《技術(shù)試驗(yàn)與方法》擴(kuò)展閱讀材料

“瓦薩”號(hào)戰(zhàn)艦

在瑞典首都斯德哥爾摩有個(gè)特殊的博物館，它是為一艘打撈上來(lái)的戰(zhàn)艦專門修建的。受到這樣特殊待遇的沉船便是“瓦薩”號(hào)戰(zhàn)艦。

瓦薩王朝統(tǒng)治時(shí)期，瑞典是歐洲的強(qiáng)國(guó)之一。為了與勁敵丹麥、波蘭對(duì)抗．稱霸波羅的海，瑞典國(guó)王古斯塔夫?阿道夫斯二世要求建造一批新的戰(zhàn)艦，并要求戰(zhàn)艦航速要快、火力要強(qiáng)、裝飾要華麗，因?yàn)檫@樣才足以顯示瓦薩王朝的權(quán)力、財(cái)富和戰(zhàn)斗力。1626年初，作為其中最大的戰(zhàn)艦“瓦薩”號(hào)在國(guó)王的親自監(jiān)督下正式開始建造。

國(guó)王總是有太多要求。在“瓦薩”號(hào)建造期間，他不斷下令依照他的旨意改變?cè)O(shè)計(jì)和建造要求。在“瓦薩”號(hào)的骨架已經(jīng)安裝好的時(shí)候，他下令增加戰(zhàn)艦的長(zhǎng)度。面對(duì)以性情暴躁聞名的國(guó)王，經(jīng)驗(yàn)豐富的主造船師亨里克?哈伯特備感無(wú)奈．只得奉命行事。1627年，亨里克?哈伯特病逝他的助手、沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)的海因．雅各布森接替他主持建造。而此時(shí)，國(guó)王得知了丹麥建成雙層炮艦的消息，于是他又決定．為原計(jì)劃修建單層炮艦的“瓦薩”號(hào)增加一個(gè)槍械甲板，把它改建成“雙層”炮艦。這樣一來(lái)“瓦薩”號(hào)便擁有了雙排其64門艦炮，全長(zhǎng)達(dá)到了69米，成了當(dāng)時(shí)裝備最齊全、武裝程度最高的戰(zhàn)船。但對(duì)于橫粱和壓艙物來(lái)說(shuō)，在一個(gè)并不穩(wěn)固的平臺(tái)上安裝的這些裝備顯得過(guò)高過(guò)長(zhǎng)了．而且與平臺(tái)的功能極不相稱但國(guó)王的命令沒(méi)人敢違抗。

對(duì)“瓦薩”號(hào)進(jìn)行的穩(wěn)定性測(cè)試試驗(yàn)更像一場(chǎng)鬧劇：讓30個(gè)船員從船一端跑到另一端，以此檢測(cè)船的搖動(dòng)情況。試驗(yàn)中“瓦薩”號(hào)發(fā)生了危險(xiǎn)的搖動(dòng)，但對(duì)這個(gè)預(yù)警信號(hào)，海因?雅各布森卻視而不見，還是決定取消試驗(yàn)，準(zhǔn)備航行．結(jié)果——首航沉沒(méi)成絕唱

1628年8月10日，斯德哥爾摩碼頭人頭攢動(dòng)，人們都在焦急地等待，翹首企盼著堪稱世界最頂級(jí)的“瓦薩”號(hào)戰(zhàn)艦?！皢?dòng)了!”人群中一片歡呼?？粗矍暗那榫?，接受著艦上全體水兵的致敬．國(guó)王古斯塔夫?阿道夫斯心中一陣激動(dòng)。他想像“瓦薩”號(hào)乘風(fēng)破浪，縱橫馳騁．勇斗頑敵．但突然，他臉上的笑容僵住了。離岸還沒(méi)來(lái)得及揚(yáng)帆遠(yuǎn)航的“瓦薩”號(hào)在一陣大風(fēng)浪過(guò)后，開始傾斜，接著又慢慢恢復(fù)平衡．但隨即再一次朝右舷傾斜。岸上的人們都驚得目瞪口呆?！巴咚_”號(hào)的下層甲板在慢慢進(jìn)水，艦體開始晃動(dòng)下沉?！巴咚_”號(hào)就在眾目睽睽之下沉沒(méi)了。

“瓦薩”號(hào)首航僅僅10多分鐘就結(jié)束了。建造過(guò)程中埋下的那些隱患：安置太多重炮卻沒(méi)有足夠的壓艙物，導(dǎo)致戰(zhàn)艦重心過(guò)高，首航前沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試等等．都是“瓦薩”號(hào)沉沒(méi)的罪魁。但因?yàn)橐磺卸际且勒諊?guó)王的要求建造的，所以，這個(gè)轟動(dòng)一時(shí)的沉船事件最后也就不了了之。

海厄特?cái)z政通道垮塌

1981年7月17日，美國(guó)密蘇里州堪薩斯城新建的海厄特?cái)z政通道的三個(gè)“懸浮通道”發(fā)生垮塌。事故發(fā)生后，人們猜測(cè)可能是由于站在上面跳舞的客人有節(jié)奏的舞步引起了共振，導(dǎo)致天橋發(fā)生彎曲和垮塌。而此后的調(diào)查證明，事故原因并未如人們所預(yù)料的那樣。工程師的最初設(shè)計(jì)是將三個(gè)通道中的兩個(gè)懸掛在公用的垂直金屬桿上。但施工方卻沒(méi)有按照這一設(shè)計(jì)，而是采取了最致命的簡(jiǎn)單辦法，用較短的桿將每一層懸掛在上一層上。這樣兩層的通道實(shí)際上就掛在了四層上，使其連接頭處承受的重量加倍。 當(dāng)通道上聚集了過(guò)多的人時(shí)，連接處就承受不住了。施工方稱他們已經(jīng)就這一變動(dòng)征求過(guò)設(shè)計(jì)者的意見，但負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師們卻堅(jiān)持沒(méi)有人問(wèn)過(guò)他們這個(gè)問(wèn)題。設(shè)計(jì)者們?cè)笤谑┕み^(guò)程中親臨現(xiàn)場(chǎng)，但這被一個(gè)不愿再付出額外開銷的業(yè)主回絕了。由于信息交流渠道不暢以及偷工減料，114條生命成為了這場(chǎng)美國(guó)歷史上最嚴(yán)重的建筑結(jié)構(gòu)事故中的犧牲品。

易洛魁劇院大火

1903年12月30日，芝加哥的易洛魁劇院失火。它在當(dāng)時(shí)可以稱得上是陸地上的“泰坦尼克”，兩者有著很多的相似之處：事故發(fā)生之前它們的設(shè)計(jì)都被認(rèn)為是最新的、不可能被摧毀的，而出事時(shí)卻造成了巨大的人員傷亡。

當(dāng)時(shí)，易洛魁劇院的擁有者輕率而狂妄，他們?cè)趧≡褐袥](méi)有安裝任何滅火設(shè)備，沒(méi)有進(jìn)行消防演習(xí)，在沒(méi)有安裝好自動(dòng)噴淋設(shè)備的情況下就開始營(yíng)業(yè)。他們把防火安全完全放在一項(xiàng)所謂的新技術(shù)上，那就是石棉幕，它在出現(xiàn)較常見的后臺(tái)失火時(shí)會(huì)落下來(lái)保護(hù)觀眾，并由此而宣稱其為“絕對(duì)防火”的建筑。 事發(fā)前，眾多觀眾正在劇院欣賞歌舞劇明星Eddie Foy表演的《藍(lán)胡子先生》，此時(shí)一個(gè)涂有油的背景幕在與一盞很熱的鈣弧聚光燈摩擦后被點(diǎn)燃了，石棉幕便開始降落，但它卻被一盞舞臺(tái)燈絆住而未能落下。工作人員和演員們打開了舞臺(tái)的后門逃生，這使得外面的強(qiáng)風(fēng)帶著火球吹向沒(méi)有任何保護(hù)措施的觀眾。逃生的觀眾們不是被隔斷的門擋住，就是不會(huì)擰開門上新式的插銷，結(jié)果造成602人喪生，比32年前芝加哥大火死亡人數(shù)的兩倍還要多。

Eschede列車出軌

在高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)的34年里，全世界范圍內(nèi)沒(méi)有發(fā)生過(guò)任何高速鐵路致人死亡的事故。但這一紀(jì)錄在1998年的6月3日終結(jié)了。在德國(guó)北部Eschede附近的城際快速鐵路線上，一項(xiàng)對(duì)乘坐舒適度的小小改進(jìn)卻使這個(gè)一直精心運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)發(fā)生了出軌事故。高速列車一般是在固態(tài)“單塊”的金屬車輪上運(yùn)行，但為了減小噪音和振動(dòng)，像許多低速輕軌列車一樣，城際快速鐵路在車輪上裹上了墊有橡膠填充物的金屬“車胎”。

巡查員們每天都對(duì)這些輪胎進(jìn)行檢查，但就在這一天，即使超聲波也未檢測(cè)到一個(gè)輪胎上有一個(gè)微小的裂縫，正是這處斷裂導(dǎo)致了火車部分出軌。但當(dāng)時(shí)火車并沒(méi)有傾覆，如果不是此時(shí)正好通過(guò)一架老式的橋梁，火車或許能夠安全地停下來(lái)。這座橋和比較新的橋梁不一樣，它是被安置在一個(gè)中央橋墩上，而這個(gè)橋墩正好立在鐵路的兩條軌道之間。恰在此時(shí)一輛搖擺的汽車撞在了橋墩上，大橋隨即倒塌砸在了火車上，造成了連環(huán)事故，有101人在事故中死亡。

這次事故反映出的問(wèn)題是，在將新的高性能技術(shù)用到較老的基礎(chǔ)設(shè)施中時(shí)，由于原來(lái)的設(shè)施是在比較大的誤差范圍內(nèi)使用的，這時(shí)就有可能出現(xiàn)問(wèn)題。因此，有些時(shí)候即使是安全性最高的技術(shù)也可能受到周圍不太適宜的環(huán)境影響。

阿什塔比拉河橋垮塌

這是美國(guó)歷史上最為嚴(yán)重的一起橋梁垮塌事故，它向人們說(shuō)明了使用尚未被驗(yàn)證的新材料來(lái)代替原有材料會(huì)是多么的危險(xiǎn)。1863年，克里夫蘭的鐵路巨頭Amasa B．的斯托恩驕傲地宣稱，他們?cè)跇蛄涸O(shè)計(jì)技術(shù)上取得了一項(xiàng)重大進(jìn)步，即橋梁的建筑材料全部采用鐵制材料。

斯托恩對(duì)這種較新的更為昂貴的材料過(guò)于信任，殊不知全部使用鐵制材料建造橋梁存在實(shí)質(zhì)性的缺陷：鐵制橋梁就像聯(lián)鎖曲線鋸一樣靠壓力將各部分裝配在一起，而不是像原本的木制結(jié)構(gòu)中各部分牢固的連接；如果有一個(gè)接合處發(fā)生移動(dòng)，則整個(gè)結(jié)構(gòu)都會(huì)隨之移動(dòng)。而在20多年的時(shí)間里，美國(guó)橋梁設(shè)計(jì)界一直采用可靠的豪威木制桁架結(jié)構(gòu)，它在經(jīng)典的對(duì)角線木制桁架結(jié)構(gòu)中加入了螺紋鋼直立支架，鐵制接頭提供了更高的強(qiáng)度，并且避免了全木制桁架結(jié)構(gòu)所需的費(fèi)力的細(xì)木工活。

盡管如此，斯托恩還是聲稱他在1865年的這一創(chuàng)造是“絕對(duì)理想”的。在此后的11年中，盡管橋的局部發(fā)生了移位，但總體結(jié)構(gòu)基本保持完好。然而在1876年12月29日，當(dāng)一列旅客列車經(jīng)過(guò)大橋時(shí)，一個(gè)內(nèi)部隱藏著氣泡的鐵架發(fā)生斷裂，整個(gè)橋梁隨之倒塌，列車中的火爐引發(fā)了大火，有一百多名旅客在事故中喪生。

圣弗朗西斯水壩決口

威廉姆?馬赫爾蘭德是一位成就卓著的設(shè)計(jì)師，他是洛杉磯供水系統(tǒng)的創(chuàng)建人，著名的胡佛水壩及巴拿馬運(yùn)河也是他參與設(shè)計(jì)的，而他卻在一個(gè)鮮為人知的圣弗朗西斯水壩項(xiàng)目上陰溝翻船。這個(gè)水壩位于洛杉磯西北72公里處的圣弗朗西斯科特峽谷。

1928年3月12日，就在馬赫爾蘭德剛剛檢查過(guò)這座水壩并且聲稱狀況良好的第二天，這座水壩便決口了，噴涌出的水幕據(jù)稱有24米高，決堤的水流急速地向太平洋方向奔涌，水流經(jīng)過(guò)之處有超過(guò)500人喪生。開始人們還誤認(rèn)為是巖石構(gòu)造的不穩(wěn)定造成了這次決口，但后來(lái)的調(diào)查表明，水壩的基座較原來(lái)認(rèn)為的要薄，而且工程師們并沒(méi)有完全意識(shí)到水的上涌作用，沒(méi)有建造用于滲漏減壓的設(shè)備。

而事故的深層原因則是：20世紀(jì)初美國(guó)興起了一股修建水壩的熱潮，工程師們憑著猜想和推理，在并不熟悉的地形上豎起大壩攔截水流，而且規(guī)模都是以前從未嘗試過(guò)的。

馬赫爾蘭德也不例外。他在接受調(diào)查時(shí)對(duì)自己的失誤后悔不已，但一切都已經(jīng)晚了，他不得不在事故的調(diào)查中結(jié)束自己的設(shè)計(jì)生涯。不過(guò)這次水壩決口為世人留下了一筆重要的遺產(chǎn)：世界上第一個(gè)水壩安全管理機(jī)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，統(tǒng)一的工程測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)開始建立，并且形成了一套對(duì)責(zé)任死傷事故訴訟進(jìn)行責(zé)任認(rèn)定的國(guó)家監(jiān)督機(jī)制，這套機(jī)制到今天仍然在采用。

“大西洋皇后”號(hào)和“愛琴海艦長(zhǎng)”號(hào)相撞事故

巨型油輪存在著潛在的事故危險(xiǎn)。這些漂浮著的龐然大物足有400米長(zhǎng)，重量超過(guò)40萬(wàn)噸，需要5公里的距離才能夠停下來(lái)。大多數(shù)油輪僅有一個(gè)較大的推進(jìn)器，同時(shí)油輪上用于應(yīng)對(duì)緊急情況的設(shè)備形同虛設(shè)，而油輪上的人員、動(dòng)力以及處理意外情況的能力都十分有限。兩艘油輪在天氣晴好的條件下依靠雷達(dá)導(dǎo)航，如果航行速度過(guò)快，可能會(huì)發(fā)生相互碰撞。

1979年7月19日，可能發(fā)生的不幸終于不可避免地發(fā)生了：在一場(chǎng)并不算罕見的暴風(fēng)雨中，向當(dāng)時(shí)實(shí)行種族隔離制度的南非偷運(yùn)原油的“大西洋皇后”號(hào)和“愛琴海艦長(zhǎng)”號(hào)在多巴哥島附近相撞了。兩艘船上總共有26名船員喪生，而且向海中泄漏了1.85億升原油，相當(dāng)于1989年阿拉斯加瓦爾迪茲港原油泄漏量的4.5倍。但由于事發(fā)地點(diǎn)遠(yuǎn)在千里之外，因此這次歷史上最大的油輪泄漏事件很快就從人們的記憶和新聞報(bào)道中消失了。

AT&T電話線路癱瘓日

千年蟲是人們預(yù)料到的可能爆發(fā)的問(wèn)題，卻沒(méi)有大規(guī)模發(fā)作；而10年前美國(guó)電話電報(bào)公司(AT&T)的軟件故障卻是沒(méi)有人預(yù)料到的。

AT&T旗下的MaBell公司擁有世界上最大、最知名的性能可靠的電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即使颶風(fēng)和地震都不能對(duì)它造成損壞。然而在1990年1月15日，AT&T114個(gè)交換中心中，有一個(gè)開關(guān)發(fā)生了很小的機(jī)械故障，正是這點(diǎn)小故障卻立刻導(dǎo)致了該中心的癱瘓。故障發(fā)生后，當(dāng)工作人員啟動(dòng)備份系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)卻發(fā)出了使其他交換中心掉線并重置的信號(hào)，而且其他中心也隨之向外發(fā)送類似的信號(hào)。

事后一位作家在他的文章中描述說(shuō)，那天系統(tǒng)全部崩潰，“就像一百多個(gè)摔跤選手?jǐn)D在一個(gè)小臺(tái)子上一樣”，每一個(gè)人站起來(lái)都要把別人拉到。美國(guó)航空公司估計(jì)他們?cè)谶@次事故中損失了二十多萬(wàn)個(gè)預(yù)定電話，而哥倫比亞廣播公司甚至都不能到其本地電話局查詢損失的情況。最后調(diào)查證明，這次事故的罪魁禍?zhǔn)资且粋€(gè)復(fù)雜軟件的升級(jí)版本中一行錯(cuò)誤的代碼，AT&T進(jìn)行此次升級(jí)的目的是要加快電話撥叫的速度。

AT&T曾被大加稱贊的交換系統(tǒng)也發(fā)生了相同的故障。該公司主席阿蘭在事后承認(rèn)，正是由于其自身系統(tǒng)的冗余性造成了問(wèn)題的擴(kuò)散。它沒(méi)有在冗余系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間進(jìn)行足夠的隔離；它應(yīng)該在對(duì)新軟件完成實(shí)際的全面測(cè)試之前，保留備份系統(tǒng)中的原有軟件，也許是由于AT&T的程序員們過(guò)于相信自己軟件的可靠性，才沒(méi)有這樣做。

1965年美國(guó)東北部電力中斷

2001年，加利福尼亞頻繁的停電事故不免讓人們回想起1965年發(fā)生在美國(guó)東北部的大規(guī)模的停電事故。但那次事故并不像加州的事故一樣是由于違反操作規(guī)程、市場(chǎng)操縱或人力短缺造成的。其原因是技術(shù)方面的，而且恰恰是由于為防止電力供應(yīng)不足和電力中斷所采取的措施而引起的。

在上世紀(jì)50年代用電量劇增的時(shí)候，為了確保電力供應(yīng)，各電力公司將紐約、新英格蘭和安大略湖地區(qū)的電網(wǎng)連接成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的用電量達(dá)到高峰時(shí)，其他地區(qū)可以對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。但是要想預(yù)測(cè)多大范圍、多復(fù)雜的電網(wǎng)才會(huì)起實(shí)際作用是非常困難的，工程人員們沒(méi)有預(yù)測(cè)某一地區(qū)電力供應(yīng)的浪涌會(huì)對(duì)其他地區(qū)造成什么樣的影響，而這種影響可以使整個(gè)電網(wǎng)崩潰。工程設(shè)計(jì)人員在從尼亞加拉到安大略地區(qū)的輸電線上僅安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電切換開關(guān)作為觸發(fā)器，當(dāng)電源浪涌超過(guò)設(shè)定的某一水平后它將自動(dòng)跳開。

1965年的9月9日，該線路的電力負(fù)載超過(guò)了設(shè)定值，于是開關(guān)跳開，結(jié)果原本流向多倫多的電流反過(guò)來(lái)注入了紐約西區(qū)，使線路發(fā)生堵塞，發(fā)電機(jī)不得不停機(jī)才避免子被燒毀。這一環(huán)路向南擴(kuò)展到紐約市，向東到達(dá)了緬因州的邊界。此次停電面積達(dá)到了20.72萬(wàn)平方公里，受影響人口達(dá)3000萬(wàn)，其中包括美國(guó)最大的城市紐約。

“協(xié)和”飛機(jī)失事

2000年7月25日之前，有著26年數(shù)千萬(wàn)公里從未有過(guò)失事紀(jì)錄的“協(xié)和”式超音速飛機(jī)一直是航空界安全性和速度方面的一顆閃亮的明星。雖然“協(xié)和”式飛機(jī)在結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力學(xué)特性以及推進(jìn)裝置方面有著出色的設(shè)計(jì)，但它也具有一些低水平的致命設(shè)計(jì)缺陷：它的高起飛速度對(duì)輪胎的磨損極大，盡管更換頻度達(dá)到了普通噴氣式飛機(jī)的5倍，但它的輪胎還是經(jīng)常發(fā)生爆裂；同時(shí)它機(jī)翼中的燃料箱也沒(méi)有進(jìn)行足夠的防撞加固，而這在較新型的飛機(jī)中是必需的預(yù)防措施。

由于存在上述的缺陷，再加上不幸出現(xiàn)了一點(diǎn)意外：從一架大陸航空公司的DC-10飛機(jī)上脫落了一根鈦制的“耐磨襯帶”，正好落在法國(guó)航空公司一架即將要從巴黎起飛的“協(xié)和”式飛機(jī)的跑道上。當(dāng)“協(xié)和”式飛機(jī)的輪胎與這根防磨帶碰撞時(shí)，輪胎上一大塊橡膠被撕裂下來(lái)甩入了機(jī)翼中，在機(jī)翼表面撞開一個(gè)600平方厘米的大洞，導(dǎo)致燃料泄漏燃燒。這次事故使飛機(jī)上109名乘客全部喪生，另外4名地面人員死亡?！伴W亮的明星”就這樣在2000年7月25日隕落了，這正印證了“千里之堤，潰于蟻穴”的道理。

在這次事故后，法國(guó)航空公司和英國(guó)航空公司給所有的“協(xié)和”式飛機(jī)更換了新的輪胎，新輪胎經(jīng)過(guò)測(cè)試可以在每小時(shí)403公里的速度下承受鈦金屬條的撞擊，同時(shí)他們還對(duì)飛機(jī)的起落架進(jìn)行了加固，并安裝了燃料箱防彈襯套以防止發(fā)生類似的燃料泄漏。一個(gè)本來(lái)可以預(yù)見到的事故源終于在發(fā)生了事故之后被消除了

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試驗(yàn)總結(jié)：

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