К четвертому Петрозаводскому семинару (1987 г.) преподавателей и разработчиков ТРИЗ

© Альтшуллер Г.С., Верткин И.М., 1987
ЛИНИИ УВЕЛИЧЕНИЯ "ПУСТОТНОСТИ"

Цель работы.
Вводная задача (первоначальный текст).
Вводная задача (откорректированный текст).
Особенность задачи - решение в два "хода".
Из опыта учебного применения задачи: мозговой штурм и морфанализ.
Из опыта учебного применения задачи: решение с помощью стандартов.
Первый тур обобщения: задача-аналог.
Первое домашнее задание (ДЗ-1).
Контрольный ответ по ДЗ-1.
Второй тур обобщения: линия увеличения "пустотности".
Второе домашнее задание (ДЗ-2).
Контрольный ответ по ДЗ-2.
Третье домашнее задание (ДЗ-3).
Контрольный ответ по ДЗ-3.
Другая линия: дробление.
Рекомендация преподавателям.
Четвертое домашнее задание (ДЗ-4).
Контрольный ответ по ДЗ-4.
Третий тур обобщения: пространство развития систем.
Замечания для преподавателей.
Почему усложняется ТРИЗ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

В книге Г. Альтшуллера "Найти идею" на с.101 приведена общая схема развития технических систем (рис. 12). Осью схемы, ее центральным стержнем служит линия эволюции вепольных систем: от невеполей к простым веполям, затем к сложным веполям и т.д. На каждом этапе этого развития возможен "путь вверх" (к би- и полисистемам) и "путь вниз" (правильнее сказать: "путь вглубь") - переход на микроуровень. В сущности, три пути равноценны; во всяком случае, пока нет оснований для безоговорочного выделения главного направления. Вепольная линия представлена на общей схеме в виде центральной оси только потому, что она разработана лучше, детальнее других линий. Что мы, например, знаем о переходе от моносистем к бисистемам? Почти ничего. Между тем это важнейший ход при синтезе новых систем, притом не только технических: все живые системы развиваются в результате эволюционной цепочки, первым и основопологающим звеном которой является удвоение клетки.

В марте 1987 г. нами было начато исследование механики перехода от моносистем к бисистемам и полисистемам. С середины мая полученные результаты применялись на занятиях на факультете МГГ АзСИПА при решении учебных задач. Нам представляется целесообразным познакомить разработчиков и преподавателей ТРИЗ с начальным этапом работы и полученным - пока еще небольшим - опытом использования этой работы в учебном процессе.

Занятия в АзСИП по теме "Линии развития ТС" велись в самом конце учебного года - после освоения слушателями основного материала. Была задана "на дом" вводная задача, затем проведен разбор решения и полученный ответ сопоставлен с ответами некоторых других задач (первый тур обобщения). Далее преподаватель рассказал о линии увеличения "пустотности", подчеркнув, что ответ на вводную задачу - только один из участков линии (второй тур обобщения). Последовало новое домашнее задание. При разборе - рассказ о другой линии, тоже реализующей переход "моно-би-поли". Возник очевидный вопрос (третий тур обобщения): что общего во всех линиях? Такая учебная "раскладка" представляется целесообразной: слушатели не только получают знания по ТРИЗ, но и видят живую технологию исследования закономерностей развития технических систем.

ВВОДНАЯ ЗАДАЧА (ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ ТЕКСТ)

В 1970 г. в Баку издан первый печатный задачник по ТРИЗ - "Сборник задач и упражнений по методике изобретательства" (составитель Г. Альтшуллер, изд. "Гянджлик", Баку, 1970). Учебная задача № 36 в этом сборнике сделана на основе изобретения по а.с. 290810, автор Ю.В. Чиннов (Ташкент), преподаватель ТРИЗ. Условия задачи № 36 сформулированы так:

"На одном из радиозаводов возникла проблема: как загружать тонкие маленькие шайбы на иглы движущихся по конвейеру деталей? Размеры шайб: наружный диаметр - 4 мм, диаметр отверстия - 2 мм, толщина - 0,3 мм. При транспортировке с помощью вибролотков шайбы наслаивались одна на другую, заклинивали поток и отсекающие механизмы.

Вообще, для транспортировки и поштучной выдачи тонких ферромагнитных деталей целесообразно использовать магнитные или электромагнитные переносчики. Однако в данном случае применение таких переносчиков оказалось невозможным: оставалась проблема съема переносимых шайб. Съем деталей с постоянных магнитных захватов обычно осуществляется механическими толкателями, движущимися вдоль плоскости магнитного захвата. Эти толкатели не обеспечивают точный съем маленьких шайб: при механическом "отдирании" всегда возможны отклонения, а для посадки шайбы отверстием на иглу нужна полная точность.

Такую точность могли бы обеспечить электромагнитные переносчики, в которых съем обеспечивается выключением тока. Однако управление электрическими обмотками переносчиков, установленных на транспортере, требует сложных коллекторных или троллейных систем электропитания.

Сформулируйте изобретательскую задачу и решите ее, используя АРИЗ.

ВВОДНАЯ ЗАДАЧА (ОТКОРРЕКТИРОВАННЫЙ ТЕКСТ)

Исходная формулировка отражает не задачу, а изобретательскую ситуацию. По современным понятиям переход от ситуации к задаче не представляет труда: надо взять в качестве прототипа существующую схему (или - самую простую) и сформулировать мини-задачу. Но в первой половине 70-х годов еще не было четкого правила: "Начинай с мини-задачи". Решая задачу, слушатели часто проектировали переносчики "с нуля". Или понимали задачу как "заказ" на усовершенствование вибролотков. Преподаватель, разбирая решения, говорил: "В цехе уже есть переносчик шайб, снабженный постоянными магнитами". На это слушатели резонно возражали: "В условиях об этом ничего не сказано..."

Обкатка на занятиях позволила уточнить текст задачи. Были введены ограничения, приблизившие задачу к реальным производственным условиям. В то же время, ограничения сделали задачу более трудной - это всегда полезно в учебном процессе: при необходимости преподаватель может облегчить условия.

Откорректированный текст задачи № 36:

"На заводе возникла проблема: как загружать тонкие маленькие шайбы на иглы движущихся по конвейеру деталей? Размеры шайб: наружный диаметр - 4 мм, диаметр отверстия - 2 мм, толщина - 0,3 мм.

Электромагнитные переносчики нельзя использовать из-за того, что электромагниты, установленные на движущемся транспортере, требуют сложных коллекторных или троллейных систем энергопитания. "Отдирание" шайб с магнитных переносчиков не обеспечивает требуемой точности и приводит к порче шайб.

Возьмем прототипом магнитный переносчик - он намного проще. Итак, задача состоит в том, чтобы научиться отцеплять шайбы от постоянных магнитов там, где нам нужно. Использовать для этого "противомагнит" нельзя - его негде поставить. Нагревать магнит до точки Кюри, а потом охлаждать - способ в данном случае медленный (транспортер должен идти быстро) и недостаточно точный. "Сдирать" шайбы механическим скребком - плохо. Сдувать воздухом - плохо. Использовать луч лазера - совсем нехорошо... Как быть?

ОСОБЕННОСТЬ ЗАДАЧИ - РЕШЕНИЕ В ДВА "ХОДА"

А.с. 290810 начинается с описания прототипа:

"Известно устройство для подачи ферромагнитных заготовок на рабочую позицию, в котором деталь удерживается на приемной площадке, выполненной из немагнитного материала, магнитным потоком постоянного магнита. Сброс детали на позицию осуществляют путем разрыва магнитного потока, проходящего через деталь при подъеме постоянного магнита от кривошинного механизма, установленного на корпусе подъемного устройства".

В отличие от прототипа, в устройстве по а.с. 290810 разрыв магнитного потока осуществляют без кривошинного механизма, не поднимая магнит. Это существенно упрощает устройство, делает его более надежным.

Таким образом, чтобы от откорректированного текста задачи прийти к контрольному ответу (а.с. 290810), необходимо решить двухходовую задачу.

Первый ход: вводится немагнитная прослойка между магнитом и шайбой (например, лента), это позволяет удерживать на месте шайбу, когда магнит уходит вверх; в результате увеличивается расстояние между магнитом и шайбой, уменьшается магнитная сила, действующая на шайбу, и шайба падает. Недостаток изобретения: значительное усложнение переносчика. Устройство, отводящее магнит, должно делать это резко, быстро, чтобы сброс шайбы произошел точно в заданной позиции; механизм получается сложным, нуждающимся в тонкой настройке. Отсюда необходимость второго хода: нужно сохранить идею предварительного введения третьего вещества - прослойки - между магнитом и шайбой, но отказаться от "подскакивания" магнита. Третье вещество должно быть немагнитным по пути на позицию, а потом превращаться в магнитное вещество, "перехватывающее" магнитный поток и, следовательно, сбрасывающее шайбу. Ю.В. Чиннов знал прототип, для Чиннова была "одноходовая" задача - она казалась ему простой, не выше второго уровня. Для слушателей, решавших "двухходовую" задачу, уровень был выше: следовало сделать первый ход, увидеть его недостаточность, сделать второй ход.

ИЗ ОПЫТА УЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЗАДАЧИ: МОЗГОВОЙ ШТУРМ И МОРФАНАЛИЗ

В первой половине 70-х годов ТРИЗ иногда еще было просторно в рамках больших учебных программ. Преподаватель мог "протянуть" одну задачу последовательно через мозговой штурм, морфологический анализ и ТРИЗ. Это занимало много времени (минимум три занятия), но позволяло слушателям еще раз почувствовать разницу между методами активизации перебора вариантов и ТРИЗ.

К сожалению, статистика решений не сохранилась. Количественные данные восстановить уже невозможно. Качественно же картина такая:

При мозговых штурмах - примерно в половине случаев - в списки идей попадали предложения, близкие к первому ходу (предварительное введение между магнитом и шайбой третьего вещества - "отделителя"). Однако эти предложения ни разу не были развиты, ни разу не был сделан второй ход, ведущий к контрольному ответу. Не приводили к контрольному ответу и штурмы, при которых участников предварительно знакомили с первым ходом - рассказывали о прототипе изобретения по а.с. 290810. Вместо того, чтобы сделать второй ход, участники таких штурмов возвращались к "нулевой отметке" и, нарушая условия штурма, выдвигали самые разнообразные предложения, в том числе - противоречащие требованиям задачи.

Мозговой штурм плохо берет многоходовые задачи - этот вывод подтвердился при решении других сложных (в смысле - составных, многоходовых) задач.

Результаты решения задачи морфологическим анализом во многом зависят от того, как учили слушателей: задача не решается, если преподаватель не внушал слушателям, что первым элементом любой оси должна быть "пустота" (нулевой элемент, нулевое действие, нулевое вещество). Правда, упорная ориентировка на введение "пустоты" - тактика, перенесенная в морфанализ из ТРИЗ. Если слушатели еще не изучали ТРИЗ, упоминание о "пустоте" дает немного, "решаемость" задачи практически близка к нулю.

ИЗ ОПЫТА УЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЗАДАЧИ: РЕШЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ СТАНДАРТОВ

С позиций современной ТРИЗ решение задачи не представляет особых трудностей. Первый ход безошибочно выполняется почти всеми слушателями - даже после начального освоения стандартов. Между двумя веществами следует ввести третье вещество, позволяющее управлять взаимодействием двух первых веществ (стандарты 1.2.1 или 1.2.2). Несколько хуже со вторым ходом, тут совпадение с контрольным ответом не превышает 30%. Правила применения стандартов прямо предписывают заменить введенное вещество пустотой (стандарт 5.1.1.1), но для выполнения этой общей рекомендации нужны хотя бы небольшие конструкторские навыки. Не у всех слушателей они есть.

Этим и интересна задача о магнитном переносчике. Это одна из немногих учебных задач, допускающих "овеществление" в процессе занятий. Преподаватель может легко построить и продемонстрировать модель переносчика, сбрасывающего шайбу. Решение наглядно доводится до "действующего опытного образца".

Контрольный ответ

Предмет изобретения сформулирован в а.с. 290810 так:

"Устройство для подачи ферромагнитных заготовок на рабочую позицию посредством закрепленного на корпусе постоянного магнита, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено магнитным экраном, вводимым в зазор, образованный опорной площадкой для заготовок, выполненной на корпусе устройства, и полюсами постоянного магнита".

рис. 1

Формулировка громоздкая, но устройство предельно простое (рис. 1). К полюсам постоянного магнита 1 приделана скоба 2 из немагнитного материала. В процессе транспортировки магнит удерживает шайбу 3, прижимая ее к нижней поверхности скобы. Над иглой или в любом другом месте, где надо сбросить шайбу, установлен неподвижный экран (пластина) 4 из магнитного материала. При движении переносчика экран входит в зазор 5 скобы и замыкает магнитный поток. Под действием силы тяжести шайба падает.

ПЕРВЫЙ ТУР ОБОБЩЕНИЯ: ЗАДАЧА-АНАЛОГ

Скоба создает "пустой слой" в системе. "Пустота" может быть использована для разных целей, в частности для того, чтобы пропускать вещество сквозь ранее непроницаемую или труднопроницаемую систему. Этот прием применен в решении задачи о ледоколе.

ПЕРВОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (ДЗ-1)

Преподаватель рисует плотину и обращает внимание слушателей на то, что опасные изгибающие нагрузки возникают из-за того, что верхняя часть плотины не закреплена: плотину приходится рассчитывать как консоль, а не как балку на двух опорах. Можно, конечно, оттянуть верх плотины анкерными тягами (тросами); силы оттягивания уравновесят давление воды. Но когда уровень воды снизится, анкерные тяги создадут опасные неуравновешенные силы.
Как быть?

КОНТРОЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПО ДЗ-1

По а.с. 662652 анкерные тяги соединены с плавучими емкостями (рис. 2).

рис. 2

При высоком уровне воды емкости оказываются затопленными и создают силы, уменьшающие нагрузку на плотину.

ВТОРОЙ ТУР ОБОБЩЕНИЯ: ЛИНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ "ПУСТОТНОСТИ"

При разборе домашнего задания следует привести и другие примеры использования "пустоты" и подчеркнуть два момента: 1) изобретений, в которых решение получено введением "пустоты", очень много; 2) "пустоту" можно вводить по-разному, например снаружи объекта и внутри объекта. "Стремление" технических систем соединиться с "пустотой" обусловлено действием закона увеличения степени идеальности. "Пустота" дает возможность объекту увеличить - без утяжеления - число выполняемых функций.

Простейший путь к увеличению числа функций - переход к бисистеме и подсистеме. Но такой переход связан с умножением исходного объекта. Возникает противоречие: объединяться надо, чтобы увеличить число выполняемых функций, и объединяться нельзя, чтобы не уменьшать степень идеальности объекта. Разрешение противоречия заключается в объединении с "пустотой": объединение есть и объединения как бы нет...

Анализ патентного фонда (прежде всего, задач и примеров, накопленных в ТРИЗ) показал, что приемы использования "пустоты" представляют собой отдельные участки довольно длинной линии увеличения "пустотности" (рис. 3).

рис. 3

Основные элементы линии:

1 - сплошной объект;
2 - "пустота" вне прямого контакта с объектом;
3 - "пустота" соприкасается с объектом;
4 - "пустота" частично вклинивается в объект;
5 - "пустота" внутри объекта;
6 - раздробленная "пустота";
7 - сквозная "пустота" ("пустая" трубка в сплошном объекте);
8 - капиллярная структура;
9 - цеолитовая структура (трубки образованы молекулами);
10 - "пустота" выделяется из объекта в результате физэффекта (например, возникновение пузырьков при кипении жидкости; другой пример - решение задачи 10 в книге "Алгоритм изобретения", с. 205 и 260);
11 - "пустота" выделяется при химическом разложении вещества (например, выделение газа при реакции разложения).

Нетрудно заметить общее направление линии: увеличивается взаимодействие между объектом и "пустотой" - вплоть до превращения этих компонентов в единую систему. Наличие общего направления не означает, однако, что в принципе невозможен "обратный ход"; встречаются задачи на устранение вредной или ненужной "пустоты". Существуют и боковые линии: на каждом этапе возможно увеличение динамичности, структурированности, переход к би- и полисистемам.

Следует также подчеркнуть: "объектом", развивающимся по линии увеличения "пустотности", могут быть инструмент, изделие, внешняя среда и различные сочетания этих компонентов системы. Поэтому увеличение степени "пустотности" отнюдь не такая линия, как может показаться на первый взгляд. Схема на рис. 3 отражает лишь главную идею увеличения "пустотности".

ВТОРОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (ДЗ-2)

Условия задачи необходимо заранее отпечатать - для раздачи слушателям.

Текст:

"Суть электрогидравлического эффекта (ЭГЭ) состоит в следующем. В жидкой среде между двумя электродами создают мощный разряд (полная аналогия с молнией, только среда не газовая, а жидкостная). В результате такого разряда возникает ударная волна, которая используется для штамповки, упрочнения и других целей, когда материалу надо передать давление по сравнительно большой поверхности. Почти точечный взрыв, получаемый в результате применения ЭГЭ, распределяется равномерно по всем направлениям в соответствии с законом Паскаля. Ясно, что этот метод неприменим, если требуется сделать в детали отверстие небольшого диаметра.

В этом и состоит наша задача: есть пластина, помещенная в ванну с жидкостью; в ванне создают электрогидравлический разряд, который отбрасывает или изгибает пластину; а нужно другое - пробить точечное отвестие.

Для определенности. Материал пластины - любой (металл, керамика, картон, пластмасса и т.д.). Толщина пластины - до 2-3 мм. Использовать надо именно электрогидравлический разряд, а не сверление, например, или любой другой метод. Где расположены отверстия - никакого значения не имеет. Сколько отверстий - тоже несущественно. Для простоты будем считать, что речь идет об одном отверстии.

Неловко напоминать, но все-таки: нельзя усложнять систему введением дополнительных элементов, например игл, передающих усилия ударной волны. Пусть, по возможности, все остается как есть: пластина, подвешенная в ванне с жидкостью, ударная волна точечного взрыва и... все.

КОНТРОЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПО ДЗ-2

Решение соответствует этапу 3 на рис. 3: пузырек газа, прилипший к пластине, играет роль "линзы", концентрируя усилия, создаваемые ударной волной, в одной точке. Метод называется "пузырьковой кумуляцией". Подробности - в книге: Л.А. Юткин. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. Изд. "Машиностроение", Ленинград, 1986 г., с. 69-71.

ТРЕТЬЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (ДЗ-3)

Текст задачи:

Предыдущая задача - типично учебная: кажется условной, но на самом деле связана с вполне реальным производственным процессом. Речь идет о дроблении волокнистых материалов (целлюлозы, макулатуры, слюды и т.д.). Материалы сначала измельчают грубо, механически. Потом помещают в бак с жидкостью и продувают газ. На кусочках материала создают пузырьки. При электрогидравлическом разряде каждый пузырек дает "прокол". Разряды повторяют, "проколы" сливаются в линии и очередной разряд разносит перфорированные частицы на мельчайшую пыль, волокна.

Следующая наша задача - на усовершенствование способа образования пузырьков при "пузырьковой кумуляции".

Пузырьки образуются просто - через жидкость пропускают газ. Мелкие пузырьки вредны, т.к. зависают около пластины и гасят энергию ударной волны. Большие пузырьки бесполезны, поскольку не оседают на пластине, а сразу же выныривают на поверхность. Нужны средние пузырьки, оседающие на пластине и дающие полезный эффект (кумуляцию ударной волны).

При введении пузырьков в жидкость их размеры легко регулировать изменением давления подачи газа, вводимого через сетчатую трубку с калиброванными отверстиями. Но в результате разряда пузырьки средних размеров дробятся и создают "пузырьковую завесу", отбирающую энергию следующего разряда. Разумеется, можно закрутить и собрать мелкие пузырьки, но на это требуется время. При разряде жидкость должна быть неподвижной, иначе она снесет пузырьки оптимальных размеров, не даст им равномерно распределиться по объему жидкости. В итоге технология "пузыреобразования" получается сложной: подали газ, произвели разряд, закрутили жидкость, удалили мелкие пузырьки, остановили жидкость, подали новую порцию газа и т.д. Производительность при такой технологии крайне невысока, слишком много времени теряется на удаление мелких пузырьков. Необходим другой способ - такой, чтобы сразу же после разряда мелкие пузырьки, образовавшиеся в результате дробления средних пузырьков, удалялись легко и быстро.

КОНТРОЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПО ДЗ-3

Для образования пузырьков используют нагретый пар жидкости, в которой происходит разряд. Пузырьки быстро охлаждаются, конденсируются и сами исчезают. Это - этап 10 на линии увеличения "пустотности", не проходимый в обратном направлении. При разборе ДЗ-3 полезно подчеркнуть силу стремления к идеальности: сделав свое дело, элемент системы должен исчезнуть, даже если элемент - "пустота".

Источник - упомянутая выше книга Л.А. Юткина, с. 71.

Настоятельно советуем преподавателю до ДЗ-3 познакомиться со страницами 69-71 этой книги.

ДРУГАЯ ЛИНИЯ: ДРОБЛЕНИЕ

После ДЗ-3 преподаватель вновь напоминает: главное противоречие при переходе к бисистемам состоит в необходимости удваивать и, следовательно, уменьшать идеальность исходных систем. Одна линия выхода из тупика состоит, как мы видели, в соединении объекта с "пустотой". Есть и другая линия: разделить объект на части и образовать бисистему из этих частей. Для перехода к би-системам используются внутренние ресурсы - объект как бы объединяется с самим собой. Такой способ удвоения весьма эффективен (не случайно он, как уже отмечалось, аналогичен удвоению и делению клетки - процессу, имеющему особое значение для биологических систем).

рис. 4

Линия дробления - как и линия объединения с "пустотой" - состоит из многих элементов (этапов). На рис. 4 показана схема линии - с некоторыми боковыми ответвлениями:

1 - исходный объект;
2 - возникает частичная внутренняя перегородка;
3 - перегородка становится полной;
3а - число перегородок увеличивается;
4 - частичное отделение образовавшихся отсеков, связанных жестко или шарнирно;
4а - увеличивается число шарнирно соединенных отсеков;
4б - предельное увеличение шарнирных связей - резина;
5 - конструкция типа штанги: части соединены жесткой связью, длина которой одного порядка с размерами частей;
5а - связь становится динамичной; гибкая связь;
5б - предельное увеличение длины и гибкости связей: например, тросовые системы;
6 - полевая связь;
7 - структурная связь (одна часть свободно перемещается внутри другой части);
8 - "челночная" связь (катер между двумя кораблями) - вещественная или полевая связь;
9 - программная связь (нет никакой связи, но каждая часть действует по согласованной заранее программе);
10 - нулевая связь;
10а - нулевая связь в полисистеме;
10б - нулевая связь в предельной полисистеме.

Общее направление линии - ослабление связей между частями объекта, вплоть до превращения каждой части в самостоятельную систему.

Линия дробления может рассматриваться как аналог (или продолжение) линии увеличения "пустотности". Предположим, объект насыщен "пустотой"; как вместить еще "пустоту", если она не вмещается? Один из возможных путей - размещение "пустоты" вне объекта. Объект делится на части, между ними возникает пространство, являющееся своего рода "пустотой" (или могущее использоваться как "пустота"). Линия дробления, конечно, не сводится к механическому продолжению линии увеличения "пустотности". Но дробление создает внешнюю "пустоту" между частями объекта. Поэтому в заголовке работы речь идет о линиях, а не об одной линии.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯМ

Множество сильных примеров на дробление систем и увеличение динамичности преподаватель найдет в работе Ю.П. Саламатова "Идеализация технических систем" (1984). Настоятельно рекомендуем преподавателям использовать эту работу. В работе много интересных мыслей и горы фактического материала.

ЧЕТВЕРТОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ (ДЗ-4)

Комплекс из нескольких состыкованных космических кораблей-спутников - это этап 4 на линии "Дробление". Какая конструкция соответствует этапу 5 (или 5а и 5б)?

КОНТРОЛЬНЫЙ ОТВЕТ ПО ДЗ-4

Конструкция 5б - два спутника, соединенные гибкой связью. В последние годы в литературе появляется все больше статей и монографий о подобных системах, получивших название тросовых. Тросовые системы могут, например, обеспечить искусственную гравитацию на спутниках - при вращении вокруг общего центра возникает центробежная сила. Тросовые системы, вероятно, позволят решить проблему долговременного полета на важных для метеорологии высотах порядка 80-100 км. Время существования одиночного спутника на таких высотах составляет всего около полутора часов - идет интенсивное торможение из-за сопротивления атмосферы. Тросовая система с главным кораблем на высоте 300 км и приборным отсеком 100 км сможет существовать несколько месяцев.

До использования этой задач и преподавателю полезно перелистать книгу В.А. Иванова, Ю.С. Ситарского. "Динамика полета гибко связанных космических объектов." Изд. "Машиностроение", 1986 г.

ТРЕТИЙ ТУР ОБОБЩЕНИЯ: ПРОСТРАНСТВО РАЗВИТИЯ СИСТЕМ

Мы рассмотрели две линии, реализующие переход "моно-би-поли". Их объединяет стремление "исхитриться" и усложнить систему, не усложняя ее. Вероятно, существуют и другие "хитрые" линии. Одной из них может оказаться линия, ведущая к образованию бисистемы "Объект - микроструктура (молекулы, атомы и т.д.) объекта". "Хитрость" здесь в том, что второй объект как бы спрятан в глубине первого. Примером может служить любое изобретение с использованием эффекта памяти формы: объекты проявляются поочередно.

Вполне возможно, что линии связаны между собой и могут рассматриваться как координатные оси многомерного "пространства развития системы".

ЗАМЕЧАНИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ

При подготовке к занятиям преподавателю необходимо подобрать побольше ярких примеров. Можно использовать упомянутую выше работу Ю.П. Саламатова и И.М. Кондракова, можно поискать новые материалы в патентной и технической литературе. Нужно много реальных примеров, чтобы убедительно показать слушателям практическую осуществимость, рабочую реальность линий.

Вот, например, изобретение по а.с. 1146360: в льдозаполненном сооружении выполнены полости, используемые в качестве транспортных коммуникаций и для хранения жидких сред.

Другой пример. Оригинальный переход к тросовым системам - изобретение по а.с. 1197933: парусный корабль, у которого вместо мачт - тросы, поддерживаемые дирижаблями.

ПОЧЕМУ УСЛОЖНЯЕТСЯ ТРИЗ

Нетрудно заметить, что линии развития могут быть уточнены и пополнены новыми этапами. Например, образованию внутренней перегородки на этапе 2 линии дробления предшествует возникновение и усиление внутренней ассиметрии. Сложнее и боковые ответвления: например, при увеличении числа "пустот" возможно взаимодействие между ними. Изучение линий должно быть продолжено. Вероятно, это даст стандарты для "трудноподдающихся" пока задач. Позволит усовершенствовать систему стандартов. Даст инструменты для развития найденных идей.

Раньше мы говорили: "Моносистема переходит в бисистему". Или: "Степень дисперсности системы увеличивается". Просто и неопределенно! Теперь выясняется, что переходы не одноактны; это линии со многими этапами. Наши представления о механизмах эволюции систем начинают претерпевать очередное изменение. Они становятся глубже и сложнее.

Научные представления должны отражать объективную реальность. А эта реальность бесконечно сложна. Поэтому по мере совершествования аппарата ТРИЗ - представления, инструменты, идеи, информационный фонд и т.д. - неизбежно усложняется. Так происходит во всех науках и со всеми техническими системами. Современный самолет неизмеримо сложнее самолетов начала века, но современный самолет способен летать со скоростью, немыслимой для самолета бр. Райт. Современная ТРИЗ учится брать все более трудные задачи; естественно, теория при этом усложняется. Это настолько очевидная закономерность, что, казалось бы, и напоминать о ней не нужно. Однако именно здесь проходит сегодня главный фронт неприятия ТРИЗ. Есть, конечно, дремучие оппоненты, вообще не желающие слышать об управлении процессом решения творческих задач. Но основное неприятие ТРИЗ сегодня мотивируется иначе: ТРИЗ и АРИЗ сложны и продолжают усложняться... проще пользоваться, например, мозговым штурмом...

Вот строки из книги С. Литвина и Б. Полякова "Трамплин в будущее" (Пермское книжное издательство, 1987 г.): "Все разновидности АРИЗов, даже если они называются не так, страдают одним недостатком - в них не решено противоречие между эффективностью решения (каждая последующая модификация эффективнее предыдущей) и затратами времени и сил на решение (каждая последующая модификация сложнее предыдущей)" (с. 101).

Такая "критика" построена на наивной вере в чудо, вере, что можно, не утруждая себя мышлением, познавать и преобразовывать окружающий мир - сложнейшую объективную реальность. И еще: эта "критика" - при всей ее наивности и нелепости - опасна. Как была в свое время опасна лысенковщина, противопоставившая себя "сложной" генетике. (Из статьи в "Известиях" за 2 июня 1987 г.: "... лысенковская наука была проста, как выеденное яйцо. Она не требовала многолетних наблюдений, тонких экспериментов и глубоких размышлений. Усваивалась целиком и сразу. И, главное, без всяких "иностранных" слов: митохондрии, полиплодие и т.д.".)

В процессе обучения ТРИЗ преподаватель должен показывать теорию в развитии. Да, ТРИЗ становится сложнее. Но это неизбежно: нельзя повысить эффективность инструментов теории "задарма"! При хорошо организованном обучении преподавателю не раз придется возвращаться к этой мысли. Мы надеемся, что материал о линиях - помимо своего прямого и основного назаначения - даст преподавателю возможность еще раз коснуться сложного механизма познания.