И тут появился изобретатель

Альтов Генрих Саулович

В каждом выпуске «бюллетеня изобретений» можно встретить технические новшества, заключающиеся в том, что одинаковые или неодинаковые объекты соединяют в одну систему (запомните: это уже шестой прием в вашей коллекции). Вот, например, авторское свидетельство № 408 586: котельные агрегаты, которые раньше располагались в линию, предложено собрать в «кучу» — в один блок. Упрощается строительство, сокращается длина водоводов и пароводов, достаточно одной дымовой трубы на весь блок.

В кормохранилищах постоянно выделяется тепло, помещения приходится охлаждать. А помещения для животных, наоборот, необходимо обогревать. В авторском свидетельстве № 251 801

предложено объединить эти здания: тепло кормохранилищ будет обогревать помещения для скота.

Обратите внимание: чтобы возникла система, надо так соединить объекты, чтобы появилось новое свойство. Например, если на моторную лодку просто установить снегоход (или мотоцикл), никакого изобретения не будет. Но изобретатель, получивший в США патент № 3 935 832, сумел сэкономить один двигатель: лодка приводится в движение мотором снегохода. Это уже система.

Еще один (очень красивый!) пример. На металлургических комбинатах отходы — золу и шлак — транспортируют водой по трубам. На внутренних стенках труб быстро образуется плотная корка, ее приходится удалять вручную. Над этим размышляли многие инженеры, но ничего не могли придумать. А другие инженеры в это время бились над задачей о сохранении труб, по которым «сплавляют» угольные отходы. Острые кусочки угля царапают металл, никак не удавалось предотвратить износ труб. Изобретатель Михаил Иванович Шарапов предложил образовать из этих труб единую систему. Сначала по трубам идут зола и шлак. На стенках образуется корка. Тогда по тем же трубам пропускают угольные отходы — они сдирают эту корку. И снова идут зола и шлак…

А теперь задача для тренировки:

Задача 16. Шиворот-навыворот

Завод получил заказ на изготовление больших стеклянных фильтров в виде цилиндров диаметром в один и высотой в два метра. Вдоль фильтра должны были идти ровные сквозные отверстия. Посмотрели инженеры на чертеж и ахнули: в каждом фильтре нужно сделать тысячи тонких отверстий.

— Как же делать эти отверстия? — спросил главный инженер своих подчиненных. — Неужели сверлить?

— Может, раскалить длинную иглу?.. — неуверенно произнес молодой инженер.

И тут появился изобретатель.

— Не нужно ни сверл, ни игл. Все надо сделать шиворот-навыворот, — сказал он. — Возьмите…

Что предложил изобретатель, как вы думаете?

В задаче есть подсказка: нужно поступить наоборот. Не будем делать дырки в цилиндре, а сделаем цилиндр… из дырок. Возьмем стеклянные трубки, сложим их вместе — и готов цилиндр с отверстиями. Можно взять не трубки, а стеклянные стержни; сложенные вместе, они тоже образуют цилиндр с отверстиями. Сожмите рукой десяток карандашей — вот и модель фильтра. Такой фильтр не только легко изготовить, его можно быстро разобрать и собрать.

Кстати, обратите внимание: в этом изобретении сочетаются два приема. Сплошной цилиндр заменен множеством тонких трубок — этот прием называют дроблением.

А потом из трубок собрана система — прием объединения. Такие сочетания (прием и антиприем) часто используют при решении изобретательских задач. Ведь противоречие «двойное» (должно быть — не должно быть, нужно — не нужно), поэтому и ключ к такому противоречию должен быть «двойным».

Кое-что о системах

Если бы амеба обладала даром речи, она могла бы сказать: «Мои предки, одноклеточные, жили на Земле еще миллиарды лет назад. И сейчас все состоит из клеток. Дерево — это объединение клеток. Человек — тоже. Значит, продолжается эра клеток!» При всем уважении к одноклеточному собеседнику мы должны были бы возразить: «У дерева и человека есть свойства, которыми не обладают клетки. Дерево и человек — это система клеток. Так что на Земле не эра клеток, а эра систем…»

Развитие путем образования и усложнения систем — универсальный закон. В технике развитие тоже идет от «клеток» к системам. Локомотив — «клетка», железнодорожный транспорт — система. Телефонный аппарат — «клетка», телефонная сеть — система.

Войдя в систему, «клетка» работает более эффективно и быстро развивается. Но зато она зависит от системы, не может существовать без нее.

Современная техника — это техника систем. Ее «клетки» — различные устройства, приборы, машины — работают не сами по себе, а в комплексе. Поэтому вторую половину XX века все чаще называют «веком технических систем».

Порядки в «веке технических систем» феодальные. Помните, как было в средние века? Вассал подчинялся сеньору, который в свою очередь был вассалом по отношению к более крупному сеньору, и т. д.

Такая же иерархия царит в мире технических систем. Электрическая лампа — «вассал» системы освещения в автомобиле. Но у системы освещения свой «сеньор» — система электрооборудования, которая тоже входит в «вышестоящую» систему под названием «автомобиль». А сеньор Автомобиль — «вассал» большой системы Автотранспорт, включающей миллионы автомашин, гигантскую сеть дорог, станции заправки, ремонтные мастерские.

Каждая техническая система имеет «сеньора» — надсистему. И своих «вассалов» — подсистемы. Любое изменение системы отражается на подсистемах и надсистемах. Технические противоречия и возникают из-за того, что кто-то забывает об этом: один из «вассалов» вдруг получает преимущества за счет другого или за счет «сеньора». Поэтому необходимо учитывать не только «интересы» системы, данной в условиях задачи, но и «интересы» надсистемы и подсистемы. Возьмем, однако, конкретную задачу и разберем ее.

Задача 17. Обойдемся без телепатии

Однажды на шоссе остановилась новенькая «Волга». Шофер сконфуженно объяснил пассажиру:

— Вот беда, бензин кончился. Забыл, понимаете, посмотреть на прибор.

— Бывает, — сочувственно отозвался пассажир. — Да и ненадежны эти приборы. Иногда стрелка еще далеко от нуля, а в баке пусто. Вот если бы бак телепатически передавал водителю, что бензин на исходе…