Генрих Альтшуллер - Крылья для Икара. Как решать изобретательские задачи

Мы предлагали эту задачу инженерам, студентам, школьникам, и не было случая, чтобы кто-нибудь ее не решил. Может быть, это не изобретательская задача? Но вот перед нами авторское свидетельство № 259 949, выданное несколько лет назад группе изобретателей. Авторское свидетельство — это государственный документ, официально подтверждающий новизну и полезность предложенного решения задачи. В авторском свидетельстве № 259 949 на изобретение, которое называется «Светофор облегченной конструкции», приведено подробное описание светофора, и заканчивается это описание, как и полагается, так называемой формулой изобретения: «Светофор облегченной конструкции, содержащий стойку, головку и основание, отличающийся тем, что, с целью быстрого опускания и подъема светофора без смещения основания, стойка выполнена из составных шарнирно соединенных между собой элементов...» Формула изобретения, как видите, — это одна фраза, разделенная на две части словом «отличающийся». В первой части формулы описано то, что было известно раньше, до изобретения. А во второй части изложена суть данного изобретения. Итак, стойка светофора выполнена из составных элементов. Сомневаться не приходится: вы решили (и притом легко!) самую натуральную изобретательскую задачу. Сделай вы это на несколько лет раньше, и именно вы были бы признаны изобретателем.

Тут читатель вправе усомниться: неужели так просто решать изобретательские задачи? Хорошо, рассмотрим еще несколько задач.

Задача 2. В аптеках часто надо смешивать различные жидкости. Казалось бы, дело нехитрое: нальем жидкости в один сосуд и размешаем ложечкой. Но есть жидкости, которые нельзя держать в открытом сосуде. Приходится смешивать их в бутылке, плотно закрытой стеклянной пробкой. И вот аптекарь встряхивает бутылку — минуту, вторую, третью... Сооружать машину для встряхивания бутылок — решение дорогое и громоздкое. Но и подолгу трясти бутылки тоже плохо. Как же быть?

Эту задачу предложили учащимся ПТУ. Решали они ее в письменном виде, и преподаватели строго следили за тем, чтобы каждый решал самостоятельно. Две группы, тридцать шесть ответов — и в основе всех ответов идея «мешалки». Нужно что-то размешать, следовательно, нужна какая-то мешалка — ложечка, палочка, пластинка... Этф так очевидно! Сделаем в пробке отверстие, пропустим сквозь него ложечку и будем ее вращать. Вроде бы все хорошо, но не пройдут ли пары жидкости между ручкой ложечки и стенками отверстия? А если просто бросить ложечку внутрь бутылки и встряхивать? И тут есть свой минус: сильно встряхнешь бутылку — и ложка разобьет стекло. Лучше, чтобы ложка при встряхивании не соприкасалась со стенками бутылки. Сделать это нетрудно: укрепим ложку на пробке. Теперь проблема решена. Закрыли пробкой, к которой прикреплена ложечка, встряхнули несколько раз — и ложечка смешала жидкость. А ведь это тоже изобретение! В авторском свидетельстве № 303 100 приведена такая формула изобретения: «Пробка для сосуда, отличающаяся тем, что, с целью ускорения смешивания или растворения твердых и жидких веществ, находящихся в сосуде, при встряхивании, нижняя часть пробки снабжена стержнем с рассекателем».

Несколько секунд, ну пусть несколько минут — и задача решена, изобретение сделано. Здорово, а?..

Задача 3. Алюминий отливают в металлическую форму — изложницу. Предварительно на дно изложницы кладут стальной цилиндрик (допустим, так нужно для маркировки слитка). Когда алюминий затвердеет, слиток вынимают из изложницы. Цилиндрик при этом может «отлепиться» от слитка. Как сделать, чтобы цилиндрик надежно держался на слитке?

Пожалуй, эта задача проще предыдущей. В тех же двух группах ПТУ из тридцати шести человек задачу (за 11 минут!) решили все тридцать шесть. Типичный ответ: нужно, чтобы цилиндрик пустил «корни» в слиток или, наоборот, слиток пустил «корни» в цилиндрик. То есть цилиндрик должен быть неровным, он должен иметь выступы. Или же в нем должны быть дырки, в которые проникает металл. Можно сделать иначе — заменить цилиндрик конусом. Дырки в цилиндрике — так эта задача решена по авторскому свидетельству № 452 412: «Вкладыш к поддону для изложницы, устанавливаемый в гнезде перед разливкой, отличающийся тем, что, с целью надежной приварки его к слитку, он выполнен из пористого металлического материала». Интересно отметить, что у этого изобретения... 20 авторов! А заявителем, т. е. организацией, от имени которой выступают изобретатели, является не кружок юных техников, а Харьковский авиационный институт.

Задача 4. Медную руду пропускают в печи по наклонному желобу. Желательно, чтобы куски руды скатывались не как по-попало, не горками, а ровным слоем. Как этого добиться? Как сделать, чтобы скатывающиеся по желобу куски руды не налезали друг на друга?

В сущности, задачу можно сформулировать совсем коротко: насыпана горка руды, как ее разровнять? Такая задача по силам и дошкольникам. Надо взять лопату и разровнять — только и всего! Можно взять несколько лопат — еще лучше. Именно эта идея и зафиксирована в формуле изобретения по авторскому свидетельству № 268 270: «Устройство для термической обработки кусковых материалов, например гранулированного медного концентрата, содержащее корпус с наклонной газораспределительной решеткой для перемещения материала под действием собственного веса при пронизывании его теплоносителем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения формирования слоя и регулирования его высоты, над решеткой параллельно ей размещена рама с поворотными лопатками, установленными поперек движущегося слоя и управляемыми с помощью рычагов». Авторов у изобретения 17, заявители — Балхашский горно-металлургический комбинат и Карагандинский химико-металлургический институт.

Еще одна задача.

Задача 5. При изготовлении электрических ламп накаливания желательно проверять давление газа внутри ламп. Идеально, конечно, было бы знать давление внутри каждой лампы. Можно ограничиться проверкой каждой десятой или каждой двадцатой лампы. Терпимо, если проверке подвергается каждая сотая лампа. На худой конец — одна из тысячи...

Давление газа измеряют с помощью простого прибора — манометра. Затруднение, из-за которого возникает задача, состоит в том, что мы не можем подсоединить манометр к лампе: газ «спрятан» внутри герметически закрытой стеклянной колбы. Но ведь можно просто-напросто разбить эту колбу! Разбить колбу, выпустить газ в какой-то сосуд, подсоединить к этому сосуду манометр — вот и все. Что ж, в авторском свидетельстве № 427 423 как раз и предложено разбивать лампы: «Способ определения давления газа в электрических лампах накаливания, отличающийся тем, что, с целью ускорения и упрощения процесса измерения и обеспечения возможности его для ламп с давлением как ниже, так и выше атмосферного, лампу помещают в герметично закрываемый цилиндр, разбивают ее бойком, установленным на крышке цилиндра, и численное значение давления газа в лампе определяют по предварительно градуированной шкале манометра, соединенного с внутренним объемом цилиндра».