А Гасанов - Учебник по ТРИЗ
Возможные решения
Ввести еще один компонент в систему.
На стойку шасси закрепить крыло, которое сделает несимметричным обтекание колеса воздушным потоком (см. рис. 7.5, б).
Изменить форму имеющегося компонента.
Для согласования скоростей вращения колес и скорости полета самолета французский изобретатель Х. Оливье предложил раскручивать колеса в полете. Для этого на боковой поверхности колес установить лопатки, которые позволяют раскрутить колеса под действием набегающего воздушного потока (рис. 7.5, в).
Можно привлечь аналогию — вертушка анемометра, прибора для измерения скорости ветра.
Задача 7.7. На кораблях, особенно военных, каждый квадратный метр площади на счету. Особенно важно, чтобы любые сооружения занимали как можно меньше места. Но весьма трудно сократить вылет трапа, потому что он зависит от высоты и глубины ступенек. Сделать каждую ступеньку выше (тогда их потребуется меньше) нельзя — затрудняется хождение. А сделать каждую ступеньку уже тоже нельзя, так как на ней должна уместиться ступня.
Как сократить вылет трапа L (рис. 7.6, а)?
Рис. 7.7
Рассматриваемая система — трап состоит из однородных компонентов — ступенек, которые характеризуются двумя важными для поставленной проблемы параметрами: высотой h и шириной b ступеньки.
ТП: Если ступеньки стандартной ширины b и высоты h, то удобно ходить, но при этом трап занимает много места, имеет большой вылет L.
Из этого ТП можно сформулировать два физических противоречия.
ФП-1: Ступенька должна быть высокой, чтобы сократить вылет трапа, и она не должна быть высокой, чтобы удобно было ходить.
ФП-2: Ширина ступеньки должна быть маленькой, чтобы сократить вылет трапа, и она должна быть большой, чтобы удобно было ходить.
Противоречия в задаче обусловлены двумя требованиями, с одной стороны, минимальный вылет трапа (размерная характеристика) и, с другой стороны, удобством хождения, то есть антропологическим фактором.
Первое требование ориентирует на поиск решения путем пространственных преобразований или применения принципа динамизации (аналогия — складывающаяся стремянка).
Второе — на анализ потребительных свойств этого устройства при использовании его по прямому назначению человеком, то есть выявление тех свойств трапа, которые были бы достаточны для удобного спуска и подъема.
Здесь целесообразно обратиться к функциональному анализу ступенек — дать оценку уровня выполнения ими своих функций, например, по трехбалльной шкале: адекватно, недостаточно или избыточно.
Если создаваемая лестница не предназначена для организации встречного движения пешеходов, то каждая ступенька поднимающимся или спускающимся человеком используется не в полной мере. Действительно, ведь человек ставит ногу только на одну ступеньку, если он не решил по дороге отдохнуть или не затеял на лестнице разговор.
Таким образом, длина ступеньки избыточна по выполняемой функции, для перемещения по лестнице. И ее можно сократить, например, вдвое.
Таким образом, мы получили ресурс для решения задачи. Возникает вопрос: можно ли эту избыточность использовать для решения поставленной проблемы?
Избыточная длина «подсказывает» использовать пространственный ресурс.
Если длина ступеньки уменьшилась, то на ее место можно поставить следующую ступеньку.
Таким образом, ступеньки можно расположить в шахматном порядке. Вылет трапа уменьшится вдвое при сохранении удобства перемещения (см. рис. 7.6, б)
8. Приемы устранения технических противоречий
В ТРИЗ детально рассмотрены и практически отработаны правила и подходы, позволяющие формулировать ТП и ФП. Но как повысить вероятность нахождения решений, позволяющих устранять противоречия? Это можно сделать с помощью специальных приемов, созданных Г. С. Альтшуллером. Приемы устранения противоречий? это средства, инструменты, позволяющие устранять противоречия организованно, используя для этого накопленный человечеством и систематизированный опыт.
8.1. Опыт изобретателей и его использование
Опыт, накопленный поколениями новаторов, овеществлен в технике и технологиях. Но он не только окружает нас, скрытый во всех достижениях цивилизации. Он действительно собирается в патентах, хранящихся в патентных библиотеках. В настоящее время уже десятки миллионов изобретений доступны любому человеку, заинтересовавшемуся ранее созданными техническими решениями, этим интеллектуальным багажом человечества.
Польза от изобретений не ограничивается только собственно найденным техническим решением. Во многих из них скрыт некий принцип, и этот принцип может быть выявлен, может стать подсказкой при создании новых изобретений. Такое «перекрестное опыление» происходит постоянно. Наблюдая за открыванием дверей в трамвае, изобретатель создает принцип спуска спасательных шлюпок на воду, включающий использование пневмоцилиндров. Разбирая старые игрушки своего ребенка, изобретатель берет в руки надувного клоуна и вдруг понимает, как сделать опалубку с уникальными свойствами.
Легенд на тему неожиданного и счастливого нахождения оригинальных решений «по аналогии» в среде изобретателей ходит множество. Была даже предложена рекомендация, основанная на использовании случайно найденного опыта. Она получила название «музейного эксперимента» и состоит в том, что в случае затруднений при решении изобретательской задачи предлагается побыть среди стимулирующей обстановки: в музее, где собраны предметы старины, на свалках технических вещей, в хозяйственных магазинах.
Общепризнанно, что сопоставление своей задачи с иными техническими решениями активизирует мышление, позволяет «сработать» аналогиям. Специалисты, использовавшие подобные методы, достаточно тепло отзывались о этом подходе, но у него, конечно же, есть ключевой недостаток — непредсказуемость, ненадежность получения эффективных решений. Везение, удача, счастливые совпадения выступают важнейшими компонентами этого подхода. Для большинства изобретателей в этом нет ничего удивительного и необычного, ведь изобретение само по себе ассоциируется у многих с озарением.
ТРИЗ видит своей важнейшей задачей снятие этой неопределенности, необходимости в озарениях. Использование случайным образом собранных подсказок предлагается заменить использованием массивов систематически собранной информации. Но что это за информация? Что за основа переносится от одного изобретения на другое, позволяет создавать всё новые разработки? Рассмотрим, что это такое на примере.
Пример 8.1. Случайности, ставшие опытом (магнето Микулина).
В своей автобиографии академик Микулин рассказывал о том, как он сделал первое в своей жизни техническое усовершенствование. Гимназистом он наблюдал за полетами Уточкина — одного из величайших российских авиаторов начала ХХ в. Магнето на самолетах было недостаточно надежным, мотор часто прекращал работать. Иногда это приводило к срыву демонстрационных полетов, иногда становилось причиной аварийной посадки. Микулин-гимназист был очень увлечен идеей полетов на аэропланах и постоянно размышлял о повышении надежности полетов.
Как-то на улице он увидел детину с подбитым глазом. Глаз совершенно заплыл, но детина продолжал видеть. И Микулин понял, что действовать надо совершенно аналогично природе, снабдившей человека двумя глазами. С этой идеей Микулин немедленно направился к прославленному авиатору. Тот долго не мог понять незнакомого гимназиста, ворвавшегося в его гостиничный номер и кричавшего что-то о подбитых глазах, но в результате на авиационный мотор поставили два магнето и резко повысили надежность системы зажигания.
Случайное наблюдение, случайное событие было применено по аналогии. Для Микулина этот опыт — дублирование как средство повышения надежности стал первым в копилке его личных приемов решения задач. Можно сказать, что это была невеликая находка, что дублирование, резервирование является общим местом всех систем, от которых требуется повышенная надежность работы. Но мы видим, что в реальности к авиационному мотору в начале прошлого века такие требования не предъявлялись, вернее, они не осознавались. Кроме того, здесь важен выбор системы, требующей повышенной надежности.
Мы сейчас считаем дублирование принципом общеизвестным, но кто-то, решивший, что к системам, требующим такого же подхода, надо отнести, например, велосипед, с триумфом откроет новую страницу в велосипедостроении, введя, например, двойную цепь. В жизни опытных изобретателей найдется немало подобных историй, ситуаций, в которых некое случайное событие легло в основу нового принципа работы. Мы видим, что эта случайность использования принципа относится только к той системе, которая совершенствуется. Для этой системы принцип не был известен, а для других систем он, может быть, уже был известен и общепринят.
