行任务和安全[1]。
引起心理失常的主要原因：乘员组选配不当，航天环境条件不适。其预防措施是严格选配和训练乘员组；加强乘员组的地面模拟环境训练；出现减压病时进行心理治疗和药物治疗等措施。
(4)其它突发性疾病：主要有过敏、胃肠不适、心脑血管疾病、外伤等。其中心功能紊乱出现可能性较大[1]，据前苏联报道，在42次飞行中曾有21名航天员出现期外收缩等心律不齐。出现这些疾病的原因一是有过敏和潜在性疾病的航天员入选；另一个是饮食和空间飞行环境等引起。预防措施主要是加强选训，严格淘汰；严格检疫、消毒和医监医保；保证食品和饮水的卫生；改善载人航天器乘员舱的生活工作环境条件。
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火灾 火灾会严重威胁航天员的生命安全。1967年1月27日，美国阿波罗1号载人飞船在发射台上进行演练时，由于舱内采用纯氧大气，加上易燃材料和电火花，导致了火灾的发生，3名航天员被烧死；1983年9月26日，前苏联的联盟T10-A载人飞船在发射前90 s因燃料溢出引起火灾，航天员依靠逃逸救生系统脱离了危险区域[6]。
航天员及其个人装备可能引发火灾的主要原因一是舱内压力服进行气密性检查和应急使用时要通入纯氧，如果同时存在易燃材料和电火花，就可能导致火灾；另一是个人装备电火花引发火灾；此外，航天员失误也可能引发火灾。
可采取的预防措施有：
a.舱内压力服禁用易燃材料，内部材料和部件按照氧气系统的要求进行设计,并经清洁除油；压力服内部电气连接件采取防止产生电火花和防静电措施；对压力服着装程序和气密性检查程序进行防火设计。
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b.个人装备禁用易燃材料,并进行防电火花和防静电设计。
c.对航天员进行防火、灭火知识和技能培训；
d.航天器在发射台上发生火灾时航天员可通过高速电梯、滑道紧急撤离到掩体，发射上升段火灾时航天员可启动逃逸系统进行逃逸；
e.乘员舱内配备烟火检测装置和灭火器。
乘员舱大气环境应急时无法转入压力服供氧 当乘员舱出现大气压力(总压、氧分压、二氧化碳分压)异常、温湿度异常和大气污染等大气环境应急时，航天员需穿戴舱内压力服并转入压力服供氧，若无法及时转入压力服供氧，可能导致飞行任务失败、航天员伤亡。无法及时转入压力服供氧的原因主要有：
a.压力服穿戴困难，航天员没能及时穿上压力服；
, http://www.100md.com b.压力服破裂、不密封等引起压力服内气体泄漏；
c.航天员因操作失误而未能及时穿戴好压力服装并接通应急供氧回路；
d.另外，乘员舱压力服供氧回路故障，也会影响应急供氧。
应采取的预防措施：提高压力服强度和密封性；加强航天员应急状态穿戴航天服训练；提高应急供氧回路可靠性；另外，还可紧急返回。
返回着陆时航天员伤亡 据统计，返回着陆故障占载人航天器总故障的15%，这些故障可能导致航天器不能按时返回、返回过载超限或落点偏差大等。因此应训练航天员充分利用个人装备和乘员舱等其他设施来应付这类故障所造成的应急状态。例如当返回舱溅落在恶劣的地理气候环境条件下而未能被及时营救时，有野外生存经验的航天员能利用降落伞、返回舱等物品搭建蓬屋；穿戴航天服、抗浸防寒服来御寒；利用手枪、尖刀等工具防范野兽、毒蛇等的侵袭；利用个人救生物品进行自救、互救等。野外生存技能提高了航天员安全性[2]。
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航天服故障 航天服是一个非常重要的安全防护装备，其故障会直接影响航天员的生命安全。在航天服的众多故障模式中较危险的是破裂和漏气故障。因此，航天服在设计上应留有足够的安全余量；选用合适的结构和材料：服装开口和穿脱方式上采取简单可靠的结构型式，改善服装穿脱性能；应改进制作工艺，保证压力服装的气密性。
结 论
综合应用故障模式影响分析、危险分析和故障树分析三种方法可全面有效地对航天员及其个人装备进行安全性分析。通过分析发现航天员及其个人装备中有多种潜在危险源，其危险主要由航天员自身故障和个人装备不能正常工作所造成，可能影响载人航天的安全。要提高航天员及其个人装备的安全可靠性，一方面要努力提高航天员自身的可靠性，注重对航天员的选拔、训练及医监医保等；另一方面，要加强个人装备的研制和试验，不断改进和完善设计，使它更好地保证航天员的安全。
参考文献
, 百拇医药
[1]张汝果主编.航天医学工程基础[M].北京：国防工业出版社，1991
[2]Г.Т.别烈高沃依著,孙治邦译.航天安全指南[M].北京:航空工业出版社,1991
[3]曾天翔.可靠性及维修性工程手册[M].北京：国防工业出版社,1994:447～482
[4]ECSS-Q-40A Space product assurance-Safty[R],1996:4
[5]Jenkins I.Safety and human factors in manned space flight systems [C].In:Sayers BA(eds),Human Factors and Decision Making:Their Influence on Safety and Reliability,London and New York:Elsevier Applied Science,1988:23～38
[6]张宗美、翟彬、张国瑞. 航天故障手册[M].北京:宇航出版社,1994:265～ 400
收稿日期：1999-01-13, 百拇医药
单位：航天医学工程研究所，北京100094
关键词：航天员；安全分析；个人救生装备；故障；预防措施
航天医学与医学工程990607摘要：目的 分析研究航天中航天员及其个人装备的安全性。方法 综合采用故障模式影响分析方法、故障树分析方法和危险分析方法等安全性分析方法。结果 在航天中航天员及其个人装备中有多种潜在危险源。文章结合国外载人航天经验教训，对其中几种主要危险源的产生原因、可能导致的后果以及应采取的预防措施进行了详细分析讨论。结论 这种分析研究有助于保证和提高航天员及其个人装备的安全性。
中图分类号：R852.8 文献标识码：A 文章编号：1002-0837(1999)06-0418-05
Safety Analysis for Astronaut and the
, 百拇医药
Personal Protective Equipment
CHEN Jin-dun, SUN Jin-biao, SHI He-ping, SUN Hai-long
Address reprint requests to:CHEN Jin-dun.Institute of Space Medic o-Engineering,Beijing 100094,China
Abstract： Objective To analyze and study astronaut and his personal equ ipment safety. Method Three of the most widely used approaches, failure mode and effect a nalysis (FMEA),fault tree analysis (FTA) and system hazards analysis (SHA) were used. Result It was demonstrated that astronaut and the person al equipment are subjected to various potential hazards, such as human errors, astronaut illness, fire or space suit emergency decompression, etc. Their causes, mechanisms, poss ible effects and criticality of some critical potential hazards were analyzed an d identified in more details with considerations of the historic accidents of ma nned spaceflight.And the compensating provisions and preventive measures for eac h hazard were discussed. Conclusion The analysis study may be he lpful i n enhancing the safety of the astronaut and its personal protective equipment.
, 百拇医药
Key words：astronauts;safety analysis;personal survival equipment;failur e;preventive measures
航天员以及为航天员配备的航天服、个人救生物品等个人装备是载人航天系统的重要组成部分，其安全性会直接影响整个载人航天任务[1]。航天员是载人航天器的监督者和操作者，在载人航天中，可以因航天员的有效参与而使系统的安全可靠性提高，也可以因航天员自身生理、心理障碍和行为失误而导致系统安全可靠性降低；为航天员配备的个人装备是航天员正常或应激状况下的安全监测和防护装置，其故障或危险无疑也会对载人航天安全构成威胁。因此，航天员及其个人装备的安全性研究不容忽视[2]。本文综合运用故障模式影响分析、故障树分析和危险分析等方法对航天员及其个人装备进行安全性分析，发现了多种潜在的故障模式和危险源。文章结合国外载人航天经验教训，对其中几种主要的故障或危险的产生原因、可能导致的后果以及应采取的预防措施进行了详细分析与讨论，可为降低航天员及其个人装备的故障和事故概率提供参考。
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方 法
本文综合采用了3种常用的安全性分析方法：故障模式影响分析、危险分析和故障树分析[3]。
故障模式影响分析 利用分析表格对载人航天中航天员的监视、决策和操作等行为进行失误模式及其影响分析；用功能法和单元法对飞行中航天员的生理心理疾病模式及其影响进行分析。用综合法对个人装备进行故障模式影响分析。
危险分析 利用危险分析表格[1]进行分析。参考国外载人航天经验，对航天中航天员可能发生的危险疾病类型、引发条件、现象和可能后果进行分析；对航天中航天员的行为系列中可能存在的危险类型、产生条件、可能后果进行分析；从系统到部组件逐级分析识别个人装备中可能存在的危险类型、产生条件、异常现象和可能后果。
故障树分析 选择航天员伤亡做为顶事件，建立故障树，重点从航天中各阶段舱内外环境条件、任务要求、航天员行为、身心状态和可能疾病等方面推理分析引发航天员伤亡的底事件及其组合；以个人装备故障为顶事件，根据其结构和功能组成，建立故障树，从上到下逐级分析找出导致顶事件发生的所有底事件及其组合。
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这3种分析方法各有其特点，且互为补充。故障模式影响分析法便于找出单点失效，危险分析法易于识别主要危险，故障树分析法可找出导致故障或事故的各种基本事件及其组合，尤其能发现系统接口间的危险源。综合应用这3种方法可对系统进行更全面透彻地分析，避免了遗漏。
结 果
经过分析，发现航天员及其个人装备中存在多种潜在危险源，其中主要的危险源有以下几种：
(1)航天员行为失误。其后果可能影响任务完成和航天员健康，并有可能导致飞行失败；
(2)航天员突发性疾病。其后果可能影响飞行任务完成，甚至导致航天员伤亡；
(3)火灾。其后果可能导致飞行任务失败、航天员伤亡；
(4)乘员舱大气环境应急时无法转入压力服供氧。其后果可能导致飞行任务失败、航天员伤亡；
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(5)返回时航天员损伤。其后果可能导致航天员伤亡。
讨 论
安全性是载人航天系统的关键特性。航天员及其个人装备的安全与否对整个载人航天系统安全性有着重要的影响[4]。通过对航天员及其个人装备的安全性分析，发现了航天飞行中航天员自身的身心状况与行为、航天环境和个人装备等方面存在着多种潜在的危险源，它们可能对航天员和载人航天飞行任务的安全构成威胁，因此必须控制或消除这些危险源。下面结合国外载人航天经验教训，对其中主要几种危险源的产生原因、可能后果和预防措施进行分析讨论。
航天员行为失误 在航天过程中，航天员要执行一系列的监视、决策和操作任务。由于航天特殊环境，航天员可能出现行为失误，主要有看错仪表、误操作、判断失误、注意力分散等，这些失误可能影响任务完成和航天员健康，甚至可能引发航天器毁坏或人员伤亡等事故[5]。国外载人航天中有许多这方面经验教训[6]。
, http://www.100md.com
双子星座4号飞船在轨飞行期间，由于一名航天员开错了一台姿态和轨道控制发动机，致使飞船在太空中翻滚，导致飞行任务失败。
阿波罗18飞船航天员V*布兰德忘记了返回着陆操作程序，没能及时操作着陆系统的自动和逻辑两个开关，最终引发了严重的四氧化二氮推进剂中毒事故。
水星4飞船返回溅落海上后座舱进水下沉，逃出座舱浮出水面的航天员V*格里索姆却忘记了关闭航天服上的氧气进口阀，氧气泄漏，使本来可作为救生筏的服装这时充满了水，拖着航天员下沉。
水星MA-7飞船的航天员M*卡彭特在使用手动姿态控制系统时，忘记关闭自动系统，使姿控能源提前耗尽，姿控系统失灵，使飞船落点偏差四百多公里。
从这些教训可看出，航天员可靠性是影响系统安全可靠性的一个重要因素。当航天员具有高的可靠性时，能弥补载人航天器的某些缺陷和故障，成为载人航天器系统的备份，会大大提高整个载人航天系统的安全性和可靠性；当航天员的可靠性降低时容易出现失误，或无法正确处理突发事件，从而降低整个载人航天系统的安全性和可靠性。因此，应注重提高航天员的可靠性。
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引起航天员行为失误的原因可归纳为以下几个方面：
a.航天员不熟悉飞行任务和环境，不熟悉或忘记正常、应急操作程序；
b.航天员思想麻痹、注意力分散或自作主张，如联盟26号飞船的航天员罗曼年科曾未穿舱外航天服而私自把头伸出窗外，差点被甩到太空中；
c.载人航天器的人-机界面设计不佳，例如一些外形相似的键钮排在一起，会使按错键钮的概率大大提高；
d.航天员承受不合适的工作负荷，任务过重、过度疲劳或任务过轻等都会降低航天员的可靠性；
e.航天员身体不适、疾病、心理紧张或障碍等都会增加行为失误概率；
f.乘员舱恶劣的生活工作条件(如过载、振动、噪声、高温等)也会诱发航天员行为失误。
, 百拇医药
预防航天员行为失误的措施主要有：
a.研究采用科学的选拔训练方法、标准和措施，提高航天员的选训质量；
b.为航天员配备航天飞行训练模拟器等设备，使航天员熟悉载人航天器驾驶和各种操作；
c.航天员尽可能多地参加地面大型试验演练，使航天员熟悉飞行任务和飞行环境，熟悉航天器的正常运行程序和各种应急程序及其安全措施；
d.载人航天器的设计应尽可能满足医学、工效学要求，为航天员创造一个良好的生活工作环境，合理分配人-机功能，保证良好的人-机界面，减少环境对航天员生理和心理产生应激，减少航天员失误发生概率；
e.飞行中对航天员实施有效的医学监督与医学保障，合理安排工作负荷和作息时间，保障航天员的身心健康;
, http://www.100md.com
f.编制简明、科学、完备的航天飞行手册，供航天员在意外情况时查阅；
g.地面指控人员适时提醒或指导航天员监视和操作。
航天员突发性疾病 航天中，航天员的发病率较高，据阿波罗号飞船统计资料，共出现各种疾病23人次，占总人次的69%。突发疾病不仅影响飞行任务，而且可能危及航天员身体健康和生命安全，应引起重视。较常见的航天员突发性疾病种类有：空间运动病、减压病、心理失常及其它疾病等[1]。
(1)空间运动病：是航天员在航天中最常见疾病，其发病率达30%～50%，轻者感到不适、困倦、嗜睡、厌食，重者出现头痛、恶心、呕吐、失定向等，影响其健康和工作效率[1]。
发生空间运动病的原因主要是由于失重等空间环境因素诱发。
减少和预防空间运动病的措施主要有：
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.加强前庭功能的选拔和训练，提高航天员抵抗空间运动病的能力；
.采用科学的作息制度：合理安排工作程序，防止过度疲劳；
.减少活动和头部运动；
.服用莨菪碱类等药物，中医针灸、气功等防治措施；
.出现困倦运动病时，地面医监医保专家指导处置。
(2)减压病：出现减压病轻者会瘙痒、冷热感、屈肢疼痛，重者咳嗽、呼吸困难、头痛、视机能障碍、虚脱等，严重影响航天员健康和安全[1]。双子星座10号和阿波罗11号航天员曾出现减压病。
导致航天员减压病的原因主要是异常减压和航天服压力制度不合理。相应地，其预防措施主要是：
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.防止乘员舱和航天服出现异常减压；
.航天服采取合理的压力制度，防止引发减压病；
.对航天员进行减压易感性选拔。
(3)心理失常：航天员心理失常主要有焦虑、恐惧、狂妄自傲、相容性差等，这可能增加行为失误概率、降低工作效率，从而影响飞行任务和安全[1]。
引起心理失常的主要原因：乘员组选配不当，航天环境条件不适。其预防措施是严格选配和训练乘员组；加强乘员组的地面模拟环境训练；出现减压病时进行心理治疗和药物治疗等措施。
(4)其它突发性疾病：主要有过敏、胃肠不适、心脑血管疾病、外伤等。其中心功能紊乱出现可能性较大[1]，据前苏联报道，在42次飞行中曾有21名航天员出现期外收缩等心律不齐。出现这些疾病的原因一是有过敏和潜在性疾病的航天员入选；另一个是饮食和空间飞行环境等引起。预防措施主要是加强选训，严格淘汰；严格检疫、消毒和医监医保；保证食品和饮水的卫生；改善载人航天器乘员舱的生活工作环境条件。
, 百拇医药
火灾 火灾会严重威胁航天员的生命安全。1967年1月27日，美国阿波罗1号载人飞船在发射台上进行演练时，由于舱内采用纯氧大气，加上易燃材料和电火花，导致了火灾的发生，3名航天员被烧死；1983年9月26日，前苏联的联盟T10-A载人飞船在发射前90 s因燃料溢出引起火灾，航天员依靠逃逸救生系统脱离了危险区域[6]。
航天员及其个人装备可能引发火灾的主要原因一是舱内压力服进行气密性检查和应急使用时要通入纯氧，如果同时存在易燃材料和电火花，就可能导致火灾；另一是个人装备电火花引发火灾；此外，航天员失误也可能引发火灾。
可采取的预防措施有：
a.舱内压力服禁用易燃材料，内部材料和部件按照氧气系统的要求进行设计,并经清洁除油；压力服内部电气连接件采取防止产生电火花和防静电措施；对压力服着装程序和气密性检查程序进行防火设计。
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b.个人装备禁用易燃材料,并进行防电火花和防静电设计。
c.对航天员进行防火、灭火知识和技能培训；
d.航天器在发射台上发生火灾时航天员可通过高速电梯、滑道紧急撤离到掩体，发射上升段火灾时航天员可启动逃逸系统进行逃逸；
e.乘员舱内配备烟火检测装置和灭火器。
乘员舱大气环境应急时无法转入压力服供氧 当乘员舱出现大气压力(总压、氧分压、二氧化碳分压)异常、温湿度异常和大气污染等大气环境应急时，航天员需穿戴舱内压力服并转入压力服供氧，若无法及时转入压力服供氧，可能导致飞行任务失败、航天员伤亡。无法及时转入压力服供氧的原因主要有：
a.压力服穿戴困难，航天员没能及时穿上压力服；
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c.航天员因操作失误而未能及时穿戴好压力服装并接通应急供氧回路；
d.另外，乘员舱压力服供氧回路故障，也会影响应急供氧。
应采取的预防措施：提高压力服强度和密封性；加强航天员应急状态穿戴航天服训练；提高应急供氧回路可靠性；另外，还可紧急返回。
返回着陆时航天员伤亡 据统计，返回着陆故障占载人航天器总故障的15%，这些故障可能导致航天器不能按时返回、返回过载超限或落点偏差大等。因此应训练航天员充分利用个人装备和乘员舱等其他设施来应付这类故障所造成的应急状态。例如当返回舱溅落在恶劣的地理气候环境条件下而未能被及时营救时，有野外生存经验的航天员能利用降落伞、返回舱等物品搭建蓬屋；穿戴航天服、抗浸防寒服来御寒；利用手枪、尖刀等工具防范野兽、毒蛇等的侵袭；利用个人救生物品进行自救、互救等。野外生存技能提高了航天员安全性[2]。
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航天服故障 航天服是一个非常重要的安全防护装备，其故障会直接影响航天员的生命安全。在航天服的众多故障模式中较危险的是破裂和漏气故障。因此，航天服在设计上应留有足够的安全余量；选用合适的结构和材料：服装开口和穿脱方式上采取简单可靠的结构型式，改善服装穿脱性能；应改进制作工艺，保证压力服装的气密性。
结 论
综合应用故障模式影响分析、危险分析和故障树分析三种方法可全面有效地对航天员及其个人装备进行安全性分析。通过分析发现航天员及其个人装备中有多种潜在危险源，其危险主要由航天员自身故障和个人装备不能正常工作所造成，可能影响载人航天的安全。要提高航天员及其个人装备的安全可靠性，一方面要努力提高航天员自身的可靠性，注重对航天员的选拔、训练及医监医保等；另一方面，要加强个人装备的研制和试验，不断改进和完善设计，使它更好地保证航天员的安全。
参考文献
, 百拇医药
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收稿日期：1999-01-13, 百拇医药