Найти идею введение в ТРИЗ – теорию решения изобретательских задач

дает этот переход: теплоотдающая поверхность полисистемы меньше суммы поверхностей составляющих ее систем.

«Группа слябов» — полисистема без долговременных вещественных связей между элементами. Такие системы, по предложению А.А. Тимощука, называют системами с нулевой связью. Нулевая связь между элементами — начальный этап развития би- и полисистем. Появляется возможность объединить элементы теснее, образовав единую систему и сократив вспомогательные части. Так, например, по изобретению, описанному в а. с. 408586, вместо независимого расположения котельных агрегатов предложена единая полисистема: «...с целью сокращения коммуникаций, упрощения монтажных работ и уменьшения опорной площади фундамента все котельные агрегаты сгруппированы в едином блоке с расположенной над ним общей дымовой трубой». Подобные системы называют частично свернутыми.

Частичная свертка хорошо видна на примере двустволки: обычное ружье (моносистема) сначала механически удвоили (бисистема), а потом убрали лишние вспомогательные части (частично свернутая бисистема).

Дальнейшее развитие приводит к полностью свернутым системам, в которых один объект выполняет несколько функций. Так, в а. с. 1044266 одна и та же пара обуви заменяет две пары — с шипами и без шипов. Достигается это использованием шипов из материала с эффектом памяти формы: шипы выступают из подошвы и каблука только при температуре 0 °С. Близка к полностью свернутой бисистеме и стамеска по патенту ФРГ 836709. На режущем клине сделаны зубья, захватывающие и выводящие стружку при обработке глухих отверстий. Отпадает необходимость в специальном инструменте для извлечения стружки.

Полностью (а иногда и частично) свернутая бисистема (или полисистема) становится новой моносистемой и может совершить следующий виток спирали. На рис. 10 представлена упрощенная схема такого «наматывания» витков. Но это не все. Чтобы полу-

катамараны имели жесткую связь между корпусами. Затем были введены подвижные связи, позволяющие менять межкорпусное расстояние (например, а. с. 524728 и 1094797).

2.Эффективность би- и полисистем может быть повышена

увеличением различия между элементами системы: от однородных элементов (пачка одинаковых карандашей) к элементам со сдвинутыми характеристиками (набор разноцветных карандашей), а затем — к разнородным элементам (карандаши с циркулем) и инверсным сочетаниям типа «элемент и антиэлемент» (карандаш с резинкой).

По а. с. 546445 сварку толстых стальных листов ведут электродами, расположенными один за другим: при этом сварочный ток каждого последующего электрода и глубина погружения в разделку кромок больше, чем у предыдущего. Новый эффект буквально достигнут «сдвинутостью» элементов системы. Аналогично (а. с. 493350) предложена двухэтажная пила, у которой нижние дуги разведены больше верхних; такая пила чисто режет волокнистые материалы. Пример инверсной бисистемы: буровая коронка в виде двух концентрических долот, вращающихся в разные стороны (а. с. 794139).

На рис. 11 показан один цикл развития систем: усложнение по линии «моно — би — поли» и упрощение по линиям свертывания.

В 70-х годах предполагалось, что переход от бисистемы к полисистеме происходит после того, как бисистема исчерпала резервы развития. Однако был накоплен обширный материал, свидетельствующий, что переход «би — поли» и даже частичное свертывание могут идти одновременно с совершенствованием системы по линии «однородность — инверсность».

* * *

Вернемся к задачам 6.1 и 6.2.

Сдвоенная система — просто новообразованная бисистема. Чтобы получить новое качество, нужно обеспечить взаимодей-

ствие между частями «би-теплицы», или взаимодействие между находящимися в «би-теплице» растениями. Максимум взаимодействия — если растения в чем-то противоположны. Ответ: инверсная бисистема. В одном отсеке растения, поглощающие углекислоту и выделяющие кислород; в другом — растения, поглощающие кислород и выделяющие углекислый газ (а. с. 950241).

«Полигвоздь» (задача 6.2) разработан финскими специалистами. У него одна шляпка на 200 гвоздей. Это металлическая пластина с множеством конических шипов. Шипы легко входят в древесину и крепко держатся. Конструкции, соединенные «полигвоздями», в два раза прочнее обычных.

■ З а д а ч а 6.3. В одном итальянском музее была похищена историческая ценность — этрусская ваза. Вывезти ее за пределы страны без документов было невозможно. Получить документы незаконно тоже не удалось. И все-таки ваза была вывезена, причем по неподдельным документам. Как это удалось осуществить?

Хочется надеяться, что читатель без труда раскроет козни зарубежных «умельцев». Конечно же, и в этом случае имело место преступное использование бисистемы со сдвинутыми характеристиками. Сделали более или менее похожую вазу, получили документы на ввоз ее в Италию — законно, якобы для реставрации. Ввезли. И через пару месяцев вывезли подлинную вазу — через ту же таможню по тем же документам. Как отреставрированную копию...

Атеперь, когда мы легко раскрыли тайну, которая завела бы

втупик Шерлока Холмса и комиссара Мегрэ, теперь еще одна задача. На этот раз распутать клубок и найти нить будет труднее...

■ З а д а ч а 6.4. Иглу швейной машины с запасом катушек цветных нитей можно рассматривать как полисистему с нулевой связью. При многоцветных изделиях часто приходится менять катушки. К какой системе надо перейти? Как это конкретно сделать?

крыши). На два веполя приходится пять элементов (поле в «измерительном» веполе даровое, естественное). Коэффициент свернутости равен 2/5. По а. с. 383430 предложено использовать крышу с прогибающимися биметаллическими пластинами. Такие пластины не только выполняют функции «измерительного» веполя, но и сами себя изменяют — поднимают крышу при повышении температуры. На два веполя здесь приходится только два вещества, т. е. К = 2/2 = 1. В аналогичной крыше, выполненной из металла с эффектом памяти формы, оба веполя заменены одним веществом, К = 2.

* * *

Существует множество приемов свертывания. Мы к этому вопросу еще вернемся. А пока — забавная задача на один из приемов полного свертывания.

■ З а д а ч а 6.5. Рыболовы установили, что рыба охотнее берет наживку, если видит, что к наживке устремилась конкурентка — другая рыба. Тут уже не до сомнений — брать или не брать. Обязательно брать! И рыба мчится к наживке...

Бисистема работает активнее моносистемы — обычный случай. Но как создать такую бисистему? Пробовали укреплять рядом с наживкой муляж. Он, естественно, не двигался, и рыба не обращала на него внимания. И вот, наконец, в одном из патентов США появилось решение этой животрепещущей проблемы. Ответ: полное свертывание бисистемы. Но как именно? Как сделать, чтобы вторая рыба была и чтобы второй рыбы не было? Любой муляж плох, а использовать настоящую рыбу сложно...

* * *

Свертывание — только один из путей повышения эффективности систем. Системы можно форсировать и другими преобразованиями. О некоторых из них, например об увеличении динамичности, мы уже говорили. Отметим здесь два изящных приема: согласование ритмики частей системы и структурирование.

Согласование ритмики обычно не требует введения новых полей и веществ. В этом сила приема. Аналогично обстоит дело и с другим приемом — структурированием. Смысл приема — в придании веществам и полям определенной структуры для получения дополнительного эффекта. Типичный пример — изобретение по а. с. 536374: «Способ профилирования материала типа пруткового путем наложения на заготовку ультразвуковых колебаний и ее пластической деформации, отличающийся тем, что, с целью получения на заготовке периодического профиля синусоидального характера, заготовку подвергают действию ультразвуковых колебаний так, чтобы расположение пучностей и узлов ультразвуковой волны соответствовало выступам и впадинам профиля, после чего осуществляют процесс пластического деформирования заготовки в осевом направлении».

■ З а д а ч а 6.7. Предположим, на одной из планет системы Тау Кита обнаружена жизнь. Правда, всего лишь в виде планктона. Автоматы доставили на Землю образцы воды с крохотными (50– 100 мкм) комочками живой материи. Сразу же возникла задача: как наблюдать «инопланетян» в микроскоп, если они находятся в постоянном броуновском движении? Посмотришь в микроскоп и ничего не разглядишь: таукитяне, как сказано у поэта, «то явятся, то растворятся»...

Чтобы вести наблюдение с помощью микроскопа, объект нужно остановить и некоторое время (1–2 мин) подержать на месте. Требуется способ фиксирования микрообъектов в жидкости (в условиях, максимально близких к естественным).

Информация к размышлению. Частицы планктона практически не способны к самостоятельному передвижению. Они перемешаются вместе с водой либо за счет броуновского движения.

* * *

Мы познакомились со многими линиями развития технических систем. Они оказались непростыми — с неожиданными перехо-

дами, спиральными витками, линиями внутри линий (увеличение различия между элементами би- и полисистем). Более того, выяснилось, что линии развития иногда удается увязать друг с другом. Мы видели это на рис. 11. Закономерно возникает мысль связать вместе все линии и построить нечто вроде общей схемы развития, представленной на рис. 12 в несколько упрощенном виде.

Осью схемы, ее центральным стержнем служит линия развития вепольных систем: от невеполей к простым веполям, затем к сложным веполям и далее к веполям форсированным и комплексно форсированным. На каждом этапе этой линии есть путь вверх — переход к надсистеме. На схеме он показан только для этапа «простые веполи». Сделано это, чтобы не загромождать схему. С этой же целью все изображено в одной плоскости, хотя, как мы видели, витки «моно — би — поли — моно...» образуют спираль. Упрощенно показан и путь вниз, т.е. переход на микроуровень. Линии вниз могут идти от каждого этапа и включают много звеньев: переход на молекулярный уровень, переход на атомарный уровень и т.д.

Поливеполь

Бивеполь

Свертывание

Микровеполь (веполь с рабочим органом

на микроуровне)

Рис. 12