장20 부록: 우주 왕복선의 신뢰성에 대한 나의 의견

우주왕복선 사고 확률을 추정할 때 다양한 부서에서 제공하는 수치는 엔지니어의 경우 1%에서 관리자의 경우 0.0%까지 매우 다양합니다. 〇〇1%.사고 확률이 0이라면 〇〇1%, 이는 우주왕복선이 300년 동안 매일 고장 없이 이착륙할 수 있음을 의미합니다.우리는 묻지 않을 수 없습니다. 이 지나치게 낙관적인 추정은 어디에서 오는 것입니까? 우리는 NASA의 안전 기준이 해마다 낮아지고 있다는 것을 발견했습니다.특이한 현상이 있습니다:특정한 위험한 기술적 문제가 처음에 큰 고장을 일으키지 않는 한, 다음 번에는 중요하지 않은 것으로 간주됩니다.따라서 심각하고 심도 있는 연구 및 개선이 이루어지지 않았으며, 안전을 고려하여 이륙을 연기해 달라는 요청도 없습니다.

솔리드 부스터 로켓 정보 고체추진 로켓의 안전성은 과거 로켓의 사고율로 계산된다.2,900번의 비행 중 121번이 실패했으며 확률은 4%입니다.이러한 문제 중 많은 부분이 연구를 통해 해결되었으므로 위의 수치를 2%로 줄일 수 있습니다.재료 선택 및 감독에 대한 매우 높은 요구 사항과 함께 1%는 합리적인 추정치입니다. 그러나 NASA의 추정치는 천 배 더 낙관적입니다.우주왕복선은 유인이동체이기 때문에 성공률이 100%여야 한다는 그들의 주장은 애매하다.1985년 2월 15일자 JSC 보고서에서 NASA는 이러한 몇 가지 성공을 통해 유인 운전이 무인 운전보다 더 안전하다는 새로운 개념이 등장했다고 주장했습니다.우리는 이러한 주장이 근거가 없다고 생각합니다.〇을 달성하기 때문입니다. 001%라는 작은 숫자는 수많은 실험에서 모두 성공해야 한다는 의미입니다.그러나 그것은 진실이 아닙니다. NASA의 실험 기록에 따르면 심각한 문제와 고장이 여러 번 발생했기 때문에 실제 사고율은 0 미만입니다. 〇〇1%가 훨씬 높습니다.

이러한 기술적 문제에 직면한 NASA는 이를 연구하고 해결한 것이 아니라 자신과 타인을 속였습니다.그들은 항상 이전 몇 번의 비행에서 큰 사고가 없었다는 사실을 인용하여 이전에 발생하지 않은 재난이 미래에 발생하지 않을 것임을 증명하려고 노력합니다.봉인의 침식이 문서화되었다는 사실에 주의를 기울이는 대신 봉인의 1/3만이 손상되었다는 놀라운 결론을 내렸습니다. 따라서 안전 계수가 3배 증가했습니다.이것은 완전히 과학적 논리에 위배됩니다.예를 들어 교량에 3개의 교각이 있고 그 중 하나는 무너지고 나머지 두 개는 무너지지 않은 경우, 이 1/3의 고장률이 교량의 안전 계수가 3배라는 것을 의미한다고 생각합니까? 다리는 전혀 실패입니까?정답은 당연히 후자입니다. 세 개의 교각 중 하나가 무너지면 다리 전체가 무너지기 때문입니다.봉인이 실패할 확률이 3분의 1에 불과한 것은 사실이지만 이것은 33으로 해석되어야 합니다.안전은 3배가 아니라 3%의 사고 확률!

또한 이전 봉인이 손상되었고 재난이 아니라는 사실이 문제가 치명적이지 않은 것을 의미하지는 않습니다.처음 몇 번은 피해가 누수 수준에 이르지 않아 운이 좋았고, 피해가 누수 수준에 이르면 절대 재앙이 불가피했다.밀봉 재료의 물리적 및 화학적 특성을 연구하지 않았기 때문에 특정 비행 중에 누출될 정도로 손상되는지 여부는 미스테리입니다.사실 도전자의 충돌이 가장 좋은 증거가 아닐까요? 메커니즘을 파악하지 않고 밀봉 침식을 관찰했을 때 NASA는 안전 요구 사항이 완전히 충족되었다는 낙관적 약속을 할 자격이 없었지만 그렇게 착각했습니다.

메인 엔진에 대해 챌린저호가 추락한 비행에서 주 엔진의 고장은 없었다.그러나 나는 다음과 같은 질문을 던집니다. 만약 우리가 같은 탐구적인 방식으로 조사한다면 숨겨진 아킬레스건을 많이 발견하지 않을까요?고체 부스터 로켓 부서에 존재하는 결함이 여기에도 존재합니까? 주 엔진은 다른 구성 요소보다 훨씬 더 복잡하며 NASA는 설계, 건설, 운영에 이르기까지 전반적으로 꽤 잘 해냈습니다.그러나 몇 가지 중요한 문제도 있습니다. 일반 엔진 설계는 상향식 접근 방식을 사용합니다.먼저 사람들은 각 구성 요소의 성능과 한계를 면밀히 연구하고 숙달한 다음 이를 기반으로 더 큰 구성 요소를 설계하고 반복 실험을 통해 한 단계 위로 올라갑니다.전체 프로젝트를 단계별로 완료하십시오.각 부품이 자체적으로 실험하고 최대한 최적화하기 때문에 사람들은 자신의 작업에 매우 익숙하고 다양한 문제를 적절하게 해결할 수 있으며 비용이 절약됩니다.

우주왕복선의 주 엔진 설계는 완전히 뒤집어 하향식 접근 방식을 취했습니다.전체 설계는 개별 구성 요소를 철저히 조사하고 테스트하기 전에 시작됩니다.그 결과 후속 작업에서 여러 가지 세부적인 문제가 계속해서 나타났고, 한 번 문제가 발생하면 다른 부서에서 그에 상응하는 변경을 해야 했기 때문에 문제를 해결하는 데 항상 많은 비용이 들었습니다.예를 들어, 전체 설계 및 제조가 완료된 후 고압 산소 펌프의 블레이드에 균열이 있음이 발견되었습니다.정확히 원인이 무엇입니까?재료 자체가 별로인가요?고압 산소는 표면 물질과 반응합니까?급격한 가열 및 냉각으로 인해 재료가 고르지 않게 팽창 및 수축합니까?특정 주파수의 공명?균열이 나타난 후 블레이드가 파손될 때까지 얼마나 걸립니까?이 모든 문제를 해결해야 합니다.하지만 전체 엔진을 실험하는 것은 비용이 너무 많이 들기 때문에 실험을 할 때마다 엔진을 파괴할 수는 없습니다!

그리고 문제가 발견되고 개선 사항이 발견되더라도 각각의 변경 사항으로 인해 많은 구성 요소가 재설계되고 구성될 수 있습니다. 우주 왕복선의 주 엔진에는 이전의 어떤 항공기나 로켓보다 훨씬 더 많은 기술이 필요합니다.이 작업은 이전에 상상하지 못했던 기술 지표를 달성하기 위한 새로운 방법을 실제로 탐구하고 있습니다.이렇게 크고 어려운 프로젝트가 하향식 접근 방식으로 진행된 것이 안타깝습니다!그 결과 수리 없이 27,000초(55회 이착륙)라는 목표를 달성하지 못했고, 주요 부품을 비롯한 많은 부품을 지속적으로 교체해야 했습니다.예를 들어, 산소 펌프의 블레이드는 3번의 이착륙마다 교체해야 하는데 이는 설계 목표에서 너무 멀리 떨어져 있습니다.

총 16건의 주요 엔진 사고가 기록되었습니다.엔지니어들은 이에 대해 극도로 걱정했고 모든 방법으로 이를 해결하기 위해 최선을 다했습니다.그들의 노력 덕분에 이러한 하향식 구조에서는 정말 어려운 문제가 대부분 해결되었습니다.다음은 몇 가지 간단한 예입니다. 고압 오일 펌프의 베인 균열 고압산소펌프에 금이 간 블레이드 갈라진 점화선 ASI 챔버 침식 등. 그럼에도 불구하고 사고의 가능성은 NASA가 주장하는 것보다 훨씬 큽니다.성공 횟수가 늘어남에 따라 NASA의 안전 점검은 점점 더 느슨해졌습니다.챌린저호 추락은 주 엔진의 고장 때문은 아니었지만, 숨겨진 위험의 수는 고체 부스터 로켓 부서의 그것과 정확히 같다.

비행 제어 시스템 비행 제어 시스템의 컴퓨터 네트워크는 매우 복잡하며 그 안의 주 프로그램에는 250,000개의 명령이 있습니다.이러한 컴퓨터는 이륙 및 착륙과 같은 중요한 링크를 제어하며 하드웨어 및 소프트웨어는 항상 올바르게 작동해야 합니다. 간단히 말해서, 하드웨어의 보안은 4개의 동일한 병렬 시스템에 의해 보장됩니다.그들은 동일한 데이터를 수집하고 동일한 공식에 따라 계산을 수행하고 서로 비교합니다.일반적으로 결과는 정확히 동일해야 합니다.기계에 장애가 발생하면 즉시 중지됩니다. 제어 시스템의 메모리 저장소는 이륙, 착륙 및 비행의 모든 ​​프로그램을 저장하기에 충분하지 않으므로 우주 비행사는 비행 내내 이러한 하위 프로그램을 수동으로 켜고 꺼야 합니다.

기존 소프트웨어와 하드웨어가 오래되어 교체했어야 합니다.자금이 부족하여 15년 전의 컴퓨터를 아직도 사용하고 있습니다.그러나 그들은 너무 오래되어 아무도 액세서리를 생산하지 않습니다.차세대 컴퓨터는 몇 배나 더 큰 용량을 가지고 있으며 안전하고 신뢰할 수 있으며 그 장점은 한 눈에 분명합니다. 소프트웨어 점검은 상향식으로 코딩부터 시작하여 프로그램을 점검하여 전체 소프트웨어가 확정될 때까지 차근차근 진행합니다.한편, 완전히 분리된 그룹은 반대 방향으로 작업하여 소프트웨어 사용자로 위장하여 가능한 한 열심히 모든 프로그램을 테스트했습니다.

양방향 검사에서 오류가 없는 경우에만 소프트웨어가 적합합니다. 내 결론은 제어 시스템의 검사가 가장 엄격한 품질 관리를 가지고 있다는 것입니다.그 자멸적인 태도는 부서 전체에서 나타나지 않았습니다.그러나 최근 NASA 경영진은 비용이 너무 많이 든다는 이유로 절단 제어 시스템 테스트를 제안했습니다.이러한 제안은 필요한 테스트를 줄이는 막대한 비용을 고려하지 않기 때문에 거부되어야 합니다. 결론적으로 셔틀의 비행 일정을 유지하기 위해 엔지니어들은 종종 높은 테스트 기준을 충족하지 못하는 사소한 편의를 제공하라는 요청을 받았습니다.이러한 작은 완화의 누적 효과는 우주 왕복선의 안전이 크게 감소했다는 것입니다.우리의 추정에 따르면 사고율은 약 1%입니다. NASA의 추정치는 우리보다 백만 배 더 낙관적입니다.이것은 자금 조달을 위해 의회와 대중 앞에서 과장된 주장을 펼쳤을 수도 있고, 엄청난 정보 지연으로 인해 NASA 경영진이 아래에서 실제로 벌어지고 있는 일과 완전히 동떨어진 상태가 되었을 수도 있습니다. 위의 많은 불행 중 하나는 우주 왕복선이 일반인이 갈 수 있을 만큼 안전하다는 착각을 불러일으킨다는 것입니다.우주 비행사의 용기는 물론 감탄할 만하지만 적어도 특수 훈련을 받은 사람들이고, McAuliffe는 평범한 평범한 중학교 교사로서 국가의 중요성을 보여주기 위해 우주 비행에 참여하도록 승인되었습니다. 교육에. 여기서 우리는 NASA의 리더들이 객관적인 현실, 기술의 한계 및 해결되지 않은 문제를 인식해야 한다고 제안합니다.그래야만 그들은 맑은 마음을 갖게 될 것입니다.우주왕복선을 다른 항공우주 기술과 비교할 때 사실을 과장하지 않는 태도를 가져야 한다.이륙횟수를 결정할 때 현실적 유지보수 가능성도 기본 고려사항으로 삼아야 한다.현실이 좋지 않고 의회가 NASA를 지원하기 위해 자금을 할당하지 않으려는 경우 그렇게 하십시오! NASA는 자신을 지지하는 시민에 대해 엄중한 책임이 있습니다. 즉, NASA는 공개적이고 정직해야 하며 대중에게 진실을 알리고 정보에 입각한 결정을 내려야 합니다. 프로젝트가 성공하기 위해서는 현실을 존중하는 것이 최우선이고 대중에게 좋은 인상을 얻는 것이 두 번째입니다. 자연의 법칙은 속일 수 없기 때문입니다.