А Гасанов - Учебник по ТРИЗ

В данном случае в качестве изменяемого элемента нами предварительно был выбран контейнер. Рассмотрим внимательно все перечисленные элементы и оценим возможность их изменения. Такую работу целесообразно совершать в отношении каждого из анализируемых элементов.

Шахта. Шахту можно менять. Сама шахта — это искусственное сооружение и, конечно же, параметры этого сооружения можно менять. Можно менять длину ствола, насыщать шахту специальными механизмами и устройствами. При этом стоит оценить масштабы изменений. Шахта — объект изменяемый, но приступать к изменению шахты стоит в последнюю очередь.

Воздух. Природный объект. Воздух в принципе можно менять, например, удалять, или заменять на специально подобранные газы (гелий, как более «скользкий», создающий меньше трения при обтекании). Но эти изменения обязательно потребуют изменения шахты. Воздух менять также нежелательно, как и шахту.

Контейнер. Довольно простая техническая система, имеющая незначительные размеры. В конкретной ситуации контейнеры меняют довольно часто, после нескольких циклов испытаний. Значит процесс замены контейнера не будет болезненным. Контейнер считаем легко изменяемым объектом.

Приборы. Их можно менять, например, потребовать от ученых, чтобы приборы имели малое сечение для уменьшения трения о воздух. Но приборы в рамках задачи являются обрабатываемым изделием. Будем считать, что «покупатель всегда прав», и оставим приборы без изменений.

Рассмотрим теперь, как связаны перечисленные элементы с сутью конфликта. Конфликт состоит в том, что воздух тормозит контейнер с приборами. Шахта в конфликте не фигурирует. Конфликт останется, даже если шахты не будет. В зоне конфликта воздух и контейнер.

На основании произведенной экспертной оценки выбираем в качестве наиболее легко изменяемого элемента контейнер.

Шаг 2–5

Контейнер.

Шаг 3–1

Сформулируем идеальный конечный результат.

ИКР: контейнер сам предотвращает замедление приборов во время их падения, продолжая защищать от удара.

Шаг 3–2

Графическое изображение исходной ситуации («было») и ИКР («стало»)

На рисунке «Было» контейнер тормозится о воздух и передает это торможение приборам.

На рисунке «Стало» приборы перестают контактировать с воздухом. Контейнер продолжает тормозиться о воздух, но не передает это торможение приборам.

Следует иметь в виду, что шаг 3–2 очень важен, ведь именно на нем впервые, пусть элементарно, возникает некая схема — предвестник формулировки физического противоречия. Различные изображения могут привести к различным формулировкам конфликтов в выделенной части и различным противоречиям. Неаккуратное выполнение этого, внешне вспомогательного шага, приводит к тому, что решающий не может построить физическое противоречие). Внимательно рассматривая работу, выполненную на этом шаге, можно увидеть, что здесь возникает некое приращение к ранее заданной информации. Рисунок — это зона внутри алгоритма, в которой неявно работает неформализованное творчество. Небрежное, поверхностное, формальное выполнение этого шага приводит к тому, что решатель не получает такого внешне незаметного приращения и как результат не выходит впоследствии на идею решения.

Шаг 3–3

Выделенная часть контейнера находится на его торцевой поверхности.

Шаг 3–4

Выделенная часть должна не дать воздуху контактировать с приборами. Предположим, что торцевая часть контейнера, тормозящаяся воздухом, не будет связана с боковыми стенками. При падении она будет двигаться медленнее, чем остальной контейнер и связанные с ним приборы. (В данном случае именно приведенное выше «предположим» и задает траекторию дальнейшего решения).

Шаг 3–5

Выделенная часть жестко связана с боковыми стенками контейнера, к которым прикреплены приборы, и передает им воздействие воздуха, тормозит их.

Выделенная часть должна взаимодействовать с приборами и не должна взаимодействовать с ними.

Выделенную часть можно распространить на всю внешнюю поверхность контейнера.

Контейнер должен взаимодействовать с приборами, удерживать их в определенном положении и защищать от удара при падении. Но контейнер не должен взаимодействовать с приборами. чтобы не передавать им тормозящее воздействие воздуха. Чтобы обойти это противоречие, контейнер может быть выполнен двойным.

Интересное решение описано в книге А. Ф. Евича «Индустрия в космосе».

«Существует еще один способ избежать ненужных перегрузок. Речь идет о методе защитного кожуха. К верхней внутренней поверхности (потолку) этого кожуха прикрепляют основной контейнер размерами поменьше. Когда скорость снижения еще незначительна, сопротивление атмосферы едва заметно, соответственно малы и перегрузки. Разогнавшись, кожух начинает „чувствовать“ перегрузки. Под их действием внутри него падает экспериментальный контейнер. Это „падение в падении“ происходит с весьма малой скоростью (не более 0,5 м/с), поэтому внутренняя атмосфера в защитном кожухе не оказывает серьезного сопротивления движению контейнера. Достигаемые при этом перегрузки примерно в десять тысяч раз меньше, чем в случае проведения эксперимента без защитного кожуха. Если в кожухе создать вакуум хотя бы до 10–2 мм рт. ст., то воздействие атмосферы на кожух практически не будет сказываться на контейнере и на проходящих в нем процессах. В малом объеме такого разрежения легче добиться, чем в большом».

Итак, контейнер сделали двойным. Наружный контейнер взаимодействует с воздухом и тормозится им. Внутренний контейнер содержит в себе приборы, защищает их от перегрузок при ударах. Простое и элегантное решение…

Можно видеть, что это решение позволяет нам устранить противоречие: «Контейнер должен взаимодействовать с приборами для того, чтобы размещать их в себе, и не должен взаимодействовать для того, чтобы не тормозить приборы».

Новый контейнер, в котором откачан воздух и происходит невозмущенное падение приборов, мог быть получен нами и как средство устранения противоречия, связанного с шахтой. (Воздуха не должно быть в шахте для получения качественной невесомости, и воздух должен быть в шахте для того, чтобы не усложнять конструкцию).

Рассмотрим еще одну задачу с похожими условиями.

Космические орбитальные станции ближайшего будущего будут не только исследовательскими, но в первую очередь технологическими. С развитием космической техники основную массу экспериментов и работ, требующих невесомости, стали проводить на орбите. Там можно обеспечить любую длительность невесомости. Невесомость — основное качество, обеспечивающее конкурентные преимущества таких станций и интерес к ним. Качество этого товара — невесомости должно быть высоким. Но, оказывается, что абсолютной невесомости трудно добиться и на орбите. И здесь конструкторы перспективных космических цехов столкнулись с необходимостью бороться с ускорениями. Технологические модули, предназначенные для производства высокочистых веществ, планируется делать автономными и посещать их только для загрузки сырья и получения готовой продукции (ведь работа вентиляторов, холодильных агрегатов, перемещения людей по станции, даже биение сердца космонавтов отмечаются чувствительной аппаратурой и могут помешать получению продукции).