Наука побеждать: достижение идеального конечного результата

Вспомним задачу N26, которую решал авиаконструктор И.И.Сикорский. В ней содержится противоречие: самолет должен иметь дополнительное шасси, чтобы оно воспринимало нагрузку во время старта, и он не должен иметь дополнительное шасси, чтобы в полете не нести бесполезный груз.

Сикорский разделил противоречивые требования во времени: пусть дополнительное шасси будет только во время разгона, а после взлета оно должно быть отброшено. Был спроектирован специальный механизм сброса дополнительного шасси, но во время решающего старта он не сработал, произошла катастрофа.

Противоречие разрешено верно. В чем же ошибка?! Видимо, наряду с преодолением противоречия, должен быть еще один критерий "качества" решения творческой задачи.

Такой критерий существует в ТРИЗ. Это идеальный конечный результат (ИКР). Суть ИКР: необходимо представить идеальное решение, по которому исходная система должна САМА выполнять требуемое действие без какого-либо усложнения, увеличения массы и размеров, без дополнительных затрат энергии. Все должно происходить само собой, словно по волшебству.

Это предельное, недостижимое требование, цель которого - попытка найти реальное решение задачи, позволяющее как можно ближе подойти к сформулированному ИКР. Чем ближе, тем эффективнее, "сильнее" решение. Часто уже в самой формулировке ИКР содержится подсказка решения.

Вернемся еще раз к задаче N 26 и сформулируем для найденного решения ИКР: дополнительное шасси САМО, без каких-либо механизмов, отделяется от самолета после взлета. В каком случае шасси обязательно отвалится от самолета? Если не будет закреплено! Например, можно выполнить шасси в виде тележки, на которую свободно опирается самолет. Во время отрыва самолета от земли незакрепленная тележка останется на взлетной полосе (см. рис.21). Сбрасывающего механизма нет (нечему сломаться), а шасси отделяется. Такие системы в ТРИЗ называются идеальными.

Кстати, если бы братья Рутан применили в конструкции "Вояждера" подобное решение, то им не пришлось бы пережить несколько неприятных мгновений на старте.

В задаче N 4 о сверлении отверстий в стене содержится противоречие: пыль должна вылетать из отверстия, чтобы не забивались канавки сверла, и не должна вылетать, чтобы не засорялся пол. Один из возможных способов разрешения противоречия - в пространстве: пусть из отверстия пыль вылетает как и раньше, а на полу ее не должно быть. Как это сделать? Можно отсасывать вылетающую из отверстия пыль пылесосом, но это усложняет исходную систему.

Сформулируем ИКР: пыль САМА собирается в определенном месте, не попадая на пол. Возникает простое решение: липкой лентой прикрепить под отверстием бумажный пакет, в который и будет ссыпаться вся пыль.

Следует отметить важную особенность ИКР. Достижение его возможно только для определенных, конкретных условий. Например, если потребуется сверлить отверстия в потолке, то для этого случая решение с пакетом не будет идеальным. Нетрудно представить, как можно снова приблизить его к ИКР.

В задаче N21 требовалось предложить простейшее приспособление, предотвращающее выкипание воды в котелке, висящем над костром. ИКР задачи: котелок САМ снимается с костра после закипания воды. Фантастика? Попробуем рассудить. При кипении вода начинает испаряться, следовательно общий вес котелка с водой уменьшается. Решение почти очевидно! Уравновесим висящий на перекладине котелок с помощью груза, как обычный шлагбаум. При незначительном уменьшении количества воды равновесие нарушится, и котелок приподнимется над костром (см. рис.23). Кипение прекратится.

В задаче N27 требовалось аккуратно брать пинцетом семена, чтобы не повредить их. ИКР задачи: семена САМИ прилипают к пинцету. Как? Можно, например, смочить пинцет липкой жидкостью, правда возникнут затруднения с отделением семян от пинцета. Какое явление еще может обеспечить "прилипание" семян? Например, присасывание воздухом. Так, в изобретении по авторскому свидетельству N1105136 предлагается простая "присоска", состоящая из трубки с тонким отверстием (диаметром меньше зерна), через которое откачивается воздух. К отверстию присасывается только одно зерно! Прекратим откачку воздуха, и оно упадет.

Сформулируем ИКР для задачи N 28: лихач САМ, по собственной воле, снижает скорость, подъезжая к опасному участку дороги. Подумаем, в каких случаях водители обязательно снижают скорость. Например, при приближении в препятствию на дороге, или к участку дороги с большими выбоинами. Первый вариант не подходит - на дороге создается аварийная обстановка. Второй более приемлем, но не рыть же ямы на хорошей дороге. В патенте Великобритании N2146372 предлагается переносная ребристая полоса, которую укладывают перед опасным участком дороги. На такой полосе мчащийся автомобиль начинает так сильно трясти, что любой лихач невольно сбросит газ.

Рассмотрим задачу N 29. Как избежать истирания покрышек шасси о взлетно-посадочную полосу? Ответ очевиден - надо заранее, еще в воздухе раскрутить колеса до посадочной скорости. Можно, конечно, поставить на шасси специальные раскруточные электромоторы, но это приведет к усложнению шасси и нежелательному увеличению веса самолета. ИКР задачи: колеса САМИ раскручиваются во время захода на посадку. Какие внешние источники энергии мы можем для этого использовать? Вспомним, что до посадки выпущенные шасси в течение нескольких минут обдуваются скоростным напором воздуха. Следовательно, надо заставить поток воздуха раскручивать колеса.

Для этого французский изобретатель Х.Оливье предложил устанавливать на боковые поверхности колес небольшие лопатки (патент Франции N2600619, см. рис.24).

* * *

Решите самостоятельно задачи 30, 31, используя принципы разрешения противоречий и понятие ИКР.

Задача N30:

На верхнем этаже дома расположено три выключателя. Один из них включает лампу, находящуюся в подвале этого дома. Ничего не известно о том, что включают два остальных. Требуется определить, какой именно из трех включает лампу (см. рис.25). При этом в подвал можно спуститься только один раз, запрещается использовать какие-либо приборы и привлекать помощников. Как быть?

Рис. 25.

Задача N31:

Путешественник во времени прибыл в начало XX века из далекого будущего, и здесь у него сломалась машина времени. Связи с будущим нет, и спасателям не известно точно время и место аварии. В таких условиях задача отыскания человека в прошлом становится в миллион раз сложнее, чем поиски иголки сена в стогу. Путешественник сам должен сообщить свои координаты. Но телеграмму в будущее не отправишь!

Предложите идею сигнала SOS в будущее. Следует учесть, что такой сигнал должен быть хорошо понятен в будущем, но совершенно не привлекать внимания современников потерпевшего аварию. Как быть?