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一根价值1亿美金的军事“天线杆”
http://www.100md.com 2014年12月1日 《知识窗》 2014年第12期
     20世纪70年代中期,美国国防部武器供应商——美国雷声公司,跟加拿大军方签署了一项利润高达8000万美金的秘密军事合作协议。加拿大军方要求雷声公司在半年时间内,帮助他们设计和生产出上千根能在加拿大北部地区的恶劣天气情况下接收军事数据的天线,并且在户外能被士兵轻松搬移和安装。

    军方要求该天线能在狂风频发,且冬天最低温度达20℃的情况下,依然能正常工作,同时还要求安装时,天线离地面必须有10米高的距离。这一要求使得军方能派遣士兵小分队步行将天线杆运往不同的战略要地。

    这就意味着天线杆必须足够轻便,这样才便于士兵运输,同时天线杆又要非常坚固,这样才能在无人看管和维修的情况下正常工作,不会被大风吹倒,或被大雪压断。

    但要命的是,偏偏雷声公司所在的加利福尼亚州,很少遇到这样低的气温,所以公司的工程师忽视了一个重要的问题——在加拿大北部寒冷的冬天,天线上由积雪而冻结成的冰,会导致天线杆上的负重不断增加,最终“咔嚓”一下折断。

    等工程师发现这个问题时,天线杆的设计已经进入了尾声,交付的日期也近在眼前。雷声公司立即召开紧急会议,商讨如何解决眼前这个大麻烦,最终形成以下几种方案:

    第一种,将天线杆增粗加厚,以便能承受更大的负重。可是,这样一来,士兵搬运和安装它们时就更费劲了。

    第二种,在天线上增设一个融雪设备,不让天线结冰。但是,问题就在于天线不通电,无法融化雪。

    第三种,通过震动,将天线上的雪花震落。可是,天线杆不会自己震动,需要加装一个振动设备。

    第四种,给天线罩上一个防雪罩。但是,这个罩子必须在天线杆上生根,这样会增加天线杆的负重。

    第五种,放弃天线杆,使用其他方法把天线固定在空中10米高的某个指定位置。但是,在短时间内根本找不到一种能让天线悬浮在空中的办法,更不用说还要保证它静止不动。

    天线杆必须既轻又重,这本身就是互相矛盾的事情。雷声公司苦恼极了,如果放弃合作,不仅要损失8000万美元,而且还要赔付近2000万美元的高额单方毁约费。

    就在他们一筹莫展之际,一个叫亨特的工程师突然站了出来。他说:“天线杆的自身重量和承重量不会因为时间的变化而变化,也就是说它自始至终都是固定不变的。实际上,它只有在天线上有了积雪和结冰之后才会变重。”

    看着大家一头雾水的样子,亨特继续说:“也就是说,我们只要设计出一根在搬运时轻便,而在安装后变得坚固的天线杆就行了。”

    亨特的解决方案是,把天线杆的表面设计成凹凸不平状,这样雪花便很容易黏附上去,形成冰。而冰又是一种非常坚固的材料,结了厚冰的湖面连一辆坦克都能承载住,“让冰把天线杆变得更加坚固!”

    结果,这种方案果然奏效了。实验时,天线杆被一层层厚实的冰包裹起来,形成一个大冰树,完全能承受住结了厚厚一层冰的天线,而且还不需要添加任何辅助的外在设备和投入。

    原来制造问题的始作俑者——冰,恰恰也是解决问题的钥匙,工程师亨特跳出了解决问题的固化思维框架,找到了一个全新的思路。, 百拇医药(徐竞草)