“现在一切领域完全由机器来指挥,这是有风险的。”这位中国著名的航空发动机专家说,波音737MAX在更换发动机后,没有进行足够的试飞,更未做包括人因在内的综合测评,结果惨痛。
陈善广认为,波音事故再次引发了业界对人机功能分配的深度思考,不重视人因测评也是主要原因。其实在航空航天领域发生的许多事故可归于人的失误或机器的防误设计不够。
“消灭操作失误,是我的终身奋斗目标。”1970年把中国第一颗人造卫星“东方红一号”送上太空的胡世祥中将这样说。他参与组织了100多次卫星、火箭的发射试验。
让他记忆犹新的是1982年发射通信卫星。模拟飞行几次后,数据显示火箭飞行17秒就短线了。
“查。插座扒开看焊接点如何,一天一夜翻个底朝天,没查出问题。”所有人哪也去不了,都在等,他感觉压力山大。最后发现,是一个插座里有个焊锡粒子在滚来滚去。再追溯上去,是上海的一个女检验员身怀六甲,“心情不好,漏检了”。
今天,说起航天就是万无一失,都是从胜利走向胜利。其实,在胡世祥的记忆里,有一段惨淡的时光。那时,中国刚刚开始帮助国外发射商业卫星,连续因为插头问题、马大哈问题而失败。“朱镕基任副总理的时候到我们基地视察,问,胡司令,你能不能打三个卫星上去俩,掉下一个?你现在一个上去,一个下来,我们心脏都受不了”。
“插头、插座往往就是个简单的问题,但是简单的问题造成的结果很沉重。真可谓是,一颗螺钉联系航天事业,小小按钮维系民族尊严。”胡世祥向与会的人因专家呼吁,对这些低级错误,人因专家能不能给一个措施,一个办法,减少人为失误,保成功。
陈善广指出:消灭人为差错确保安全一直是从事复杂系统和工程项目的各级指挥员和工程师追求的目标,人因工程为此提供了理论指导和设计方法。这些系统是人设计的,必然会打上人的烙印。必须要对系统进行相对独立的人因测评,不通过这种测评的系统不得通过最终验收。载人航天正在建立这种管理和技术体系。
人因工程的学科理念是体现以人为中心的设计理念,让机器适应人的需求,学科目标使整个系统实现安全、高效率、高效能。典型特点是系统工程思想、面向设计和多学科融合。可以说人因工程是以人为本的系统工程。
老子说:上善若水,水利万物而不争。陈善广多次借用这个理念指出:人因如水,你高,我便退去,不淹没你的风采;你低,我便涌来,弥补你的缺憾。越来越多的大国重器将人因工程引入了自身的顶层设计。
走向深空的桥头堡
月球上何时会车来人往
正如下围棋,当你走一步的时候,必须设计到未来的三到五步。
当人们正在为2020航天大年而欢呼尖叫的时候,中国载人航天已经开启了飞向月球的深度布局。
走向深空,为什么首选月球?陈善广说,载人航天有三个主要目标:一是探索未知;二是开发和利用空间资源;三是拓展生存空间,寻找新的家园。而月球,是“我们走向深空的桥头堡”。
在很多科幻小说中,月球上的水冰、氦3、重要矿产等资源被克隆人和机器人开采,运回地球,服务人类。那么,月球将会变成什么样,会不会真像陈善广说的那样也有车来人往?
他认为,我们未来的月球城市会分阶段实施:前哨站、半永久基地,然后才是永久性月球家园。
月球家园以地下建筑为主,可利用月壤和月岩保温、隔热和防辐射。采用3D打印,把月尘、挖掘的月壤打印成建筑材料。选择地下空间容易钻挖建设的地方,以月岩作为基地辐射掩体。
陈善广的描绘让人充满美妙的畅想,也许,等我们有了超大推力火箭,有人因工程等学科的大力支撑,实现这一步就近在咫尺了?
但他话锋一转,谈到了一场“成功的失败”。
当年,奔月的美国阿波罗13号仅飞行了55小时46分钟,氧气罐搅动就导致了飞船服务舱的严重爆炸。飞船开始失去动力,失去热量,更重要的是,宇航员失去了可呼吸的氧气。
“但,宇航员急中生智,将宝瓶座登月舱充当了救生船,最终摆脱月球引力,安全地返回了地球。这是靠人的智慧,发挥了人的作用的成功案例,所以是成功的失败。”陈善广希望用这个例子告诉大家,我们要进军月球,就必须有更先进的人因工程理念和设计。
因为人因工程就是在失败和死亡的基础上建立的一种功效学科。
什么是好的设计师?“在危险之下,系统有发挥人的作用,恢复安全的能力。”陈善广指出,受阿波罗13号这次经历的启发,未来我们的登月舱会直接携带逃生舱,这样能增大航天员生还的希望。
航天的特点就是之前设计了很多逃生设备,比如,火箭发射在大气层内有逃逸塔,如果遇到不测可以跳伞回到地面。所以,无论是进入天宫太空舱还是将来去月球,都要把安全高效放在第一位。
“通过月球家园的建设与开发,人类将走向深空、移居火星、走出太阳系,星火传承,在茫茫宇宙传播人类文明!”陈善广把目光投向了未来。
也许在若干年后回望,2020年对中国航天是个很重要的时间节点,这么宏大的计划,就是从空间站的核心舱——天和,走出第一步。(记者 堵力)
空间站航天