Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (Евсюков С.А. - Теории решения изобретательских задач), страница 10

4.2Первое побуждение — поднять жидкость вверх с помощью специального устройства —например, насоса. Но построим ИКР. Мы можем применить этот оператор к трубе, к жидкости,к тепловому полю, к охлаждающему агенту. Важно при этом, чтобы формулировки былидействительно построены до конца и полностью произнесены или записаны. Например:ИКР: труба сама поднимает жидкость вверх, в зону нагрева, не мешая свободномураспространению пара;(вариант реализации: в теле трубы могут быть выполнены специальные каналы, по которымбудет подниматься жидкость);ИКР: жидкость сама поднимается в зону нагрева, не мешая свободному распространениюпара;(вариант реализации: можно ли так рассчитать параметры каналов, чтобы жидкостьподнималась сама? Конечно, если они будут капиллярами);ИКР: тепловое поле само поднимает жидкость в зону нагрева, не прекращая нагрева;(вариант реализации: тепловое поле, распространяемое сверху, может выполнять полезнуюработу по подъему жидкости в зону нагрева).Еще раз подчеркнем, что выполнение ИКР, то есть работы дополнительной для элемента, недолжно мешать выполнению его полезных функций, и конечно же не должно мешатьвыполнению главной полезной функции всей системы.

Выбор этого вспомогательноготребования зависит от того, какую функцию выполняет выбранный элемент.Кроме того, можно говорить о зоне внутри трубы, из которой выкачан воздух. Для нее мытоже можем сформулировать ИКР, звучащий очень похоже на уже построенные. «Зонавнутри трубы сама…» Есть и еще один объект — это тот самый насос, без которого мы хотимобойтись.

Для того, чтобы обеспечить выполнение системой основной функции, можетоказаться полезным предварительно ввести в систему новый элемент, просто для того, чтобытут же постараться от него избавиться, оставив себе все его достоинства. В данном случаемы можем попробовать представить себе систему с насосом и согласно ИКР оставить всистеме только рабочий орган насоса — например, его крыльчатку. И уже после этогопотребовать от крыльчатки, чтобы она сама, без помощи двигателя и иных элементовподнимала жидкость — теплоноситель в зону нагрева.Page 28/111Конечно, если мы выберем насос, работающий на ином принципе, напримерперистальтический, то требование будет предъявлено уже к иному рабочему органу.

«Трубкасама пульсирует и поднимает жидкость наверх».Вся совокупность построенных вариантов ИКР может и не определяться в рамках реальногорешения задачи. Но из сделанных построений виден общий принцип — ИКР обеспечиваетконцентрацию интеллектуальных усилий на выбранном элементе, заставляет человека,решающего задачу, искать в нем скрытые возможности.Эффективным решением задачи о самостоятельном подъеме теплоносителя в зону нагревапри малых длинах трубки является использование капилляров. Кстати, капилляры такжеявляются наиболее эффективным средством доставки теплоносителя в зону нагрева прииспользовании тепловой трубы в невесомости.

Боковая поверхность трубки при этомвыстилается слоем капиллярно-пористого вещества. Для труб с высокой рабочейтемпературой в качестве капилляров используется насечка на внутренней поверхноститрубы.Известно, что на поверхности тепловой трубы в рабочем режиме устанавливается (САМА!)постоянная температура. Это очень удобно для термостатирования, ведь в технике частотребуется обеспечить постоянство температурного поля, например, при сушке, прииспытании серии приборов… С помощью тепловой трубы это реализуется довольно просто.Можно иметь на входе нагреватель с любой температурой, превышающей температуруиспарения теплоносителя, и тепловая труба будет «срезать» все лишнее. Температураповерхности трубы будет зависеть только от соотношения интенсивностей подвода и отводатепла и площадей теплообмена. Если процессы подвода и отвода тепла устоялись и равныплощади поверхностей испарителя и конденсатора, то температура трубы равна половинесуммы температур нагрева и конденсации.Задача 4.2.: Рассмотрим работающую тепловую трубу.

Она внешне не отличается от трубынеработающей. На испытательном стенде возникла задача: как определить, что тепловаятруба вышла в рабочий режим. Поставим и эту задачу через формулирование ИКР, черезопределение требуемого результата. Конечно, для этого требуется понимать, что жепроисходит с трубой, когда она выходит на рабочий режим.

Об этом могут сообщать ееэлементы, находящиеся в измененном состоянии: в состоянии, связанном именно с тем, чтотепловая труба устойчиво работает.Что же происходит с элементами, когда тепловая труба работает? Вся поверхность корпусаимеет постоянную температуру. Капилляры заполнены жидкостью, поднимающейся вверх.Существует перепад давления между концами трубы. В зоне нагрева давление паровтеплоносителя максимально, в зоне конденсации оно практически отсутствует.

Нагретыйтеплоноситель, ставший паром, переносится от горячего конца в зону конденсации.Все эти явления, которые мы можем назвать особенностями конкретной ситуации, могутсообщать нам о появлении нужного нам режима. На каждом из них можно сформулироватьИКР и построить на основе этих ИКР варианты возможных решений.Один из вариантов, реализованный в лаборатории с целью проверки работоспособноститепловой трубы, состоял в том, что внутрь трубы был помещен обычный свисток (или упругаяпластинка, которая колебалась в потоке пара и заставляла трубу звучать). Конечно, эторешение в чем-то «идеально», а в чем-то и нет.

Ведь в реальной установке этот способ,скорее всего, неприменим из-за дополнительного звукового фона. Но это «быстровнедряемое» решение обеспечило получение нужного знания с помощью подручных средств.Оно же дало еще одну задачу: как заставить свисток звучать только в требуемый момент. Издесь тоже ответ может подсказать оператор ИКР. Его можно сформулировать следующимобразом.Page 29/111«Свисток сам звучит только в момент, когда это необходимо оператору».Построим еще более точную формулировку требования:«Язычок свистка сам колеблется только в момент, когда это необходимо оператору».Такое избирательное поведение может быть реализовано с помощью внешней силы,например, ввинчиваемого в боковую поверхность трубы стопора, заживающего язычоксвистка.Рассмотрим ситуации, в которых для поиска путей решения будет использоватьсяидеальность и основанный на ней оператор ИКР.Задача 4.3.: Из металла изготавливаются небольшие металлические пустотелые шарики.Требуется, чтобы стенки шариков были равной толщины.

Для обеспечения такого отбораможно создать сложное устройство бесконтактного контроля, а можно попробовать построитьИКР и искать решение на основе его формулировки.Но сначала желательно определить, к какому из шариков предъявляется требование.Например, к шарику, в котором внутренняя полость расположена не центрально. Если так, топосле этого уточнения требование определить значительно проще.«Плохой» шарик сам отделяется от хороших шариков.Более точно, то есть после рассмотрения природы явления на физическом уровне:«Смещенный центр тяжести» шарика сам отделяет его от «хороших».Возможный принцип решения: шарики поочередно должны скатываться по узкой линейке,установленной наклонно. Те из них, у которых центр масс расположен не в центре, будутотклоняться от прямолинейной траектории и падать с узкой дорожки. Разделениекачественно изготовленных и бракованных шариков происходит при этом «само собой».Задача 4.4.: Рассмотрим реальную ситуацию, описанную в книге М.

Вертгеймера«Продуктивное мышление».«Два мальчика играли в саду в бадминтон. Я мог видеть и слушать их из окна, хотя они меняне видели. Одному мальчику было 12 лет, другому — 10. Они сыграли несколько сетов.Младший был значительно слабее; он проиграл все партии.Я частично слышал их разговор. Проигрывающий, назовем его „В“, становился все более иболее грустным. У него не было никаких шансов.

„А“ часто подавал так умело, что „В“ даже немог отбить волан. Ситуация все более ухудшалась. Наконец „В“ бросил ракетку, сел наповаленное дерево и сказал: „Не буду больше играть“. „А“ пытался убедить его продолжатьигру. „В“ не ответил. „А“ сел рядом с ним. Оба выглядели огорченными.Здесь я прерываю рассказ, чтобы задать читателю вопрос: „Что бы вы предложили? Что бывы сделали на месте старшего мальчика? Можете ли вы предложить что-нибудь разумное?“»Попробуем решить эту нетехническую задачу (как сделать так, чтобы обоим игрокам хотелосьиграть и было интересно играть) с помощью оператора ИКР.