Генрих Альтшуллер - Найти идею

Задача 6.8.Современный супермаховик представляет собой катушку, на которую с натягом намотана тонкая стальная лента. Такой маховик очень прочен, но, разумеется, и для него существует критическая скорость, превысив которую маховик начинает разрушаться под действием центробежных сил. Первая фаза разрушения — расслоение наружных витков ленты. Чтобы увеличить критическую скорость, стали проклеивать ленту тонким слоем очень прочного клея. Критическая скорость возросла. Но все-таки хотелось бы получить маховик с еще более высокой критической скоростью… Как быть?

Будем считать, что лента взята самая прочная. Клей — тоже. Намотка осуществлена с оптимальным натягом. Резервов здесь нет.

Решая эту задачу по общей схеме, прежде всего отметим, что дана невепольная система — лента. Правда, лента свернута в спираль, которую можно считать полисистемой неполных веполей. Клей можно во внимание не принимать, по условиям задачи из него выжато все возможное.

Как будет развиваться неполный веполь — ясно: он прежде всего станет полным веполем. Следовательно, в системе появится второе вещество и поле, и все элементы войдут в единую структуру.

Как ввести второе вещество? Здесь явное противоречие: не должно быть посторонних веществ, чтобы не ухудшались характеристики маховика, и должно быть второе вещество, чтобы маховик стал вепольной системой. Решение: второе вещество — тоже стальная лента, т. е. маховик получен намоткой двойной ленты. Красиво, не правда ли? Второе вещество введено без всякого усложнения системы… Однако само по себе введение второго вещества еще ничего не дает. Было, скажем, 800 одинарных витков, стало 400 витков двойных. Веполь по-прежнему неполный, нет взаимодействия между витками (точнее, есть только «клеевое» взаимодействие, которое было и раньше). Нужно ввести поле. Какое поле сожмет две металлические ленты, притянет одну ленту к другой? Ответ очевиден: электрическое поле, силы взаимного притяжения разноименных зарядов. Клей, помимо своей основной функции, будет работать как диэлектрик между двумя проводниками. Это — изобретение по а. с. 1084522.

Можно ли пойти дальше? Конечно. Оставим пока мысль о сжатии витков за счет силы электромагнитов, расположенных внутри маховика (тяжело!) или вне его (тяжело и громоздко!). Что можно сделать, не уменьшая коэффициента свернутости системы?

У нас теперь «электризованный» маховик, в котором электрическое поле работает на увеличение механической прочности. Но ведь главная функция маховика — накопление энергии. Не обязательно только механической; «электризованный» маховик-конденсатор, он может накапливать одновременно энергию механическую и электрическую. Это — изобретение по а. с. 1132310.

Схема (см. рис. 12) дает более или менее целостное, но слишком общее представление о путях развития технических систем. Пользоваться этой схемой для решения задач неудобно: даже в детализированном виде схема не отражает многих механизмов развития, например приемов свертывания. Практически удобнее иметь — по крайней мере для решения типовых задач — свод конкретных правил,расположенных в определенной последовательности. Такой свод появился в ТРИЗ в 1975 г. Создан он был не только с использованием общих законов развития, но и на основе анализа больших массивов патентной информации: изучены десятки тысяч патентов и авторских свидетельств, прослежена логика развития многих технических систем.

Анализ показал, что все изобретательские задачи можно разделить на две группы:

1. Задачи, решаемые прямым применением уже известных законов развития технических систем или следствий, непосредственно вытекающих из этих законов.

2. Задачи, решение которых пока не поддается полной формализации.

Таким образом, задачи делятся на типовые и нетиповые, причем задачи, сегодня нетиповые, завтра — после выявления неизвестных еще закономерностей — станут задачами типовыми.

Типовые задачи решаются по четким правилам в один ход:правила указывают, как должна быть преобразована исходная система. Называют такие правила стандартами,а совокупность этих правил, определенным образом классифицированных, — системой стандартов.

Следует сразу отметить: стандартные задачи стандартны (т. е. просты) только с позиций ТРИЗ. При решении методом проб и ошибок стандартные задачи могут оказаться очень трудными, а ответы на них — неожиданными и остроумными. Примером может служить задача 3.9 о полигоне для испытания сельскохозяйственных машин. С этой задачей на протяжении ряда лет велись эксперименты, охватившие сотни слушателей, приступающих к изучению ТРИЗ. Ни разу задача не была правильно решена методом проб и ошибок. ТРИЗ позволяет решить задачу мгновенно — стандартнейшим переходом к веполю: «Чтобы повысить эффективность управления, необходимо заменить одно из веществ ферромагнитными частицами (или добавить ферромагнитные частицы) и использовать магнитное поле». Описание стандарта содержит соответствующие примеры, поэтому конкретизация решения не представляет особого труда. Хотя с позиций патентного права налицо «творческий продукт» — получено новое и полезное техническое решение…

Задача 6.9.В центрифуге в течение длительного времени (несколько дней) идут химические реакции. Необходимо поддерживать температуру 200 °C. Для этого используют электромагнитное поле — оно нагревает расположенный внутри центрифуги ферромагнитный диск. В ходе реакций то выделяется, то поглощается энергия. Чтобы выдержать заданную температуру, надо регулировать мощность электромагнитного поля, а для этого необходимо знать, какова температура внутри центрифуги. Ваше предложение?

Эксперименты с этой задачей велись три года (потом решение было «разглашено»), накопилась любопытная статистика. До обучения ТРИЗ: из 382 человек правильно решили задачу только 8, среднее время на решение — полтора часа. После обучения: из 122 человек все 122 практически мгновенно (в процессе ознакомления с условиями) дали правильный ответ. Помогли простые правила:

1. Если дана задача на измерение, желательно использовать обходной путь — перейти к задаче на изменение системы (поставить вопрос: «Как изменить систему, чтобы отпала необходимость в измерении?»).

2. Если дана задача на регулирование состояния вещества, желательно усложнить задачу, дополнительно потребовав, чтобы это регулирование происходило само по себе — за счет использования обратимых физических превращений, например фазовых переходов, ионизации — рекомбинации и т. д.

3. Если дана задача на обеспечение оптимального режима действия, а обеспечить его трудно или невозможно, желательно идти обходным путем: установить максимальный режим, а избыток действия убрать.