Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

Обратимся к примерам изобретений высших уровней. Изобретением четвертого уровня можно, например, считать переход от валкового конвейера для проката раскаленной стеклянной ленты к конвейеру из расплавленного олова. Здесь есть большой выигрыш — обеспечивается предельная чистота поверхности стекла, стеклянная лента не прогибается, не растрескивается — и нет проигрыша: ванна с оловом проще конвейера с тонкими валками.

Еще пример. Авторское свидетельство № 111144: «Аппарат для индивидуальной газотепловой защиты, состоящий из герметизированного комбинезона, шлема, соединительного кольца, дыхательного мешка и размещенного в подкостюмном пространстве резервуара жидкого кислорода, отличающийся тем, что для устранения необходимости в специальных респираторах отработанный в холодильной системе газ используется для дыхания». Раньше были отдельный респиратор и отдельный холодильный костюм. Точнее: холодильного костюма вообще не было. Слишком много веса он требовал. Замена двух отдельных аппаратов одним дает очень существенный выигрыш: можно взять много хладоагента (жидкого кислорода) и, следовательно, резко повысить защитную мощность. А нагретый до нормальной температуры газообразный кислород идет потом на дыхание. Респиратор не нужен. Выигрыш есть, а проигрыша нет. Техническое противоречие устранено.

Известный советский изобретатель Б. Блинов так пишет о своей работе над созданием специального компрессионного двигателя для исследований на моделях: «Но тут мы оказываемся перед кучей вопросов, которые приводят на память сказочку о журавле, увязшем в болоте: «Нос вытащишь —хвост увяз, хвост вытащишь — нос увяз».

Например, нелегким оказывается вопрос об охлаждении двигателя. Вспышка в цилиндре компрессионного двигателя происходит оттого, что горючая смесь, подвергаясь большому сжатию, разогревается и самовоспламеняется. Естественно, что после непродолжительной работы мотор разогревается, и взрыв смеси в цилиндре происходит раньше, чем поршень достигает крайней верхней, так называемой «мертвой» точки. Это опережение будет вести к потере мощности, к порче мотора. Но если «вытащить нос» — уменьшишь степень сжатия смеси так, чтобы она от совместного действия разогрева мотора и сильного сжатия вспыхивала в нужный момент, то «увязнет хвост» — мы будто сознательно идем на уменьшение мощности двигателя, которая падает с уменьшением сжатия...» 3 3 Б. Блинов. Загадочный импульс. М., «Молодая гвардия», 1969. с. 126. .

Недаром у Главного конструктора космических кораблей академика С. П. Королева была в ходу присказка: «Лучшее — враг хорошего». Рассуждая как конструктор, С. П. Королев имел в виду, что любое усовершенствование в одном узле или параметре вызовет ухудшение в другом.

А вот как распутывал узел противоречий Б. Блинов при усовершенствовании лодки-байдарки.

«...Я начал с разглядывания и критического рассмотрения той печки, от которой можно было бы начать танцевать. Печка эта была изображена на бумаге в виде чертежей серийной байдарки «Луч».

Неважная эта была печка! Между «Лучом» и мною «все рождало споры, все к размьтшлевию влекло». Плодом размышлений стала система моих требований к воображаемой байдарке, которые я изложил на бумаге в виде перечня. В основном я хотел, чтобы лодка была вот какой:

4. Весила не более 8 килограммов.

2. Была устойчива и не опрокидывалась, даже если человек перегнется через борт, даже если в ней остается один пассажир — у мотора.

3. Была разборной, причем упаковкой для нее служила бы ее же обшивка.

4. Несла нагрузку 200 килограммов и развивала скорость не меттее 12 километров в час.

5. Местом установки мотора должна быть корма.

6. Под веслами лодка должна ходить быстрее «Луча».

Было много и других требований. Хотелось продумать все до мелочей: чтобы байдарка не заливалась дождевой водой и волной, чтобы на ней можно было ловить раков, чтобы... да мало ли чего еще! Может быть, сделать катамаран? Он очень устойчив и скороходей.

Катамаран — это две лодки, поставленные рядом и соединенные широким помостом. Но катамаран-байдарка есть вещь бессмысленная, ибо главное в байдарке — это ее легкость, удобство в управлении. Байдарку не к чему удваивать в ширину.

Ну, а если сделать два параллельных киля? Поперечная устойчивость возрастет, как у всех плоскодонных лодок, но увеличится и лобовое сопротивление движению. Если...

Словом, я задавал себе многочисленные вопросы. Но ответить на них было трудно, потому что. как вы уже видите, это были сплошные противоречия» 4.

Производительность бумагоделательных машин определяется скоростью сетки, на которой отливается бумага. Казалось бы, чего проще: хочешь повысить производительность — увеличивай скорость. Что и сделали однажды на целлюлозно-бумажном комбинате в г. Балахне. Огромный агрегат (бумагоделательная машина достигает 140 м в длину, 15 м в высоту — в двухэтажном исполнении, 15 м в ширину) в течение нескольких суток работал на той максимальной скорости, которую позволял развить электропривод машины. И ... всю выработку пришлось забраковать (см. газету «Лесная промышленность» № 15 за 1974 г.). Дело в том, что увеличение скорости приводит к возрастанию обезвоживающего действия валов, поддерживающих сетку, а это, в свою очередь, резко ухудшает качество бумаги. Противоречие типа «производительность — качество» присуще всем без исклю- 4 4 Б. Блинов. Загадочный импульс. М., «Молодая гвардия». 1969. с. 434—136. чения технологическим процессам. Иначе говоря: выиграешь в количестве — проиграешь в качестве.

На практике часто встречаются такие задачи, в которых главное — найти техническое противоречие, после этого решение как бы напрашивается само собой. Для примера приведем задачу. Она касается гоночных автомобилей. Для гонщика во время соревнований очень важно видеть колеса своего автомобиля, чтобы прикидывать возможность наклона на виражах. Для этого колеса должны быть вынесены за капот автомобиля. Но, с другой стороны, вынос колес за капот делает автомобиль менее обтекаемым и создает дополнительное сопротивление воздуха, что снижает скорость машины. Попробуйте четко сформулировать техническое противоречие, скрытое в этой задаче, и дать свое предложение по его устранению.

Итак, правило: решрхть изобретательскую задачу высшего уровня — значит найти техническое противоречие, выявить порождающие его причины н устранить их.

Как найти и как устранить?

В ОБХОД — БЫСТРЕЕ

Итак, мы приступаем к решению задач с помощью алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ). Изобретатель может столкнуться с задачей либо в процессе своей деятельности, когда он что-то создает — конструкцию или технологический процесс, либо в темнике для рационализаторов и изобретателей. В темниках обычно описываются наиболее важные для предприятия задачи.