Крылья для Икара. Как решать изобретательские задачи - [8]
Что ж, значение проблемы показано верно. Человек познает и покоряет вселенную, решая творческие задачи. Если в сотни раз увеличить число людей, умеющих решать творческие задачи,— темпы прогресса возрастут тысячекратно. Но существует ли прием, позволяющий произвольно изменять «настройку умственных фильтров»? Вот в чем вопрос...
ИНСТРУМЕНТЫ ЕСТЬ, НО...
Наверное, нет игрушки проще, чем кубики. Сложил квадрат или прямоугольник из кубиков — получился рисунок. Повернул кубики — другой рисунок. Снова повернул — еще один рисунок... Игрушка настолько простая, что мы легко осваиваем ее, едва
вступив в детсадовский возраст. Осваиваем... и бросаем: слишком уж она проста. А если приспособить кубики для решения изобретательских задач? Давайте подумаем. Кубики образуют рисунок, допустим, рисунок машины или прибора. Мы переворачиваем кубики — возникает другой рисунок: совершенно новая машина или новый прибор, никому еще не известное изобретение... Невозможно? Что ж, проверим!
Нарисуем, например, на кубиках схему электромагнитного расходомера (фиг. 1). Это простой прибор, состоящий из металлических электродов Э и магнитной системы М. Электроды опущены в жидкую электропроводящую среду С (раствор кислоты, щелочи, соли), движущуюся по лотку или по трубе. Как известно, при движении проводника в магнитном поле возникает электрический ток: на электродах, опущенных в движущуюся жидкость, наводится электродвижущая сила, которую легко измерить гальванометром. Чем выше скорость потока жидкости, тем сильнее отклоняется стрелка гальванометра. Зная скорость потока и площадь его поперечного сечения, нетрудно определить, сколько жидкости прошло по трубопроводу за то или иное время.
Итак, на картинке — расходомер. Если бы теперь повернуть кубики и получить схему какого-то нового прибора! Но другие грани кубиков пока пусты. Сколько бы мы ни переворачивали кубики, нового изобретения не будет. Есть, однако, простой выход. У расходомера три основные части, причем расположены они в определенном порядке. Снаружи — с двух сторон — магнитная система М, внутри два электрода Э, а в самой середине—среда С:
МЭСЭМ
Для симметрии запишем С два раза (ведь другие буквы встречаются в этой записи по два раза):
МЭССЭМ
Возьмем теперь шесть кубиков. Пусть на каждом кубике будет только одна буква — М, Э или С. Расположим кубики в линию и начнем их перекладывать. Получится шесть симметричных комбинаций:
1. МЭССЭМ
2. ЭМССМЭ
3. СМЭЭМС
4. МСЭЭСМ
5. ЭСММСЭ
6. СЭММЭС
Первая формула соответствует уже знакомому нам электромагнитному расходомеру. А другие пять? По-видимому, это тоже расходомеры, у них те же основные части — поток жидкости, электроды, магнитная система. Но это уже какие-то другие расходомеры, необычные. Например, в конструкциях 3 и 6 жидкость находится снаружи.
Вот мы и «доигрались» в кубики: возникли новые приборы! Попробуем изобразить их схемы (фиг. 2). В конструкциях 3 и 6 жидкость движется снаружи прибора. Может такое быть? Вполне. Например, море за бортом корабля. Правда, прибор не измерит количества воды в море, но зато покажет скорость корабля: чем выше скорость, тем больше электродвижущая сила на электродах. Конструкция 6 обтекаема — это ее достоинство, но она имеет и серьезный недостаток: электроды расположены снаружи электромагнита, а самое «густое» магнитное поле — внутри электромагнита. В конструкции 3 электроды находятся внутри соленоида — такой прибор в десятки раз чувствительнее прибора по схеме 6. Когда впервые возникла идея «сыграть в кубики», были известны только схемы 1 и 6. Четыре другие оказались новыми! И не просто новыми, а имеющими новые полезные качества. Прибор по схеме 3 не только чувствительнее прибора 6, но и лучше охлаждается (магнитная система непосредственно соприкасается с водой), а это очень важно: можно усилить магнитное поле, сделать прибор еще более чувствительным.
м э с з м
т
1_
э м с м э
Ш>!
с м э м с
1Л.1
■ы
м с э с м
№
э с м с э
га
й~
с э м э с
'>1м-
Фиг. 2
Прибор по схеме 4 позволяет передвигать электроды по ширине потока — можно измерять скорость жидкости в разных точках. То же самое позволяет делать прибор по схеме 5, но в нем перемещаются не электроды, а магнитные силовые линии: они не вызывают завихрений в потоке, не искажают течения жидкости. Такой прибор не только точнее, но и лучше приспособлен к работе с агрессивными жидкостями.
В обычных расходомерах (схема 1) магнитная система находится снаружи трубы, стенки трубы могут внести помехи в работу прибора. А по схеме 2 все части прибора находятся внутри потока, показания прибора не зависят от материала, из которого сделана труба.
Что ж, теперь можно подвести итог: мы использовали предельно простой прием перестановки частей и оказалось, что этот прием позволяет получать новые изобретения. Попробуйте дать кому-нибудь задачу: «Вот электромагнитный расходомер. Он устроен так-то и так-то. Предложите приборы, основанные на том же принципе, но имеющие новые особенности». Вряд ли найдется много охотников решать эту задачу: очень уж она неопределенна и потому трудна.
