Предлагаемая брошюра содержит общие сведения медико-биологического характера об условиях полета человека в космос, о значении физической подготовки для космонавтов, а также знакомит читателя с теми упражнениями, которые можно использовать для этой физической подготовки.

Брошюра предназначается, с одной стороны, для лекторов, которые проводят беседы о космических полетах и о физической подготовке летчиков-космонавтов; с другой стороны, сведения, приведенные здесь, помогут молодежи, интересующейся космическими полетами, укрепить свои физические силы и приобрести устойчивость к испытаниям, которые связаны с космическими рейсами. Поэтому автор главное внимание обращает на те несложные упражнения, которые легко можно выполнять даже дома, в условиях индивидуальной зарядки.

ВВЕДЕНИЕ

На стене одной из камер Петропавловской крепости была обнаружена схема первого корабля-ракеты, автором которой был заключенный — молодой талантливый ученый-революционер Н. Кибальчич. Участник покушения на царя, он был казнен в апреле 1881 г. в возрасте 27 лет.

Ровно через 80 лет — 12 апреля 1961 г. — ровесник Кибальчича 27-летний офицер-летчик Ю. Гагарин впервые поднялся в космос. С этого дня мечта о полете в космическое пространство стала реальностью, а день 12 апреля в истории космонавтики знаменует собой начало эры космических полетов человека.

Сложные и необычные условия, в которых должны вести работу участники космических рейсов, требуют не только специальных знаний, но также физической тренированности и психической устойчивости.

Несмотря на то, что космические корабли оснащены современной электронной аппаратурой, требования к выносливости и работоспособности человека, находящегося в быстро изменяющейся сложной обстановке, являются очень высокими. Поэтому разносторонняя подготовка людей, желающих посвятить себя освоению космоса, должна проходить не менее чем в трех направлениях: техническом (необходимость образования), морально-волевом и физическом. Участником космических полетов может стать только здоровый, физически хорошо тренированный человек, обладающий высоким уровнем умственного развития и обширными техническими знаниями. Он должен иметь сильную волю и быть способным в сложной обстановке и в состоянии эмоционального напряжения быстро принимать правильные решения и осуществлять их. Для развития таких качеств требуется, конечно, целеустремленная и длительная подготовка. Только в результате ее космонавт будет способен переносить большие физические и психические напряжения без нарушения здоровья и снижения своей работоспособности.

Будущее в овладении космосом принадлежит молодежи которая должна быть гармонически воспитана и планомерно и терпеливо готовиться к осуществлению этой огромной задачи. Однако рациональное решение вопроса о всесторонней подготовке к космическим полетам возможно только на основе глубокого изучения условий полета и тех требований к человеческому организму, которые предъявляются в связи с проникновением в космос.

I. КОСМИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА И ЕЕ ЗАДАЧИ

Прежде чем разрешить полет человека в космическое пространство, необходимо было изучить влияние на организм неблагоприятных воздействий полета, найти способы защиты от них, разработать меры обеспечения благоприятных условий пребывания человека в кабине космического корабля и определить методы медицинского отбора летчиков и их тренировки.

Этими вопросами и занимается новая отрасль медицины — космическая медицина.

Выход человека в космическое пространство дает мощный толчок развитию его физиологии и психологии. Полеты за пределы Земли необычайно ускорят эволюцию человека и покажут, какова степень приспособительных свойств его организма, выработанных для земных условий, в новой обстановке межпланетных полетов. Но такая перестройка организма не может произойти быстро, — она требует длительной подготовки и физической тренировки летчика.

Необычные воздействия, которые испытывает человек при космических полетах, можно разделить на 3 группы: 1) физические условия космического пространства (снижение барометрического давления, отсутствие кислорода, космическая радиация, температурные условия пространства, метеорная опасность); 2) физические условия космического полета (шум, вибрации, ускорения и перегрузки, невесомость); 3) физиологические условия космического полета (искусственная среда обитания в кабине корабля, ограничение подвижности человека, снижение действия привычных раздражителей, эмоциональное напряжение, защитная одежда, однообразие условий и психическая изоляция, необычность зрительных и слуховых впечатлений, особенности режима труда и отдыха, приема пищи и процесса питания).

Космические полеты можно разделить на краткосрочные с возвращением в зону, близкую к старту, орбитальные (вокруг Земли) и межпланетные. Каждый из этих полетов имеет свои задачи, сроки и особенности. Блестящим завершением всех исследований влияния полета в космос на человеческий организм явились первые орбитальные рейсы летчиков-космонавтов Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова, облетевших земной шар на значительной высоте на кораблях-спутниках «Восток» и «Восток-2». Летчики перенесли все фазы полета удовлетворительно, сохранили работоспособность и успешно выполнили намеченную программу. Последующие рейсы А. Г. Николаева, П. Р. Поповича и других космонавтов еще более углубили наши знания о влиянии полетов в космос на человека.

Космический полет является серьезнейшим испытанием физических и моральных сил человека. Только опытные в жизни, технически подготовленные, волевые и физически тренированные люди могут быть допущены к пилотированию космического корабля. Космонавты должны обладать устойчивым здоровьем, способностью переносить воздействие ускорений, перепады барометрического давления, недостаток кислорода и отличаться малой возбудимостью вестибулярного аппарата (органов равновесия). Устойчивость к состоянию невесомости должна выражаться в умении находить удобное положение тела, а также в способности длительно переносить ощущение потери веса. Многие из указанных качеств особенно важны на случай возникновения аварийных условий, особенно при нарушении герметичности кабины.

Пилота космического корабля можно представить себе человеком невысокого роста и умеренного веса. Он должен обладать тренированным организмом и низким уровнем обмена веществ, что важно для экономии потребления кислорода. Движения его могут быть спокойными и неторопливыми, но нервная организация должна быть способной обеспечивать быструю и правильную двигательную реакцию и умение срочно переключаться с одних действий на другие. Пилот обязан хорошо переносить большие физические нагрузки, обладать свойством возможно полно расслаблять мускулатуру и отличаться спокойным, глубоким сном (высокой способностью охранительного торможения). Хладнокровие, концентрация волевого усилия и внимания, способность противостоять влияниям, оказывающим внешнее торможение, наблюдательность и умение быстро принимать правильные решения должны дополнять облик космонавта.

В настоящее время разработаны принципы отбора будущих космонавтов и научно обоснованная система их специальной тренировки. Практически при отборе учитываются следующие данные: 1) состояние здоровья; 2) физическое развитие (рост, вес); 3) физиологические особенности (функциональное состояние организма и уровень устойчивости против неблагоприятных влияний: недостатка кислорода, холода и др.); 4) психические свойства (устойчивость к психическим напряжениям — страху, одиночеству); 5) физическая подготовленность.

Подготовка летчиков включает в себя техническую подготовку (все, что необходимо знать для выполнения заданий полета, управления кораблем и его механизмами, обеспечения условий жизни и спуска после окончания полета); морально-волевую тренировку (развитие смелости, решительности, сознания долга, психической устойчивости); физиологическую (наземная и полетная тренировка для повышения устойчивости к действию ускорений, невесомости, холоду, вибрациям и т. п.; эта тренировка проводится в барокамере, на центрифуге, роторе, вибростенде, в теплокамере, сурдокамере¹, тренировочной кабине и в полетах); физическую (развитие необходимых качеств двигательной деятельности и двигательных навыков).

1 В барокамере можно тренировать у человека устойчивость к пониженному атмосферному давлению; центрифуга — приспособление для быстрых вращений в горизонтальной плоскости; на роторе можно одновременно вращаться в 2 и даже 3 плоскостях; вибростенд — сотрясающаяся площадка для тренировки устойчивости к вибрациям; сурдокамера — комната молчания, в которой в изоляции испытывается способность человека выдерживать одиночество.

При подготовке космонавтов важно соблюдать строгую постепенность увеличения нагрузок, осуществлять тщательный медицинский контроль на всех этапах тренировки и проводить подготовку космонавтов по принципу со значительным «запасом прочности». Для этого интенсивность нагрузок заведомо увеличивается.

Система физической подготовки космонавтов должна охватывать все этапы: длительное время до полетов; непосредственно перед полетом; во время полета (упражнения для облегчения однообразного положения пилота, для компенсации невесомости, для поднятия возбудимости центральной нервной системы, упражнения успокаивающие); после полетов (упражнения для восстановления мышечной силы и координации движений, для восстановления функций вестибулярного аппарата).

II. ЧЕЛОВЕК В КОСМИЧЕСКОМ КОРАБЛЕ

Условия пребывания в космическом корабле особенно трудны при длительных полетах. Продолжительное время жизнь должна протекать в тесной кабине, в одиночестве или в обществе одного и того же человека, при невесомости и малой подвижности и, возможно, в скафандре, когда трудно удовлетворять даже элементарные потребности. К. этому следует прибавить отсутствие привычной смены времени суток, безмолвие, колебания температуры, влияние радиации на мозг, а также необходимость напряженно следить за приборами, чтобы регистрировать научные данные. Эти сложные и однообразные условия, способные оказывать усыпляющее влияние на человека, требуют от космонавта устойчивости нервной системы и психики, высокой физиологической сопротивляемости и хорошей физической подготовки.

Вращение Земли в течение 24 часов вокруг Солнца влечет за собой периодическое изменение суточных явлений (освещения, температуры и др.) с фазами дня и ночи. Люди приспособились к этим условиям путем образования «физиологического суточного ритма», который наиболее отчетливо проявляется в смене фаз бодрствования и сна, деятельности и отдыха. Суточный ритм жизни влияет на обмен веществ, температуру тела, функции кровообращения и дыхания, деятельность центральной нервной системы. Нарушение чередования дня и ночи создает впечатление, что время в кабине корабля остановилось. Поэтому организм с трудом переносит нарушения суточного цикла на продолжительное время.

1. Влияние вибрации и ускорений на организм

При взлете ракеты, когда она набирает скорость, корпус космического корабля сильно сотрясается. Колебания корабля, все более учащающиеся и доходящие до 15-20 и более в секунду, воспринимаются не изолированно, а слитно, как вибрация, и неблагоприятно действуют на весь организм. Летчик должен быть подготовлен к этому испытанию.

Земля с огромной скоростью, достигающей на широте Москвы 940 км в час, вращается вокруг своей оси. Одновременно наша планета с еще большей скоростью, равной 108 000 км в час, перемещается вокруг Солнца. Однако человек не замечает этих сверхбольших скоростей вследствие их равномерного действия. На организм оказывают влияние только изменения скорости по величине или направлению; в таких случаях и говорят о действии на организм перегрузок («усиленной тяжести»). В этих случаях тело человека испытывает влияние значительных механических сил.

В полете космического корабля отмечаются 3 периода: период старта и активного подъема («активный участок»); период свободного полета («пассивный участок») и период снижения (торможение и спуск). Фаза активного движения, когда включаются реактивные двигатели, создающие тягу до 20 и более миллионов лошадиных сил, характеризуется мощным толчком, сообщающим кораблю значительную скорость. Во время этой ударной перегрузки и в дальнейшем пилот подвергается воздействию нескольких волн нарастающего ускорения величиной от 3 до 9 g (буквой «g» обозначается вес тела). Фаза свободного полета по орбите характеризуется состоянием невесомости.

Существуют 3 критические скорости механического движения тел. Первая космическая скорость -7,91 км в секунду — обеспечивает телу, при соответствующих условиях, возможность стать искусственным спутником Земли. При достижении второй космической скорости — 11,2 км в секунду — тело способно преодолеть земное притяжение и устремиться в космическое пространство солнечной системы. Обе эти скорости технически уже достигнуты. При третьей космической скорости в 16,3 км в секунду тело может покинуть солнечную систему и выйти за ее пределы.

В зависимости от направления действия на тело человека перегрузки бывают продольными (вдоль туловища) , поперечными (грудь — спина) и боковыми (слева— направо). Продольные перегрузки могут быть направлены от головы к ногам или от ног к голове. По продолжительности действия на организм перегрузки делятся на длительные (свыше 15 сек.), кратковременные (0,5-15 сек.) и ударные.

Когда на человека действуют ускорения в направлении ноги — голова, силы инерции действуют в противоположном направлении. Такое направление ускорения и силы инерции получило название положительного. Если же ускорение направлено от головы к ногам и силы инерции действуют в сторону головы, — это отрицательное ускорение. Направление перегрузок, таким образом, противоположно направлению ускорения. Называют также положительным ускорение нарастающее и отрицательным — уменьшающееся.

Чтобы перегрузки, возникающие при взлете космического корабля и продолжающиеся 4-5 минут, не отражались губительно на состоянии пилота, необходимо, чтобы они не превышали определенной величины. Продольные перегрузки, превышающие в 4-5 раз вес тела и действующие от головы к ногам в течение 25-30 секунд, уже оказывают неблагоприятное воздействие. Человека прижимает к сидению, голова его с трудом удерживается в нормальном положении, движения замедляются и затрудняется их координация. Учащается ритм деятельности сердца до 150-180 ударов в минуту и изменяется дыхание, кровь оттекает в сторону ног, и в них возникает ощущение тяжести и боли. Кровоснабжение сердца и мозга нарушается, в глазах стоит «темная пелена», зрительная ориентация падает, и может наступить потеря сознания. Действие подобных перегрузок вызывает деформацию и смещение внутренних органов, резкое усиление и увеличение потока чувствительных нервных импульсов от них в кору больших полушарии. Все это вместе с нарушением мозгового и сердечного кровообращения может вызвать изменение психического состояния летчика.

Продолжительные перегрузки, действующие в противоположном направлении, а именно от ног к голове, переносятся еще хуже. Они вызывают состояние, которое человек испытывает в положении головой вниз. В сосудах головы возникает застой крови, лицо отекает, в глазах стоит «красная пелена», ясность сознания нарушается.

Если летчик занимает положение, при котором сила ускорения действует в поперечном направлении (грудь — спина или спина — грудь), то перегрузки переносятся значительно легче. Это объясняется тем, что поперечные перегрузки, направленные перпендикулярно к крупным кровеносным сосудам, не вызывают резкого перемещения крови к одному концу тела и не нарушают кровоснабжения важных органов.

Под действием перегрузки все тело и его части как бы утяжеляются и движения затруднены. Нужны мышечная сила и значительная тренированность, чтобы выполнять работу в таком состоянии. Уже при 2--3-кратной перегрузке почти невозможно встать с сидения, при 4-кратной — не удается поднять ноги, при перегрузках, превышающих 6 g, не могут осуществляться целенаправленные движения рук в плечевом и локтевом суставах, а при 12 g возможны только движения кисти и пальцев.

Сложным испытанием для космонавтов является период приземления. Спуск на больших скоростях связан с воздействием на организм больших перегрузок, поэтому важнейшей мерой является своевременное погашение скорости космического корабля, чтобы пилоты могли выдержать режим спуска.

Механическое воздействие перегрузок па человека можно значительно ослабить посредством специальной тренировки сердечно-сосудистой системы и органов дыхания. Для этого необходимо развивать способность сердца и сосудов быстро изменять кровообращение, тренировать мышцы живота и ног, подготавливая их к длительным силовым напряжениям, и упражнять дыхательный аппарат в навыке грудного дыхания, когда мышцы брюшного пресса напряжены. Большое значение приобретает также повышение устойчивости организма к физическим усилиям в условиях недостатка кислорода.

Наилучшим способом приспособления организма к перегрузкам является многократное воздействие больших ускорений в полетах. При этом совершенствуются нервная регуляция кровообращения, функция дыхания, тренируются важные группы мышц. Однако летную тренировку с перегрузками практически не так часто можно применять, поэтому необходимо ее сочетать со специальной тренировкой и физической подготовкой.

При специальной тренировке пилот занимает место в кабине огромной центрифуги и подвергается стремительному вращению с постепенно увеличивающейся скоростью. Действие центробежной силы создает эффект перегрузки.

Существенное значение в специальной тренировке пилота приобретает использование таких физических упражнений, при выполнении которых резко изменяется положение тела и развиваются ускорения (например, быстрая смена вертикального положения головой вверх на вертикальное — головой вниз, быстрые вращательные движения головой и туловищем, движения вальса). При этом тренируется кровеносная система и в особенности способность сосудов энергично сокращаться и обеспечивать нужное перераспределение крови. Тренируется также и вестибулярный аппарат. Для этой цели рекомендуются такие снаряды, как вращающиеся качели, подкидывающая сетка, гигантские шаги, перекладина, кольца, брусья, а также горно-лыжный спорт и преодоление полосы препятствий. Качаясь на обычных народных качелях с уклоном до 90°, когда появляются то перегрузка (до 3 g), то невесомость, человек давно уже, не подозревая того, начал готовить себя к полету в космос. Полезно также укреплять сосудистую систему обтираниями, душем, купанием.

Возникающий при перегрузках отток крови от живота и нижних конечностей может быть в известной мере предупрежден. Это достигается посредством напряжения мышц брюшного пресса и мускулатуры ног. Внутри-брюшное давление повышается, создается дополнительное препятствие перемещению крови, и она меньше притекает к брюшной полости и больше в сторону сердца. Таким образом, умение напрягать при перегрузках мышцы живота и ног, сохраняя при этом грудное дыхание, повышает устойчивость организма к ускорениям. Необходимо укреплять и развивать силу этих мышц специальными упражнениями и учиться одновременно пользоваться грудным дыханием, так как диафрагмальное дыхание при напряжении брюшного пресса затрудняется.

Замечено, что летчики, обладающие более высокой устойчивостью к недостатку кислорода и способные, вследствие этого, более длительное время задерживать дыхание, лучше переносят перегрузки. Учитывая это, следует в системе физической подготовки летчиков-космонавтов использовать упражнения, вызывающие в организме кислородную недостаточность (бег на короткие и средние дистанции и т. п.). Целесообразность применения упражнений, развивающих скоростную выносливость для повышения устойчивости к перегрузкам, подтверждается практикой физической подготовки летчиков. Возможно, это обусловлено общностью реакций сердечно-сосудистой системы в обоих случаях.

2. Невесомость и влияние ее на организм

Пространство между миллиардами звезд, составляющих Галактику, заполнено различными видами межзвездной материи: скоплением метеорных частиц, космической пыли, атомных газов. Звезды и планеты обладают своими полями тяготения, и в космосе нет места, где бы не действовал закон Ньютона.

По закону всемирного тяготения все предметы на Земле и все тела в космическом пространстве с определенной силой испытывают взаимное притяжение. Силу, с которой тело давит на опору, называют его весом. Вес определяется взаимодействием двух факторов: притяжением Земли и центробежной силой ее вращения. Последняя зависит от расстояния от центра Земли, поэтому в разных географических широтах вес будет неодинаковым. Так как сила земного притяжения уменьшается пропорционально квадрату расстояния от центра Земли, у полюсов вес будет наибольшим, у экватора — наименьшим. Потеря веса вследствие удаления от Земли получила название «статическая невесомость».

Второй причиной, вызывающей невесомость, является действие центробежных сил при движении космического корабля вокруг Земли. Эти силы уменьшают вес тела, ибо их влияние направлено в сторону, противоположную действию земного притяжения. Потеря веса в этом случае получила название «динамическая невесомость». Реальная невесомость при орбитальных полетах слагается из этих двух видов невесомости.

Возникновение невесомости можно наблюдать и в обычных земных условиях. Если бросить камень вверх, то вначале, преодолевая силу земного притяжения, он будет лететь вверх, но скорость его движения будет становиться меньше, и, наконец, на какое-то мгновение в самой верхней точке его полета устанавливается равновесие между силой земного притяжения и силой, поднявшей камень вверх. В этот момент камень ничего не весит.

Это состояние невесомости, разумеется, очень кратковременное.

Невесомость как научная проблема давно уже интересовала писателей и ученых. Сто лет назад Жюль Верн в романе «Вокруг Луны» посвятил несколько страниц описанию состояния невесомости. В романе Г. Уэллса «Первые люди на Луне» состояние невесомости достигалось использованием для оболочки летательного снаряда специального вещества — каворита, непроницаемого для силы притяжения.

Первые научно-теоретические исследования, касающиеся условий возникновения невесомости, были проведены К.Э. Циолковским еще в 1883 г.

Полную и частичную невесомость длительностью до 50-60 секунд удалось получить в экспериментах на скоростных самолетах. Для этого траектория движения самолета должна иметь форму вертикальной параболы (Кеплера), а развиваемая центробежная сила должна уравновешивать ускорение силы тяжести.

Чтобы научиться во время полета в условиях невесомости совершать необходимые действия, будущему космонавту нужно иметь много терпения и сил. Для этого потребуется перестроить ряд безусловных и условных двигательных рефлексов, связанных с действием силы тяжести и формирующихся у человека с малых лет. Ребенок, обучаясь сидеть, ползать, ходить, по существу, учится преодолевать силу тяжести. Взаимодействие с силой земного притяжения обусловливает рефлексы положения тела, отталкивания от земли при ходьбе, беге и прыжках. Во всех случаях рефлексы противодействия силам притяжения и ощущение силы тяжести тела и его частей стали прочной основой двигательной деятельности человека. При невесомости все эти рефлекторные реакции необходимо подавить, затормозить и заменить новыми. Стремление человека при усталости или болезни прилечь объясняется тем, что он старается освободиться от действия силы тяжести.

Таким образом, состояние невесомости организма может вызвать значительную «двигательную беспомощность», выражающуюся в нарушении координации движений и функций внутренних органов, особенно на первой стадии космического полета. Резкое снижение потока чувствительных возбуждений, поступающих в центральную нервную систему и сигнализирующих о положении тела в пространстве, повлечет за собой изменение функционального состояния нервных центров.

Существенный интерес представляет период перехода от ускорений к невесомости, так как резкий контраст между этими двумя состояниями является сильным раздражителем, способным вызвать явления, напоминающие «морскую болезнь». Испытания во время параболических полетов самолета показали, что у половины летчиков переход к состоянию невесомости вызывал тошноту и головокружение.

Однако человек при невесомости может приспособиться управлять своими движениями и владеть своим телом, если он до этого тренировался в соответствующих условиях. Перестройка двигательных рефлексов человека, находящегося в невесомости, вполне возможна. Центральная нервная система, обладающая свойством высокой приспособляемости, способна при возникновении новых условий и новых раздражителей перестраивать рефлекторные реакции и в двигательных центрах коры. Все дело заключается в том, чтобы новые координации движений образовались возможно скорее и полнее. А это зависит от предшествующего двигательного опыта человека, от уровня его физической тренированности. Если движения ограничивались простыми действиями, то образование новых условных двигательных рефлексов при невесомости потребует много времени и усилий. Если же человек занимался физической культурой, владеет разнообразными формами движений и хорошо развитым мышечным чувством, то приспособление к новым условиям произойдет неизмеримо быстрее и будет совершеннее.

При занятиях спортом часто приходится овладевать новыми формами движений в необычных условиях среды (подводное плавание, прыжки на лыжах), когда действие силы тяжести изменяется, усиливается влияние реактивных сил и требуется, в интересах контроля над телом, создавать новые рефлексы. Занимаясь подводным плаванием, человек обучается движениям в условиях трехмерного пространства, находится в состоянии известной невесомости и потери опоры, когда его телу придается нулевая плавучесть. Подводное плавание может быть полезным для тренировки летчиков-космонавтов и потому, что оно создает условия, напоминающие обстановку в кабине космического корабля: безмолвие, отсутствие звуковых раздражителей. При плавании под водой могут быть применены разнообразные упражнения. Движение в мутной воде или с заклеенным стеклом полумаски создаст более полное ощущение невесомости. При исключении зрительных, звуковых и, в значительной степени, мышечных раздражений пловцу трудно будет определять, где верх и где низ. И он будет тренировать все чувства, чтобы ориентироваться в таком положении.

Очень полезны также прыжки на лыжах. Прыгая с трамплина, человек летит в воздухе десятки метров, почти параллельно земле и находится в условиях, близких к невесомости» так как силы инерции в полете в известной мере уравновешивают силы земного притяжения. Ценны и упражнения на подкидывающей сетке.

Так как в состоянии невесомости возникают, ощущения, напоминающие симптомы «морской болезни», то в систему тренировки космонавтов должны включаться приемы пассивной и активной тренировки вестибулярного аппарата для повышения его устойчивости к укачиванию. Можно использовать быстрые движения головой в различных направлениях, вальсирующие движения, обороты, упражнения на качелях и т. п. Космонавт А. Николаев рассказывает: «Мы выделывали, на первый взгляд, странные штучки: долгое время, как заведенные, крутились на качелях, и при этом наши головы тоже крутились как на шарнирах. Я дошел до того, что мог хоть сотню раз без устали «вертеть» головой. Целыми часами готов был качаться на качелях... Мне также ничего не стоило подскочить раз пятнадцать — двадцать на подкидной сетке... Специальные проверки показали, что вестибулярный аппарат наш укрепился». Земные тренировки помогли космонавтам перенести сложные условия полетов.

Для сохранения работоспособности мышечной системы в условиях самого космического полета важно научиться в состоянии невесомости делать определенные упражнения. Необходимо использовать такие усилия, которые потребуют не преодоления веса, а преодоления сопротивления: например, растягивание эспандеров, пружин, резиновых тяг, сдавление и растяжение динамометров. У кресла пилота могут быть укреплены такого рода приспособления, которые руками, ногами, корпусом, головой можно будет растягивать в разных позах и направлениях, используя для этого усилия разных мышечных групп, как сгибателей, так и разгибателей. Вначале можно использовать усилия в самосопротивлении, когда сокращению мышц-агонистов будет противопоставляться произвольное напряжение мышц-антагонистов.

Как пример деятельности в сложных условиях невесомости можно привести работу космонавтов П. И. Беляева и А. А. Леонова. 18 марта 1965 г. на корабле «Восход-2» они поднялись в космос, и А. А. Леонов вышел в открытое космическое пространство. Успешно выполнив поставленную задачу, он благополучно возвратился в кабину корабля. Самый процесс выхода из корабля и пребывание вне его, когда всякое движение должно быть очень точно координированным, потребовали смелости и большой предварительной тренировки.

3. Космическая радиация

При полетах в космос реальную опасность представляют космические лучи межпланетного пространства. Эти лучи, представляющие собой поток заряженных частиц, несущихся со скоростью света из межзвездного пространства, получили название «первичное космическое излучение». Количество частиц космического излучения за пределами земной атмосферы невелико и составляет 2 частицы на 1 см2 в секунду, поэтому создаваемая ими доза радиации невелика. Однако сравнительно безобидное первичное излучение в определенных условиях может вызвать лучевое поражение человека. Это бывает при накоплении заряженных частиц до очень высокой концентрации в зонах действия магнитного поля Земли, в которых, как в ловушках, эти частицы излучения задерживаются. Особенно сильной радиация бывает в те периоды, когда проявляется высокая активность Солнца. Поток космических частиц, вступая в зону верхних слоев атмосферы, сталкивается с молекулами воздуха и разбивает их на ионы. Частицы теряют энергию, распадаются на более мелкие образования, напоминающие рентгеновское излучение, и достигают Земли. Эти частицы называются «вторичное космическое излучение». Интенсивность их действия у поверхности Земли в 50 раз меньше.

Источником радиации является также Солнце, излучающее тепловые, световые и коротковолновые лучи. В состав последних входят ультрафиолетовые рентгеновские и корпускулярные лучи. Эти невидимые излучения Солнца способны оказывать на организм сильное воздействие.

На поверхность Земли попадает лишь незначительное количество космических и солнечных лучей, а на высоте 200 км число частиц увеличивается в 150 раз. При встрече с живыми тканями лучи вызывают в них нарушение обмена и гибель клеток. Атмосфера является мощной защитой против вредного и губительного действия различных форм космической радиации, так как она поглощает большую часть лучей.

Специальные исследования показали, что Земля округ жена не только воздушной атмосферой, но и зонами мощной радиации, составляющими особую «корону Земли», Зон радиации вокруг Земли — две: внутренняя зона, простирающаяся от высоты 500-600 км до 6 тыс. км (рис. 1), и внешняя зона на высоте 15-60 тыс. км.

Рис.1

Обе зоны радиации возникли потому, что магнитной поле Земли, подобно ловушке, захватывает заряженные частицы и накапливает их.

В связи с расположением зон радиации запуск космического корабля, как предполагают, выгоднее делать либо по орбитальной траектории на высоте, не превышающей 350-400 км, либо в сторону полюсов Земли, особенно Северного, где расположены области, свободные от мощной космической радиации и тем относительно более безопасные для космического полета.

Полеты советских летчиков-космонавтов в радиационном отношении протекали в безопасных условиях, Высота апогея их полетов не превышала 300 км, то есть была ниже зоны опасного излучения. Высота же перигея не спускалась ниже 150 км, и корабль не входил в зону торможения земной атмосферой.

Чувствительность человека к действию излучений зависит от состояния здоровья, возраста, уровня физической тренированности, режима и характера питания и устойчивости к действию температурных факторов.

Весьма существенным средством, усиливающим сопротивляемость организма радиации, являются рациональный режим жизни человека и, особенно, правильная система его физической подготовки. Это подтвердили наблюдения японских врачей над жителями Хиросимы и Нагасаки, пострадавшими от атомной бомбы.

4. Условия пребывания в кабине корабля

В межпланетном пространстве вокруг Солнца обращается множество каменных и железных частиц разменами от пылинок до крупных глыб весом в тысячи тонн. Поэтому можно говорить о метеорной опасности при космических полетах. Каждые сутки Земля принимает около 5000 тонн метеорной материи, в большинстве состоящей из мельчайших частиц вещества. Более крупные частицы несутся с огромной скоростью, достигающей 30-40 км в сек. Эти частицы обладают огромной кинетической энергией и при размере в 1 см3 могут пробить алюминиевую плиту толщиной в 11 см или выбить из корпуса корабля до 5 кг металла. При столкновении энергия движения частиц мгновенно расходуется на разрушение связей твердого тела и превращения его в сжатый газ, вследствие чего может быть взрыв. Однако плотность метеорного вещества в космическом пространстве незначительна, и даже мелкие частицы находятся друг от друга на расстоянии 50-100 км.

При встрече с метеорным телом возникает реальная опасность нарушения герметичности кабины корабля, что вызовет резкое падение барометрического давления и угрозу кислородного голодания, высотной болезни и других тяжелых для организма пилота последствий.

Внезапное падение давления в кабине, получившее название «взрывная декомпрессия», прежде всего может привести к тому, что воздух, заполняющий полости тела и, главным образом, легкие, внезапно расширится, так как снаружи не будет никакого противодавления. Это может повести к разрыву ткани легкого.

Внезапное падение атмосферного давления в кабине до 47 мм рт. ст. (что соответствует высоте 19 км) может быть причиной «вскипания» («эбуллизма») жидкостей тела. На высоте, превышающей 18-19 км, температура кипения и парообразования снижается до 37° С, вследствие чего кровь и другие жидкости могут «кипеть». В тканях и полостях тела, особенно в легких, образуется большое количество паров воды, объем тела быстро увеличивается, и неизбежно наступает смерть.

Большой интерес представляет вопрос о температурных условиях в космическом пространстве. До высоты 11 км температура атмосферы понижается до — 60°, а далее начинает повышаться. На высоте 40-50 км от Земли, как показали исследования, находится слой озона, который сильно поглощает солнечную энергию, и температура атмосферы в этом районе высокая. Но на высоте 80 км температура вновь падает до -100°. Начиная с 200-300 км от Земли идет слой, богатый кислородом, который также активно поглощает солнечное тепло, а уже на высоте 370 км температура доходит до 1500° выше нуля. По мере отдаления от Земли на несколько сот километров температура продолжает подниматься до тысяч градусов.

В кабине космического корабля для нормальной жизнедеятельности человека необходимо поддерживать барометрическое давление, близкое к нормальному или несколько ниже его (350-400 мм), содержание кислорода в 20-30% и углекислоты не выше 1%, температуру воздуха в пределах 15-25° С с относительной влажностью 30-70%. Воздух должен регулярно очищаться от примесей, выделяющихся при работе механизмов, а также человеком. Важнейшей задачей является добавление к воздуху кабины кислорода, поглощаемого человеком, и удаление из него углекислоты, причем содержание кислорода не должно падать ниже 18%. Для обеспечения этих условий применяется особая система кондиционирования воздуха.

На развитие приспособления организма к недостатку кислорода оказывает положительное влияние мышечная тренировка. Это, по-видимому, обусловлено тем, что при мышечной работе значительной интенсивности возникает естественное состояние некоторого недостатка кислорода. Можно, следовательно, говорить о своего рода физиологической гипокеемии,¹ понимая под этим возникающий в организме при напряженной работе дефицит кислорода. Необходимость систематически преодолевать состояние недостатка кислорода при физической тренировке способствует развитию в организме повышенной устойчивости к гипокеемии любого происхождения, в том числе и при снижении давления кислорода в окружающей среде.

1 Гипокеемия — недостаточное содержание кислорода в крови.

III. О ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ УЧАСТНИКОВ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ

Для успешного выполнения полетов в космическое пространство пилот, подобно спортсмену-многоборцу, должен развивать у себя и выносливость к длительным напряжениям, и умение быстро мобилизовать свои силы. Он должен обладать высокой скоростью реакции, эмоциональной, устойчивостью и гармонически сочетать в себе способности спринтера и стайера. Все эти качества достигаются путем систематических занятий такими видами спорта и использования таких средств специальной тренировки, которые укрепляют сердечно-сосудистую систему и функции дыхания, совершенствуют выносливость, ловкость и соразмеренность движений. В процессе физической тренировки важно развивать также способность организма длительное время довольствоваться самыми малыми ресурсами кислорода, пищи и воды, сопротивляться холоду и действию радиации. Все эти качества хорошо воспитываются посредством занятий велосипедным спортом, лыжами, бегом на средине дистанции, гимнастикой, акробатикой, спортивными играми и альпинизмом. Последний особенно важен, так как развивает устойчивость к недостатку кислорода и холоду, формирует физическую выносливость и твердую волю, трезвую оценку обстановки и способность переносить лишения.

Физическая подготовка должна содействовать тому, чтобы космонавт был способен переносить значительные перегрузки при старте корабля, изменениях траекторий полета и при торможении перед посадкой, а также тому, чтобы он мог сохранять или восстанавливать координацию произвольных движений как при ускорениях, так и при невесомости.

Во время космического полета, когда возникает состояние невесомости, пилоты мало двигаются и мало расходуют энергии. Создаются условия, когда в нейтральной нервной системе легко будут развиваться процессы торможения. Чтобы поддерживать деятельное состояние больших полушарий головного мозга и двигательного аппарата, столь необходимое для оживления обмена веществ и функции кровообращения, для повышения тонуса нервной системы и сохранения работоспособности, очень важно будет производить различные физические усилия.

Для подготовки космонавтов принята определенная система физической тренировки. Она складывается из занятий общей физической подготовки и специальной тренировки. Первая обеспечивает деятельность основных физиологических систем организма — органов кровообращения и дыхания, органов движения, вестибулярной функции. Она является основой специальной тренировки.

Специальная физическая тренировка осуществляется с учетом индивидуальных особенностей физического развития и типа нервной системы каждого космонавта. Специальная тренировка имеет задачей: 1) повысить устойчивость организма к действию ускорений; 2) тренировать вестибулярный аппарат, чтобы выработать устойчивость к невесомости, способность ориентироваться в пространстве и умение владеть своим телом в необычных положениях; 3) усовершенствовать скорость реакции и координацию движений различных групп мышц для обеспечения конкретной двигательной деятельности на корабле; 4) развить необходимую силу, скорость, ловкость и способность длительное время переносить напряжения; 5) воспитать морально-волевые качества.

Разносторонняя общая физическая подготовка и специальная тренировка пилотов обеспечиваются разными средствами и различными методическими приемами. Используются гимнастические упражнения, игры, плавание и прыжки в воду, лыжи, ряд легкоатлетических средств и упражнения на специальных снарядах — подкидывающей сетке, вращающихся качелях, гимнастическом колесе и других аппаратах. Из методических приемов применяются комплексные занятия, в которые включаются, например, гимнастика и спортивные игры, легкая атлетика и спортивные игры и т. п. В каждый урок физической подготовки, таким образом, входят дополнительные упражнения для разносторонней тренировки организма.

При непосредственной подготовке к предстоящему космическому полету начинаются тренировка на центрифуге в скафандре при значительных перегрузках, длительное и всестороннее испытание в макете космического корабля. Наши космонавты тренировались на гигантской центрифуге, подолгу вращаясь с большой скоростью, сотрясались на вибростендах, испытывая толчки такой силы и частоты, какие не случаются при полетах на самолетах. В тренировках был использован также ротор. Кабина ротора вращается сначала в одной плоскости, затем в двух и, наконец, в трех плоскостях, отчего у человека возникают затруднения в представлениях о пространственном положении тела и в то же время он должен следить за показаниями приборов, определять свое положение, отвечать на задаваемые вопросы.

Космонавты длительное время привыкали к герметической кабине, к рабочему креслу, учились принимать «космическую пищу» и приспосабливались к пользованию скафандром, являющимся второй герметической «кабиной». Скафандр ограничивает движения человека, и нужна определенная тренировка, чтобы перемещаться и работать в нем. Как показал опыт наших космонавтов, в скафандре оказалось возможным даже приземление с парашютом.

В системе общей физической и специальной подготовки космонавта большое внимание должно быть уделено парашютным прыжкам. Учитывая важность и сложность этого дела, нашим первым космонавтам пришлось серьезно изучить прыжки с парашютом в различных условиях, так как возвращение на Землю после космического рейса часто должно производиться с помощью парашюта.

Одной из важных задач физической подготовки космонавтов является тренировка основных качеств их высшей нервной деятельности — силы, равновесия и подвижности,¹ а также функции органов чувств.

1 Качественные особенности высшей нервной деятельности оцениваются по силе процессов возбуждения и торможения, протекающих в полушариях головного мозга, по уравновешенности этих процессов п по их подвижности, то есть скорости смены одного другим.

Исследования показали, что занятия спортом повышают скорость зрительных восприятий в 1,5-2 раза, увеличивают быстроту двигательной реакции на 25-30%, повышают скорость адаптации (приспособления) зрения, совершенствуют функции вестибулярного аппарата и способствуют более быстрой автоматизации ответных реакций человека при работе с различными механизмами.

В настоящее время выдвигается задача научного обоснования системы подготовки к полетам в космическое пространство целых экипажей. В этой системе вопросам разработки методов физической и волевой подготовки космонавтов принадлежит очень важная роль.

IV. УСЛОВИЯ ПОЛЕТОВ И ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПЕРВЫХ ЛЕТЧИКОВ-КОСМОНАВТОВ

Подбор космонавтов производится весьма тщательно, причем от кандидатов, помимо специальных знаний, требуются хорошая общая физическая подготовка, умение быстро ориентироваться в сложных условиях, способность точно реагировать на непредвиденные воздействия, выносливость. Существенное значение приобретают такие свойства темперамента и характера, как жизнерадостность, психическая устойчивость и бодрость.

Условия полета Ю. Гагарина, по его словам, оказались даже несколько легче, чем условия, в которых ему приходилось тренироваться. В полете он не ощущал чрезмерных перегрузок и все время сохранял ясное сознание. Состояние невесомости переносил вполне удовлетворительно, и в течение всего рейса работоспособность и координация движений были хорошими.

Ю. Гагарин рассказывает о своем полете: «...Я услышал свист и всё нарастающий гул, почувствовал, как гигантский корабль задрожал всем своим корпусом и медленно, очень медленно оторвался от стартового устройства. Гул был не сильнее того, который слышишь в кабине реактивного самолета... Начали расти перегрузки. Я почувствовал, как какая-то непреоборимая сила вдавливает меня в кресло.., было трудно пошевелить рукой и ногой. Я знал, что состояние это продлится недолго, пока корабль, набирая скорость, выйдет па орбиту. Перегрузки всё возрастали.., но организм постепенно привыкал к ним, и я даже подумал, что на центрифуге приходилось переносить и не такое. Вибрация тоже во время тренировок донимала значительно больше. Словом, не так страшен черт, как его малюют».

Г. Титов так описывает последний, особенно трудный этап пути: «…"Восток-2" вошел в плотные слои атмосферы. Его теплозащитная оболочка быстро накалялась, вызывая яркое свечение воздуха, обтекающего корабль...— Невесомость полностью исчезла. Возрастающие перегрузки с огромной силой вжимали меня в кресло. Ощущение было такое, будто какая-то тяжесть расплющивает тело. «Скорей бы отпустило», — подумал я. И действительно, навалившаяся на меня сила постепенно стала слабеть. Становилось все легче и легче».

Физическая тренировка Ю. Гагарина состояла из ежедневных утренних упражнений продолжительностью 30-40 минут. Они имели задачей вовлечь в работу все группы мышц и, по мнению Ю. Гагарина, представляют собой очень важное звено в системе его физической подготовки. Кроме того, он выполнял в неделю несколько специальных тренировок по некоторым видам спорта. Основная цель всех тренировочных занятий — «повысить запас физической прочности».

Г. Титов начал заниматься физической тренировкой еще в школьные годы. Он любил играть в баскетбол, кататься на велосипеде, на котором иногда в жаркую погоду проезжал до 100 км. В 1953 году на районных состязаниях по велоспорту юноша Титов занял первое место, а в период с 6 по 10 класс был бессменным нападающим в футбольной команде. С 7 класса Г. Титов начал заниматься гимнастикой, по которой впоследствии получил 2 разряд. Будучи уже летчиком, в воинской части тренировался по акробатике и выступал в групповых акробатических упражнениях «стоечником», выполняя элементы 2 и 1 разрядов. Имея подготовку по гимнастике и акробатике, Г. Титов быстро овладел парашютным спортом, совершил несколько десятков прыжков и получил звание инструктора парашютного дела.

При подготовке к космическому полету Г. Титов тренировался по обширной программе. По утрам была длительная физзарядка, начинавшаяся с бега, затем шли гимнастические и другие упражнения. Специальные занятия включали тренировку на батуте (рис.2), а также прыжки в воду с вышки и с лыжного трамплина. Для развития выносливости продолжались занятия велосипедом и спортивными играми, а для привыкания к невесомости — подъемы на особом самолете. Первые ощущения, связанные с состоянием невесомости, показались пилоту даже приятными. В этих условиях он упражнялся в таких действиях, как снимание и надевание ботинок, носков и т. п.

Рис.2

А. Николаев начал заниматься физической культурой еще в юношеские годы. Он играл в футбол, бегал, плавал, много времени уделял лыжам, постепенно тренируя выносливость, и в 15-16-летнем возрасте принимал участие в лыжных соревнованиях. Получив в 18 лет специальность лесотехника, А. Николаев часто занимался и физическим трудом, продолжая укреплять силу и выносливость. В Армии будущий космонавт систематически участвовал в соревнованиях по легкой атлетике, лыжам и гимнастике.

Во время подготовки к космическим полетам А. Николаев много внимания уделял физической тренировке и упражнениям на специальной аппаратуре, повышающей устойчивость вестибулярного аппарата и сопротивляемость организма перегрузкам (прыжки в воду, гимнастика). А. Николаев часами тренировался на специальных качелях, обхватив руками металлические тяги и закрыв глаза. Он добивался способности легко ориентироваться в пространстве и сохранять равновесие и точную координацию движений в различных, самых сложных условиях.

Во время полета А. Николаев и П. Попович занимались физическими упражнениями, чтобы улучшить кровообращение, повысить возбудимость коры больших полушарий и поддерживать тонус мышц. Перед приземлением эти занятия были усиленными, чтобы подготовить организм к предстоящим перегрузкам.

П. Попович также приобщился к физической культуре еще в школьные годы. Он занимался лыжами, коньками, бегом. Позднее заинтересовался штангой, боксом, прыжками на лыжах с трамплина, футболом. На военной службе стал заниматься гимнастикой и усиленно тренировался на лыжах и со штангой.

В период подготовки к космическому рейсу П. Попович много тренировался на специальных снарядах и, подобно А. Николаеву, главное внимание уделял повышению устойчивости вестибулярного аппарата. Для этого он использовал упражнения на качелях, роторе, подкидывающей сетке, гимнастическом колесе, а в целях повышения устойчивости к действию ускорений тренировался в упражнениях, развивающих скоростную выносливость."

Выполняя упражнения во время полета в условиях невесомости, П. Попович отмечал, что он чувствовал прилив силы и бодрости. Все космонавты считают, что для полетов в космос необходима разносторонняя физическая подготовка.

«Что требуется от космонавта, — говорит Ю. Гагарин. — Помимо силы воли, стойкости, ему нужны величайшая выносливость, закалка, "запас физической прочности"... Эти качества рождаются натренированностью. Причем нужны не увлечения "рекордами", а разносторонние спортивные занятия... И еще, один совет: будьте внимательны к режиму труда, отдыха, питания. Не расстраивайтесь по пустякам».

Полеты в космическое пространство выдвигают перед теорией и практикой физической подготовки важную задачу. Необходимо, учитывая особые условия таких полетов, продолжать разработку научно обоснованной системы физической тренировки космонавтов.

Обучить человека рационально пользоваться средствами физической культуры для самовоспитания и совершенствования темперамента и черт характера — важнейшая задача системы физической подготовки космонавтов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Огромные успехи в развитии науки и использовании ее данных на благо человека предвидели многие выдающиеся отечественные ученые. «Пусть ум, -— писал И.П. Павлов, — празднует победу за победой над окружающей природой, пусть он завоевывает для человеческой жизни и деятельности не только всю твердую поверхность Земли, но и водные пучины ее, как и окружающее земной шар воздушное пространство».

Выход человека в космос, впервые осуществленный в нашей стране, является результатом грандиозной работы советских ученых и специалистов, большого коллектива людей, воодушевленных единой целью.

Несмотря на совершенную работу сложных автоматических устройств космических кораблей, человек на •борту корабля продолжает играть важнейшую роль. От его поведения и творческих возможностей зависят действительные успехи полетов в космос. Поэтому важно, чтобы смелые люди, желающие вести космические корабли, обладали не только необходимыми знаниями, но и морально-волевыми и физическими качествами.

Еще 50 лет назад И. П. Павлов отмечал, какую огромную роль в жизни человека играет «рефлекс цели». При полете в космическое пространство главное значение для пилота имеют устойчивость поставленной цели и сила эмоционального подъема, дающие нужный запас энергии.

Американский летчик полковник Тиббет 6 августа 1945 г. взлетел па бомбардировщике «Б-29» с аэродрома на острове Тинпан. Па борту самолета было чудо науки — атомная бомба («крошка»). В 9 час. 15 мин. утра «крошка» была сброшена над японским городом Хиросимой. В результате взрыва бомбы погибло и пострадало 119 тысяч человек,

Спустя 16 лет, в тот же день 6 августа 1961 г., советский летчик майор Г. С. Титов поднялся с космодрома на корабле-спутнике «Восток-2» и совершил свой выдающийся космический рейс, облетев земной шар 17 с лишним раз. Ничем не оправданный жестокий «эксперимент» американской военщины, применившей выдающееся достижение науки для уничтожения тысяч мирных жителей, вызвал гнев миллионов людей всего мира. Героический подвиг советского летчика вызвал всеобщее восхищение человечества.

Наши космонавты, воодушевленные высокой целью, преодолели все трудности космических полетов и с честью выполнили поставленные перед ними необычайно сложные задачи.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Физическая культура, спорт и закаливание имеют большое значение для здоровья, укрепления физических и душевных сил и формирования характера молодежи. Занятия физическими упражнениями развивают мышечную силу, скорость движений и реакций, ловкость и различные виды выносливости; хорошую осанку, отличную фигуру и умение владеть своим телом; способствуют высокой работоспособности, развивают выносливость ко многим неблагоприятным воздействиям окружающей среды и внутренним состояниям. Это последнее свойство приобретает огромное значение, так как физически тренированный человек оказывается более устойчивым к холоду, недостатку кислорода и облучению опасно действующей радиацией. Занятия физической культурой включают как общую физическую подготовку, так и специальную тренировку.

Под общей физической подготовкой понимается использование физических упражнений для развития основных двигательных качеств -— мышечной силы, скорости движений, ловкости и выносливости, а также для развития хорошей осанки, умения владеть своим телом и прилития интереса к занятиям физической культурой. Задачей общей физической подготовки является и повышение устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

Специальная физическая тренировка способствует формированию навыков в разных видах спорта и специальных качеств и свойств организма, важных для выполнения какой-либо особой задачи, как например, деятельности летчика, космонавта, подводного пловца, парашютиста и т. п. Применительно же к задачам космических полетов и подготовки к ним специальная физическая тренировка имеет целью повысить выносливость организма к особым условиям, которые могут встретиться при выполнении сложных задач и необычных требований космических рейсов, например: к действию ускорений, к укачиванию, к работе в условиях недостатка кислорода и т. п.

Средствами общей физической подготовки являются упражнения, способствующие развитию силы, скорости движений, ловкости и выносливости. К ним относятся поднятие тяжестей, скоростной бег, гимнастические и легкоатлетические упражнения, бег на большие дистанции, ходьба на лыжах и т. п. Средствами общей физической подготовки, помимо физических упражнений, являются также различные виды закаливания. Они способствуют развитию устойчивости организма к действию неблагоприятных внешних влияний.

В занятия по специальной физической подготовке космонавтов включаются упражнения, которые по характеру своего влияния близки к раздражителям, действующим на организм летчика в полете. К ним относятся упражнения на специальных снарядах, особо подобранные упражнения, при выполнении которых происходят вращения, быстрые изменения положения тела в пространстве, действие ускорений. С помощью физических упражнений можно дозировать нагрузку на определенные мышцы, деятельность которых нужно укрепить, на органы кровообращения, па вестибулярный аппарат.

Ниже приводятся примерные упражнений для специальной тренировки некоторых качеств и свойств организма, важных для космических полетов. Упражнения могут включаться в утреннюю зарядку или выполняться самостоятельно в порядке индивидуальных занятий в любое время.

Из этих упражнений, прибавляя к ним общеразвивающие, можно составить конкретные комплексы, которыми и пользоваться в утренней зарядке или во время специальных уроков физической культуры (см. примерные комплексы № 1 и 2).

1. Упражнения для повышения устойчивости к перегрузкам

А. УКРЕПЛЕНИЕ МЫШЦ БРЮШНОГО ПРЕССА

№№ п/п	Исходное положение	Выполнение	Число повторений	Методические указания
1	Сидя с опорой руками сзади, ноги приподняты на 45°	Попеременные частые движения ногами вверх и вниз	20-30	Темп быстрый
2	Сидя на стуле зацепиться носками за шкаф или стол	На счет „раз" — наклониться назад до горизонтального положения тела, руки вверх. На счет „два" — принять исходное положение	8-10	Темп медленный
3	Лежа на спине, руки вверх	Резким движением, сгибаясь в пояснице и тазобедренных суставах, принять положение сидя. Ноги приподняты на 45°, руками коснуться носков	10-12	Темп быстрый
4	Лежа на спине, руки в стороны	На счет „раз-два" — поднять прямую правую ногу, отвести ее влево и коснуться носком ладони левой руки, правую руку от пола не отрывать. На счет „три-четыре" — принять исходное положение. То же выполнить левой ногой	6-8	Темп медленный
5	Лежа на спине, руки вдоль тела	Быстро поднять ноги и, продолжая движение, коснуться ими пола за головой	6-8	Темп средний
6	Сидя верхом на стуле, лицом к спинке; взяться руками сбоку за сиденье	Поднять и перенести правую ногу над спинкой стула и вернуть назад: То же выполнить левой ногой	6-8	Темп медленный
7	Упор на спинках двух стульев	На счет „раз" — поднять ноги до положения угла, на счет „два" — опустить	6-8	Темп медленный
8	Стоя на коленях, руки опущены вниз.	Подняв руки, делать круговые движения туловищем (на четыре счета) в одну сторону, в другую сторону	6-8	Темп медленный
9	Стоя на правом колене, левая нога впереди	На счет „раз" — наклон вперед, руки касаются носка; на счет „два" — наклон назад, руки вверх; на счет „три" — принять исходное положение. То же проделать на другом колене	6-8	Темп медленный
10	Основная стойка, руки впереди на ширине плеч, в руках палка	На счет „раз" — согнуть правую ногу и продеть ее между руками; на счет „два" — продеть ногу обратным движением. То же проделать левой ногой	10-12	Темп средний

Б. УКРЕПЛЕНИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

№№ п/п	Исходное положение	Выполнение	Число повторений	Методические указания
1	Основная стойка	Переход в стойку на голове 8 — 10 сек.	4-6	В стойку на голове переходить медленно. Вначале держать 3 — 4 сек., позднее прибавлять время до 10 сек.
2	Основная стойка	На счет „раз" — согнуть туловище вперед, руками прикоснуться к носкам ног. На счет „два" — возвратиться в исходное положение.	8-10	Темп медленный. В стойке — вдох, при сгибании — выдох.
3	Стойка на лопатках. Руками поддерживать таз	Ногами выполнять круговые движения („велосипед") в течение 10 — 15 сек.	4-6	Движения в начале в медленном темпе, позднее темп быстрее
4	Лечь лицом вниз расслабленно поперек скамьи или на стул; руки и ноги касаются пола	На счет „раз" энергично прогнуться, отрывая руки и ноги от пола; на счет „два" — вернуться в исходное положение	8-10	Темп медленный, позднее средний
5	Стойка на полу на коленях	На счет „раз" — резко присесть назад и наклонить туловище вперед, руки вдоль ног. На счет „два" — возвратиться в исходное положение.	8-10	Темп быстрый. В стойке — вдох, при сгибании — выдох

2. Упражнения для повышения устойчивости к укачиванию (тренировка вестибулярного аппарата)

Вестибулярный аппарат является органом равновесия и определения положения тела в пространстве. Он состоит из двух частей: отолитового прибора и трех полукружных каналов. Последние расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях — горизонтальной, фронтальной и сагиттальной. Отолитовый прибор раздражается при действии прямолинейных ускорений (вперед — назад, вправо — влево, вверх — вниз). Полукружные каналы раздражаются при действии угловых ускорений (повороты, вращения, наклоны).

Упражнения для тренировки органа равновесия проводятся на специальных снарядах: вращающихся качелях (лопинг) (рис. 3), подкидывающей сетке (батуд), гимнастическом колесе (ренское колесо) (рис. 4). Используются также гимнастические снаряды: перекладина, брусья, кольца.

Упражнения на подкидывающей сетке, качелях и гимнастическом колесе содействуют развитию высокой способности человека владеть своим телом и ориентироваться в пространстве. Эти упражнения являются сильным раздражителем для обоих отделов вестибулярного аппарата и содействуют повышению его устойчивости. Упражнения па снарядах также способствуют тренировке механизмов регуляции кровообращения и развивают смелость, решительность и уверенность в своих действиях.

Однако упражнения на снарядах требуют спортивного опыта и специальных условий. Поэтому наиболее простой и доступной является тренировка вестибулярного аппарата с помощью несложных вольных упражнений.

Для тренировки органов равновесия подбираются упражнения, связанные с действием как угловых ускорений (вращения, повороты, кувырки, перевороты, резкие наклоны головы и туловища), так и прямолинейных (прыжки, приседания). Физиологическая нагрузка при выполнении этих упражнений должна увеличиваться постепенно.

Рис.3 Вначале движения выполняются медленно, затем темп ускоряется и количество повторений увеличивается. Специальные упражнения для вестибулярного аппарата следует. чередовать с упражнениями общеразвивающего характера (общая физическая подготовка) и включать их в урок в количестве не более 4-5. Малоамоциональные упражнения (не вызывающие оживления), к которым относятся действия для развития мышц брюшного пресса, для тренировки вестибулярного аппарата, должны совмещаться с упражнениями более живыми и интересными: на специальных снарядах, подвижные игры. Высокая эмоциональность занятий достигается путем проведения некоторой части упражнений игровым или соревновательным методом. Для повышения устойчивости к укачиванию и укрепления функции вестибулярного анализатора применяются следующие упражнения.

1. Для воздействия на отолиты: а) приседания в разном темпе (лучше держаться руками за опору, чтобы сохранять равновесие, меньше уставать и выполнить больше упражнений; б) подскоки в разном темпе (также держась за опору).

2. Для воздействия на полукружные каналы: а) на горизонтальные — вращения вокруг вертикальной оси в положении стоя в обе стороны, вальсирующие движения в обе стороны, повороты головы и туловища налево и направо; б) на фронтальные — вращения в положении наклона вперед, наклоны головы и туловища вправо и влево;

в) на сагиттальные — вращения в положении наклона головы на право и налево (в обе стороны), наклоны туловища вперед и назад;

г) для всех каналов одновременно — кружение головой слева направо и справа налево.

Упражнения выполняются в возрастающем темпе, вначале медленно, позднее быстрее.

Рис.4

3. Для воздействия на все органы вестибулярного аппарата одновременно: а) обороты на низкой перекладине верхом, завесой, кувырки и кульбиты, качи и качания; б) упражнения на специальных снарядах — качелях, подкидывающей сетке, гимнастическом колесе.

Многие из перечисленных упражнений для усиленной тренировки вестибулярного аппарата выполнять с закрытыми глазами.

Ряд упражнений, связанных с изменением положения головы или всего тела в пространстве, можно выполнять на различных гимнастических снарядах (кольцах, перекладине, брусьях, подкидной сетке, качелях и гимнастическом колесе)

КОМПЛЕКС № 1

№№ п/п	Исходное положение	Выполнение	Число повторений	Методическиеуказания
1	Ноги на ширине плеч, руки вниз	Руки вперед и вверх — вдох; опустить вниз — выдох	5-6	Темп медленный
2	Ноги на ширине плеч, руки на поясе	Повороты головы направо и налево	8 — 10	Темп быстрый
3	Ноги вместе, руки на поясе	Поднять прямую ногу вперед, согнуть ее в колене, выпрямить и, сохраняя равновесие, опустить, то же другой ногой	8-10	Темп медленный
4	То же	Наклоны головы к правому плечу, к левому плечу	8 — 10	Темп быстрый
5	Ноги вместе, руки вниз	Поднять руки вверх, посмотреть вверх; одновременно нога отводится на носок — вдох	8 — 10	Темп медленный
6	Ноги на ширине плеч, руки на поясе	Наклоны головы вперед и назад	8 — 10	Темп быстрый
7	Ноги на ширине плеч, руки вниз	Наклоны туловища в стороны, руки идут вниз («насос»)	8-10	Темп медленный
8	Пятки вместе, носки врозь, руки вниз	Быстро присесть, руки вперед, поднимаясь вернуться в исходное положение	8 — 10	Темп быстрый
9	Ноги на ширине плеч, руки на поясе	Отвести руки в стороны до отказа и наклониться быстро корпусом вперед	8-10	Темп быстрый
10	Руки на поясе	Ходьба с резким и низким приседанием в течение 1 — 1,5 мин.		Темп средний
11	Ноги вместе, руки на поясе	Подскоки на носках в разном темпе	10 — 15	Темп средний и быстрый
12	Ноги на ширине плеч,руки на поясе	Руки в стороны — глубокий вдох. Вернуться в исходное положение	8 — 10	Темп медленный
13	Ноги вместе, руки вниз	Свободная ходьба в течение 1 — 2 мин.		Темп средний

КОМПЛЕКС № 2

№№ п/п	Исходное положение	Выполнение	Число повторений	Методическиеуказания
1		Ходьба на месте в течение 1 мин. Легкий бег на месте 1 мин. Снова ходьба на месте с поворотами на 360° то в одну, то в другую сторону в течение 2 мин.		Темп средний
2	Ноги на ширине плеч, руки назад, пальцы скрещены	На счет «раз» — поднимание на носки, голова и плечи отводятся назад, потягивание — вдох; на счет «два» — принять исходное положение — выдох	6-8	Темп медленный
3	Ноги на ширине плеч, руки в стороны	Сгибание рук в локтях, на счет «раз» — выпад вправо, правая рука в сторону, голова вправо; на счет «два» — принять исходное положение. Повторить в другую сторону	6-8	Темп средний
4	Ноги врозь, руки вниз	На счет «раз» — поднять обе руки вместе; на счет «два» — сделать как бы удар топором	6 — 8	Темп средний
5		Бег на месте с наклоном головы вперед (8 шагов); назад (8 шагов) ; руки в стороны	2 — 3	Темп средний
6	Ноги на ширине плеч, руки перед грудью	На счет «раз» — подняться на носки, руки в стороны, потянуться, голову влево — вдох. На счет «два» — вернуться в исходное положение. То же в другую сторону	6 — 8	Темп медленный
7	Ноги на ширине плеч, руки на поясе	На счет «раз» — глубокое резкое приседание, поворот головы вправо; на «два» — вернуться в исходное положение. То же в другую сторону	6 — 8	Темп быстрый
8		Поскоки на одной ноге с поворотами на 360°. То же на другой ноге и с поворотом в другую сторону	3-4	Темп средний
9	Ноги на ширине плеч, руки на поясе	Сгибание и разгибание туловища вперед — назад, вправо — влево	4-6	Темп медленный
10	То же	Ходьба с поворотами с переходом в медленную и затем в очень медленную с глубокими вдохами и выдохами. Длительность 2 — 3 мин.		Темп медленный

При систематическом закаливании увеличиваются защитные силы организма по отношению к холоду и человек становится невосприимчивым к простудным заболеваниям. Примером тому могут служить зимние купальщики («моржи»), которые и в морозную погоду плавают в ледяной воде. Однако подобные купания как средство повышения выносливости к холоду должны применяться с осторожностью и только совершенно здоровыми людьми. Эта процедура вызывает значительное напряжение нервной системы и может продолжаться не более 1-2 минут, да и то после специальной длительной тренировки в соответствующих условиях.

Хорошим способом повышения устойчивости к холоду являются: закаливание на утренней зарядке (упражнения на свежем воздухе), обтирание тела, обмывание ног холодной водой и занятие лыжным спортом.

Общие данные о полетах советских космонавтов

Дата полета	Фамилии космонавтов	Длительность полета	Число витков	Примечание
12/1V-1961	ГАГАРИН Ю.А.	1 час 45 мин.	1	Первый полет человека в космос
6/VIII-1961	ТИТОВ Г.С.	25 часов	17	—
11/VIII-1962 12/VUI-1962	НИКОЛАЕВ А.Г. ПОПОВИЧ П.Р.	4 суток 3 суток	64 48	Первый групповой полет
14/VI-1963 16/VI-1963	БЫКОВСКИЙ В.Ф ТЕРЕШКОВА В.В.	5 суток 3 суток	81 47	Первый полет женщины в космос
12/ Х-1964	КОМАРОВ В.М. ФЕОКТИСТОВ К.П. ЕГОРОВ Б. Б.	24 часа 17 мин.	16	Первый полет трехместного космического корабля
18/111-1965	БЕЛЯЕВ П.И. ЛЕОНОВ А. А.	26 часов	17	Первый случай* выхода человека из кабины корабля в космическое пространство

* — интересная формулировка. — im.