航天功效学

功效学是研究人和环境相互作用中人的工作效率的一门学科。功效学(Ergonomics)一词来自希腊语，“Ergo”意为“人的工作”，“nomon”意为“规律”。它的典型研究对象是特殊环境中人和机器的相互关系，简称“人机关系”。研究目的是提高人的工作效率，改善人和机器的匹配和利用机器加强人的能力。
十八、十九世纪的第一次工业革命和随后的能源革命，使人类进入了机器时代，构成了人和机器的复杂关系。机器要求人接受大量信息和进行各种精细操作，往往超过人的能力极限。尤其在第二次世界大战期间出现了复杂的武器系统，要求人在特殊环境条件下进行高效率的搜索、跟踪、控制等工作。因而，开始寻找解决人和机器间这种矛盾的办法。初期的研究集中在如何运用选拔、训练等方法来提高人适应机器的能力问题，逐步提出了在机器设计中考虑人的因素，以解决机器适应人的问题。于是，研究人的功能的学科(包括生物学、生理学、心理学等)和研究技术的学科(包括自动化和工程控制技术、计算机和通讯技术等)，逐渐结合起来，运用各学科的现代成就，共同解决人机关系中的综合课题，在生物学科和技术学科的边界上，形成了一门新的学科——功效学。在不同国家、从不同角度，尚有不同命名，如“人的因素工程学”、“人体工程学”、“工程心理学”、“人机系统学”。等等。
航天功效学是功效学的一个分支，也是六十年代以来载人航天技术发展的产物。航天功效学主要研究航天员在航天环境和飞船系统中的工作效率。研究中充分利用一般功效学的成就，但又有其显著特点。它代表人机研究的新发展。
在载人航天活动中，人脱离了地球表面和大气层，进入具有一系列特殊环境因素的外层空间，给人的功效研究带来很多新问题。例如，空间失重环境下人的工作能力如何，就是一个很特殊的功效学课题。同时，航天员在新的空间环境和复杂的飞船系统中，要执行大量特殊的航天工作。如姿态控制、交会对接和出舱等飞行活动，地球观察、天文探测、材料和生命科学实验等科学活动。因此，航天功效学必须研究解决：
❶人在航天特殊环境中的工作能力问题；
❷航天工作的特点及其保证问题；
❸航天员工作能力的选拔和训练问题；
❹飞船设计中的功效学问题。必须充分利用功效学研究的最新成就，使人机功能分配、人和自动化的结合、人机界面设计、显示和控制方式、各种科学试验设备的性能等，都能符合人在空间环境中的生理、心理特点，形成最佳的“人-飞船系统”，最好地发挥人在飞行中的效率，以确保航天任务的成功和安全。
美、苏两国在二十多年的载人航天实践中，对航天功效学研究积累了不少经验，航天员的实际飞行证明： 功效学研究对航天员工作能力的保证，航天员的选拔和训练，航天员工作的组织和实施，不同型号飞船的设计、包括地面支持系统中人的因素问题的解决，都作出了有益的贡献。在航天功效学理论方面，也得到了相应的发展。载人航天初期，关于人在航天中的作用的争论，已通过实践。得到解决。事实是，人直接在飞船上，能使航天系统的功能产生质的变化；人是航天系统中最为能动的因素。又如飞船设计中人和自动化的具体关系问题，也自实践中得出了结论： 人和自动化不是互相排斥、互相对立，而应研究如何最有效地把它们互相结合起来。此外，载人飞船上那些工作最能发挥航天员的作用，也在实践中逐步得到明确；人的参与对飞船系统可靠性的贡献，一再得到确认。总之，载人航天实践以大量事实，包括经验和教训，丰富了功效学。