Владимир Петров - Универсальные приемы разрешения противоречий

Пример. Складной самолет

В патенте США 5 645 250 описывается самолет с телескопическими крыльями. В данном решении использован прием 7. Принцип «матрешки».

Многоцелевой самолет. Патент США 5 645 250

В этом патенте предложено использовать это свойство в полете для изменение геометрии крыла. Самолет имеет возможность заменять шасси на понтоны или лыжи во время полета и садиться твердый грунт, воду или снег. Кроме того, может меняться расположение винтов. Все это позволяет сделать самолет более безопасным. Это соответствует приему 6. Принцип универсальности.

Пример. Складная гладильная доска

В патенте США 4 991 325 описывается гладильная доска, складывающаяся телескопически. В данном решении использован прием 7. Принцип «матрешки».

Складная гладильная доска. Патент США 4 991 325

а) Ликвидировать источник вредного действия, нежелательный эффект, последствия вредного действия.

б) Изолировать источник вредного действия и/или объект воздействия.

в) Компенсировать вредное действие воздействием на:

объект, вредное действие, последствия вредного действия.

В частности компенсировать вес:

— Компенсировать вес объекта соединением с другими

объектами, обладающими подъемной силой;

— Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро-, гидродинамических и других сил).

г) «Оттянуть» вредное действие или последствия вредного действия в безопасное место.

Дезинфекция

б) Изолировать источник вредного действия и/или объект воздействия.

Изоляция от излучения

Защитные костюмы

в) Компенсировать вредное действие воздействием на:

объект, вредное действие, последствия вредного действие.

В частности компенсировать вес:

— Компенсировать вес объекта соединением с другими

объектами, обладающими подъемной силой;

— Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро-, гидродинамических и других сил).

Пример. Компенсация веса (сила Архимеда)

Использование сила Архимеда.

Например, использование аэростатов, дирижаблей и воздушных шаров для подъема и транспортировки больших грузов, движение судов в воде, плавание различных буев на поверхности воды и т. п.

Воздушный шар

Аэростат

Дирижабль

Суперлайнер

Плавательная доска

Кресло для сидения в воде

Пробка для ванны

Пример. Компенсация веса (использование крыла и набегающего потока)

Использование подъемной силы за счет формы крыла и набегающего потока.

Например, движение самолета, вертолета, дельтаплана, судна на подводных крыльях и т. п.

Дельтаплан

Вертолет

Судно на подводных крыльях

Пример. Другие способы компенсации веса

Реактивная струя

SoloTrekXFV

Левитация

Поезд на магнитной подушке

Левитация автомобиля

Рычаг

Скамейка — качели

Танец под водой

Пример. Увеличение веса

Интересно рассмотреть и примеры на использование принципа противоположного подъемному крылу. Не компенсировать вес объекта, а создать дополнительный вес или прижимающую силу. Этот принцип используется в автомобилях (обратное крыло), для прижима их к дороге. Особенно это важно при больших скоростях движения в гоночных автомобилях, например, гоночные автомобили в Формуле-1 (англ. FIA Formula One World Championship ) имеют переднее и заднее антикрылья. В скоростных поездах локомотив выполнен в виде обратного крыла и т. д.

Обратное крыло

г) «Оттянуть» вредное действие или последствия вредного действия в безопасное место.

Молниеотвод

Плавкий предохранитель

а) Заранее придать объекту свойства, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим свойствам.

б) Если по условиям задачи необходимо совершить нежелательное действие, надо заранее совершить антидействие.

Задача. Бетон

Условие задачи

Бетон хорошо выдерживает большие нагрузки на сжатие, но не выдерживает нагрузки на растяжение.

Нагрузки на бетон

Металл хорошо выдерживает нагрузки на растяжение, но плохо на сжатие.

Нагрузки на металл

Как быть?

Разбор задачи

ИКР: Нужно, чтобы были только нужные свойства, а не нужные исчезли бы. Должны выдерживаться нагрузки на сжатие и на растяжение.

Использовали прием 5. Принцип объединения .

Решение

Придумали железобетон, который объединил эти качества — внутри бетона имеется стальная арматура. Сначала делают сооружение из стальной арматуры, а потом его заливают бетоном. Железобетон стал хорошо выдерживать оба вида нагрузок. Однако при значительных растягивающих напряжениях железобетон не выдерживает.

Как быть?

Использовали прием 9. Принцип предварительного антидействия .

Предварительное антидействие создали путем сжатия железобетона. Это осуществлялось путем растягивания арматуры, которую потом заливали бетоном. Когда бетон застывал (отвердевал), арматуру высвобождали. За счет упругих свойств арматуры она сжималась и напрягала (сжимала) бетон. Такой бетон получил название « предварительно напряженный железобетон» .

Железобетон

Этот вид материала используют при необходимости выдерживания больших нагрузок, например в мостовых конструкциях, различных перекрытиях в высотных домах, стенках атомного реактора и т. д.

Задача. Останкинская башня

Условие задачи

Телевизионная башня телецентра в Останкино в Москве имеет высоту 540,1 м. Раскачивание ее вершины от вертикали при особо сильных порывах ветра может достигать 10 метров. В такие моменты посетители самой высокой смотровой площадки могут даже ощущать колебания. Кроме того, из-за одностороннего нагрева башни солнечными лучами происходит перемещение ее вершины. Таким образом, башня испытывает колоссальные нагрузки.

Как компенсировать их?

Останкинская башня

Разбор задачи

Использовали прием 9. Принцип предварительного антидействия.

Решение

Внутри башни имеется система натянутых тросов, с общей силой натяжения 10400 т. Эти тросы как бы сжимают башню изнутри.

Тросы внутри Останкинской башни

Пример. Струнный транспорт Юницкого (СТЮ)

Инженер А. Э. Юницкий разработал проект нового типа транспортного средства, передвигающегося по системе натянутых тросов между столбами 8 8 Струнные технологии Юницкого URL: http://yunitskiy.com/ . Эту систему тросов он назвал струнным рельсом.