de stabilisator

Besteed genoeg tijd aan het MIT, en je begint de levensverhalen van mensen in cijfers te vertellen. Afgezien van de incidentele onderbreking in Washington, DC, waaronder een periode als secretaris van de luchtmacht in de jaren negentig, werkt Sheila Widnall al 62 jaar bij het Instituut. Ze heeft drie graden verdiend, allemaal in cursus 16, en drie patenten, allemaal gedeeld met voormalige studenten wiens onderzoek naar windzeilen, turbines en draagvleugels ze leidde. Ze is al 20 jaar instituutshoogleraar en heeft tientallen onderzoekspapers gepubliceerd over alles, van aero-elasticiteit tot helikoptergeluid. Maar haar meest blijvende wetenschappelijke erfenis bestaat uit één veranderende vorm.

Als je in de wetenschap en techniek zit en je doet iets heel goed, dan noemen ze het naar jou, zegt collega-aero-astro-professor Ed Greitzer. Net zoals krachten worden genoemd naar natuurkundigen en soorten naar biologen, worden instabiliteiten - beschrijvingen van hoe specifieke gassen, vloeistoffen of plasma's zich gedragen - genoemd naar de vloeistofdynamica die ze ontdekken.

De instabiliteit van Widnall, die ze in het begin van de jaren zeventig in een reeks artikelen beschreef, is van toepassing op vortexringen: als je ooit een rookring langzaam breder hebt zien worden en uit elkaar hebt zien trekken, heb je hem gezien. Het kenmerkt ook de turbulente zog die vliegtuigen achterlaten. Achtervolgende draaikolken van vliegtuigen hebben kleine golven die worden gegenereerd en vervolgens uiteenvallen, legt ze uit. Als een ander vliegtuig die slepende vortex onderschept, kan iemand worden gedood, omdat het een wervelende stroom is. Als bijvoorbeeld een vliegtuig landt en een tweede te dicht op de hielen volgt, kan het de kielzog raken, omkantelen en neerstorten. Een goed begrip van de instabiliteit van Widnall helpt bij het voorkomen van dergelijke ongevallen (zoals een ongeval waarbij een vriend van Widnall om het leven is gekomen) en overcorrecties (de eerste keer dat ze de 747 in Italië landden, legden ze de luchthaven een uur stil, ze zegt). De experts die landingsnormen ontwikkelen, gebruikten de Widnall-instabiliteit om tot een vuistregel te komen met nog een ander getal: mensen weten nu dat als je vliegtuigen drie minuten uit elkaar laat landen, dat veiliger zal zijn, zegt ze.

Het was de enige baan die ik in DC zou hebben aangenomen. Ik wilde bij de mensen van de luchtmacht zijn. Ik wilde vliegen.

Widnalls cv bevat een lange reeks primeurs. Toen ze werd benoemd tot assistent-professor in de luchtvaart en ruimtevaart na het behalen van haar doctoraat aan het MIT in 1964, werd ze de eerste vrouw die een faculteitspositie verdiende aan de School of Engineering. Ze was ook de eerste vrouw die MIT-faculteitsvoorzitter was - een functie die ze bekleedde van 1979 tot 1981 - en de eerste vrouwelijke president van het American Institute of Aeronautics and Astronautics. In 1993 werd ze de eerste vrouw die een tak van het Amerikaanse leger leidde toen president Bill Clinton haar aanbood voor de topbaan bij de luchtmacht.

Widnall werd geboren in 1938 in Tacoma, Washington, en groeide op in de buurt van de laatste nadering van McChord Air Force Base, in de schaduw van vliegtuigen die komen en gaan. (Ik bracht mijn jeugd door met zwaaien naar piloten, vertelde ze MIT Nieuws in 2004, toen ze werd gekozen in de National Women's Hall of Fame. Nu zwaaien ze naar me.) Toen de regering-Clinton aanvankelijk belde om te zien of ze een baan in Washington zou overwegen, zei ze nee; ze had geen interesse om voor NASA of op de hogere niveaus van het ministerie van Defensie te werken. Maar de kans om de luchtmacht te leiden was een aanbod dat ze niet kon weigeren. Het was echt een kick, zegt ze. Het was de enige baan die ik in DC zou hebben aangenomen. Ik wilde bij de mensen van de luchtmacht zijn. Ik wilde vliegen. Terwijl ze de luchtmacht leidde, pakte ze een ander bepalend nummer op: ik werd supersonisch! En ik trok negen G's.

Er zijn ook andere belangrijke primeurs. Vaak is ze 's ochtends als eerste op de afdeling. Als ik om zeven uur 's ochtends gebeld wordt, hoef ik niet naar de nummerweergave te kijken om te weten wie het is, zegt Greitzer, die bijna tien jaar dienst deed als associate head en vervolgens plaatsvervangend hoofd van aero-astro.

Sheila Widnall en minister van Defensie William Cohen verwelkomen president Clinton in 1997 in het Pentagon om de 50e verjaardag van de luchtmacht te vieren. Helene C. Stikkel

Die telefoontjes in de vroege ochtend komen vaak omdat Widnall een moeilijk probleem heeft opgelost waarin ze allebei geïnteresseerd waren - meestal op een manier waar ik nooit aan had gedacht, want het is een fluitje van een cent om van dat ding af te ketsen, zegt hij. Ze is een soort natuurkracht. Soms, voegt hij eraan toe, vertelt ze hem dat hij degene is die de caroming moet doen. En er is meestal niets dat ik kan zeggen, zegt hij. Alles wat ze zegt dat ik moet doen, denk ik, 'Oh, ja ... ik zou moeten.'

En het is waarschijnlijk dat zij de eerste niet-gegradueerde adviseur was die haar leiding nam op een indoor skydiving-reis in een verticale windtunnel. Terwijl ik hoopte haar de windtunnel in te zien gaan, deed ze het niet, herinnert een van haar vroegere adviseurs zich, John Graham ’17, SM ’17. Maar ik weet zeker dat als ze jonger was geweest, ze ongetwijfeld zou zijn ingesprongen.

Het Widnall-rapport

Toen Widnall 17 was, gaf haar oom, die voor een mijnbouwbedrijf werkte, haar een stuk uranium. Ze maakte er het middelpunt van een project dat de eerste prijs won op haar lokale wetenschapsbeurs in Tacoma. Haar overwinning trok de aandacht van een van de juryleden van de beurs, die toevallig een MIT-afgestudeerde was. Hij stelde voor dat ze daar ook heen zou gaan en bood aan haar een studiebeurs te bezorgen. Ik zei: 'Oké, waar is dat?' herinnert ze zich. Maar ze volgde zijn advies op. Naar MIT gaan zou de loop van haar leven bepalen - en haar aanwezigheid bij het Instituut zou ook helpen om MIT opnieuw vorm te geven.

Als techniek geen welkome ruimte maakt voor [vrouwen], dan wordt techniek gemarginaliseerd.

Het is een beetje moeilijk om te onthouden hoe het allemaal begon, zegt ze, [maar] de bijdragen die ik aan MIT heb geleverd op sommige van deze beleidsterreinen waren behoorlijk substantieel. Widnall haalt een dik boekje uit een bureaula en legt het op een tafel: dit is typisch. Het is een kopie van In het algemeen belang , een rapport opgesteld door een facultaire commissie die zij in 2002 voorzat, dat handelt over beperkingen op onderzoek opgelegd door de federale overheid na de aanslagen van 11 september. Ze wilden niet dat onze internationale studenten cursussen konden volgen, legt ze uit. En we zeiden: 'We zijn een universiteit. We zijn volledig open.' De conclusies van het rapport - dat geclassificeerd onderzoek niet op de campus mag worden uitgevoerd en dat geen enkele student een veiligheidsmachtiging hoeft te hebben om onderzoek te doen, documenten te lezen of te profiteren van de faciliteiten van MIT - verwoordde beleid die vandaag de dag nog steeds aanwezig zijn.

In de loop der jaren heeft Widnall ook commissies voorgezeten op het gebied van academische verantwoordelijkheid, niet-gegradueerde toelatingen en financiële hulp, discipline en onderwijsbeleid. (Ze vond tijd om op te dienen) MIT Technology Review 's raad van bestuur ook van 2009 tot 2014.) Het rapport van haar commissie over de reorganisatie van afdelingen - geïnspireerd door de plotselinge ontbinding van de faculteit Toegepaste Biologische Wetenschappen in 1988, die docenten en studenten schokte, en die zij een totale verontwaardiging noemt - schetste een formeel proces voor het reorganiseren of ontbinden van afdelingen dat facultaire banen garandeert. Wanneer een dergelijke wijziging zich voordoet, wordt de resulterende opdracht een Widnall-rapport genoemd. Binnen de aero-astro-afdeling maakt ze bijna deel uit van ons geweten, zegt Greitzer, die momenteel met Widnall samenwerkt in de tweekoppige facultaire prijzen- en erkenningscommissie van de afdeling. Ze houdt ons aan hoge normen.

Widnall keert terug van een supersonische vlucht op een F-15 op haar eerste werkdag als secretaris van de luchtmacht in 1993. Wikimedia Commons

Haar werk van dit type heeft zich buiten het MIT uitgebreid. Als secretaris van de luchtmacht heeft ze de impliciete filosofie van de dienst gedistilleerd in een reeks kernwaarden die nog steeds in gebruik zijn: integriteit eerst, service vóór onszelf en uitmuntendheid in alles wat we doen. (Als je een presentatie van een luchtmachtofficier bijwoont, zie je de kernwaarden onderaan de openingsdia van de presentatie, zegt Widnall. En de [officier] heeft absoluut geen idee waar ze vandaan kwamen. Ze zijn gewoon de Luchtmacht.) Ik deed andere dingen - voertuigprogramma's en gevechtsvliegtuigen lanceren, de standaarddingen die luchtmachtsecretarissen doen, zegt ze. Maar daarboven stonden de kernwaarden.

In 2003 was ze lid van de onderzoekscommissie die probeerde uit te zoeken waarom de spaceshuttle Colombia was uiteengevallen toen het eerder dat jaar naar de aarde terugkeerde. Ze ontdekten dat hoewel de directe fysieke oorzaak misschien een los stuk schuim was dat een kwetsbaar deel van de linkervleugel raakte, culturele en organisatorische problemen ook een rol speelden. Het bestuur heeft een aantal aanbevelingen gedaan om NASA te helpen toekomstige ongevallen te voorkomen, van het verbeteren van beeldvormingssystemen tot het oprichten van een onafhankelijke groep voor het stellen van normen, nu de Technische Autoriteit genoemd.

Een kaart uit het onderzoek, met details over de verspreiding van puin over een brede strook van het Amerikaanse zuidwesten, hangt aan de muur van Widnalls kantoor, net binnen de deur. Om studenten te leren over de vele dimensies van het probleem, wilde ik hier een kopie naar voren brengen, zegt ze. [NASA was] zo beschaamd dat ze een crash hadden gehad, ze wilden het niet aan mij geven. En ik vocht gewoon terug en drong aan. Met andere woorden, ze werd ook een deel van hun geweten, of ze dat nu leuk vonden of niet.

Het Widnall-effect

Als Widnall terugkijkt op haar tijd bij het Instituut, wordt het duidelijk dat ze getuige is geweest van - en heeft geholpen - de voortdurende transformatie van een voornamelijk mannelijke instelling naar een instelling die meer gastvrij is voor vrouwen en in het algemeen diverser is. Toen ze in de herfst van 1956 voor het eerst naar het MIT kwam, verbaasde ze zich over twee dingen: de architectuur van de vrouwenslaapzaal aan Bay State Road (het kwam nooit bij me op dat huizen aan slechts twee kanten ramen konden hebben, zoals ze ooit zei it), en het schamele aantal vrouwen (23) in haar klas. (Destijds waren er 129 vrouwelijke studenten aan het hele instituut, van de 6000 in totaal.) Terwijl ze vorderde van niet-gegradueerde naar afgestudeerde student naar professor, bleef het aandeel vrouwen slinken. Op een foto van een aero-astro-faculteit, uit 1967, is zij de enige zonder das.

Rookpatronen tonen de instabiliteit van een ronde straal (links) en de groei van golven rond een vortexring (rechts).

• Trailing wervels worden gecreëerd door vliegtuigen wanneer ze vliegen. Die draaikolken hebben een instabiliteit waardoor ze uiteenvallen. De kortegolfinstabiliteit wordt de Widnall-instabiliteit genoemd. Het is ook iets dat je ziet in vortexringen. Het is gewoon een heel fundamentele instabiliteit van de vloeistofmechanica. Toen ik secretaris van de luchtmacht was, ging ik naar Princeton om een ​​seminar te geven. Sommige docenten hadden het over de instabiliteit in Widnall en mijn luchtmachtassistent dacht dat ze me beledigden. Ik dacht dat hij iemand zou slaan. En ik zei: 'Nee, het is een compliment!' Het is een hele eer in de vloeistofmechanica om een ​​instabiliteit naar je vernoemd te hebben.

Maar zoals vloeistofdynamica heel goed weten, is niets ooit volledig stabiel, en soms kan een goed toegepaste kracht helpen om dingen te versnellen. Het percentage vrouwelijke studenten verhogen, dat was een van mijn grote dingen, zegt Widnall. Ze identificeerde al snel een aantal plaatsen waar vrouwen de pijplijn verlieten. Een groot probleem was in het toelatingsproces zelf. Aan het eind van de jaren tachtig moedigde Widnall Arthur Smith, die binnenkort decaan van het bacheloronderwijs zou worden, aan om het toelatingsproces van MIT te vernieuwen. Hij had met haar gegevens gedeeld uit zijn onderzoek naar de relatie tussen de wiskunde SAT-scores van studenten en hun werkelijke prestaties zodra ze bij het MIT waren aangekomen - en zijn conclusie dat de test een slechte voorspeller was van succes voor vrouwen. Op haar aandringen overwoog hij het gebruik van de test door het MIT, en van 1989 tot 1990 groeide het aandeel vrouwen in de eerstejaarsklasse van 26 procent naar 38 procent. We hebben veel gepraat over het feit dat we meer vrouwelijke studenten wilden, zegt Widnall. En ik zei: Kijk: de vrouwen die we willen, zijn de vrouwen die solliciteren. We zouden er gewoon meer moeten toegeven.

Ondertussen, terwijl steeds meer vrouwen bij MIT arriveerden, werkte Widnall eraan om ervoor te zorgen dat ze zich welkom en zelfverzekerd voelden. Een eerstejaars seminar dat ze organiseerde - in 1974, met collega-pionier van de faculteit, Millie Dresselhaus - wisselde werkbesprekingen af ​​met teken- en laspraktijken. Genaamd What Is Engineering?, was bedoeld om te laten zien hoe een carrière in het veld eruit zou kunnen zien, gericht op studenten die misschien niet waren opgegroeid met het besef dat ze er een konden nastreven. Voor sommige jonge vrouwen zorgt de aanwezigheid van Widnall ervoor dat dit doel haalbaar lijkt. Het was zo belangrijk voor me dat ze een sterke vrouw in de ruimtevaart was, zegt luchtvaartastromajoor Annika Rollock '18, die Widnall als haar adviseur vroeg. Ik had nooit echt de kans gekregen om een ​​sterke vrouwelijke figuur te zien in het veld waar ik op in wilde gaan.

Widnall heeft haar platform ook gebruikt om het probleem uit te leggen aan
anderen buiten MIT. In 1988 noemde ze de lezing die ze gaf als president van AAAS Voices from the Pipeline, en liep ze door de resultaten van een demografisch onderzoek om uit te leggen waarom vrouwen tijdens of na hun afstuderen de techniek zouden verlaten. Twaalf jaar later hield ze een toespraak voor een publiek vol ingenieurs waarin ze tientallen dingen opsomde die vrouwen er nog steeds van weerhouden om te slagen. Deze varieerden van het systemische - een gebrek aan rolmodellen; professoren die standaard mannelijke voornaamwoorden gebruiken - tot het schijnbaar triviale, zoals de verwachting dat alle ingenieurs een groot stuk pi uit het hoofd zullen leren. (Dit, zei ze in de toespraak, leek haar een soort mannending en had haar aan het denken gezet over andere verwachtingen die, hoewel oppervlakkig, toch werken om vrouwen buiten de techniek te houden.) Het aanpakken van deze wegversperringen, legde ze uit, was net zo goed belangrijk voor het veld als voor degenen die erbuiten gehouden werden. Vrouwen zullen een enorme kracht zijn bij het oplossen van menselijke problemen, zei ze. Als engineering geen welkome ruimte voor hen maakt ... dan wordt engineering gemarginaliseerd.

Het portret in Widnalls kantoor is een kopie van het portret dat opvalt in een zee van colberts en stropdassen van voormalige luchtmachtsecretarissen langs een gang bij het Pentagon. Ze was de eerste vrouw die in die rol diende - en de eerste die in een vliegpak werd geschilderd. Nina Gallant

Veel van deze punten klinken nog steeds frustrerend waar. (Widnall is medevoorzitter van een taskforce van de National Academies over de invloed van seksuele intimidatie in de academische omgeving op de loopbaan van vrouwen in de wetenschap; zij zal haar rapport in juni publiceren. Als secretaris van de luchtmacht was zij medevoorzitter van een vergelijkbare taskforce voor de afdeling van Defensie in 1994-95.) Maar de dingen zijn zeker veranderd. Op dit moment is 46 procent van de niet-gegradueerde ingenieurs van MIT vrouw, zegt ze. Landelijk schommelt het percentage rond de 20. Dus MIT doet het meer dan twee keer zo goed, zegt ze. Ik denk dat we een heel lange weg hebben afgelegd.

Tegenwoordig geeft Widnall niet alleen les, adviseert ze een tiental studenten en helpt ze haar studenten om hun eigen carrière te starten, maar is ze ook hoofd van een externe adviescommissie voor United Launch Alliance, een joint venture van Boeing en Lockheed die samenwerkt met Jeff Bezos' privélucht- en ruimtevaartorganisatie. bedrijf Blue Origin. Terwijl Blue Origin werkt aan de ontwikkeling van technologieën om de kosten van ruimtevluchten te verlagen en deze toegankelijk te maken voor particulieren en bedrijven, helpt haar commissie het bedrijf bij het selecteren van raketmotoren. Er is een reden dat ze het raketwetenschap noemen, zegt ze. Er zijn zoveel dingen die fout kunnen gaan als je een raketmotor bouwt, je moet een heel goed doordacht testprogramma hebben. Maar op 79-jarige leeftijd denkt ze erover om binnenkort met pensioen te gaan: ik kom op het punt waar ik echt zou moeten.

Terwijl ze overweegt haar werk aan het MIT terug te schroeven, komt er in de herfst mogelijk nog een familielid op de campus aan. Widnall en haar man, ingenieur Bill Widnall ’59, SM ’62, ScD ’67, die geleidings- en controlesystemen voor het Apollo-programma ontwikkelden, hebben twee kinderen en twee kleinkinderen, van wie er één net is toegelaten tot het MIT. (Hij is duidelijk opgetogen, zegt ze. We zullen zien hoe dat uitpakt.) Maar ongeacht wanneer ze met pensioen gaat of waar haar kleinzoon zich inschrijft, ze heeft hoge verwachtingen van de instelling die ze thuis noemt. Ik vind dat MIT de beste universiteit van de Verenigde Staten moet zijn, zegt ze. Als je vraagt: ‘Welke universiteiten dragen het meest bij aan onze samenleving?’… Ik wil dat MIT die universiteit wordt.

Ze pauzeert even. Het is geen onredelijke verwachting dat wij dat zouden zijn. Zoals gewoonlijk heeft ze waarschijnlijk gelijk. Immers, als mensen dingen van je verwachten, merk je vaak dat je ze ook kunt. Noem het het Widnall-effect.

zich verstoppen