“現(xiàn)在一切領(lǐng)域完全由機器來指揮,這是有風險的。”這位中國著名的航空發(fā)動機專家說,波音737MAX在更換發(fā)動機后,沒有進行足夠的試飛,更未做包括人因在內(nèi)的綜合測評,結(jié)果慘痛。
陳善廣認為,波音事故再次引發(fā)了業(yè)界對人機功能分配的深度思考,不重視人因測評也是主要原因。其實在航空航天領(lǐng)域發(fā)生的許多事故可歸于人的失誤或機器的防誤設(shè)計不夠。
“消滅操作失誤,是我的終身奮斗目標。”1970年把中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”送上太空的胡世祥中將這樣說。他參與組織了100多次衛(wèi)星、火箭的發(fā)射試驗。
讓他記憶猶新的是1982年發(fā)射通信衛(wèi)星。模擬飛行幾次后,數(shù)據(jù)顯示火箭飛行17秒就短線了。
“查。插座扒開看焊接點如何,一天一夜翻個底朝天,沒查出問題。”所有人哪也去不了,都在等,他感覺壓力山大。最后發(fā)現(xiàn),是一個插座里有個焊錫粒子在滾來滾去。再追溯上去,是上海的一個女檢驗員身懷六甲,“心情不好,漏檢了”。
今天,說起航天就是萬無一失,都是從勝利走向勝利。其實,在胡世祥的記憶里,有一段慘淡的時光。那時,中國剛剛開始幫助國外發(fā)射商業(yè)衛(wèi)星,連續(xù)因為插頭問題、馬大哈問題而失敗。“朱镕基任副總理的時候到我們基地視察,問,胡司令,你能不能打三個衛(wèi)星上去倆,掉下一個?你現(xiàn)在一個上去,一個下來,我們心臟都受不了”。
“插頭、插座往往就是個簡單的問題,但是簡單的問題造成的結(jié)果很沉重。真可謂是,一顆螺釘聯(lián)系航天事業(yè),小小按鈕維系民族尊嚴。”胡世祥向與會的人因?qū)<液粲酰瑢@些低級錯誤,人因?qū)<夷懿荒芙o一個措施,一個辦法,減少人為失誤,保成功。
陳善廣指出:消滅人為差錯確保安全一直是從事復雜系統(tǒng)和工程項目的各級指揮員和工程師追求的目標,人因工程為此提供了理論指導和設(shè)計方法。這些系統(tǒng)是人設(shè)計的,必然會打上人的烙印。必須要對系統(tǒng)進行相對獨立的人因測評,不通過這種測評的系統(tǒng)不得通過最終驗收。載人航天正在建立這種管理和技術(shù)體系。
人因工程的學科理念是體現(xiàn)以人為中心的設(shè)計理念,讓機器適應人的需求,學科目標使整個系統(tǒng)實現(xiàn)安全、高效率、高效能。典型特點是系統(tǒng)工程思想、面向設(shè)計和多學科融合。可以說人因工程是以人為本的系統(tǒng)工程。
老子說:上善若水,水利萬物而不爭。陳善廣多次借用這個理念指出:人因如水,你高,我便退去,不淹沒你的風采;你低,我便涌來,彌補你的缺憾。越來越多的大國重器將人因工程引入了自身的頂層設(shè)計。
走向深空的橋頭堡
月球上何時會車來人往
正如下圍棋,當你走一步的時候,必須設(shè)計到未來的三到五步。
當人們正在為2020航天大年而歡呼尖叫的時候,中國載人航天已經(jīng)開啟了飛向月球的深度布局。
走向深空,為什么首選月球?陳善廣說,載人航天有三個主要目標:一是探索未知;二是開發(fā)和利用空間資源;三是拓展生存空間,尋找新的家園。而月球,是“我們走向深空的橋頭堡”。
在很多科幻小說中,月球上的水冰、氦3、重要礦產(chǎn)等資源被克隆人和機器人開采,運回地球,服務(wù)人類。那么,月球?qū)兂墒裁礃?,會不會真像陳善廣說的那樣也有車來人往?
他認為,我們未來的月球城市會分階段實施:前哨站、半永久基地,然后才是永久性月球家園。
月球家園以地下建筑為主,可利用月壤和月巖保溫、隔熱和防輻射。采用3D打印,把月塵、挖掘的月壤打印成建筑材料。選擇地下空間容易鉆挖建設(shè)的地方,以月巖作為基地輻射掩體。
陳善廣的描繪讓人充滿美妙的暢想,也許,等我們有了超大推力火箭,有人因工程等學科的大力支撐,實現(xiàn)這一步就近在咫尺了?
但他話鋒一轉(zhuǎn),談到了一場“成功的失敗”。
當年,奔月的美國阿波羅13號僅飛行了55小時46分鐘,氧氣罐攪動就導致了飛船服務(wù)艙的嚴重爆炸。飛船開始失去動力,失去熱量,更重要的是,宇航員失去了可呼吸的氧氣。
“但,宇航員急中生智,將寶瓶座登月艙充當了救生船,最終擺脫月球引力,安全地返回了地球。這是靠人的智慧,發(fā)揮了人的作用的成功案例,所以是成功的失敗。”陳善廣希望用這個例子告訴大家,我們要進軍月球,就必須有更先進的人因工程理念和設(shè)計。
因為人因工程就是在失敗和死亡的基礎(chǔ)上建立的一種功效學科。
什么是好的設(shè)計師?“在危險之下,系統(tǒng)有發(fā)揮人的作用,恢復安全的能力。”陳善廣指出,受阿波羅13號這次經(jīng)歷的啟發(fā),未來我們的登月艙會直接攜帶逃生艙,這樣能增大航天員生還的希望。
航天的特點就是之前設(shè)計了很多逃生設(shè)備,比如,火箭發(fā)射在大氣層內(nèi)有逃逸塔,如果遇到不測可以跳傘回到地面。所以,無論是進入天宮太空艙還是將來去月球,都要把安全高效放在第一位。
“通過月球家園的建設(shè)與開發(fā),人類將走向深空、移居火星、走出太陽系,星火傳承,在茫茫宇宙?zhèn)鞑ト祟愇拿鳎?rdquo;陳善廣把目光投向了未來。
也許在若干年后回望,2020年對中國航天是個很重要的時間節(jié)點,這么宏大的計劃,就是從空間站的核心艙——天和,走出第一步。(記者 堵力)
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