“小數(shù)據(jù)”面前的大失誤（下）

陳仁政

“小螺母”引出“大災(zāi)難”—凱悅酒店“走廊慘劇”

世界十大知名酒店品牌之一—凱悅酒店于1980年在美國密蘇里州堪薩斯城的市區(qū)建成。這座五星級酒店共40層，總高150米，造價0.5億美元（大約折合為2019年的1.5億美元）。酒店的得意之作之一，是玻璃屋頂下面寬44米、高15米的中庭。中庭天花板下懸掛著長約37米、重約29噸的兩層“空中走廊”—能讓觀眾以最佳角度欣賞表演的平臺。

1978年5月，凱悅酒店開建；1980年7月1日，酒店如期正式高調(diào)開幕。次年7月17日傍晚，大約1600名觀眾如潮水般涌進(jìn)凱悅酒店，觀看在中庭舉辦的茶舞大賽。19時3分，大賽正式開始。不少觀眾站在走廊的平臺上觀看，有的還在平臺上隨著舞曲的旋律愉快地“翩翩起舞”—要在場外“和參賽選手共舞”，過一把“演員癮”。沒想到，兩分鐘之后的19時5分，隨著一聲巨響，平臺突然墜毀，釀成114人死亡、至少186人（一說216人）受傷的慘劇。

1984年11月的調(diào)查結(jié)論表明，這次“走廊慘劇”的主要原因之一是建造時因為“疏忽大意”而造成的一個“小錯誤”。下面，用簡化了的、鋼桿懸掛的兩層平臺的一個局部來說明這個“小錯誤”。

當(dāng)初設(shè)計用來懸掛兩層平臺的，是直徑約為32毫米的一根長鋼桿，把它固定在天花板上垂吊下來，再和兩顆螺母連接，固定平臺。但是，在改變設(shè)計和施工時，它們被換成相同直徑和材料的兩根短鋼桿和3顆螺母。這樣，本來每一根長桿上的每一顆螺母只需承擔(dān)一層平臺與觀眾的重量，在改成兩根短桿之后，每一顆螺母就需要承擔(dān)兩層平臺與觀眾的重量—增大到“不堪重負(fù)”的兩倍。事故后，天花板下的鋼桿全都完好無損并在原地“堅守崗位”，可見，“小錯誤”不是因為鋼桿的抗拉強(qiáng)度不夠，而是出在平臺、鋼桿與螺母的連接處—包括螺母與平臺之間的“鐵墊件”（其作用類似今天的墊圈—增大螺母與平臺接觸處對平臺表面的受力面積，從而減小平臺表面受到的壓強(qiáng)，避免平臺被破壞）。于是，不堪重負(fù)的螺母裂開……

為什么要把一根長桿換成兩根短桿呢？據(jù)說是為了避免“麻煩”。如何避免“麻煩”呢？答案多少有點(diǎn)莫名其妙但又“順理成章”：不但在一根長桿的中部刻出螺紋，要比在兩根短桿的兩端分別刻出螺紋更“麻煩”，而且在制作、運(yùn)輸與安裝時，用一根長桿連著兩層平臺比用兩根短桿“麻煩”。

2008年7月27日，《堪薩斯日報》以“對許多人而言遲到的紀(jì)念”為標(biāo)題，來悼念27年前的這場“美國建筑史上最嚴(yán)重的建筑結(jié)構(gòu)災(zāi)難”—“走廊慘劇”的罹難者。同年，人行天橋紀(jì)念基金會還舉辦了籌資活動，用籌得的資金在距離凱悅酒店一個街區(qū)即大約1千米之處，建造了一座花園和一座噴泉來紀(jì)念罹難者。2015年11月12日，酒店街對面的公園內(nèi)建成了一個紀(jì)念館以紀(jì)念慘劇罹難者。

而今，雖然“物是”，但已“人非”—在依然富麗堂皇的凱悅酒店（幾經(jīng)翻修之后于2011年更名為皇冠中心堪薩斯城喜來登酒店）第40層樓的休息室里，人們照樣細(xì)細(xì)品味著精美可口的飲料，靜靜地凝望天上的熠熠星光……難覓當(dāng)年那場慘劇的一絲蹤影。不過，對于經(jīng)歷過慘劇的幸存者及其親友來說，卻有永遠(yuǎn)揮之不去的傷痛……

計量單位換算惹“麻煩”—探測衛(wèi)星“葬身太空”

1998年12月11日，一枚“H2”型火箭騰空而起—運(yùn)載著一顆探測火星氣象的衛(wèi)星“火星氣候軌道器”（MCO），美國國家航空航天局（NASA）預(yù)定它在1999年9月23日抵達(dá)目的地。

然而，NASA失望了—研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，MCO沒有進(jìn)入預(yù)定的火星軌道，而是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)定的高度被錯誤釋放，最終陷進(jìn)了火星大氣層，很快就不見蹤影而“葬身太空”。

為什么經(jīng)驗豐富的NASA，這次卻讓MCO“誤入歧途”呢？

經(jīng)過緊急調(diào)查，NASA的官員發(fā)現(xiàn)問題竟然出在MCO上的一些資料，沒有把有關(guān)軟件中的英制計量單位準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成公制計量單位—錯誤來自承包該工程的洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司。

原來，對于計量單位，包括太空工業(yè)在內(nèi)的美國企業(yè)，使用的是略異于傳統(tǒng)英制的美式英制，噴射推進(jìn)實(shí)驗室則使用公制；承包商理應(yīng)把英制都轉(zhuǎn)換成公制，以便噴射推進(jìn)實(shí)驗室每天兩次啟動小推進(jìn)器來調(diào)整太空船的航向。導(dǎo)航員認(rèn)定啟動小推進(jìn)器的力是以公制的“牛頓”為單位。不料，承包商提供的資料，卻是以英制的“磅”為力的單位，結(jié)果導(dǎo)致太空船的航向出現(xiàn)微小偏差。日積月累，終于“差之毫厘，失之千里”。

這個“小偏差”造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失—價值0.36億美元（連同一起探測的“火星極地著陸器”MPL等共1.25億美元）的MCO打了“水漂”！當(dāng)然，還有其他損失。

這次衛(wèi)星的“失蹤”，有其背后的原因。美國在度量衡領(lǐng)域的“一國兩制”，迫使人們無時不進(jìn)行反復(fù)的“計量單位換算”。而在大量的換算中，因為“四舍五入”造成誤差的次數(shù)必然增多。

當(dāng)然，因為忽略細(xì)節(jié)，在航空、航天、宇航領(lǐng)域引出的“麻煩”，遠(yuǎn)不止“經(jīng)濟(jì)損失”—還有“殞命太空”。美國航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者”號和“哥倫比亞”號，先后在1986年1月28日和2003年2月1日“機(jī)毀人亡”，各有7名宇航員殞命。這兩次悲劇的原因并不是因為什么重大錯誤：前一次僅僅是一個密封圈破裂；后一次是外部燃料箱中的一塊隔熱泡沫碎片脫落，而這塊碎片擊中了航天飛機(jī)的左翼，使熱防護(hù)部件形成裂孔，導(dǎo)致超高溫氣體在航天飛機(jī)重返大氣層時進(jìn)入了機(jī)體……

安全系數(shù)小了“一點(diǎn)”—4人魂斷戴高樂機(jī)場

2004年5月23日，法國戴高樂機(jī)場2E候機(jī)廳E50門附近的一部分頂棚坍塌，造成包括兩名中國公民在內(nèi)的4人不幸遇難，另有3人受傷，經(jīng)濟(jì)損失與聲譽(yù)損失自然不在話下。

坐落在巴黎的該機(jī)場經(jīng)過7年的計劃與建設(shè)，于1974年啟用，是歐洲主要的航空中心，也是法國主要的國際機(jī)場。于是，該機(jī)場的設(shè)計師保羅·安德魯一下子被推上了風(fēng)口浪尖。那么，坍塌的原因何在呢？

2005年2月15日，法國“戴高樂機(jī)場2E候機(jī)廳坍塌專門事故調(diào)查委員會”表示，發(fā)生該候機(jī)廳頂棚坍塌的事故原因有多個方面，而主要原因是一個“細(xì)節(jié)”被忽略—設(shè)計時的“應(yīng)對偶然性安全事故的冗余量系數(shù)小了一點(diǎn)”。