© Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. – Тамбов: Книжное издательство, 1961. – С. 22-28.

ПОСЛЕ СЛОВА «ОТЛИЧАЮЩИЙСЯ»

Четыре раза, начиная семинары по методике изобретательства, я задавал слушателям один и тот же вопрос: «Назовите, пожалуйста, пять любых изобретений». И вот передо мной четыре листка. Записи сделаны в разное время, и люди не семинарах были разные, но названо одно и то же: паровоз, пароход, электрическая лампа, двигатель внутреннего сгорания, самолет...

Казалось бы, это — классические примеры изобретений. И все-таки ни одно из них... изобретением не является. Можно вспомнить хотя бы историю электрической лампы накаливания. Кто изобрел эту лампу — Лодыгин или Эдисон? Не спешите с ответом. В начале XIX века, еще до Лодыгина и Эдисона, идея электрической лампы не раз выдвигалась изобретателями в различных странах. Например, бельгийский профессор Жобар предложил для освещения раскалять током угольную палочку, находящуюся в безвоздушном пространстве. Жобар выступил с докладом, в котором говорилось, что такие лампы могут освещать угольные шахты, применяться для военной сигнализации, для освещения домов. Некоторое время спустя американский профессор Фермер сконструировал лампы накаливания и осветил ими свой дом в Нью-Йорке. Патенты на электрическую лампу накаливания были выданы Грове (1840 г.), де Молейну (1841 г.), Стэту (1848 г.), Гебелю (1854 г.), де Шанжи (1858 г.), Адамсу (1867 г.). В 60-х годах прошлого столетия капитан Сергеев построил прожектор с платиновой нитью накаливания и водяным охлаждением. Этот прожектор успешно применялся в русской армии.

И все-таки, несмотря на ряд последовательных изобретений, улучшающих лампу, она еще не могла найти хоть сколько-нибудь заметного применения — так велики были ее недостатки. Значительную часть этих недостатков устранил А. Н. Лодыгин (1872 г.). Современники хорошо понимали значение работ Лодыгина. 21 декабря 1879 года газета «Нью-Йорк геральд» писала: «...вплоть до 1873 г. электрическое освещение лампами накаливания обнаружило, однако, слабый прогресс, и изобретатели рассматривали метод накаливания, как заслуживающий значительно меньшего внимания, чем применение вольтовой дуги. В указанном году, тем не менее, интерес к методу освещения накаливания усилился благодаря изобретению г. Лодыгина, построившего лампу, в которой были преодолены многие трудности, казавшиеся ранее непреодолимыми».

Однако и изобретение Лодыгина — при всем его значении — не решало задачи создания пригодной для массового применения электрической лампы. Эдисон (1879 г.) подобрал такой материал для волоска лампы, который обеспечивал достаточную продолжительность работы. Но и после Эдисона изобретатели совершенствовали электрическую лампу. Так, в 1911 году была изобретена вакуум-лампа с металлической тянутой нитью. Два года спустя — лампа, заполненная аргоно-азотной смесью и имеющая спиральную нить. В 1934 году появились лампы с биспиральной нитью. Еще через два года—лампы, заполненные криптоно-ксеноно-азотной смесью... Кто же изобрел электрическую лампу накаливания? Теперь становится очевидной вся сложность этого вопроса. Паровоз, пароход, электрическая лампа — это комплексы сотен и тысяч (а если считать по выданным патентам и авторским свидетельствам, то и сотен тысяч!) отдельных изобретений. Эти изобретения (в большинстве своем) не конкурируют между собой и не исключают друг друга, а составляют непрерывную цепь последовательных этапов в истории машины, механизма, прибора или технологического процесса.

В 1861 году французский фабрикант Лефевр, приступая к производству двигателей Ленуара, опубликовал проспект, где давалась такая характеристика двигателей: «Машина использует поршень, запатентованный Стритом; она прямого и двойного действия, как машина Лебона; зажигание в ней производится электрической искрой, как в машине Рива. Она заимствует у Сэмюэля Броуна водяное охлаждение цилиндра; она может работать на летучих углеводородах, предложенных Эрскин-Аэардом; может быть, найдет у Гамбеты остроумную идею кругового распределителя. Но, кроме того, она газ и воздух втягивает действием самого поршня, без их предварительного смешивания, всегда опасного и требующего употребления насосов. Вот его (Ленуара) право на патент, вот чего нельзя у него отнять». Он был неглупым человеком этот французский фабрикант. Он правильно понял главное: в историческое развитие машины каждый изобретатель привносит нечто свое. Каждое изобретение вызывает необходимость в появлении новых изобретений.

Именно поэтому описание всякого изобретения в патенте или авторском свидетельстве заканчивается так называемой формулой изобретения. Эта формула чаще всего представляет собой одну фразу, разделенную на две части словом «отличающийся». Все, что стоит до слова «отличающийся», уже известно. То, что стоит после этого слова, придумано изобретателем. Например, «Газотеплозащитный скафандр, состоящий из герметизированного комбинезона и шлема, отличающийся тем, что с целью устранения необходимости в специальном дыхательном аппарате в холодильной системе используют сжиженный кислород, который после газификации и нагревания идет на дыхание».

Чем старее машина (аппарат, способ производства), с которой связано изобретение, тем длиннее первая часть формулы изобретения. Родословная некоторых изобретений не менее длинна, чем титулы родовитых испанских грандов. За полтора столетия в разных странах выдано, например, свыше ста тысяч патентов, относящихся к велосипеду.

История велосипеда началась в 1813 году, когда австрийский лесничий Дрез придумал потешную «беговую машину». Она имела раму, два деревянных колеса и простенькое рулевое управление. Педалей не было, при езде приходилось отталкиваться ногами от земли... Можно ли считать Дреза изобретателем велосипеда? Нет, велосипед немыслим без педалей! А они появились не «беговой машине» лишь в 1840 году. Изобретатель установил их... на ось переднего колеса!

Шли годы. В конструкцию колес и педалей, первоначально очень примитивных, вносились изменения. Благодаря этому скорость движения велосипеда постепенно возрастала. Однако между усовершенствованными частями машины и оставшимися без изменения органами управления возникло противоречие: бестормозное управление, вполне пригодное для езды с малой скоростью, не удовлетворяло новым условиям — езде с более высокой скоростью. Без устранения этого противоречия дальнейшее улучшение других частей велосипеда теряло смысл: все равно скорость нельзя было увеличить из-за несовершенства органов управления.

В 1845 году на велосипедах появились тормоза. Велосипеды начали двигаться все быстрее и быстрее. Достигалось это увеличением диаметра переднего (ведущего) колеса, в результате чего возрастало расстояние, проходимое машиной при каждом обороте педалей. Увеличение скорости езды требовало для колес более прочного материала, а увеличение диаметра колес — материала более легкого. Это новое противоречие устранили заменой дерева на металл.

Диаметр ведущего колеса из года в год увеличивался. Появились велосипеды - «пауки» с огромным передним колесом. Но чем больше становилось ведущее колесо, тем труднее было его вращать. Еще одно противоречие! Пришлось посадить ось колеса на шарикоподшипники.

Кажется, всё в порядке? Нет. Увеличивается диаметр переднего колеса — растет высота велосипеда, а вместе с ней и опасность езды. Велосипед теряет устойчивость, падение с него грозит серьезными увечьями. Выигрыш в скорости приносит проигрыш в безопасности. Значит, нужно так изменить трансмиссию, чтобы при каждом обороте педалей колесо делало не один оборот, а несколько; тогда незачем будет увеличивать диаметр ведущего колеса. И в 1884 году изобретается цепная передача. Скорость велосипеда снова растет.

Однако тут же возникло новое противоречие: усовершенствована трансмиссия, но колеса остались без изменения. При быстрой езде удары колес о неровности дороги быстро разрушали машину, затрудняли управление велосипедом. Изобретатели занялись усовершенствованием колес. В 1890 году колеса «обувают» — появляются шины-пневматики.

Но противоречия не унимаются. Они преследуют велосипед, красной нитью проходя через его биографию. Новое увеличение скорости — новое противоречие! Теперь от рабочих органов и органов управления отстает трансмиссия: разогнавшись, велосипедист не успевает крутить бешено вращающиеся педали. Можно, конечно, снять ноги с педалей, но как потом ловить их на быстром ходу велосипеда?! И снова, забыв обо всем остальном, изобретатели совершенствуют трансмиссию, только трансмиссию! Наконец, в 1897 году изобретен механизм свободного хода: теперь, набрав скорость, велосипедист может держать педали неподвижными.

Так велосипед приобретает знакомый нам вид. Какие же выводы можно сделать из истории велосипеда? Развитие отдельных частей велосипеда взаимообусловлено. Это развитие происходит неравномерно. В каждый момент одни части машины обгоняют в своем развитии другие, отстающие части.

Нормальное развитие оказывается возможным до тех пор, пока не возникнут и не обострятся противоречия между более совершенной частью машины и другими ее частями (или между одной характеристикой машины и другими ее характеристиками).

Возникновение противоречия является тормозом развития всей машины. Устранение противоречия — основа развития машины.

Коренное изменение одной из частей машины вызывает необходимость в определенных изменениях других частей.

ЧТО ТАКОЕ ОТКРЫТИЕ?

Незадолго до смерти знаменитый физик Ньютон сказал: «Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу, развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю камешек более цветистый, чем обыкновенно, или красную раковину, в то время, как великий океан истины расстилается передо мной неисследованным».

Со времени Ньютона «океан истин» пересечен во многих направлениях, и ученые извлекли из его глубин удивительные находки. Исследование мира продолжается и теперь. И каждый раз, когда ученые добавляют к тому, что уже известно о мире, что-нибудь новое, они совершают открытие. «Открытием признается установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира», — говорится в Положении об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях, утвержденном Советом Министров СССР 24 апреля 1959 года.

Само по себе открытие еще не вызывает технического прогресса. Так, например, открытие Максвеллом электромагнитной природы света имело теоретическое значение. Затем Герц открыл электромагнитные волны длиннее световых. Но эти важнейшие открытия только тогда оказали непосредственное влияние на технику связи и на многие производственные процессы, когда Попов изобрел передатчик и приемник электромагнитных волн.

Эдисон открыл тепловую эмиссию электронов. Но лишь благодаря ряду изобретений, сделанных другими людьми, это открытие было использовано для регулирования больших токов малым напряжением и в конце концов легло в основу современной радиотехники.

Открытия расширяют горизонт изобретателей, вооружают их новыми сведениями о материалах, из которых создаются машины и приборы, о закономерностях, которым подчиняется работа машин.

Развитие науки создает возможность для появления новых изобретений. Изобретения же двигают вперед технику.

ЧТО ТАКОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ?

Изобретение — это существенно новое решение технической задачи.

Однако не всякая новизна делает предложение изобретением: новизна должна сочетаться с полезностью, с положительным эффектом.

Кроме того, новизна должна быть существенной, значительной. Когда вы видите на улице новый образец велосипеда, вы встречаетесь не с новым изобретением, а лишь с новой конструкцией уже существующей машины. Существенными признаются только те изменения в машинах, механизмах и процессах, которые дают качественно новый технический эффект. Например, обычные велосипеды имеют одно седло, одну пару педалей и рассчитаны на одного человека. Но тот, кто впервые предложил велосипед-тандем с двумя последовательно расположенными седлами и двумя парами педалей, тот сделал изобретение: его машина приобрела новое качество — это велосипед на двоих, а изготовить его лишь немногим дороже, чем велосипед на одного.

В Постановлении Совета Министров СССР от 24 апреля 1959 года сказано: «Изобретением признается отличающееся новизной решение технической задачи в любой области народного хозяйства, культуры, здравоохранения или обороны страны, дающее положительный эффект».

ЧТО ТАКОЕ РАЦПРЕДЛОЖЕНИЕ?

«Рацио» — по-латыни «разум». Следовательно, рационализаторское предложение — это предложение разумное, целесообразное, помогающее производству.

Однако разумными должны быть все действия, все предложения, все распоряжения как командиров производства — инженеров и мастеров, так и рабочих. Таким образом, для определения рацпредложений мало сказать, что они должны быть разумными.

Рационализатор, как и изобретатель, вносит в производственный процесс нечто новое Но между работой рационализатора и изобретателя есть и существенное различие. Изобретение сопоставляется с уровнем мировой техники. Рацпредложение — с тем, как организовано производство на данном предприятии. Рационализатор не создает новых принципов в технике, иначе мы бы назвали его изобретателем. Он применяет уже известные приемы там, где они до сих пор еще не использовались. Вот как определяются задачи рационализаторов в Постановлении Совета Министров СССР от 24 апреля 1959 года:

«Рационализаторскими предложениями считаются предложения по усовершенствованию применяемой техники... усовершенствованию выпускаемой продукции, технологии производства, способов контроля, наблюдения и исследования, техники безопасности и охраны труда или предложения, позволяющие повысить производительность труда, более эффективно использовать энергию, оборудование, материалы».