Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Прикладная философия интеграционной механики
.pdf
1.3. ИСТОКИ ФОРМИРОВАНИЯ АВТОРСКОГО ПОДХОДА 21
Автор решил привести примеры из своей студенческой жизни, которые
обычно рассказывает на лекциях о методах творчества.
На первом курсе у автора были два интересных случая. На самом первом экзамене по математике автор обнаружил отсутствие у себя знания
основной теоремы алгебры. Тогда автором были совмещены первый вопрос и задача, причем задача была представлена в десяти вариантах. Автор
прочитал старинную книгу по аналитической геометрии, где даны были советы, как определять ядро задачи, а в дальнейшем находить ее варианты.
А когда преподаватель Соловьёв спросил, где ответ по основной теореме
алгебры, автор скромно сказал, что просто забыл ее прочитать. Интересна реакция преподавателя-математика. Он на ушко так меня отругал за то,
что автор поступил учиться на механизатора сельского хозяйства. Прямо
сказал, что «ты будешь математиком», и поставил «отлично». Жизнь улыбнулась тем, что в основной теореме алгебры автор получил очень важное
для практики следствие, которое было использовано в программном обеспечении для нелинейной теории колебаний винтового тонкого бруса.
При сдаче экзамена по химии автор разработал методику сдать экзамен, не сдавая экзамена. Перед автором профессор поставил шесть троек
(это означало учиться без стипендии, шел 1955 год. . . ). Автор пригласил
своих трех товарищей и сказал, чтобы все они на вопрос профессора из
какой вы школы, ответили — из 11-й школы (11-я школа имени Горького
была экспериментальной школой при пединституте). Первый вопрос сознательно автор пробурчал так эффектно, что профессор даже поднял голос и прямо заявил, что «Вы не должны так отвечать, так как видно, что
Вы городской». Дальше началась великолепная комедия. Посмотрев второй вопрос, профессор попросил сделать вывод решения уравнения шесть
раз! Дальше вопрос: «Из какой вы школы?» Ответ: «Из 11-й». «Кто у Вас
преподаватель химии?» «Пятосин» (известный школьный учитель химии).
«Сколько Вас поступило в институт?» Ответ: «Четверо». «Давайте сюда
еще троих». У первого проверил, что он из 11-й школы (это был мой одноклассник А. Есарев). У остальных забрал зачетки, не раскрывая. Итак, три
человека получили отличные оценки, не сдавая экзамена. Что это была за
задача? Подруга моей мамы, узнав что автор увлекается химией, показала
оригинальную конкурсную задачу из олимпиады в университете. Именно
ее автор и представил в ответе на билет. Главное в этой истории — автор знал, что до войны экзамены сдавали бригадой из четырех человек.
Оценку ставили по знанию одного из бригады. Это автор и использовал
в данном интересном студенческом эпизоде. Поэтому и была задумана сда-
22 ГЛАВА 1
ча экзамена с целью «завести» профессора, который когда-то учился сам
по бригадному методу. В методах творчества это хорошо известный прием
дополнительной информации.
Третий пример — как сдать экзамен лучше всех в мире. Такая методика была автором задумана на третьем курсе (уже в новом институте —
Ижевском механическом). Естественно, необходим здравомыслящий преподаватель. Таким преподавателем оказался знаток теплотехники. Он закрыл
студентов в аудитории на ключ, приказал писать ответ по билету только
на одной стороне экзаменационного листа. Через час он открыл аудиторию
и сразу вызвал желающего отвечать на вопросы билета. Первым вышел
автор, который всегда предпочитал сдавать экзамены в числе первых. На
оба экзаменационных вопроса автор ответил письменно. Были заданы три
дополнительных вопроса, на которые автор ответил так же письменно. Поставив отличную оценку, преподаватель попросил показать, что написано
в самом билете. К его удивлению, там были ответы именно на все три заданных дополнительных вопроса. Естественно, при подготовке автор подготовил ответы по билету, но написал их на отдельном листочке, который
положил в карман. У известного пропагандиста внедрения методов творчества в математические дисциплины Д. Пойя [51, 52] есть короткий совет:
«Чтобы решить задачу — надо знать ответ». Чтобы сдать хорошо экзамен,
надо знать ответы на предполагаемые вопросы. В билетах чаще всего вопросы «географические», указывающие конкретный раздел курса. В дополнительных вопросах преподаватель задает вопросы по физике явления, это
и было учтено автором. После окончания третьего курса на отдыхе в Перми автор четыре раза прочитал (с тех пор цифра 4 была принята за норму
ознакомления с основными учебными и научными книгами) популярную
в то время книгу Н. Винера «Кибернетика» и в рецензии на нее (в наказание за неприглядный вид книги — она читалась на пляже) автор указал,
что кибернетика не только наука об управлении, но и прежде всего наука
об информации, с помощью которой можно разработать единый учебник,
вместо огромного количества разнообразных книг. Эта идея и реализована в книгах автора [88, 89]. Насколько важно иметь умных и дальновидных родных, можно пояснить примером из нашей с братом жизни. Родной
дед по матери И.З. Никитин подарил автору, одиннадцатилетнему внуку,
книгу по артиллерии, а братишке, который младше на два года, книгу по
астрономии. Это было в 1947 году, в 1959-м году автор защитил диплом
по артиллерийской тематике, а в 1986-м году получил диплом профессора
на кафедре артиллерии (сейчас она закрыта). Родной брат стал доктором
1.3. ИСТОКИ ФОРМИРОВАНИЯ АВТОРСКОГО ПОДХОДА 23
физико-математических наук по астрономии, с отличием закончил МГУ
имени М. В. Ломоносова. К сожалению, дед автора, истощенный дистрофией, умер от воспаления легких в марте 1948 году. Какая же у него была
интуиция! Книга по методам творчества в математике интеграционной механики [116] посвящена Никитину Ивану Захаровичу, который закончил
в 52 года специальные математические курсы в Пермском университете,
получив диплом преподавателя математики в старших классах.
Мечта автора внести свою лепту в элементы квантовой механики частично отразилась в написание книги «В поисках гена природы» [122] в соавторстве со старшим сыном, который закончил ту же специальность, что
и автор.
Основную роль в формировании подхода автора к вопросам прикладной философии сыграла его инженерная деятельность. По непонятным причинам (распределялся предпоследним из 76 выпускников) после окончания
института работал технологом литейного цеха (в специальной лаборатории при цехе). В связи с большим браком в размерах деталей автору была поручена задача проанализировать точность работы цеха и разработать
методику проектирования пресс-форм и заготовок с учетом особенности
технологии изготовления заготовок методом выплавляемых моделей. Это
типично системная задача, в которой существенная роль принадлежит конструктору. Первое знакомство с математикой для инженера (математическая статистика), показала, что ни один метод, который должен дать достоверную информацию, не работает в реальном цехе. Методики были рекомендованы в специальной брошюре от имени АН СССР. Оказалось, что
человеческий фактор являлся решающим в данной проблеме. Необходимо
было объединить в единую методику технологию литейного цеха, особенности конструкторского проектирования детали, технологию обработки на
станках, особенности изготовления пресс-форм. В течение 10 лет работы
данного литейного цеха, самого крупного в то время в стране, комплексная работа не была проведена. В короткое время под руководством автора
бригада в 17 человек в течение двух недель провела такую работу. Была
выявлена типичная для заводских работников ошибка: были перенесены
классические допуски технологии изготовления на станках на допуски отливок, имеющих свои особенности. Когда эта ошибка была исправлена, то
все 17 пресс-форм, которые были рассчитаны по методике автора, прошли
испытания с первой попытки. Следствием этой работы был доклад автора
на технической секции совнархоза и в дальнейшем увольнение с переводом во вновь созданный НИИ (автор отказался писать заявление о пере-
24 ГЛАВА 1
воде). Основная причина отказа от перевода в том, что автор работал не
по специальности и продолжать работать в отделе главного металлурга не
желал. Литейный цех получил прибыль, а инструментальный цех получил
ощутимые убытки. Автор получил благодарность от рабочих цеха в лице
старшего мастера Астраханцева. Начальник инструментального цеха предупредил автора, что он будет уволен с завода. Мастер Астраханцев так
же предложил покинуть завод, потому что автор, по его мнению, по своему складу мышления не подходит к заводской работе. Пресс-формы по
авторской методике делали с большими допусками, что было экономически эффективно. Раньше размер в пресс-форме изготовлялся с точностью
0,01 мм, а по существующей технологии выбора допусков ошибка достигала 1 мм. Через два месяца уже в ранге ведущего инженера автор знакомился с методикой проектирования пресс-форм на одном из московских
заводов Туполева, где в качестве образца использовались чертежи отливок
с подписью автора. Свою методику автор изложил в нескольких отчетах
и одной публикации. Отдельно отпечатал все особенности проектирования отливок и пресс-форм и передал эту методику на все ведущие заводы города Ижевска, но отказался оформить статью в центральный журнал
с прямым новым своим начальником по институту. Естественно, последовал перевод уже рядового инженера в другую лабораторию, хотя автор был
в списке кандидатов для подготовки в аспирантуру. Интересен перевод автора из ведущих инженеров в рядовые инженеры, даже минуя должность
старшего инженера. Причина увольнения со строгим выговором из-за неработающей установки по изготовлению моделей. Автор представил директору НИИ А.Я. Фишеру чистовик чертежей установки, где были написаны три причины, по которым установка работать не будет, а так же четко
написано тушью, что инженер-технолог Д. Ф. Полищук от подписи отказывается. На просьбу отменить этот приказ директор не реагировал. Автор
был снят с Доски почета института и переведен в рядовые инженеры, минуя должность старшего инженера. Как назначили ведущим инженером,
минуя должность старшего инженера, аналогично и сняли. Противоположный случай в практике автора был на механическом заводе при сдаче первого станка с программным управлением в г. Ижевске. Главный инженер
завода поздравил со сдачей станка слесаря опытного цеха, про которого
писала заводская газета. Начальник цеха подошел к главному инженеру
и указал на автора и его помощника из НИИ, сказав, что отладку станка
делали эти товарищи. Главный инженер Владимир Геннадьевич Садовничий подошел к нам, искренне извинился и поздравил со сдачей станка,
1.3. ИСТОКИ ФОРМИРОВАНИЯ АВТОРСКОГО ПОДХОДА 25
пожал наши руки. В дальнейшем он стал дважды Героем социалистического труда, директором знаменитого завода в г. Воткинске. Данный станок был вторым для автора, но первым как для руководителя работы. При
сдаче первого станка для Воткинского машиностроительного завода автор
более двух недель бился над повышением плавности работы продольнофрезерного станка с программным управлением. Но успеха не имел, пока
автор наглядно не ознакомился с методом «маленьких человечков» в интерпретации опытного наладчика станков дяди Коли (Николай Африканович —
кавалер орденов Ленина и Октябрьской революции). Он попросил автора
покинуть помещение и через десять минут предложил измерить показания силы тока в обмотке якоря двигателя. Эффект был великолепным, все
экспериментальные показания были в норме. Африканыч, так его любовно называли все инженеры, сказал, что для него станок является реальным
живым организмом. В этом суть метода «маленьких человечков» [3]. Самостоятельная сдача следующего станка с программным управлением первым в Ижевске, отлаженного по методике Африканыча, поэтому и прошла
быстро и успешно. Когда автор изготовлял свою уникальную установку —
круговой стол с программным управлением — при изготовлении литейного
корпуса формы стола автор допустил ошибку в сборочном чертеже. Старший мастер литейного цеха Астраханцев позвонил автору и сказал, что
ими найдена ошибка. По деталировке установки ошибка была исправлена
рабочими, это было знаком благодарности за методику по изготовлению
отливок, которая существенно повысило заработок рабочих. Исправление
ошибки — это своеобразная благодарность рабочих, так как традиционно
молодых «пижонистых» инженеров за это наказывали. Установка работала
более 9 лет и демонстрировалась приезжему начальству без упоминания
автора установки, а один из инженеров даже получил патент на открытие
за применение в программировании круговой координаты (это известно автору только со слов его товарищей по работе в научно-исследовательском
институте).
Интересна методика обучения инженерному делу под руководством
главного инженера института Николая Константиновича Остроумова (к. т.н.):
1. Доложено о спроектированной установке для исследования микронной точности остановки узла. Институтская комиссия проголосовала 11
«за», против — 0. Когда все покинули НТС, Н. К. Остроумов спросил мнение автора о проекте. Автор подробно объяснил все отрицательные моменты проекта и отметил, что идея проекта принадлежит руководителю группы
К. А. Ларионову. То, что все проголосовали «за», не значит, что проект хоро-
26 ГЛАВА 1
ший, так наставлял меня главный инженер. По указанию Н. К. Остроумова
автор посетил передовые заводы Москвы и Одессы, при возвращении из
командировки через две недели готовый проект был сдан в производство.
2. Изучив общий вид установки с круговым движением стола,
Н. К. Остроумов с интервалом в два дня поставил три знака вопроса, зачеркивая предыдущий. Когда был зачеркнут третий вопрос, появилась его
подпись «Изготовить!».
В заочной аспирантуре (ныне ИМАШ имени А. А. Благонравого) автор
проучился около трех недель. Кандидатский экзамен по английскому языку
автор сдавал как представитель отдела главного металлурга. Проигравший
автору оба конкурса по двум проектам, о которых было сказано, руководитель группы К. А. Ларионов в жестком виде предложил покинуть лабораторию, получив поддержку у начальника лаборатории Михаила Абрамовича
Хабенского. Обе установки, уже изготовленные, были переданы в другую
лабораторию, а мой шеф — главный инженер Н. К. Остроумов — был в длительной командировке, по возвращении из нее он так же уволился. За время
обучения в очной аспирантуре Ижевского механического института автор
имел за три года три разные темы кандидатской диссертации. Первая тема
была по газовой динамике, где теоретическая часть была сделана, экспериментальная установка изготовлена, но последовали отстранения от работы
меня и моего сокурсника по учебе в институте. Причина — якобы нельзя
этой темой заниматься аспирантам-очникам. В дальнейшем руководитель
этой группы Б. В. Бурделов получил права на жительство в Германии. Автор
категорически отказался от второй темы, но изготовил установку для «шефа», выполнил все расчеты и показал, что поставленная тематика невыполнима на данном оборудовании. Наконец, автор подписал решение комиссии
о том, что тема будет выбрана самостоятельно, но досрочно в оформленном
виде диссертация должна быть представлена к 1 июля 1966 (срок окончания аспирантуры 15 октября 1966 г.). Это условие автор выполнил, после
чего эта диссертация пролежала целый год, желание посмотреть работу
возникло только после того, как автор получил согласие обоих оппонентов.
Почему автор приводит примеры, внешне далекие от принципиальных задач философии? Эти все примеры связаны с человеческим фактором. В основу прикладной философии и заложен основной принцип, что
возникающие парадоксы являются следствием человеческого фактора.
На примере системы трех степеней свободы в [27, 83] показано, что
имеет место три уравнения математические, три физические уравнения
и три условия зависят от выбора конструктором реальных условий зада-
1.3. ИСТОКИ ФОРМИРОВАНИЯ АВТОРСКОГО ПОДХОДА 27
чи. Фактически три условия являются произвольными, зависящими от желания конструктора, а это и есть человеческий фактор. В своей знаменитой лекции на семинаре при президентском совете РФ (1997) [6] академик
В. И. Арнольд привел интересный факт из биографии будущего премьерминистра России С. Ю. Витте. Готовясь к должности начальника дистанции
Юго-Западной железной дороги, он по неделе стажировался в должности
стрелочника, путевого обходчика, багажного раздатчика, билетного кассира, кочегара, машиниста, начальника станции. . . Автору пришлось поработать технологом, конструктором, испытателем, экспериментатором, наладчиком станков, расчетчиком. Наличие пяти разных тем кандидатских диссертаций в какой-то степени отражают не только любознательность автора,
но и тот факт, что автор кроме первой работы по точному литью никогда
не включал своих руководителей в печатные работы.
Прикладная философия использует весь арсенал классической философии с добавлением методов технического творчества и нового направления
логики — диалогики. Объединение всех разделов философии (логики, диалектики, теории познания) называют логикой с большой буквы. Прикладная
философия — это просто философия, нацеленная на самые трудные задачи
математики, физики и механики.
По В. И. Арнольду [6]: «Математика является экспериментальной наукой — частью теоретической физики и членом семейства естественных
наук». В нашей постановке прикладная философия связана с математикой, физикой, механикой. Реальная техническая задача в технике (необходимость ее решения была поставлена в СССР правительством в 1952) оказалась одновременно и основой единой физики механики сплошных сред,
новым классом математических задач, принципиально новым объединением механики машин с механикой сплошных сред, одновременно основой
создания гена природы и качественной физической картины природы.
Главная цель прикладной философии — выявить основное ядро решения задачи, существующие парадоксы в постановке задачи и методы их
ликвидации.
Для постановки новых задач автор потратил девять лет, шесть из которых были посвящены изучению университетского курса математики [20,
23, 55, 70, 71, 134], три года — изучению фундаментального курса «Прочность в машиностроении» под редакцией С. Д. Пономарёва [128], ставшего
в дальнейшем консультантом докторской диссертации. Очень важный вывод из этой работы автора — все слабые места математики имели корреляцию со слабыми местами механики. Выяснено было, что во всех важней-
28 ГЛАВА 1
ших положениях теоретической физики (теория света, квантовая механика, теория электричества, механика сплошных сред) в основе находились
изолированные виды колебаний (продольные, поперечные, крутильные).
Поэтому постановка реальной технической задачи с поиском пространственных колебаний, единой теории устойчивости, нелинейной статикой
для винтового тонкого бруса логически является и важнейшей фундаментальной задачей. Синтезированная теория удара пружинных механизмов
являлась главной целью работы, в которой соединились новые результаты
в теории колебаний, устойчивости и прочности винтового тонкого стержня.
Очень важно в прикладной философии видеть задачу достаточно широко, выделять в ней главное. Приведу примеры из реальной инженерной
практики автора, которые иллюстрируют эту идею.
В институте академии наук СССР, занимавшимся гидроаппаратурой,
происходили поломки пружины высокоскоростного насоса. Большая работа технологической кафедры машиностроительного факультета Ижевского механического института не дала результатов. Представитель академии
пришел перед отъездом на консультацию к автору, который сразу понял типичную ошибку конструкторов, считающих, что если деталь ломается, то
недостаточна ее живучесть. Раньше в аналогичной конструкции с пружиной не было проблем. Автор предложил проверить конструкцию насоса на
возникновение автоколебательного резонанса. Через две недели автор по
делам был в Москве, и его пригласили на встречу с инженерами этого отдела (присутствовало около восьми человек). Автор на всю жизнь запомнил
радостную улыбку молодой женщины и ее слова: «Мы нашли автоколебательный резонанс и уже написали статью».
Второй пример очень интересен тем, что небольшая многожильная
пружина создала конструкторам большую проблему. Автор пришел в ведущее КБ машиностроительного завода с заключением трехлетней темы
(анализ проектирования пружинных механизмов при проектировании, изготовлении, эксплуатации). В качестве проверки знаний автора и была предложена данная пружинка. На вопрос, всегда ли ломается пружина или есть
случаи достаточной ее живучести, конструкторы не ответили ясно. Работая технологом, автору приходилось встречаться с плавающими допусками. Действительно, в данном механизме при одной комбинации допусков
происходил прямой удар груза по пружине, а в другой комбинации — удар
груза приходился по ограничителю. Это было уже известно конструкторам,
и они подтвердили правильность вывода автора. После такого экзамена была заключена тема.
1.3. ИСТОКИ ФОРМИРОВАНИЯ АВТОРСКОГО ПОДХОДА 29
Третий пример достаточно грустный. На заводе «Металлист» г.Уральска (в этом городе в 1946 годы автор провел самые запоминающие моменты
своего детства) для ответственного изделия не выполнялись технические
требования. Время— начало декабря, надо срочно сдавать изделие для ведущего тульского завода. Ученые двух вузов запросили за работу 100 тысяч рублей (один — ленинградских институтов) и семьдесят тысяч рублей
(Ижевский механический институт). Срок исполнения обеих организаций —
один год. Автор попросил у заместителя главного конструктора завода при
личной встрече за работу пять копеек. Причина была выяснена, она была
в плохо заневоленных пружинах, получаемых заводом от другого подрядчика. Автор по этому изделию руководил выполнением несколько дипломных
проектов, поэтому рекомендация была элементарная и очевидная для автора. Очень интересен отзыв представителей завода «Металлист» на докторскую диссертацию: «Автор — очень хороший инженер, неоднократно помогал нашему заводу, но докторская это работа или нет, мы не знаем». Этот
отзыв, естественно, не был зачитан на защите, но представители ученого
совета, наверняка, с улыбкой его прочитали.
Четвертый пример тоже достаточно грустный, так как на первом семинаре заведующих кафедр по теоретической механике РФ в Ленинграде (ноябрь 1993 года) один из организаторов семинара профессор В.А. Пальмов
оценил доклад про опрокидывание нефтяных платформ в 100 миллиардов
долларов (после катастрофы в Мексиканском заливе эта оценка достаточно
убедительна). Работа контролировалась зарубежными специалистами. Автор встал и сказал, что он конкретно пытается найти в этой задаче (местный
вид потери устойчивости для стержневых систем). Это ранее лет за пятнадцать было доложено автором на семинаре, которым руководил В. А. Пальмов. На том семинаре отмечали юбилей знаменитого механика А. И. Лурье,
который дал в кулуарах высокую оценку докладу автора. Сам А. И. Лурье
занимался задачей автора (динамика пружинных механизмов с инерционным соударением витков), о чем он сообщил автору на семинаре. А. И. Лурье представлял сложности решения этой задачи. В. А. Пальмов снял свой
доклад и оригинально представил автора, заявив, что этот человек (имея
ввиду автора), решит любую задачу.
Примеры инженерной деятельности автора подтверждают важность
умения включать человеческий фактор и выключать, если он несет существенные ошибки. Данная монография заканчивает полный цикл книг по
интеграционной механике (для автора это уже 20-я книга), хватит ли у автора здоровья для продолжения работ, достаточно спорно (автору пошел уже
30 ГЛАВА 1
78-й год), так как всегда смешно, когда говорят, что лучшее впереди. Это
и вызвало у автора необходимость написать о старших товарищах, которые
помогали в становлении автора как инженера. Главная цель прикладной
философии — внедрение объемного мышления инженера в реальные задачи техники, механики, физики, математики.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]