航天医学工程地面模拟设备

航天医学工程地面模拟设备是在地面条件下模拟航天环境条件和作业内容的大型专用实验设备，供航天医学工程研究，航天员选拔、训练，以及探索其他有关课题之用。航天过程可能遇到的环境条件，如气体环境、重力、温度、辐射、声学、光学以及航天中的生活和作业环境等，均有专门地面模拟设备。
航天事业是在航空基础上发展起来的。在环境的物理条件和生理影响，飞行的速度和航程等方面，航天同航空有一定区别；但也有很多共同之处，如飞船和飞机都是从地面起飞，完成任务后返回地面，一些系统也很相似，航天飞机的出现更增加其类同性。因此，航天医学工程地面模拟设备的范围，除针对航天特有环境条件和作业课题的专用模拟设备之外，包括航空医学工程使用的大部分地面模拟设备，故也可统称为 “航空航天医学地面设备”。
各类地面模拟设备是根据所要模拟的环境条件、被试对象、作业内容和训练项目等而研制的。其中，性能指标比较简化但又较实际环境条件为严峻者，多属于生理影响研究设备； 较逼真模拟实际条件和作业内容者则为飞行模拟器、训练器。凡对人体有较大潜在危险性的模拟设备，在设计和使用中必须严格执行“宜人处理（考验）”(man-rating)原则，以保证被试者的安全。
环境条件模拟设备主要有以下几类：
模拟力环境的有离心机、冲击塔、弹射塔（架）、滑轨车（滑橇）、秋千、转椅（转台）、旋转房、振动台、风洞、动压舱（次声舱）等。模拟气体及温度环境的有，低压舱、迅速减压舱、低压调（变）温舱、温度舱、密闭模拟舱、太空（宇宙）舱等。模拟引力条件的有，失重实验飞机、失重塔、中和浮力模拟池、无摩擦力模拟台、月面重力模拟器、人工重力航天模拟器等。模拟辐射环境的有，电离辐射模拟器、微波暗室、屏蔽室等。模拟生活环境的有各种密闭隔离舱。模拟声环境的有，噪声室、消声室、隔声室等。模拟光环境的有太阳辐照模拟器等。
模拟航天作业内容的地面模拟设备分“专项训练用模拟器”(也称“部分任务飞行模拟器”)和“全任务飞行模拟器”两类。
专项训练模拟器只模拟航天器某些系统的功能、阶段状态或单项作业课题。例如： 在手控制器与仪表之间的控制回路用模拟机代替飞船动力学以模拟再入大气控制模式的再入训练器，具有与飞船动态反应相似的各种气浮模拟姿态训练器，由机、电、光学系统结合而成，并用计算机控制的交会对接模拟器，配有沿轨道天象的天文导航训练器，配有发射区星象的入轨失败引导归地训练器，以潜望镜窥察，由计算机控制、按照航天轨道和速度呈现大地地貌的潜望观测模拟器，舱内格局和燃料携带量同真正的登月舱一样，有喷气发动机支承其总重量5/6的月面着陆模拟器，在模仿月面地形地质场地作试验的月面车，以及在形状、总重量、重心和出舱障碍物与真飞船相同的模型飞船，在水面试验回收救援的水面离舱训练器，等等。实行闭环控制，能综合提供几种环境条件的高性能载人离心机，也是训练航天员的重要专项训练器。
全任务飞行模拟器是模拟航天器飞行活动全过程各个阶段情况的训练设备，是针对特定型号飞行器而研制的，舱内装置和功能与真实航天器相似，模型仪表也等效动作，舱体能在一定范围内运动，结合逼真的舱外模拟天象视景显示，可以在无超重、无失重条件下模拟航天全过程，并可给出各种“故障”，以训练航天员正常飞行和应急能力。各种型号的飞船、天空实验室和航天飞机都有相应的全任务飞行模拟器，它是航天医学工程地面模拟设备中综合最先进技术的大型设备。
专项训练用模拟器是研制全任务模拟器的基础。通过在专项训练器上重复练习操作，可以增进熟练程度，而不必完全依赖复杂的全任务飞行模拟器。航天员认为： 在飞行模拟器上的训练非常逼真，模拟器是正式航天飞行前不可缺少的训练设备，经过模拟器地面训练后即能胜任实际航天操作。阿波罗13号航天员在登月航行途中对所发生严重故障的及时处理，就是得助于航天员实际航天前的模拟器训练。
完全由电子设备组成的另一类模拟器，例如，包括有大型计算机和终端设备等的人体工程系统模拟器，可以模拟研究指挥控制、显示系统，分析人体工作负荷和复合应激对工作能力的影响，探索飞行关键时刻的安危要害等。这类模拟技术的应用具有广阔的发展前景。