一根价值1亿美元的军事“天线杆”
20世纪70年代中期,美国国防部武器供应商――美国雷神♫公司,跟加拿大军方签署了一项价值8000万美元的秘密军事合作协议,承诺在半年时间内,帮助他们在加拿大北部地区,设计和生产出上千根能在恶劣天气情况下接收军事数据的天线,并且保证这些天线在户外ษ能被士兵轻松搬移和安装。
军方要求该♛天线在狂风频发、冬季最低温度达到零下20℃的情况下,依然正常工作。同时还要求在安装时,天线离地面必须有10米高的距离。原来,军方会在恶劣的天气条件下,派出一个3人士兵小分队,步行将天线杆运往不同的战略要地,然后将天线架设在顶部,埋好,之后士兵才能返回。
这就意味着天线杆必须足够轻便,这样才能便于士兵搬运;同时又要非常坚固,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,被大雪压断。
但要命的是,偏偏雷神公司所在的加利福尼亚州很少有这么低的气温,结果公司里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,最终会“咔嚓”一下折断。
但等发现这个问题时,设计已经进入尾声了,交付的日期近在眼前。雷神公司一下慌了,立即召开紧急应对会议,商讨如何解决眼前的这个大麻烦,最终形成以下几种方案。
一、将天线杆增粗加厚,这样便能承受住更大的负重。可这样一来,士兵搬运和安装它们时就费劲了。
二、在天线上增设一个融雪设备,不让天线上结冰。但问题是天线上并不通电,也没有微波炉那样的设备,雪没法融掉。
三、通过振动将天线上的雪花振落掉。可天线并不能自己振动,需要加装上一个振动设备。
四、给天线罩上一个防雪的罩子。但这个罩子也必须得在天线杆上生根,同样也会增加天线杆的负重。
还有人建议,干脆放弃天线杆,使用其他方法把天线固定在空中10米高的某个指定位置。但短时间内根本找不到一种能让天线悬浮在空中的办法,而且还要保证它是静止不动的。
天线杆必须既轻又重:轻,才便于搬运;重,才能顶住大风的侵袭。实际上这又是完全矛盾的。雷神公司苦恼极了,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,有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,当它立在冰冷的户外或遇到大雪天时,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,“也就是说,让冰把天线杆‘冻结’得更加坚固”。
这个方案果然奏效了,实验环境下的天线杆被一层层厚实的冰包裹起来,形成一个大冰柱,完全能承受住结了厚厚一层冰的天线,还不需要任何的辅助设备和其他投入。
“解铃还须 ツ系铃人”,原来웃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定思维框架,找到了一个全新的思路。