– Антигравитация! – резвятся любители фантастики. Но задача-то реальная…
– Магнит! Проволока стальная, ее притянет! В принципе верно. Но контрольное решение проще. Протягивают рядом с первой нитью вторую и пропускают по обеим ток: одноименные токи отталкиваются, разноименные притягиваются. Можно использовать и то и другое, разместив вторую нить выше или ниже эталона.
Задача 40Экскаватор рыл котлован. Неожиданно ковш заскрежетал по металлу. Машинист взглянул в яму и замер: бывший солдат мгновенно узнал тысячекилограммовую бомбу. Приехавшие по срочному вызову саперы установили, что у сброшенной во время войны бомбы замедленного действия взрыватель не сработал. Но кто знает, может быть, достаточно ее тронуть, чтобы рвануло? А вокруг жилые дома, детсад, школа… И в этот момент саперы услышали, что внутри бомбы затикали часы. Что делать?
Ребятам трудно. Слишком мало информации. Неизвестно, какой у бомбы взрыватель, как устроен его механизм. Ничего не ясно, и времени на выяснение нет – часы-то тикают!
Но ТРИЗ учит тщательно анализировать ситуацию, даже если кажется, что нет нужной информации. Почему происходит взрыв? Одна часть взрывателя ударяет по другой или соприкасается и, например, включает электрический ток. Значит, внутри бомбы есть какие-то неизвестные нам В1 и В2 и вредное поле, хотя мы и не знаем, какое – механическое, химическое, тепловое? Но одно мы знаем твердо – у нас вредный веполь. И его нужно разрушить. Вещество внутрь бомбы ввести невозможно. Остается только поле. Какое поле может проникнуть внутрь бомбы и не дать сработать взрывателю?
– Магнитное или электромагнитное?
– Его задержит стальная оболочка бомбы, да и нельзя предсказать, как оно подействует.
– Гравитационное? Оно всюду проникает.
– Но мы не умеем управлять гравитационном полем, к сожалению.
– Электрическое? Очень опасно «дергать» бомбу током, вдруг это вызовет взрыв.
– Акустическое, ультразвук, вибрация? Опасно, тоже может вызвать взрыв.
– Тепловое? Оно может проникнуть внутрь. Но нагревать бомбу очевидно тоже опасно…
Но можно охладить! Сильный холод замедляет химические процессы, может остановить любой механизм, не подготовленный специально для работы при низких температурах: замерзнет смазка, попавшие внутрь пары воды, изменятся размеры некоторых деталей – перестанут вращаться оси в подшипниках, где-то что-то заклинит.
– Неужели так и было? Как же решили эту задачу саперы?
– Сейчас, конечно, трудно сказать, как пришел к этой идее командир саперов. Может, он о ней раньше знал. Но когда раздалось тиканье, он приказал принести с соседнего завода емкость с жидким азотом. Им стали поливать бомбу, и когда холод дошел до механизма (температура жидкого азота минус 196 градусов), он остановился! Как потом оказалось – меньше чем за минуту до взрыва!
– Да, такую задачу методом проб и ошибок долго решать не будешь. Первая ошибка и все!
– А есть еще какие-нибудь способы разрушения вредных веполей?
– Есть. Пожалуй, нужно отметить еще один способ, он называется «оттягивание вредного действия». Есть задачи, в которых вредное действие связано с избыточностью полезного действия. Тогда избыток поля «оттягивают» с помощью специально введенного вещества, а избыток вещества – полем.
Задача 41Каждый, кому приходилось ездить ночью в автомобиле, знает, как неприятно и даже опасно ослепление светом от фар встречной машины. С этим пытаются бороться. Например, изобрели специальные системы. Стекло на фарах поляризовано в одном направлении, а лобовое стекло – в перпендикулярном направлении и практически не пропускает свет фар. Но это очень дорого и надо, чтобы на всех машинах заменили фары и стекла, что пока нереально. Как быть?
Строим веполь. В1 – глаз водителя, П – свет фары встречной машины. По правилу избыток поля нужно «оттянуть» каким-то веществом. Причем ввести его нужно в свою машину. Между глазом и светом только стекло. Ввести какую-то модификацию стекла?
Дальше дело затормозилось. Предлагались заслонки, темнеющие стекла… А решение есть совсем простое. Несколько лет назад один из слушателей семинара по ТРИЗ ехал на машине и вдруг обнаружил, что ему очень удобно «прятаться» от света встречных машин за небольшое пятнышко грязи на лобовом стекле. Назавтра он вырезал из липкой ленты несколько маленьких кружков. Перед ночной поездкой он приклеил их на лобовое стекло – свет чужих фар оказался не страшен! Избыток поля был убран веществом!
Задача 42Сжиженные газы перевозят в специальных сосудах – дьюарах (что-то вроде большого термоса с узким отверстием вверху). Жидкость во время перевозки плещется, из-за этого сильно возрастает испарение. Закупорить сосуд нельзя – разорвет испаряющийся газ. Как быть?
Построили исходную вепольную модель: В1 – жидкий газ, B2 – тот же газ в газообразном состоянии над ним, П – механические толчки, колебания. Вредный веполь. Нужно для разрушения ввести B2 – модификацию.
– Пену из жидкого и газообразного вещества?
– Нет, из сжиженных газов пена не получается.
– Тогда можно сделать пену из пластмассы.
– Плавающая пластмассовая крышка! Так в деревне на поверхность воды в ведре кладут круги из фанеры, чтобы вода при переноске не выплескивалась.
– А как такой круг в сосуд всунуть? Горлышко-то узкое!
– Накидать туда шариков от пинг-понга! Они и образуют крышку.
– Мы тоже пришли к такому решению, – сказал преподаватель. – Но оказалось, что наше предложение только увеличило испарение. Выяснилось, что во время перевозки от толчков шарики слегка тонут, а потом всплывают, вынося наверх жидкость и испарение возрастает. Целая крышка была бы лучше, но ее не вставишь вовнутрь.
– Получается противоречие: «крышка» должна быть целой, чтобы жидкий газ не плескался, и должна быть из шариков, чтобы ее можно было ввести в узкое горлышко.
– Как такое противоречие разрешить?
– Во времени! Сначала крышка должна быть из шариков или отдельных кусочков, а внутри стать сплошной!
– Можно применить системный переход: сделать так, чтобы отдельные шарики держались вместе, как одно целое!
– Шарики должны склеиваться!
– Но клей нельзя вводить, газ будет загрязнен.
– Шарики должны быть с магнитиками внутри! Тогда они слипнутся друг с другом и не будут болтаться в сосуде.
– Вот это другое дело. Это решение мы реализовали и добились желаемого результата. Но совершенно неожиданно решилась другая мучившая нас не один год задача: как измерить в сосуде уровень жидкого газа?
– А как уровень бензина измеряют – опускают в бак линейку, вытаскивают и смотрят, до каких пор она мокрая.
– С сильно охлажденным жидким газом так не получится: газ мгновенно испаряется на воздухе и ничего не увидишь. Да и горловина сосуда закрыта специальным устройством.
– Сделать в сосудах окошки!
– В принципе можно, но сосуды станут дороже, да и теплоизоляция ухудшится. Посмотрите, что у нас получилось. На поверхности гелия плавают шарики с магнитиками. Как узнать, где они находятся?
– Понятно, можно компас использовать – он покажет, где магнитики расположены.
– Верно. Задачи такого вида мы еще не решали. До сих пор мы работали с техническими системами, в которых что-то нужно было усовершенствовать, изменить. А есть целый класс задач, в которых нужно получить некоторую информацию о состоянии системы, о ее параметрах. Для них тоже справедливо правило достройки веполя, но есть особенности. В обычных задачах (их в ТРИЗ называют задачами «на изменение») поле играет роль либо посредника между инструментом и изделием, либо управляет инструментом, обрабатывающим изделие. А в задачах «на измерение или на обнаружение» поле выносит из системы интересующую нас информацию, воздействуя либо прямо на органы чувств человека, либо на специальные измерительные приборы.
Задача 43Как своевременно и достоверно определить, что начала разрушаться ответственная конструкция, например деталь самолета?
Исходная вепольная ситуация затруднений не вызывала: есть только В1 – деталь. И больше ничего. Веполь нужно достроить – ввести B2 и поле П. Какие это вещество и поле? Неясно. Мы знаем только, что именно B2 должно стать источником такого поля, которое отреагирует на изменение состояния В1.
Предложений поступило много. Всем понравилась идея Светы. Она вспомнила, как Шерлок Холмс в период обострения его отношений с главой преступного мира профессором Мориарти натягивал у входа тонкую, практически невидимую глазу нить, чтобы узнать, не посещалась ли квартира в его отсутствие. Если в деталь заранее заложить специальные нити? Например, световоды. По нитям идет световой луч, который, если все в порядке, попадает на световой индикатор, При недопустимой деформации световод рвется, это означает начало разрушения. Другой вариант решения – в ответственные места закладывают микрокапсулы с сильно пахнущими веществами. При разрушении капсулы разрушаются и запах сигнализирует о поломке.
