Фантастические цифры

Фантастические цифры

Во вторник днем я самолетом вернулся в Вашингтон, а в среду отправился на очередное заседание комиссии. Это заседание опять было публичным. Свои показания давал менеджер компании «Тиокол» мистер Ланд. В вечер перед запуском шаттла мистер Маллой сказал ему снять свою «шляпу инженера» и надеть «шляпу менеджера», поэтому он изменил свое отрицательное отношение к запуску и пренебрег своим инженерами. Я задавал ему довольно резкие вопросы, когда внезапно ощутил себя инквизитором.

Мистер Роджерс уже говорил нам, что мы должны осторожнее вести себя по отношению к этим людям, так как от нас зависит их карьера. Он сказал: «Все преимущества за нами: мы сидим здесь вверху, а они — там внизу. Они должны отвечать на наши вопросы; а мы на их — нет». Внезапно я вспомнил все это и почувствовал себя просто ужасно, так что на следующий день не смог пойти на заседание. Чтобы прийти в себя, я на несколько дней вернулся в Калифорнию.

Пока я был в Пасадене, я отправился в ЛИРД и встретился с Джерри Соломоном и Мимонгом Ли. Они изучали пламя, которое появилось за несколько секунд до взрыва основного резервуара с топливом, и смогли выявить всевозможные детали. (В ЛИРД есть хорошие усилители телевизионных кадров, благодаря их опыту работы с полетами в космос.) Позднее я отвез усиленные изображения Чарли Стивенсону и его команде в Кеннеди, чтобы ускорить дело.

В процессе расследования кто-то из персонала принес мне на подпись какую-то бумагу: она гласила, что я израсходовал столько-то, но это была неправда — я израсходовал больше. Я сказал: «На самом деле я потратил не столько».

Парень ответил: «Я знаю это, сэр; но Вам позволено тратить максимум 75 долларов в день на отель и питание».

— Тогда почему вы селите меня в отеле, проживание в котором стоит 80 или 90 долларов в сутки, а потом компенсируете мне всего 75 долларов?

— Да, я согласен; это плохо, но тут ничего не поделаешь!

Я подумал о предложении мистера Роджерса поселить меня в «хорошем отеле». Что он хотел этим сказать — что это будет стоить мне еще дороже?

Если вас просят потратить целые месяцы своего времени и усилий для правительства (и при этом вы теряете деньги, которые могли бы заработать, если бы консультировали какую-то компанию), то правительство должно ценить это немножко больше и не позорить себя нежеланием возместить ваши убытки. Я не пытаюсь сделать на правительстве деньги, но и терять деньги я не желаю! Я сказал: «Я не стану это подписывать».

Ко мне пришел мистер Роджерс и пообещал с этим разобраться, поэтому я подписал бумагу.

Я действительно полагаю, что мистер Роджерс пытался решить эту проблему, но у него ничего не вышло. Я подумал было о том, чтобы бороться до конца, но потом осознал, что это невозможно: если мне должны оплачивать мои реальные расходы, значит так же нужно поступать и с остальными членами комиссии. Это было бы хорошо, но это также означало бы, что эта комиссия будет единственной комиссией, которой оплатят ее реальные расходы — так что очень скоро поползут какие-нибудь слухи.

В Нью-Йорке бытует поговорка: «С Мэрией не поборешься», что значит: «Это невозможно». Но на этот раз все было чертовски более сложно, чем в случае с Мэрией: правило о 75 долларах в день было законом Соединенных Штатов! Должно быть, было бы забавно побороться с ним до конца, но, похоже, я устал — я уже не так молод, как был раньше, — поэтому я просто сдался.

Кто-то сказал мне, что слышал, будто бы члены комиссии зарабатывают по 1000 долларов в день, но правда в том, что правительство даже не оплачивает их затраты.

В начале марта, примерно через месяц после начала деятельности комиссии, мы наконец-то разбились на рабочие группы: группу, занимающуюся Деятельностью до Запуска, возглавил мистер Эчесон; мистер Саттер отвечал за комиссию по Проектированию, Разработке и Производству; генерал Кутина возглавил группу по Анализу Катастрофы, а доктор Райд взяла на себя руководство группой по Планированию Заданий и Хода Работы.

Большую часть времени я проводил в группе Кутины. Я был также и в группе Райд, но все закончилось тем, что я не слишком много для нее работал.

Группа генерала Кутины отправилась в Космический Центр им. Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, чтобы выполнять свою работу. Первым, с кем мы там встретились, оказался человек по имени Уллиан, который пришел, чтобы что-то нам рассказать. Будучи сотрудником службы безопасности дальних полетов в Кеннеди, мистер Уллиан должен был принять решение о том, можно ли размещать на шаттле снаряды для разрушения. (Если ракета выходит из под контроля, то эти снаряды дают возможность ее уничтожить, разорвав на мелкие кусочки. Это гораздо менее опасно, чем обычная ракета, которая летит сама по себе, готовая взорваться при прикосновении к земле.)

Подобные снаряды есть на каждой непилотируемой ракете. Мистер Уллиан сказал нам, что из 127 ракет, которые он наблюдал, из строя вышли 5 — это составляет около 4 процентов. Он взял эти 4 процента, разделил их на 4, поскольку допустил, что запуск пилотируемой ракеты будет более безопасным, чем запуск непилотируемой ракеты. Тогда у него получилась вероятность выхода из строя ракеты, равная примерно 1 проценту, что было достаточно для обоснованного введения снарядов для разрушения.

Но НАСА сказала мистеру Уллиану, что вероятность возникновения такой ситуации равна скорее 1 к 10⁵.

Я попытался понять смысл этого числа: «Вы сказали 1 к 10⁵?»

— Точно; 1 к 100 000.

— Это значит, что вы могли бы запускать шаттл каждый день, и в среднем между несчастными случаями проходило бы по 300 лет — каждый день, один запуск, в течение 300 лет, — ненормальность этого совершенно очевидна!

— Да, я знаю, — сказал мистер Уллиан. — Я сдвинул свое число до 1 к 1000 в ответ на претензии НАСА — по поводу того, что они гораздо более ответственно относятся к пилотируемым полетам, что их нельзя сравнивать с типичными ракетами и т.д. и т.п., — и все равно предложил разместить на шаттле снаряды для разрушения.

Но тогда возникла новая проблема: спутник Юпитера, Галилео, должен был использовать источник питания, который работает на тепле, выделяемом радиоактивными элементами. Если бы шаттл, несущий Галилео, вышел из-под контроля, то радиоактивные элементы рассеялись бы по очень большой площади. Таким образом, спор продолжился: НАСА продолжала утверждать — 1 к 100 000, а мистер Уллиан — 1 к 1 000, в лучшем случае.

Кроме того, мистер Уллиан рассказал нам о проблемах, которые у него возникли, когда он попытался обсудить все с человеком, отвечавшим за этот вопрос, мистером Кингсбери: он мог назначить встречи с его подчиненными, но к нему самому он никак не мог пробраться, а потому никак не мог узнать, откуда в НАСА взялось число 1 к 100 000. Детали этой истории я не могу вспомнить абсолютно точно, но мне показалось, что мистер Уллиан ведет себя очень разумно.

Наша группа наблюдала за испытаниями, которые проводила НАСА, чтобы проверить свойства уплотнений — какое давление выдерживает замазка и т.д., — мы хотели точно узнать, что же все-таки произошло. Генерал Кутина не хотел спешить с выводами, поэтому многие вещи мы просматривали снова и снова, проверяя все свидетельства и обращая особое внимание на то, как одно согласуется с другим.

Было ужасно много подробных дискуссий о том, что же в точности произошло за последние несколько секунд полета, но я не обратил на это особого внимания. Это напоминало поезд, который потерпел катастрофу, потому что на рельсах оказалась брешь, а мы анализировали, какие машины разбились в первую очередь, какие — во вторую и почему какая-то машина перевернулась на бок. Я счел, что раз поезд сошел с рельс, то все остальное неважно — все уже случилось. Мне стало скучно.

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:

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:

• прошлому опыту;

• контролю качества при производстве;

• оценке инженеров.

— 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».

— 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».