Владимир Петров - Законы развития систем

Полностью свернутую системуможно представить, как новую моносистему. Ее дальнейшее развитие связано с движение по новому витку спирали. Иногда в качестве новой моносистемы может выступать частично свернутая система.

7.9.2.1. Механизмы объединения элементов

Создание надсистемы путем объединения в би- и полисистему может включать следующие виды элементов (рис. 7.202).

— Однородные

— Одинаковые.

— Однородные элементы со сдвинутыми характеристиками.

— Неоднородные

— Альтернативные (конкурирующие).

— Антагонистические — инверсные (элементы с противоположными свойствами или функциями).

— Дополнительные .

Рис. 7.202. Схема механизма тенденции перехода

МОНО-БИ-ПОЛИ

Полностью схема закона перехода системы в надсистему представлена на рис. 7.203.

Рис. 7.203. Общая схема объединения систем

Объединение производится таким образом, что полезные (необходимые) качества отдельных элементов складываются, усиливаются, а вредные взаимно компенсируются или остаются на прежнем уровне. Объединение такого типа возможно, как для достаточно высокоразвитых систем, как и для простых элементов.

Приведем примеры.

1. Создание системы из однородных (одинаковых) систем.

— Одинаковые системы.

Этот вид предусматривает объединение полностью одинаковыхсистем.

Пример 7.236. Карандаш.

Наличие одинаковых карандашей позволяет не тратить время на заточку каждого карандаша. Эту операцию можно проделать заранее.

Пример 7.237. Винтовка.

Раньше винтовки или мушкеты были однозарядными. Чтобы убыстрить стрельбу использовали две или больше одинаковых винтовок. Из одной стреляли, другую в это время заряжали.

Пример 7.238. Электростанция.

Электростанции объединяются в единую энергетическую систему. Тогда мощности этих электростанций можно использовать оптимально, распределяя нагрузку в соответствии с нуждами потребителей.

Пример 7.239. Вагон.

Вагоны объединяются в железнодорожный состав.

Пример 7.240. Лихтеровоз.

Буксир, как правило, везет одну баржу. Создали судно — лихтеровоз (рис. 7.204), которое перевозит много барж (лихтеров).

Рис. 7.204. Лихтеровоз 388

Пример 7.241. Обработка тонкого листа.

Обработка торцевых поверхностей хрупких деталей (например, из тонкого листового стекла) достаточно сложна, и деталь легко сломать. Для того чтобы этот процесс сделать проще, бездефектным и более производительным детали объединили, склеивая их в единый блок. После обработки клей растворяют 389.

1.2. Однородные системы со сдвинутыми характеристиками.

Элементами со сдвинутыми характеристикаминазываются однородные элементы с неодинаковыми параметрами, свойствами, характеристиками.

Объединение элементов в систему происходит аналогично объединению однородных элементов.

Пример 7.242. Карандаш.

Карандаши разной жесткости или разного цвета. Аналогичный пример, набор шариковых ручек разного цвета объединение стержней или разного цвета чернил в капиллярных авторучках.

Пример 7.243. Винтовка.

Использовали две или более винтовок с разными калибрами.

Пример 7.244. Обувь.

Пара обуви или пара перчаток — типичный представитель элементов со сдвинутыми характеристиками. Первая обувь не имела специальной формы для левой и правой ноги. Они были полностью одинаковы.

Пример 7.245. Биметалл.

Объединение металлов с различными коэффициентами температурного расширения в биметаллической пластине.

Пример 7.246. Катамаран.

Объединение корпусов разных размеров и форм в катамаране и полимаране.

2. Создание системы из неоднородных элементов/систем.

2.1. Конкурирующие (альтернативные) системы.

Конкурирующая (альтернативная)система — это система, выполняющая одну и туже функцию.

Такое объединение систем применяется в тех случаях, когда для выполнения той или иной функции имеется несколько разных путей, несколько физических принципов, а, следовательно, и систем. Объединение, так же и в предыдущих случаях, производится таким образом, что недостатки каждого из элементов компенсируется, а преимущества складываются.

Пример 7.247. Карандаш.

Для карандаша альтернативным элементом может быть авторучка (перьевая, шариковая, капиллярная), кисточка с красками и т. д.

Пример 7.248. Винтовка.

Альтернативой винтовки может быть пистолет, гранатомет, арбалет и т. д.

Пример 7.249. Холодильный костюм.

Холодильный костюм для горноспасателей должен мало весить (не более 28 кг), чтобы человек смог работать. Кислородный аппарат весит более 12 кг, инструменты — 7 кг и остается 9 кг на сам костюм и холодильный агрегат (хладовещество и оборудование).

В качестве хладовещества применяют: сухой лед, фреон, сжиженные газы. Этого веса не достаточно, чтобы обеспечить холодильную мощность для работы не менее двух часов (это условие, поставленное заказчиком). Необходим запас не менее 15—20 кг.

Предложено объединить холодильную и дыхательную системы в единый скафандр, в котором одно холодильное вещество (жидкий кислород) выполняет две функции: сначала испаряется, а потом идет на дыхание. Отпадает необходимость в тяжелом дыхательном аппарате, что позволяет во много раз увеличить запас холодильного вещества 390.

На рис. 7.205 показано устройство газотеплозащитного костюма. Жидкий кислород размещен в ранцевом резервуаре 1. Испаряясь, кислород поступает в инжектор 2, расположенный по оси сквозного канала 3. Вытекая из инжектора, кислород смешивается с теплым воздухом подкостюмного пространства и охлаждает его.

Рис. 7.205. Газотеплозащитный костюм для горноспасателей

Изобретение Г. С. Альтшуллера а. с. 111 144

Приведем еще примеры объединения такого типа.

Пример 7.250. Телескоп.

Телескоп Максутова, объединяет линзовые и зеркальные оптические системы. У каждой из этих систем есть свои погрешности, когда эти системы были объединены, то погрешности взаимно компенсировали друг друга.

Пример 7.251. Турбовинтовой двигатель.

Турбовинтовой двигатель, объединил преимущества реактивного и винтового двигателя.

Этот вид объединения систем часто применяется в тех случаях, когда одна система достигла своего потолка развития, а другая, более совершенная, еще не может заменить ее полностью.