Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

Стеклянный фильтр имеет форму кубика со сквозными отверстиями. Если диаметр отверстий не очень мал, а длина кубика не очень велика, то изготовить такой кубик можно самыми различными способами. Хуже обстоит дело, когда сквозные отверстия должны быть капиллярными. И совсем усложняется изготовление, когда кубик с капиллярами увеличивается в размерах: трудно получить длинные и ровные капиллярные отверстия. Нужно найти способ изготовления стеклянного куба с капиллярными сквозными отверстиями. Длина куба до 1 метра. Количество капилляров — несколько десятков на квадратный сантиметр. Условия задачи вызывают (притом почти неощутимо) определенное исходное представление: дан стеклянный куб, надо проделать в нем капилляры. При решении на рисунках появляются куб и круглые (это привычно) отверстия. В большинстве случаев сохраняется это исходное представление: предлагают тем или иным способом делать отверстия в сплошной стеклянной заготовке (твердой или жидкой). Чтобы избавиться от привычного представления, изменим формулировку задачи: «Найти способ изготовления воздушного куба со стеклянными продольными перегородками». Или: «Найти способ изготовления воздушного куба со многими тонкими стеклянными стержнями (нитями)». Стеклянный куб с дырками — это все равно, что воздушный куб со стержнями, поскольку дырки тоже могут быть названы воздушными стержнями.

Если задача дана во второй формулировке, она решается всеми быстро и правильно. В сущности, когда от стеклянного куба с воздушными отверстиями мы переходим к «воздушному кубу со стеклянными стержнями», привычное переводится в непривычное и новый взгляд на задачу позволяет гораздо быстрее прийти к решению.

Отвечая на вопросы шага 2—3, мы переходим от неправильной формулировки задачи к правильной, в которой нет акцента на одном элементе (стекло). Системный подход заставляет увидеть все элементы (а это в большинстве случаев непри-вично). Подробнее о системном анализе мы расскажем несколько позднее.

Правильное выполнение шага 2—3 существенно облегчает решение задачи. При выполнении этого шага надо тщательно следить за тем, чтобы, во-первых, из формулировки задачи были убраны специальные термины и, во-вторых, были правильно перечислены все элементы, входящие в рассматриваемую систему.

Например, в формулировке «Дана система, состоящая из стеклянного куба и капилляров» две ошибки: 1) слово «капилляр» — специальное, лучше заменить словом «отверстие» или «дырка» и 2) «стеклянный куб» — это сплошной куб, у нас же то, что осталось от куба после того, как в нем проделали множество отверстий. Правильная формулировка: «Дана система из дырок и стеклянных стенок между ними».

Мы часто находимся в плену слов. Например, что вы представляете, когда слышите слова «фильтр», «контакт»? Опрос слушателей школ изобретательства показал, что у всех, как правило, есть более или менее четкое представление об этих объектах: фильтр — это какая-либо конструкция, содержащая сетку, либо* тело, имеющее пористую структуру; контакт — это что-то такое металлическое, соединяющееся из двух частей.

Для того чтобы вырваться из плена привычных представлений,, приходится прибегать даже к «детской» терминологии. Попробуйте заменить слово «фильтр» словом «очищалка». Неправда ли, вам на ум уже не приходят сетки? Такая внешне несерьезная замена позволила изобрести электромагнитный фильтр: электромагнитное поле, задерживающее и удаляющее предварительно наэлектризованные частицы (пыли, золы и т. п.). Примерно так же замена слова «контакт» на слово «замыкалка» позволяло слушателям на занятиях приводить в качестве примера и ионизированный столб воздуха, и газоразрядную трубку.

Вот, например, задача:

Многие сооружения требуют защиты от удара молнии. Обычно эта задача решается применением громоотводов (правильнее — молниеотводов)—высоких металлических штырей, притягивающих к себе молнию и отводящих ее ток в землю. Способ достаточно прост и надежен, однако он не годится для защиты некоторых специальных объектов, например антенн радиотелескопов. Обычные молниеотводы непрозрачны для радиоволн, а это очень, существенный недостаток, ибо молниеотвод создает радиотень, отражает радиоволны (в том числе и радиоизлучение Галактики, и волны, посылаемые сторонними радиолокаторами). Можно сделать молниеотвод из диэлектрика: тени не будет, но и толку тоже, так как диэлектрики не способны отводить ток.

Как же быть?

Многие из вас, наверное, уже решили задачу — ведь подсказка явно прозвучала при вышеприведенной замене слова «контакт» на прозаичное «замыкалка». Ответ — авторское свидетельство № 177497: молниеотвод, отличающийся тем, что с целью придания ему свойства радиопрозрачности он выполнен в виде изготовленной из диэлектрического материала герметически закрытой трубы, давление воздуха в которой выбрано из условия наименьших газоразрядных градиентов, вызываемых электрическим полем развивающейся молнии.

Не надо бояться «несерьезных» слов, наоборот, было бы идеально, если бы мы могли ко всем специальным терминам подыскать «несерьезные», но более общие заменители.

Теперь вернемся к задаче о кубе.

Шаг 2—4а. В данном случае оба элемента системы — дырки и стеклянные стенки можно менять, переделывать, переналаживать.

Шаг 2—5. На первый взгляд кажется, что в наибольшей степени поддаются изменениям стеклянные стенки, но это опять-таки результат инерции нашего мышления. Ведь что такое дырки? Пустота. Это как раз то, что проще всего поддается изменению. Мысленно нам легче экспериментировать с пустотой, ограничивая ее различной формой.

Еще одна задача:

В горнообогатительной промышленности транспортируют руду в виде пульпы (взвесь в воде) по трубопроводам. Управление лотовом пульпы осуществляют, регулируя площадь поперечного сечения трубопровода. Для этого в определенных местах трубопровода устанавливают металлические задвижки. Однако движущаяся пульпа обладает сильным абразивным действием: задвижки быстро истираются и выходят из строя.

Известен другой тип задвижек, выполненный в виде полости, помещенной внутри трубопровода. В полость подается сжатый воздух, объем полости меняется, и, следовательно, меняется проходное сечение трубопровода. К сожалению, пульпа очень быстро протирает резину (и другие гибкие материалы).

Необходимо предложить способ регулирования сечения трубопровода, обеспечивающий абсолютную надежность работы.

Шаг 2—3 для этой задачи для словесной обработки будет выглядеть так: «Дан трубопровод с задвижкой, по трубопроводу движется вода с частицами железной руды. Частицы будут истирать задвижку».