【導(dǎo)讀】本節(jié)課屬于設(shè)計的評價內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)范疇，也是全書的重點之一。本節(jié)內(nèi)容通過案例引出技術(shù)試。試驗方法，和技術(shù)試驗報告的寫作方法及格式。其編排方式對于落實課程標(biāo)準(zhǔn)起了很好的鋪墊作。究中一種重要的方法。這一節(jié)是真正學(xué)習(xí)如何設(shè)計之前的鋪墊，屬于設(shè)計進行和完成階段伴隨設(shè)。計并檢驗設(shè)計的一項必不可少的環(huán)節(jié)?？梢耘囵B(yǎng)設(shè)計者在設(shè)計前就具有縱覽全局的觀念，對于培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和良好的品。質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，具有不可替代的作用。念，需要在案例中逐步引導(dǎo)。但兩者間的區(qū)別個人認為沒必要在此時進行強調(diào)，當(dāng)學(xué)生理解技術(shù)。試驗是怎樣的，或可形成鞏固的認識后再行區(qū)分。察、分析和總結(jié)，鼓勵學(xué)生分析相關(guān)案例積極思考問題。課，可以在技術(shù)試驗方法和操作的討論中入情入境得到深化。神舟5號、6號、7號真正的載人上天，神舟1、2、3、4號又干什么去了呢？（前面同學(xué)們拍掌及神舟飛船都進行了技術(shù)試驗，那我們?yōu)槭?

　　

【正文】 為昂貴的材料過于信任，殊不知全部使用鐵制材料建造橋梁存在實質(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；如果有一個接合處發(fā)生移動，則整個結(jié)構(gòu)都會隨之移動。而在 20 多年的時間里，美國橋梁設(shè)計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度，并且避免了全木制桁架結(jié)構(gòu)所需的費力的細木工活。 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) 過大橋時，一個內(nèi)部隱藏著氣泡的鐵架發(fā)生斷裂，整個橋梁隨之倒塌，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河也是他參與設(shè)計的，而他卻在一個鮮為人知的圣弗朗西斯水壩項目上陰溝翻船。這個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)過之處有超過 500 人喪生。開始人們還誤認為是巖石構(gòu)造的不穩(wěn)定造成了這次決口，但后來的第 29 頁 共 32 頁 調(diào)查表明，水壩的基座較原來認為的要薄，而且工程師們并沒有完全意識到水的上涌作用，沒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的。 馬赫爾蘭德也不例外。他在接受調(diào)查時對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)計生涯。不過這次水壩決口為世人留下了一筆重要 的遺產(chǎn)：世界上第一個水壩安全管理機構(gòu)應(yīng)運而生，統(tǒng)一的工程測試標(biāo)準(zhǔn)開始建立，并且形成了一套對責(zé)任死傷事故訴訟進行責(zé)任認定的國家監(jiān)督機制，這套機制到今天仍然在采用。 “大西洋皇后 ”號和 “愛琴海艦長 ”號相撞事故 巨型油輪存在著潛在的事故危險。這些漂浮著的龐然大物足有 400 米長，重量超過 40 萬噸，需要 5 公里的距離才能夠停下來。大多數(shù)油輪僅有一個較大的推進器，同時油輪上用于應(yīng)對緊急情況的設(shè)備形同虛設(shè)，而油輪上的人員、動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導(dǎo)航，如果航行速度過快，可能會 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：在一場并不算罕見的暴風(fēng)雨中，向當(dāng)時實行種族隔離制度的南非偷運原油的 “大西洋皇后 ”號和 “愛琴海艦長 ”號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 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 倍。但由于事發(fā)地點遠在千里之外，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道中消失了。 ATamp。T 電話線路癱瘓日 第 30 頁 共 32 頁 千年蟲是人們預(yù)料到的可能爆發(fā)的問題，卻沒有大規(guī)模發(fā)作；而 10 年前美國電話 電報公司(ATamp。T)的軟件故障卻是沒有人預(yù)料到的。 ATamp。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)和地震都不能對它造成損壞。然而在 1990 年 1 月 15 日， ATamp。T114 個交換中心中，有一個開關(guān)發(fā)生了很小的機械故障，正是這點小故障卻立刻導(dǎo)致了該中心的癱瘓。故障發(fā)生后，當(dāng)工作人員啟動備份系統(tǒng)時，系統(tǒng)卻發(fā)出了使其他交換中心掉線并重置的信號，而且其他中心也隨之向外發(fā)送類似的信號。 事后一位作家在他的文章中描述說，那天系統(tǒng)全部崩潰， “就像一百多個摔跤選手擠在一個小臺子上一樣 ”，每 一個人站起來都要把別人拉到。美國航空公司估計他們在這次事故中損失了二十多萬個預(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€復(fù)雜軟件的升級版本中一行錯誤的代碼， ATamp。T進行此次升級的目的是要加快電話撥叫的速度。 ATamp。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，正是由于其自身系統(tǒng)的冗余性造成了問題的擴散。它沒有在冗余系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間進行足夠的隔離；它應(yīng)該在對新軟件完成實際的全面測試之前，保留備份系統(tǒng)中的原有軟件，也許是由于 ATamp。T的程序員們過于相信自己軟件的可靠性，才沒有這樣做。 1965 年美國東北部電力中斷 2020 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。 第 31 頁 共 32 頁 在上世紀(jì) 50 年代用電量劇增的時候，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)連接成一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)一個地區(qū)的用電量達到高峰時，其他地區(qū)可以對其進行補充。但是要想預(yù)測多大范圍、多復(fù)雜的電網(wǎng)才會起實際作用是非常困難的，工程人員們沒有預(yù)測某一地區(qū)電力供應(yīng)的浪涌會對其他地區(qū)造成什么樣的影響，而這種影響可以使整個電網(wǎng)崩潰。工程設(shè)計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簡單的繼電切換開關(guān)作為觸發(fā)器，當(dāng)電源浪涌超過設(shè)定的某一水平后它將自動跳開。 1965 年的 9 月 9 日，該線路的電力負載超過了設(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來注入了紐約西區(qū)，使線路發(fā)生堵塞，發(fā)電機不得不停機才避免子被燒毀。這一環(huán)路向南擴展到紐約市，向東到達了緬因州的邊 界。此次停電面積達到了 萬平方公里，受影響人口達 3000 萬，其中包括美國最大的城市紐約。 “協(xié)和 ”飛機失事 2020 年 7 月 25 日之前，有著 26 年數(shù)千萬公里從未有過失事紀(jì)錄的 “協(xié)和 ”式超音速飛機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 ”式飛機在結(jié)構(gòu)、空氣動力學(xué)特性以及推進裝置方面有著出色的設(shè)計，但它也具有一些低水平的致命設(shè)計缺陷：它的高起飛速度對輪胎的磨損極大，盡管更換頻度達到了普通噴氣式飛機的 5 倍，但它的輪胎還是經(jīng)常發(fā)生爆裂；同時它機翼中的燃料箱也沒有進行足夠的防撞加固，而這在較新型 的飛機中是必需的預(yù)防措施。 由于存在上述的缺陷，再加上不幸出現(xiàn)了一點意外：從一架大陸航空公司的 DC10 飛機上脫落了一根鈦制的 “耐磨襯帶 ”，正好落在法國航空公司一架即將要從巴黎起飛的 “協(xié)和 ”式飛機的跑道上。當(dāng) “協(xié)和 ”式飛機的輪胎與這根防磨帶碰撞時，輪胎上一大塊橡膠被撕裂下來甩入了機翼中，在機翼表面撞開一個 600 平方厘米的大洞，導(dǎo)致燃料泄漏燃燒。這次事故使飛機上 109 名乘客全部喪生，另外 4 名地面人員死亡。 “閃亮的明星 ”就這樣在 2020 年 7 月 25 日隕落了，這正印證了 “千里之堤，潰于蟻穴 ”的道理。 第 32 頁 共 32 頁 在這次事故后， 法國航空公司和英國航空公司給所有的 “協(xié)和 ”式飛機更換了新的輪胎，新輪胎經(jīng)過測試可以在每小時 403 公里的速度下承受鈦金屬條的撞擊，同時他們還對飛機的起落架進行了加固，并安裝了燃料箱防彈襯套以防止發(fā)生類似的燃料泄漏。一個本來可以預(yù)見到的事故源終于在發(fā)生了事故之后被消除了。 航天員的保護傘 航天員返回地面離不開 “保護傘 ”。這道傘就是飛船進入大氣層以后用于減速的降落傘。神舟飛船的降落傘足有 1200 平方米。做傘的布料經(jīng)過防灼處理，做傘筋用的布帶可以耐住 100℃以上的高溫而不會被燒焦。 飛船的降落傘事關(guān)航天員的生命，在 研制當(dāng)中作過上百次試驗。試驗是用伊爾７６飛機在大西北茫茫戈壁灘上進行的。 試驗有多種模式，有正常模式，也有故障模式。比如，要試驗傘繩的 “功夫 ”究竟有多大，斷了多少根還能拉得動返回艙。還要試驗萬一主傘出現(xiàn)故障打不開，備份傘自動開傘的情況。