（宿东 摄）
2022年6月5日10时44分，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，陈冬、刘洋、蔡旭哲3名中国航天员乘坐神舟十四号载人飞船飞赴中国空间站，中国空间站建造阶段首次载人发射任务取得圆满成功。在为期6个月的太空生活中，他们将见证中国空间站全面建成。后续，神舟十四号载人飞船将对接于天和核心舱径向端口。
从神舟五号到神舟十四号，长征二号F运载火箭已经完成9次载人发射，成功将14名航天员送入太空。不仅成绩出色，长征二号F运载火箭还颇受好评航天员聂海胜回忆他的飞天经历时曾说：“我们乘坐的火箭、飞船都非常舒适，几乎感觉不到振动。”
转运中的长征二号F火箭
长征二号F运载火箭不是“生来如此”。在它第一次执行载人飞行任务的时候，还一度使航天员非常痛苦……
2003年10月15日，航天员杨利伟乘坐的神舟五号飞船，由长征二号F运载火箭发射升空。一开始，火箭飞行得很平稳，作为首个飞向太空的中国人，杨利伟当时甚至觉得坐火箭比平时乘坐电梯还要安稳一些。由于受过充足的训练，在首次感受到过载带来的压力和负荷时，杨利伟感到驾轻就熟，对顺利完成这次飞行任务信心十足。
搭载着神舟五号飞船的
长征二号F运载火箭发射升空
然而，当火箭上升到距离地面三四十千米的高度时，火箭和飞船开始剧烈抖动，杨利伟感到一阵难以忍受的痛苦袭来。他曾在《天地九重》一书中回忆道：“痛苦的感觉越来越强烈，五脏六腑似乎都要碎了。我几乎无法承受，觉得自己快不行了。”26秒后，难受的感觉逐渐减轻直至消失，杨利伟描述当时的感觉“如释千钧重负，如同一次重生”。之后，他按照预定计划顺利完成飞行任务，安全返航。
航天员杨利伟在神舟五号飞船中
任务完成后，结合杨利伟的描述和数据分析，科研人员发现长征二号F运载火箭在发射过程中出现过短暂的共振现象，就是它导致了杨利伟遭受痛苦经历。那么，什么是共振？为什么它会让杨利伟感到痛苦呢？
共振
共振是物理学的专业术语，简单来讲，指的是两个振动频率相同的物体，其中一个发生振动时，另一个也会被引起振动，这一现象在声学中也叫共鸣。
在我们的日常生活中，共振现象十分普遍，例如，我们说话时喉咙振动与空气共振，形成了能够听到的音节；在雪山上大喊与积雪共振，引起雪崩等等。
声音的共振会引发雪崩
火箭飞行中，长征二号F火箭的箭体结构产生了与人体内脏器官的振动频率接近的振动，发生共振，引起了杨利伟体内内脏器官的振动。于是，内脏器官开始愈加剧烈地振动起来，这使杨利伟经历了26秒的痛苦体验。
通过研究科研人员发现，共振从火箭上升段一直持续到助推器关机，并且这次共振的振动量级明显大于之前的无人飞行试验，是一种不应该出现的特殊现象。又经过几轮的数据分析和试验后，科研人员终于发现了火箭发生共振的原因。
原来，长征二号F运载火箭的助推器输送推进剂时，推进剂流动产生的频率与火箭部分箭体结构频率相近，发生了共振，引起了火箭箭体结构的剧烈振动。在神舟五号发射的过程中，火箭箭体结构的振动又引发了航天员身体内脏的振动，导致航天员感到痛苦难耐。那么，有没有什么办法能够避免共振，保护航天员的身体健康，让他们坐火箭的时候更舒适呢？
长征二号F火箭箭体结构及
助推器结构示意图
为了解决共振产生的这一问题，科研人员研制了一种叫做“变能蓄压器”的神器。它能够在不同的飞行时段有效地调整助推器中推进剂的流动频率，避免火箭箭体结构发生振动，进而避免航天员的身体与火箭箭体结构发生共振，保护了航天员在飞行过程中的安全。我国此后的历次载人航天飞行中，航天员们再也没有遇到过类似的问题，再也没有经历痛苦的共振。
目前，我国载人航天仍然保持着零事故率，但我们不应忘记，载人航天是一项危险系数很高的活动；不应忘记航天员飞天的光辉背后，是英勇献身，是勇往直前；不应忘记千千万万科研工作者，日夜攻坚，默默护航。在此，让我们向英雄的中国航天员致敬，向攻坚克难的中国航天人致敬！
今年是中国载人航天工程立项实施30周年，年底前后，我国的首个国家级太空实验室中国空间站也将建成。未来，将有更多的航天员乘坐中国的火箭和飞船去往太空，进入中国空间站生活和工作。
加油航天人！
加油中国航天！
高考即将来临，祝学子们
发挥如航天员，稳中求胜
分数如长征二F，步步高升
学业如中国空间站，积沙成塔！
希望更多心怀航天梦的学子
未来能够投身航天
与我们共赴星海！
素材来源/《神舟巡天》（中国宇航出版社出版）、《天地九重》（解放军出版社出版）
编辑/杨斯爽
审核/杨洁
监制/徐春梅
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