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标  题: 透视航天事故背后的人为失误
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Nov  5 18:50:17 2004), 站内

http://www.china-spacenews.com 特别推荐  2004年11月5日

 
  在发现许多航天事故都是由于人为失误引起的以后,西方正在盛行一种人因工
程研究。该学科在航天事故分析中起到了手术刀的作用,并正在成为宇航和国防工
业安全生产中杜绝人为失误的防火墙。

航天事故 触目惊心
  在航天器和武器系统的设计、生产、安装、试验、测试、维修、保养和使用过
程中出现的失败、故障和事故,在这里统称为航天事故。如果这种事故不是由机械
或技术原因所引起,而是由于工作人员不能按规定的精度、时间和顺序完成规定的
操作,从而导致机器、设备和系统的损坏或运行失败,即称为人为失误。
  根据上世纪70年代的一份统计资料,美国航天器和武器系统的重大事故中,将
近50 %~ 70%是由于人为失误所引起,其中在548次导弹故障和事故中,46%是
由于人为失误所致;在47起军用飞机的重大事故中,51%是人为失误所致;在核武
器的生产和试验过程中,曾发现23000个产品缺陷,其中82%是人为失误所致;在
三种军用电子系统中,曾发现1820个质量问题,其中23%~45%是人为失误所致。

  在武器系统的事故方面,1982年9月,丹麦皇家海军的一艘护卫舰在模拟训练
中一枚鱼叉式导弹不明原因地被发射出去,开始时以为是技术原因引起,后来调查
发现是操作人员的错误操作。2003年,美军的一枚爱国者导弹将英国皇家空军的一
架旋风式战斗机击落,机上两名飞行员遇难。军方认为是导弹的软件系统出问题,
但生产厂家认为是飞行员失误。
  在卫星和探测器方面这几年接连发生事故:1998年,美国宇航局的火星气候轨
道器由于设计人员的失误,没有安全到达火星轨道,而是坠毁在火星表面。 1999
年4月,美空军的一颗军用通信卫星没有进入正确的轨道而不能正常运行,其原因
是操作人员的计算错误。2003年9月,美国国家海洋气象局的一颗价值2.4亿美元的
卫星在组装过程中,翻倒在总装车间的地板上,严重损坏。经过一年的事故调查,
最后认为是组装人员的失误。2003年12月,欧洲空间局的小猎犬2号火星着陆器在
到达火星表面以后,突然消失,任务失败的主要原因是管理不善。2004年9月,美
国宇航局的起源号探测器坠毁的原因是返回舱开关装置的设计缺陷。
  在载人航天器方面,1967年1月,阿波罗1号飞船在试验台上起火,3名航天员
被烧死在舱内,原因是飞船的设计和生产错误。1986年1月,美国挑战者号航天飞
机起飞73秒后爆炸,机毁人亡,除技术原因外,在人的方面主要是管理不善和决策
失误。2003年2月,哥伦比亚号航天飞机返回时解体,原因与“挑战者号”相似,
但问题更为严重,美国宇航局将它提到宇航局安全文化的高度来认识。


人为失误 易酿大祸
  根据国外的“人因分析和分类系统”,可将人为失误分为两大类,即现实失误
和潜在失误。现实失误不仅是很多事故的直接原因,而且是一旦发生就立刻导致事
故;潜在失误一般不会马上引发事故,而是要过一段时间后才显现出来。现实失误
中最主要的就是操作人员的误操作;潜在失误根据产生的原因,又分为操作条件不
良引发的失误、监管措施不力引发的失误和管理不善导致的失误。
  在航空航天中的人为失误80%属于操作人员的误操作,如技能性误操作、决策
性误操作、知觉性误操作和违规操作。常见的技能性误操作是操作人员的技术不熟
练、动作缓慢、注意力不集中、看错仪表、按错按钮和操作步骤发生错误等;决策
性误操作的典型例子是对情况的判断或估计错误,进而采取错误的措施和行动;知
觉性误操作主要是指对距离、时间和速度的估计错误,这种误操作在操作人员发生
幻视、幻听或空间定向障碍的情况下最易发生;违规操作就是不按规章制度的要求
进行操作。违规操作包括经常性的和偶然性的两种。
  误操作一般都是由于操作人员自身的身体条件和环境条件不良所引起的。操作
人员不良的身体条件包括精神状态、生理状态和能力限制。典型的不良精神状态是
精神紧张、身心疲劳、任务繁重、动机不纯、骄傲自满和注意力不集中等;不良生
理状态主要是带病坚持工作、身体疲惫、体力下降和意识丧失;所谓能力限制是指
系统对人的要求超出人的能力范围,因为人的体力、智力、视力和反应能力等都有
一定的极限,超出这种极限人就必然会犯错误。除了人自身的条件以外,还有完成
任务的环境条件,如工作场所信息交流不畅通、协调不够、领导不得力、没有充分
利用各种资源、准备工作不充分和操作人员休息时间不够等。

  有些人为失误是由于监管不力引发的,主要表现是规章制度不健全、缺乏严格
的督促检查、产品质量不过关、产品存在设计缺陷、对员工要求不严、纪律松弛、
无证上岗、没有提供及时的技术指导、生产和试验过程中发现的问题没有得到及时
和有效的解决、甚至出了事故还隐瞒不报等。
  管理不善是领导人的问题,主要表现是用人不当,对员工没有严格的选聘、训
练和要求;单位风气不正,赏罚不明,在解聘、提升和加薪方面不公平;生产指挥
线不畅通,官僚主义作风盛行,对下面情况不了解;单位资金短缺,设备老化陈旧
;再加上任务繁重、计划不周和安全生产措施不力等,这些都极容易导致人为失误

  任何事故的发生都不是一种原因造成的,而是多种因素的“集成”。“冰冻三
尺,非一日之寒”,有些重大事故往往是问题长期得不到解决、日积月累,最后酿
成大祸。


人因分析 对症下药
  一般而言,如果确定事故是人为失误造成的,而且根据上述“人因分析和分类
系统”对人为失误进行分类并找到产生的原因,同时也就找到了防止人为失误的有
效办法。因此在发生事故以后如何吸取教训、防止再次发生类似的人为失误,最好
的办法就是按照“人因分析和分类系统”,对人为失误进行正确的分类和查明真正
的原因,然后采取相应的措施和对策。
  人为失误是人因工程研究的主要内容。人因工程是研究各种系统中人、机和环
境关系的一门综合性学科,产生于二次世界大战以后,在国外航空航天和国防系统
中得到迅速发展,为安全生产和提高工作效率发挥了重要作用。
  人因工程认为,凡是人就会犯错误,因此航空航天器和武器系统的设计应该以
人为中心,考虑到人的能力、人的本性,特别是人会犯错误这个特点,按照人因工
程的要求和规范进行设计和生产。人因工程提出了一整套防止人为失误的措施和办
法,不过最简单和最实用的就是“人因分析和分类系统”。最近几年来,在国外航
空航天和国防系统中发生的重大事故,一般都是采用这种方法来进行处理。例如
2003年9月,美国国家海洋气象局的卫星在组装过程中发生事故以后,经过近一年
的调查,最后认为是人为失误造成的,调查组使用的就是“人因分析和分类系统”
。在查明原因以后,调查组还提出一系列改进的措施和建议。
  人因工程在我国的发展比国外晚,在我国航空航天和国防系统中没有得到足够
的重视,在发生重大事故时还没有人用“人因分析和分类系统”对事故原因进行分
析,仍然停留在对事故责任人进行单纯的批评、教育和行政处分上。
  根据我国目前的情况,在航空航天和国防系统中应大力加强人因工程的研究,
引进国外先进的人为失误分析系统,对事故进行科学的认识和处理,以便将人为失
误减到最少,从而大大提高系统的安全性和成功率。
(吴国兴)


起源号事故调查
从源头抓起
  9月8日,起源号太阳探测器与装有太阳风粒子的这个返回舱按计划分离进入地
球大气层。在下降过程中,由于降落伞没有打开,返回舱失控后,在空中以每小时
约320千米的速度翻滚而下,一半撞入地里,并像蚌壳一样裂开,致使里面所存收
集近3年的太阳风粒子受到污染。 
  此后,美国宇航局专门成立了16人事故调查小组,汇集了降落伞设备、火药、
计算机软件、航空电子设备和空气动力学等方面的专家。这些专家将会同洛克希德
-马丁宇航系统公司的工程技术人员,查清返回舱下降时其降落伞没有打开的原因
。有技术人员推测,返回舱的电子控制系统或传感器可能出了问题,所以没能引爆
用于启动打开降落伞的火工品。 目前,洛克希德-马丁航天系统公司和美国宇航
局喷气推进实验室的有关人员已开始搜寻与“起源”号制造和发射有关的记录和数
据,以备调查之用。
(陈菲)


火星快车天线
无法正常启用
  正在围绕火星运转的欧洲火星快车探测器迄今仍然无法启用它那伸展开来之后
长达40米的天线。欧洲空间局的有关专家将在2005年初得出分析结论,以确定最终
是否启用它。
  “火星快车”上的这个天线系统名叫“火星地下及电离层高级探测雷达”,专
门用于火星地表探测、地下土壤成分和电离层分析等。该天线原定于今年4月20日
启用,但科学家担心它展开后可能震荡幅度过大、伤及探测器上的其他仪器,因此
迟迟没有启用。
  美国同类火星探测器在进行天线模拟伸展试验时,天线也曾出现不断摇晃和震
荡现象,幅度超出了原先的估计。天线出现大幅震荡可能与探测器内部与外部热量
不均有关,专家担心“火星快车”的天线会有类似现象,并一直在对这种风险进行
分析评估。
(杨骏)
 


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