Тогда я придумал для себя игру: «Представь, что из строя вышло что-то еще – основные двигатели, например, – и мы занимаемся таким же интенсивным расследованием, как и сейчас: мы обнаружили бы такие же скользящие критерии и отсутствие процесса передачи информации?»
Я подумал, что и в этом случае сделал бы то же самое, что и всегда – выяснил бы у инженеров, как работает двигатель, каковы его возможные опасные места, какие проблемы возникают и все прочее, – а потом, когда я загружусь настолько, что буду понимать, о чем идет речь, я буду спорить с любым, кто мне скажет, что вероятность выхода из строя равна 1 к 100 000.
Я попросил разрешения поговорить с инженерами о двигателях. Парень говорит: «Хорошо, я договорюсь об этом. В девять утра, завтра, подойдет?»
На следующий день к этому времени подошли трое инженеров, их начальник, мистер Ловингуд, и несколько ассистентов – всего человек восемь или девять.
У каждого из пришедших была большая толстая тетрадь, полная бумаг, которые были разложены по порядку. Обложка гласила:
– Да нет, работы тут немного; мы просто собрали обычную документацию, которой пользуемся постоянно.
Я сказал: «Но я лишь хотел поговорить с несколькими инженерами. Существует множество проблем, над которыми надо поработать, поэтому я не могу ожидать, что все вы останетесь здесь и будете говорить со мной».
Но на этот раз остались все.
Мистер Ловингуд встал и начал объяснять мне все именно так, как это обычно принято в НАСА, с помощью схем и графиков, которые соответствовали информации в моей большой книге – само собой, не обошлось и без горошин.
Не буду докучать вам излишними подробностями, но мне хотелось понять все, что можно о двигателе. Поэтому я беспрестанно задавал свои тупые вопросы.
Через некоторое время мистер Ловингуд говорит: «Доктор Фейнман, мы разговариваем уже в течение двух часов. Нам нужно изучить 123 страницы, а пока мы просмотрели только 20».
Моим первым порывом было сказать: «Да нет, это не отнимет так много времени. В самом начале я всегда соображаю немного медленно; мне требуется некоторое время на то, чтобы войти в курс дела. Ближе к концу дела пойдут гораздо быстрее».
Но потом у меня появилась вторая мысль. Я сказал: «Чтобы ускорить процесс, я скажу вам, что я делаю, чтобы вы знали, к чему я стремлюсь. Я хочу знать, существует ли такое же отсутствие передачи информации между инженерами и менеджерами, которые работают над двигателем, какое мы обнаружили в случае с ракета-носителями».
Мистер Ловингуд говорит: «Я так не думаю. В действительности, несмотря на то, что сейчас я – менеджер, я имею инженерное образование».
– Хорошо, – сказал я. – Я дам каждому из вас по листу бумаги. Пожалуйста, напишите на этом листе ответ на мой вопрос: какова, по-вашему, вероятность того, что полет шаттла может не состояться из-за какой-нибудь поломки в этом двигателе?
Они написали свои ответы и отдали мне листы. Один парень написал «чистота 99,44 % из ста» (он повторил лозунг фирмы, выпускающей мыло «Айвори»). 99,44 % из ста означало, что вероятность отказа двигателя примерно 1 шанс из 200. Другой парень написал что-то очень техническое и высококоличественное в стандартном статистическом варианте, аккуратно определяя все данные, что мне пришлось переводить на нормальные цифры – и что тоже значило 1 из 200. Третий парень просто написал: «1 из 300».
Однако на листе мистера Ловингуда было написано:
– Я так не считаю.
– Вы не сказали мне, в чем Вы уверены, сэр; Вы лишь сказали, как Вы определили свою уверенность. Я же хочу знать вот что: после того, как Вы определили свою уверенность, чему она равна?
Он говорит: «100 %, – у инженеров отпадывают челюсти, у меня тоже; я смотрю на него, все остальные тоже, – э, э, минус эпсилон!»
Тогда я говорю: «Хорошо, прекрасно. Теперь единственная проблема состоит в том, чтобы узнать, ЧТО ТАКОЕ ЭПСИЛОН?»
Он говорит: «10−5». Это было то же самое число, о котором нам рассказывал мистер Уллиан: 1 к 100 000.
Я показал мистеру Ловингуду остальные ответы и сказал: «Вам будет интересно узнать, что здесь между инженерами и менеджерами тоже есть разница – с коэффициентом более 300».
Он говорит: «Сэр, я с удовольствием пришлю Вам документ, который содержит приблизительный расчет, чтобы Вам все стало ясно»[37].
Я сказал: «Большое спасибо. А теперь давайте вернемся к двигателю». Таким образом, мы продолжили и, как я и предполагал, ближе к концу дела пошли быстрее. Мне нужно было понять, как работает двигатель – точную форму лопаток турбины, как именно они вращаются и т.д., – чтобы я смог понять его проблемы.
После обеда инженеры рассказали мне обо всех проблемах двигателей: образование трещин на лопатках в кислородном насосе, образование трещин на лопатках в водородном насосе, появление раковин и трещин на корпусе и т.д. Они искали все эти дефекты с помощью перископов и специальных приборов после каждого возвращения шаттла из полета.
Была также проблема под названием «субсинхронный вихрь», в процессе которого вал изгибается в виде слегка параболической кривой при высокой скорости. Износ подшипников был настолько сильным – весь этот шум и вибрации, – что вся ситуация казалась безнадежной. Однако они нашли способ от нее избавиться. Серьезных проблем насчитывалось порядка дюжины; примерно половина из них была улажена.
Большинство самолетов собирают «снизу вверх» из деталей, которые уже прошли всестороннюю проверку. Однако шаттл собирали «сверху вниз» – чтобы сэкономить время. Но всякий раз, когда обнаруживалась проблема, для ее устранения нужно было очень многое переделать.
Теперь мистер Ловингуд уже не говорит так много, а разные инженеры, в зависимости от обсуждаемой проблемы, рассказывают мне все это точно также, как я мог бы это выяснить, если бы отправился к инженерам в «Тиоколе». Я почувствовал огромное уважение по отношению к ним. Все они говорили очень прямо, и все было превосходно. Мы проработали все до самого конца книги. Мы сделали это.
Потом я сказал: «А как насчет этой высокочастотной вибрации, которой одни двигатели подвергаются, а другие – нет?»[38]
Все начинают суетиться, и появляется маленькая стопка бумаг. Все они аккуратно скреплены между собой и так же аккуратно прикрепляются в мою книгу. Все это связано с вибрационным четырехтысячным циклом!
Быть может, я немного занудный, но я изо всех сил старался никого ни в чем не обвинять. Я просто позволил им показать мне то, что они показали, и вел себя так, словно не замечаю их уловок. Я являю собой не тот тип следователя, который можно увидеть по телевидению. Такой следователь при каждом удобном случае вскакивает со стула и обвиняет коррумпированную организацию в утаивании информации. Но я ясно понимал, что они не сказали мне об этой проблеме, пока я сам о ней не спросил. Я обыкновенно вел себя как наивный человек – которым я, в сущности, и являюсь.
Как бы то ни было, они с рвением приступили к обсуждению этой проблемы: разволновались и начали подробно ее описывать. Я уверен, что им это было приятно, потому что технари любят обсуждать технические проблемы с другими технарями, у которых может быть свое мнение или предложение, которое может оказаться полезным.
Они беспрестанно ссылались на проблему, которая носила какое-то сложное название – «вихревая колебательная ля-ля-ля, вызванная давлением» или что-то в этом роде.
Я сказал: «Так вы имеете в виду свист!»
– Да, – сказали они; – это явление выказывает характеристики свиста.
Они полагали, что свист может исходить из места, где газ при высокой скорости проходит через трубу и расходится по трем другим трубам меньшего диаметра, где стоят две перегородки. Они рассказали мне о том, насколько продвинулись в понимании проблемы.
После ухода с собрания у меня сложилось совершенно определенное впечатление того, что я обнаружил здесь ту же игру, что и в случае с уплотнениями: руководящее звено снижало критерии и принимало все большее и большее количество ошибок, которые не были предусмотрены конструкцией прибора, а нижестоящие инженеры при этом вопили: «ПОМОГИТЕ!» и «Мы же едем на КРАСНЫЙ СВЕТ!»
На следующий вечер по пути домой, в самолете, я ужинал. Намазав маслом булку, я взял маленький кусочек тонкого картона, на котором подают масло, и согнул его в форме буквы U, чтобы на меня смотрели две его кромки. Я поднял эту фигурку, подул на нее, и очень скоро она начала издавать шум, напоминающий свист.
Вернувшись в Калифорнию, я собрал еще некоторую информацию по двигателю шаттла и вероятности его выхода из строя. Я отправился в Рокетдайн и поговорил с инженерами, которые производили двигатели. Кроме того, я встретился с консультантами по двигателю. Один из них, мистер Коверт, состоял в комиссии. Кроме того, я узнал, что одним из консультантов этой компании был профессор Калтеха. Он повел себя очень дружелюбно и предоставил мне большой объем информации, а также рассказал о тех проблемах, которые есть у двигателя, и выразил свое мнение по поводу вероятности его выхода из строя.
Я отправился в ЛИРД и встретил одного парня, который только что написал для НАСА отчет о методах, используемых ФУГА[39] и военными для аттестации своих газотурбинных и ракетных двигателей. Мы потратили целый день, размышляя над тем, как определить вероятность выхода из строя какой-то части механизма. Я выучил множество новых названий – например, «Вейбулл» – определенное математическое распределение, создающее на графике определенную форму. Он сказал, что изначально правила техники безопасности для шаттла были очень похожи на правила ФУГА, но потом НАСА изменила их по мере возникновения проблем.
Оказалось, что Космический Центр им. Маршалла в Хантсвилле спроектировал двигатель, Рокетдайн его производил, Локхид писал инструкции, а Космический Центр им. Кеннеди устанавливал их на шаттл! Быть может, это была гениальная система организации, но мне она представилась полной неразберихой. Я в ней совсем запутался. Я не знал, говорю ли я с человеком из Маршалла, из Рокетдайна, из Локхида или из Кеннеди! Так что я потерялся в самой гуще всего этого. В течение всего это времени – марта и апреля – я столько носился взад-вперед между Калифорнией, Алабамой, Хьюстоном, Флоридой и Вашингтоном, что часто не помнил, какой сегодня день или где я нахожусь.
После всего этого расследования, которое я провел самостоятельно, я подумал, что было бы неплохо написать небольшой отчет по двигателю для остальных членов комиссии. Но, взглянув на свои записи на программе испытаний, я обнаружил некоторую путаницу: например, речь шла о «двигателе N12» и продолжительности полета «двигателя». Но ни один двигатель не был обычным: его постоянно ремонтировали. После каждого полета техники проверяли двигатели, смотрели, сколько сломалось лопаток на роторе, сколько трещин появилось на корпусе и т.д. Потом они ремонтировали «двигатель», надевая на него новый корпус, устанавливая новый ротор или новые подшипники – они заменяли множество деталей. Таким образом, я читал, что в каком-нибудь двигателе стоял ротор N2009, который проработал в течение 27 минут в таком-то полете, и корпус N4091, который проработал 53 минуты в полетах таком-то и таком-то. Все это было перепутано.
Закончив свой отчет, я захотел его проверить. Поэтому, когда я приехал в Маршалл в следующий раз, я сказал, что хочу обсудить с инженерами несколько сугубо технических проблем, чтобы просто проверить некоторые детали – руководители на встрече мне не нужны.
На этот раз, к моему удивлению, пришли только три инженера, с которыми я уже говорил ранее, и мы разобрались во всем.
Когда я собирался уходить, один из них сказал: «Помните вопрос, который Вы задавали нам в прошлый раз, когда раздали листочки? Он показался нам провокационным. Он был нечестным».
Я сказал: «Вы правы. Этот вопрос действительно был провокационным. Я предполагал, что может произойти».
Парень говорит: «Я бы хотел исправить свой ответ. Я хочу сказать, что не могу определить его количественно». (Это был тот самый парень, который ранее дал самый подробный ответ.)
Я сказал: «Прекрасно. Но согласны ли Вы с тем, что вероятность выхода из строя равна 1 к 100 000?»
– Ну, э, нет, не согласен. Я просто не хочу отвечать.
Потом другой парень говорит: «Я сказал, что вероятность равна 1 к 300, и я по-прежнему утверждаю то же самое, но я не хочу рассказывать, как получил это число».
Я сказал: «Все нормально. Вы не обязаны это делать».
Многострадальное приложение
Я подумал, что и в этом случае сделал бы то же самое, что и всегда – выяснил бы у инженеров, как работает двигатель, каковы его возможные опасные места, какие проблемы возникают и все прочее, – а потом, когда я загружусь настолько, что буду понимать, о чем идет речь, я буду спорить с любым, кто мне скажет, что вероятность выхода из строя равна 1 к 100 000.
Я попросил разрешения поговорить с инженерами о двигателях. Парень говорит: «Хорошо, я договорюсь об этом. В девять утра, завтра, подойдет?»
На следующий день к этому времени подошли трое инженеров, их начальник, мистер Ловингуд, и несколько ассистентов – всего человек восемь или девять.
У каждого из пришедших была большая толстая тетрадь, полная бумаг, которые были разложены по порядку. Обложка гласила:
ОТЧЕТ ПО МАТЕРИАЛУ, ПРЕДОСТАВЛЕННОМУ ЧЛЕНУ КОМИССИИ РИЧАРДУ Ф. ФЕЙНМАНУ В МАРТЕ ЛЯ-ЛЯ-ЛЯ 1986 Г.Я сказал: «Класс! Ребята, вы, должно быть, трудились над этим всю ночь!»
– Да нет, работы тут немного; мы просто собрали обычную документацию, которой пользуемся постоянно.
Я сказал: «Но я лишь хотел поговорить с несколькими инженерами. Существует множество проблем, над которыми надо поработать, поэтому я не могу ожидать, что все вы останетесь здесь и будете говорить со мной».
Но на этот раз остались все.
Мистер Ловингуд встал и начал объяснять мне все именно так, как это обычно принято в НАСА, с помощью схем и графиков, которые соответствовали информации в моей большой книге – само собой, не обошлось и без горошин.
Не буду докучать вам излишними подробностями, но мне хотелось понять все, что можно о двигателе. Поэтому я беспрестанно задавал свои тупые вопросы.
Через некоторое время мистер Ловингуд говорит: «Доктор Фейнман, мы разговариваем уже в течение двух часов. Нам нужно изучить 123 страницы, а пока мы просмотрели только 20».
Моим первым порывом было сказать: «Да нет, это не отнимет так много времени. В самом начале я всегда соображаю немного медленно; мне требуется некоторое время на то, чтобы войти в курс дела. Ближе к концу дела пойдут гораздо быстрее».
Но потом у меня появилась вторая мысль. Я сказал: «Чтобы ускорить процесс, я скажу вам, что я делаю, чтобы вы знали, к чему я стремлюсь. Я хочу знать, существует ли такое же отсутствие передачи информации между инженерами и менеджерами, которые работают над двигателем, какое мы обнаружили в случае с ракета-носителями».
Мистер Ловингуд говорит: «Я так не думаю. В действительности, несмотря на то, что сейчас я – менеджер, я имею инженерное образование».
– Хорошо, – сказал я. – Я дам каждому из вас по листу бумаги. Пожалуйста, напишите на этом листе ответ на мой вопрос: какова, по-вашему, вероятность того, что полет шаттла может не состояться из-за какой-нибудь поломки в этом двигателе?
Они написали свои ответы и отдали мне листы. Один парень написал «чистота 99,44 % из ста» (он повторил лозунг фирмы, выпускающей мыло «Айвори»). 99,44 % из ста означало, что вероятность отказа двигателя примерно 1 шанс из 200. Другой парень написал что-то очень техническое и высококоличественное в стандартном статистическом варианте, аккуратно определяя все данные, что мне пришлось переводить на нормальные цифры – и что тоже значило 1 из 200. Третий парень просто написал: «1 из 300».
Однако на листе мистера Ловингуда было написано:
Не могу дать количественную оценку. О надежности судят по:– Что ж, – сказал я, – я получил четыре ответа, и один из них выказывает попытку улизнуть. – Я повернулся к мистеру Ловингуду: «Я считаю, что Вы улизнули от ответа».
• прошлому опыту;
• контролю качества при производстве;
• оценке инженеров.
– Я так не считаю.
– Вы не сказали мне, в чем Вы уверены, сэр; Вы лишь сказали, как Вы определили свою уверенность. Я же хочу знать вот что: после того, как Вы определили свою уверенность, чему она равна?
Он говорит: «100 %, – у инженеров отпадывают челюсти, у меня тоже; я смотрю на него, все остальные тоже, – э, э, минус эпсилон!»
Тогда я говорю: «Хорошо, прекрасно. Теперь единственная проблема состоит в том, чтобы узнать, ЧТО ТАКОЕ ЭПСИЛОН?»
Он говорит: «10−5». Это было то же самое число, о котором нам рассказывал мистер Уллиан: 1 к 100 000.
Я показал мистеру Ловингуду остальные ответы и сказал: «Вам будет интересно узнать, что здесь между инженерами и менеджерами тоже есть разница – с коэффициентом более 300».
Он говорит: «Сэр, я с удовольствием пришлю Вам документ, который содержит приблизительный расчет, чтобы Вам все стало ясно»[37].
Я сказал: «Большое спасибо. А теперь давайте вернемся к двигателю». Таким образом, мы продолжили и, как я и предполагал, ближе к концу дела пошли быстрее. Мне нужно было понять, как работает двигатель – точную форму лопаток турбины, как именно они вращаются и т.д., – чтобы я смог понять его проблемы.
После обеда инженеры рассказали мне обо всех проблемах двигателей: образование трещин на лопатках в кислородном насосе, образование трещин на лопатках в водородном насосе, появление раковин и трещин на корпусе и т.д. Они искали все эти дефекты с помощью перископов и специальных приборов после каждого возвращения шаттла из полета.
Была также проблема под названием «субсинхронный вихрь», в процессе которого вал изгибается в виде слегка параболической кривой при высокой скорости. Износ подшипников был настолько сильным – весь этот шум и вибрации, – что вся ситуация казалась безнадежной. Однако они нашли способ от нее избавиться. Серьезных проблем насчитывалось порядка дюжины; примерно половина из них была улажена.
Большинство самолетов собирают «снизу вверх» из деталей, которые уже прошли всестороннюю проверку. Однако шаттл собирали «сверху вниз» – чтобы сэкономить время. Но всякий раз, когда обнаруживалась проблема, для ее устранения нужно было очень многое переделать.
Теперь мистер Ловингуд уже не говорит так много, а разные инженеры, в зависимости от обсуждаемой проблемы, рассказывают мне все это точно также, как я мог бы это выяснить, если бы отправился к инженерам в «Тиоколе». Я почувствовал огромное уважение по отношению к ним. Все они говорили очень прямо, и все было превосходно. Мы проработали все до самого конца книги. Мы сделали это.
Потом я сказал: «А как насчет этой высокочастотной вибрации, которой одни двигатели подвергаются, а другие – нет?»[38]
Все начинают суетиться, и появляется маленькая стопка бумаг. Все они аккуратно скреплены между собой и так же аккуратно прикрепляются в мою книгу. Все это связано с вибрационным четырехтысячным циклом!
Быть может, я немного занудный, но я изо всех сил старался никого ни в чем не обвинять. Я просто позволил им показать мне то, что они показали, и вел себя так, словно не замечаю их уловок. Я являю собой не тот тип следователя, который можно увидеть по телевидению. Такой следователь при каждом удобном случае вскакивает со стула и обвиняет коррумпированную организацию в утаивании информации. Но я ясно понимал, что они не сказали мне об этой проблеме, пока я сам о ней не спросил. Я обыкновенно вел себя как наивный человек – которым я, в сущности, и являюсь.
Как бы то ни было, они с рвением приступили к обсуждению этой проблемы: разволновались и начали подробно ее описывать. Я уверен, что им это было приятно, потому что технари любят обсуждать технические проблемы с другими технарями, у которых может быть свое мнение или предложение, которое может оказаться полезным.
Они беспрестанно ссылались на проблему, которая носила какое-то сложное название – «вихревая колебательная ля-ля-ля, вызванная давлением» или что-то в этом роде.
Я сказал: «Так вы имеете в виду свист!»
– Да, – сказали они; – это явление выказывает характеристики свиста.
Они полагали, что свист может исходить из места, где газ при высокой скорости проходит через трубу и расходится по трем другим трубам меньшего диаметра, где стоят две перегородки. Они рассказали мне о том, насколько продвинулись в понимании проблемы.
После ухода с собрания у меня сложилось совершенно определенное впечатление того, что я обнаружил здесь ту же игру, что и в случае с уплотнениями: руководящее звено снижало критерии и принимало все большее и большее количество ошибок, которые не были предусмотрены конструкцией прибора, а нижестоящие инженеры при этом вопили: «ПОМОГИТЕ!» и «Мы же едем на КРАСНЫЙ СВЕТ!»
На следующий вечер по пути домой, в самолете, я ужинал. Намазав маслом булку, я взял маленький кусочек тонкого картона, на котором подают масло, и согнул его в форме буквы U, чтобы на меня смотрели две его кромки. Я поднял эту фигурку, подул на нее, и очень скоро она начала издавать шум, напоминающий свист.
Вернувшись в Калифорнию, я собрал еще некоторую информацию по двигателю шаттла и вероятности его выхода из строя. Я отправился в Рокетдайн и поговорил с инженерами, которые производили двигатели. Кроме того, я встретился с консультантами по двигателю. Один из них, мистер Коверт, состоял в комиссии. Кроме того, я узнал, что одним из консультантов этой компании был профессор Калтеха. Он повел себя очень дружелюбно и предоставил мне большой объем информации, а также рассказал о тех проблемах, которые есть у двигателя, и выразил свое мнение по поводу вероятности его выхода из строя.
Я отправился в ЛИРД и встретил одного парня, который только что написал для НАСА отчет о методах, используемых ФУГА[39] и военными для аттестации своих газотурбинных и ракетных двигателей. Мы потратили целый день, размышляя над тем, как определить вероятность выхода из строя какой-то части механизма. Я выучил множество новых названий – например, «Вейбулл» – определенное математическое распределение, создающее на графике определенную форму. Он сказал, что изначально правила техники безопасности для шаттла были очень похожи на правила ФУГА, но потом НАСА изменила их по мере возникновения проблем.
Оказалось, что Космический Центр им. Маршалла в Хантсвилле спроектировал двигатель, Рокетдайн его производил, Локхид писал инструкции, а Космический Центр им. Кеннеди устанавливал их на шаттл! Быть может, это была гениальная система организации, но мне она представилась полной неразберихой. Я в ней совсем запутался. Я не знал, говорю ли я с человеком из Маршалла, из Рокетдайна, из Локхида или из Кеннеди! Так что я потерялся в самой гуще всего этого. В течение всего это времени – марта и апреля – я столько носился взад-вперед между Калифорнией, Алабамой, Хьюстоном, Флоридой и Вашингтоном, что часто не помнил, какой сегодня день или где я нахожусь.
После всего этого расследования, которое я провел самостоятельно, я подумал, что было бы неплохо написать небольшой отчет по двигателю для остальных членов комиссии. Но, взглянув на свои записи на программе испытаний, я обнаружил некоторую путаницу: например, речь шла о «двигателе N12» и продолжительности полета «двигателя». Но ни один двигатель не был обычным: его постоянно ремонтировали. После каждого полета техники проверяли двигатели, смотрели, сколько сломалось лопаток на роторе, сколько трещин появилось на корпусе и т.д. Потом они ремонтировали «двигатель», надевая на него новый корпус, устанавливая новый ротор или новые подшипники – они заменяли множество деталей. Таким образом, я читал, что в каком-нибудь двигателе стоял ротор N2009, который проработал в течение 27 минут в таком-то полете, и корпус N4091, который проработал 53 минуты в полетах таком-то и таком-то. Все это было перепутано.
Закончив свой отчет, я захотел его проверить. Поэтому, когда я приехал в Маршалл в следующий раз, я сказал, что хочу обсудить с инженерами несколько сугубо технических проблем, чтобы просто проверить некоторые детали – руководители на встрече мне не нужны.
На этот раз, к моему удивлению, пришли только три инженера, с которыми я уже говорил ранее, и мы разобрались во всем.
Когда я собирался уходить, один из них сказал: «Помните вопрос, который Вы задавали нам в прошлый раз, когда раздали листочки? Он показался нам провокационным. Он был нечестным».
Я сказал: «Вы правы. Этот вопрос действительно был провокационным. Я предполагал, что может произойти».
Парень говорит: «Я бы хотел исправить свой ответ. Я хочу сказать, что не могу определить его количественно». (Это был тот самый парень, который ранее дал самый подробный ответ.)
Я сказал: «Прекрасно. Но согласны ли Вы с тем, что вероятность выхода из строя равна 1 к 100 000?»
– Ну, э, нет, не согласен. Я просто не хочу отвечать.
Потом другой парень говорит: «Я сказал, что вероятность равна 1 к 300, и я по-прежнему утверждаю то же самое, но я не хочу рассказывать, как получил это число».
Я сказал: «Все нормально. Вы не обязаны это делать».
Многострадальное приложение
Все это время меня не покидало ощущение, что где-то по ходу работы вся комиссия снова должна собраться вместе, чтобы мы могли поговорить друг с другом и обсудить то, что нам удалось узнать.
Чтобы помочь подобному обсуждению, я в течение всей работы писал небольшие отчеты: я описывал свою работу с командой, которая занималась измерением температуры (анализируя фотографии и ошибочные показания прибора); я написал о своих беседах с мистером Ламбертом и рабочими-сборщиками и не забыл даже тот листочек бумаги, на котором было написано «Погнали дальше». Все эти маленькие отчеты я отправил Элу Килу, исполнителю, чтобы он распространил их среди остальных членов комиссии.
Кроме того, была еще и авантюра – расследование отсутствия передачи информации между менеджерами и инженерами, работавшими над двигателями, – об этом я тоже написал: дома, на своем небольшом персональном компьютере IBM. Я уже несколько устал, а потому утратил самообладание, которое было мне необходимо, так что отчет был написан не так аккуратно, как все остальные мои отчеты. Но поскольку я писал его только для прочтения остальными членами комиссии, я не стал ничего исправлять и просто отправил его доктору Килу, прикрепив записку, которая гласила: «Я считаю, что этот отчет будет интересен остальным членам комиссии, но Вы можете сделать с ним все, что пожелаете, – он несколько несдержан в конце».
Он поблагодарил меня и сказал, что отправил мой отчет всем.
Потом я отправился в Космический Центр им. Джонсона в Хьюстоне, чтобы исследовать авиационную электронику. Там была группа Салли Райд. Они расследовали вопросы безопасности, разговаривая с астронавтами об их впечатлениях. Салли познакомила меня с инженерами по программному обеспечению, и они показали мне тренажеры для астронавтов.
Все это действительно очень необычно. Там есть всевозможные имитаторы с изменяющейся степенью сложности, на которых тренируются астронавты. Один из них был очень похож на настоящую машину: поднимаешься по лестнице, входишь внутрь; в окнах компьютеры воспроизводят нужные изображения. Когда пилот передвигает рычаги управления, вид за окнами меняется.
Перед этим тренажером стояла двойная задача: обучать астронавтов и проверять компьютеры. В задней части отсека, где сидит команда, располагались лотки, наполненные кабелями, спускавшимися вниз через грузовой отсек и уходившими куда-то в задний отсек, где специальные инструменты моделировали сигналы двигателей – давление, скорость течения топлива и т.п. (Кабели были доступны, потому что техники проверяли «перекрестную наводку» – помехи в сигналах, передаваемых туда-обратно.)
Самим шаттлом управляет, главным образом, компьютер. Как только он включается и начинает работать, то внутри больше никто ничего не делает, потому что возникает огромное ускорение. Когда шаттл достигает определенной высоты, компьютеры на некоторое время немного снижают осевую нагрузку двигателя, а по мере увеличения разрежения воздуха снова ее поднимают. Примерно через минуту после этого отпадают два твердотопливных ракета-носителя; еще через несколько минут отпадает основной топливный резервуар, причем все операции контролируются компьютерами. Шаттл автоматически попадает на орбиту – астронавты просто сидят на своих местах.
У компьютеров шаттла не хватает памяти, чтобы хранить все программы до конца полета. После попадания шаттла на орбиту астронавты вынимают некоторые кассеты и загружают программу для следующей фазы полета – всего этих фаз шесть. Ближе к концу полета астронавты загружают программу возвращения на Землю.
На борту шаттла четыре компьютера, обрабатывающих одни и те же программы. Обыкновенно все четыре компьютера работают абсолютно согласованно. Если один компьютер выходит из согласования, то полет все равно может продолжаться. Но если согласованно работают только два компьютера, полет необходимо прекратить, и шаттл должен немедленно вернуться на Землю.
Для большей безопасности на борту есть еще и пятый компьютер, расположенный отдельно от четырех предыдущих, с проводами идущими по другим каналам. В этот компьютер заложено всего две программы: программа подъема и программа спуска. (У него едва хватает памяти на размещение двух этих программ.) Если что-то произойдет с остальными компьютерами, то этот пятый компьютер сможет вернуть шаттл на Землю. Его никогда нельзя использовать ни для чего другого.
Но наиболее эффектная вещь – это посадка. Как только астронавты узнают, где они должны приземлиться, они нажимают одну из трех кнопок – обозначенных как Эдвардс, Уайт Сэндс и Кеннеди, – благодаря чему компьютер узнает, где приземлится шаттл. Затем несколько маленьких ракет его немного замедляют и вводят в атмосферу под почти прямым углом. Это опасная часть, во время которой нагревается все покрытие.
В течение этого времени астронавты ничего не видят, и все изменяется настолько быстро, что снижение должно проводиться автоматически. На высоте около 35 000 футов шаттл замедляется до скорости, не превышающей скорость звука, и тогда им можно управлять вручную, если возникнет такая необходимость. На высоте же в 4 000 футов происходит нечто, что выполняет не компьютер: пилот нажимает на кнопку, чтобы опустить шасси.
Я нашел это очень странным – глупость, которая, очевидно, связана с психологией пилотов: они герои в глазах публики; все считают, что именно они управляют шаттлом, тогда как истина в том, что им не нужно ничего делать до того момента, когда они нажимают кнопку, чтобы опустить шасси. Для них просто невыносима мысль, что, на самом деле, им делать нечего.
Я считал более безопасным тот вариант, когда шасси опускались бы компьютером на тот случай, если астронавты по какой-то причине потеряют сознание. Инженеры-программисты со мной согласились и добавили, что если опустить шасси раньше или позднее нужного времени, то возникнет очень опасная ситуация.
Инженеры рассказали мне, что наземное управление может послать на шаттл сигнал спуска шасси, но подобное дублирование создавало некоторую неуверенность: что произойдет, если пилот, находясь в полубессознательном состоянии, считает, что шасси должны опуститься в определенное время, а контролер на земле знает, что это время ошибочно? Было бы гораздо лучше, если бы всем процессом управлял компьютер.
Раньше пилоты также управляли тормозами. Однако это создавало множество проблем: если вы слишком много тормозили в начале посадочной полосы, то к ее концу тормозная колодка стиралась до основания, так что вы не могли остановиться! Тогда программистов попросили написать компьютерную программу для управления тормозами. Сначала астронавты возражали против подобной перемены, но теперь они довольны, так как автоматический тормоз работает просто превосходно.
Несмотря на то, что в Джонсоне пишут много превосходных программ, компьютеры, которыми оборудован шаттл, настолько устарели, что их уже даже не производят. Они оснащены памятью старого типа, состоящей из маленьких ферритовых сердечников, через которые проходят проводки. Тем временем, мы уже разработали гораздо лучшее аппаратное обеспечение: современные кристаллы памяти гораздо меньше старых, обладают гораздо большей емкостью и гораздо более надежны. Они содержат внутренние коды исправления ошибок, которые автоматически поддерживают память в хорошем состоянии. С помощью современных компьютеров мы можем создавать отдельные программные модули, так что изменение полезной нагрузки не станет требовать грандиозного изменения программ.
Из-за огромных инвестиций, сделанных в имитаторы полета и все остальное аппаратное обеспечение, начинать все заново и заменять миллионы строк программ, которые создавались постепенно, было бы очень дорого.
Я узнал, как программисты разрабатывали авиационную электронику для шаттла. Одна группа создавала части программ. После этого части объединялись в огромные программы, которые тестировала независимая группа.
Когда обе группы приходили к выводу, что все ошибки устранены, они проводили имитацию всего полета, во время которой проверяется каждая часть системы шаттла. Для таких случаев у них был особый принцип: эта имитация – не просто упражнение по проверке состояния программ; это реальный полет – если сейчас что-то выйдет из строя, то это очень серьезно, как если бы на борту шаттла действительно были астронавты и у них возникли проблемы. Речь идет о вашей репутации.
За много лет, в течение которых они этим занимались, выход из строя происходил всего шесть раз на этапе имитации полета и ни одного раза во время реального полета.
Таким образом, было похоже, что программисты знают свое дело: они знали, что их работа жизненно важна для шаттла, но представляет собой потенциальную опасность, поэтому они были в высшей степени аккуратны. Они писали программы управления очень сложными механизмами в среде с радикально изменяющимися условиями – программы, измеряющие эти изменения, выказывают гибкость в своих ответных сигналах и поддерживают высокую точность и безопасность. Я бы сказал, что в некоторых отношениях они когда-то занимали важнейшее место в том, что касается обеспечения качества в роботизированных или интерактивных компьютерных системах, но из-за устаревшего аппаратного обеспечения теперь об этом не может быть и речи.
Я не исследовал авиационную электронику столь же тщательно, как двигатели, поэтому, быть может, я несколько голословен, но сам я так не считаю. Инженеры и руководители отлично находили общий язык друг с другом и внимательно следили за тем, чтобы не снижать критерии безопасности.
Я сказал программистам, что считаю их систему и их отношение к своей работе очень хорошим.
Один парень пробормотал что-то насчет шишек из НАСА, которые хотят урезать финансирование тестирования программ, чтобы сэкономить деньги: «Они постоянно твердят, что мы всегда проходим тесты, так в чем смысл такого их количества?»
До отъезда из Хьюстона я продолжил свое тайное расследование слуха о том, что Белый Дом надавил на НАСА с тем, чтобы шаттл был запущен. Хьюстон является коммутационным центром, поэтому я отправился к специалистам по телеметрии и спросил их о системе коммутации. Я проделал все то же самое, что и во Флориде – люди отнеслись ко мне так же хорошо, – но на этот раз я узнал, что если бы астронавты захотели связаться с Конгрессом, Белым Домом или чем-то еще, то они должны были предупредить центр за три минуты – не за три месяца, не за три дня, не за три часа, – за три минуты. А потому они могут это сделать, когда захотят, и заранее ничего не нужно записывать. Так что это был тупик.
Однажды я поговорил об этом слухе с репортером из «Нью-Йорк Таймс». Я спросил его: «Как вы выясняете истинность подобных слухов?»
Чтобы помочь подобному обсуждению, я в течение всей работы писал небольшие отчеты: я описывал свою работу с командой, которая занималась измерением температуры (анализируя фотографии и ошибочные показания прибора); я написал о своих беседах с мистером Ламбертом и рабочими-сборщиками и не забыл даже тот листочек бумаги, на котором было написано «Погнали дальше». Все эти маленькие отчеты я отправил Элу Килу, исполнителю, чтобы он распространил их среди остальных членов комиссии.
Кроме того, была еще и авантюра – расследование отсутствия передачи информации между менеджерами и инженерами, работавшими над двигателями, – об этом я тоже написал: дома, на своем небольшом персональном компьютере IBM. Я уже несколько устал, а потому утратил самообладание, которое было мне необходимо, так что отчет был написан не так аккуратно, как все остальные мои отчеты. Но поскольку я писал его только для прочтения остальными членами комиссии, я не стал ничего исправлять и просто отправил его доктору Килу, прикрепив записку, которая гласила: «Я считаю, что этот отчет будет интересен остальным членам комиссии, но Вы можете сделать с ним все, что пожелаете, – он несколько несдержан в конце».
Он поблагодарил меня и сказал, что отправил мой отчет всем.
Потом я отправился в Космический Центр им. Джонсона в Хьюстоне, чтобы исследовать авиационную электронику. Там была группа Салли Райд. Они расследовали вопросы безопасности, разговаривая с астронавтами об их впечатлениях. Салли познакомила меня с инженерами по программному обеспечению, и они показали мне тренажеры для астронавтов.
Все это действительно очень необычно. Там есть всевозможные имитаторы с изменяющейся степенью сложности, на которых тренируются астронавты. Один из них был очень похож на настоящую машину: поднимаешься по лестнице, входишь внутрь; в окнах компьютеры воспроизводят нужные изображения. Когда пилот передвигает рычаги управления, вид за окнами меняется.
Перед этим тренажером стояла двойная задача: обучать астронавтов и проверять компьютеры. В задней части отсека, где сидит команда, располагались лотки, наполненные кабелями, спускавшимися вниз через грузовой отсек и уходившими куда-то в задний отсек, где специальные инструменты моделировали сигналы двигателей – давление, скорость течения топлива и т.п. (Кабели были доступны, потому что техники проверяли «перекрестную наводку» – помехи в сигналах, передаваемых туда-обратно.)
Самим шаттлом управляет, главным образом, компьютер. Как только он включается и начинает работать, то внутри больше никто ничего не делает, потому что возникает огромное ускорение. Когда шаттл достигает определенной высоты, компьютеры на некоторое время немного снижают осевую нагрузку двигателя, а по мере увеличения разрежения воздуха снова ее поднимают. Примерно через минуту после этого отпадают два твердотопливных ракета-носителя; еще через несколько минут отпадает основной топливный резервуар, причем все операции контролируются компьютерами. Шаттл автоматически попадает на орбиту – астронавты просто сидят на своих местах.
У компьютеров шаттла не хватает памяти, чтобы хранить все программы до конца полета. После попадания шаттла на орбиту астронавты вынимают некоторые кассеты и загружают программу для следующей фазы полета – всего этих фаз шесть. Ближе к концу полета астронавты загружают программу возвращения на Землю.
На борту шаттла четыре компьютера, обрабатывающих одни и те же программы. Обыкновенно все четыре компьютера работают абсолютно согласованно. Если один компьютер выходит из согласования, то полет все равно может продолжаться. Но если согласованно работают только два компьютера, полет необходимо прекратить, и шаттл должен немедленно вернуться на Землю.
Для большей безопасности на борту есть еще и пятый компьютер, расположенный отдельно от четырех предыдущих, с проводами идущими по другим каналам. В этот компьютер заложено всего две программы: программа подъема и программа спуска. (У него едва хватает памяти на размещение двух этих программ.) Если что-то произойдет с остальными компьютерами, то этот пятый компьютер сможет вернуть шаттл на Землю. Его никогда нельзя использовать ни для чего другого.
Но наиболее эффектная вещь – это посадка. Как только астронавты узнают, где они должны приземлиться, они нажимают одну из трех кнопок – обозначенных как Эдвардс, Уайт Сэндс и Кеннеди, – благодаря чему компьютер узнает, где приземлится шаттл. Затем несколько маленьких ракет его немного замедляют и вводят в атмосферу под почти прямым углом. Это опасная часть, во время которой нагревается все покрытие.
В течение этого времени астронавты ничего не видят, и все изменяется настолько быстро, что снижение должно проводиться автоматически. На высоте около 35 000 футов шаттл замедляется до скорости, не превышающей скорость звука, и тогда им можно управлять вручную, если возникнет такая необходимость. На высоте же в 4 000 футов происходит нечто, что выполняет не компьютер: пилот нажимает на кнопку, чтобы опустить шасси.
Я нашел это очень странным – глупость, которая, очевидно, связана с психологией пилотов: они герои в глазах публики; все считают, что именно они управляют шаттлом, тогда как истина в том, что им не нужно ничего делать до того момента, когда они нажимают кнопку, чтобы опустить шасси. Для них просто невыносима мысль, что, на самом деле, им делать нечего.
Я считал более безопасным тот вариант, когда шасси опускались бы компьютером на тот случай, если астронавты по какой-то причине потеряют сознание. Инженеры-программисты со мной согласились и добавили, что если опустить шасси раньше или позднее нужного времени, то возникнет очень опасная ситуация.
Инженеры рассказали мне, что наземное управление может послать на шаттл сигнал спуска шасси, но подобное дублирование создавало некоторую неуверенность: что произойдет, если пилот, находясь в полубессознательном состоянии, считает, что шасси должны опуститься в определенное время, а контролер на земле знает, что это время ошибочно? Было бы гораздо лучше, если бы всем процессом управлял компьютер.
Раньше пилоты также управляли тормозами. Однако это создавало множество проблем: если вы слишком много тормозили в начале посадочной полосы, то к ее концу тормозная колодка стиралась до основания, так что вы не могли остановиться! Тогда программистов попросили написать компьютерную программу для управления тормозами. Сначала астронавты возражали против подобной перемены, но теперь они довольны, так как автоматический тормоз работает просто превосходно.
Несмотря на то, что в Джонсоне пишут много превосходных программ, компьютеры, которыми оборудован шаттл, настолько устарели, что их уже даже не производят. Они оснащены памятью старого типа, состоящей из маленьких ферритовых сердечников, через которые проходят проводки. Тем временем, мы уже разработали гораздо лучшее аппаратное обеспечение: современные кристаллы памяти гораздо меньше старых, обладают гораздо большей емкостью и гораздо более надежны. Они содержат внутренние коды исправления ошибок, которые автоматически поддерживают память в хорошем состоянии. С помощью современных компьютеров мы можем создавать отдельные программные модули, так что изменение полезной нагрузки не станет требовать грандиозного изменения программ.
Из-за огромных инвестиций, сделанных в имитаторы полета и все остальное аппаратное обеспечение, начинать все заново и заменять миллионы строк программ, которые создавались постепенно, было бы очень дорого.
Я узнал, как программисты разрабатывали авиационную электронику для шаттла. Одна группа создавала части программ. После этого части объединялись в огромные программы, которые тестировала независимая группа.
Когда обе группы приходили к выводу, что все ошибки устранены, они проводили имитацию всего полета, во время которой проверяется каждая часть системы шаттла. Для таких случаев у них был особый принцип: эта имитация – не просто упражнение по проверке состояния программ; это реальный полет – если сейчас что-то выйдет из строя, то это очень серьезно, как если бы на борту шаттла действительно были астронавты и у них возникли проблемы. Речь идет о вашей репутации.
За много лет, в течение которых они этим занимались, выход из строя происходил всего шесть раз на этапе имитации полета и ни одного раза во время реального полета.
Таким образом, было похоже, что программисты знают свое дело: они знали, что их работа жизненно важна для шаттла, но представляет собой потенциальную опасность, поэтому они были в высшей степени аккуратны. Они писали программы управления очень сложными механизмами в среде с радикально изменяющимися условиями – программы, измеряющие эти изменения, выказывают гибкость в своих ответных сигналах и поддерживают высокую точность и безопасность. Я бы сказал, что в некоторых отношениях они когда-то занимали важнейшее место в том, что касается обеспечения качества в роботизированных или интерактивных компьютерных системах, но из-за устаревшего аппаратного обеспечения теперь об этом не может быть и речи.
Я не исследовал авиационную электронику столь же тщательно, как двигатели, поэтому, быть может, я несколько голословен, но сам я так не считаю. Инженеры и руководители отлично находили общий язык друг с другом и внимательно следили за тем, чтобы не снижать критерии безопасности.
Я сказал программистам, что считаю их систему и их отношение к своей работе очень хорошим.
Один парень пробормотал что-то насчет шишек из НАСА, которые хотят урезать финансирование тестирования программ, чтобы сэкономить деньги: «Они постоянно твердят, что мы всегда проходим тесты, так в чем смысл такого их количества?»
До отъезда из Хьюстона я продолжил свое тайное расследование слуха о том, что Белый Дом надавил на НАСА с тем, чтобы шаттл был запущен. Хьюстон является коммутационным центром, поэтому я отправился к специалистам по телеметрии и спросил их о системе коммутации. Я проделал все то же самое, что и во Флориде – люди отнеслись ко мне так же хорошо, – но на этот раз я узнал, что если бы астронавты захотели связаться с Конгрессом, Белым Домом или чем-то еще, то они должны были предупредить центр за три минуты – не за три месяца, не за три дня, не за три часа, – за три минуты. А потому они могут это сделать, когда захотят, и заранее ничего не нужно записывать. Так что это был тупик.
Однажды я поговорил об этом слухе с репортером из «Нью-Йорк Таймс». Я спросил его: «Как вы выясняете истинность подобных слухов?»