平衡的法律观


通过概述工程行业的法律,可以了解法律法规的必要性及其在工程实践中的局限性。要在社会中和谐相处,就应该学会在个人需求和社会集体需求之间保持平衡。

能够维持这种平衡的道德Behave可以借助法律来实施。法律很重要,因为人们并不完全负责,而且自由企业制度的竞争性质不鼓励道德主动性。

让我们看一些过去代表法律重要性的例子。

巴比伦的建筑规范(公元前 1758 年)

该法典是巴比伦国王汉谟拉比制定的。它针对的是他那个时代的建设者,他们被迫遵守法律规范。他命令他们,

“如果一个建筑者为一个人建造了一座房屋,但他的工作没有做好,他所建造的房子倒塌了,并因此造成了房主的死亡,那么该建筑者应被处死。若造成房主儿子死亡,则应处死建筑者儿子。若造成户主的奴婢死亡,则应将奴婢赐给户主。

如果它毁坏了财产,他应更换它所毁坏的任何东西;他所建造的房屋因没有修好而倒塌了,他就应当从自己的产业上重建已倒塌的房屋。如果建筑工人为一个人建造了一座房子,但他的工作不完美,导致墙体凸起,那么该建筑工人应自费修复该墙体。”

巴比伦建筑规范的上述部分得到了适当的尊重。但如今这些方面几乎没有得到认可。该守则为自我监管提供了强大的激励。

美国汽船法规(公元 1852 年)

那时用于旅行的蒸汽机确实又重又笨重。发明蒸汽机的詹姆斯·瓦特与另外两位科学家奥利弗·埃文斯和理查德·特雷维西克合作,他们通过移除冷凝器对旧蒸汽机进行了改造,并使它们变得紧凑。

这些重新设计的发动机虽然重量更轻,但无法解决锅炉爆炸的问题。船速如果加快,会导致汽船上的锅炉爆炸,酿成灾难。随后,伊利诺伊州工程师阿尔弗雷德·格思里(Alfred Guthrie)自费检查了约200艘蒸汽船,找出了锅炉爆炸的原因,并准备了一份有关后续处理的报告。

他提出的建议由伊利诺伊州参议员希尔兹发表,并纳入参议院文件中,后来成为一项法律,使美国机械工程师协会(ASME)制定了蒸汽船制造的标准。

挑战者号案例研究

世界已经知道许多事故。其中,挑战者号航天飞机的爆炸人们最熟悉的事件之一。当时,媒体报道、政府报告和听证会笔录都对这一案件进行了大力审查。这个案例涉及工程师面临的许多道德问题。

它向我们提出了许多问题。下面列出了一些问题 -

  • 当涉及安全问题时,工程师的确切角色是什么?

  • 谁应该拥有发射命令的最终决策权?

  • 发射命令是工程决策还是管理决策?

挑战者号航天飞机主要由一个轨道飞行器、两个固体推进剂助推器和一个液体螺旋桨助推器组成,实际上它是被设计成可重复使用的。所有助推器都被点燃,轨道飞行器从地球升空。但寒冷的温度给 O 形圈带来了麻烦,导致 O 形圈被腐蚀。

挑战者号案例研究

挑战者号事故背后的原因

事故发生于1986年1月28日,由于其​​中一个固体助推器发生故障。在航天飞机的设计中,主要部件需要仔细设计各个气缸放置在一起的现场接头。

该组件主要由唐形接头和U形接头组成,由两个O形圈密封,其作用是防止固体推进剂的燃烧气体逸出。O 形圈由合成橡胶制成,因此会被热气体腐蚀。但这并不是一个严重的问题,因为固体火箭助推器只能在最初的几分钟飞行中重复使用。如果 O 形圈的腐蚀可以被抑制而不会完全烧坏,那么接头的设计就是可以接受的。

挑战者号事故

在 1985 年的飞行后实验中,Thiokol 工程师注意到由于 O 形圈吹出的热气体泄漏,助推器外部出现黑色烟灰和油脂。这引起了人们对 O 形圈所用材料的弹性的怀疑。Thiokol 工程师用钢坯重新设计了环,以承受热气体。但不幸的是,到 1986 年飞行时,这一新设计尚未准备就绪。

发射延迟

美国宇航局运作的政治条件是航天飞机性能决策不可避免地延迟的主要原因。由于美国宇航局太空支持者、当时的副总统乔治·布什有空,发射日期已经被推迟。后来,由于舱门锁定机构中的微动开关出现问题,发射进一步推迟。工程师们就寒冷的天气问题进行了长时间的讨论。电话会议的数量进一步推迟了 1985 年的测试。

O 形圈需要 53°F 的轴承温度,而挑战者号的轴承温度仅为 29°F,远低于 NASA 之前测试的环境温度。这可能不是一个值得关注的问题,因为根据当时的可用数据做出的修订后的最终决定是,温度与上次发射中 O 形圈被窜气腐蚀的程度之间没有相关性。考虑到天气寒冷的安全问题,虽然数据得出的结论并不令人满意,但考虑到种种原因,决定不再拖延,最终建议发射。

意外的变化

但出乎意料的是,发射时的夜间温度比以往低了 8°F。据估计,右侧助推器的温度仅为 28°F。摄像机注意到助推器点燃后,现场接缝处冒出一股烟雾。但由于极冷的温度,O 形圈未能正确安装在座椅上。用作耐热材料的油灰也太冷,无法保护 O 形圈。所有这些效应使得热气体燃烧穿过两个 O 形圈,导致 O 形圈周围的弧形漏气。

尽管火箭推进中燃烧的副产物立即进一步密封,但在接头上形成了玻璃状氧化物。在高温下暂时密封现场接缝的氧化物随后因风引起的应力而破碎。接头再次打开,热气体从固体助推器中逸出。但按照设计,助推器连接到大型液体燃料助推器上。这使得固体燃料助推器窜气产生的火焰迅速烧穿外部油箱。这导致液体推进剂点燃,导致航天飞机爆炸。

意外的变化

罗杰的委员会

随后,多个相关委员会和多个政府机构对事故进行了审查和调查。里根总统任命了一个名为罗杰斯委员会的委员会,该委员会由许多杰出的科学家和工程师组成。委员会的知名科学家经过彻底的检查和调查,对材料的弹性进行了报告,证明材料的弹性不足,在冷发射过程中弹性大幅下降。

在委员会听证会结束后,Thiokol 工程师和 NASA 调查了爆炸的可能原因,这导致其他官员之间存在很多争论,认为该调查小组正在试图寻找其他原因,而这些原因根本不可信。然而,这次事故凸显了工程师缺乏责任感和道德、职能不当、履职不严,导致发射失败的原因。