Владимир Петров - Решение нестандартных задач

Задача 5.16. Увеличение скорости судна

Необходимо увеличить скорость судна, а как — неизвестно. Это типичное ПП.

Увеличение скорости хода судна приводит к росту мощности двигателей, увеличению затрат энергии, что требует увеличения веса, габаритов силовой установки и запасов топлива. Чрезмерное их увеличение может привести к тому, что негде будет размещать полезный груз.

ПТ: А — анти-Б

В данном примере выявлены следующие технические противоречия ( ПТ):

СКОРОСТЬ (А) — МОЩНОСТЬ (анти-Б),

Можно продолжить цепочку технических противоречий:

МОЩНОСТЬ — ЭНЕРГОЗАТРАТЫ

ЭНЕРГОЗАТРАТЫ — ВЕСи т. д.

ИКР: А, Б

ИКР:Обеспечивается увеличение скорости( А) хода судна без увеличения мощности ( Б).

ПС: C → А, анти-С → Б

Увеличение скоростихода судна приводит к росту сопротивления движению, поэтому приходится увеличивать мощностьдвигателей.

ПС: Сопротивление движению увеличивается ( С) с увеличением скорости( А) движения, и оно не должно увеличиваться ( анти-С), а еще лучше уменьшаться , чтобы не увеличивать мощность( Б) двигателей.

Сопротивление движению должно быть большим и маленьким .

Можно рассмотреть ситуацию и с другой стороны.

Уменьшить сопротивление движения, а, следовательно, и мощность двигателя можно, ликвидировав подводную часть корпуса судна, но чтобы судно держалось на плаву, подводная часть корпуса необходима .

В этом случае ПТмежду плавучестью( А ») и мощностью ( Б) .

ПС: подводная часть корпуса должна быть ( С ») для обеспечения плавучести( А ») и не должна быть ( анти-С »), чтобы не увеличивать мощность ( Б) двигателя при увеличении скорости.

Разрешение противоречия

Такие противоречивые свойства разрешаются изменением структуры. Движение судна должно быть в воде, чтобы поддерживать судно, и не в воде( в воздухе), чтобы уменьшить сопротивление движению.

Подводная часть корпуса судна не должна быть в воде.

Мы должны изменить (заменить) структуру воды — сделать ее воздухом (или подводную часть корпуса судна сделать воздухом), т. е. судно необходимо вынести из воды.

Можно ПС сформулировать и так:

Корпус судна должен находиться в воде, чтобы создавать силу поддержания, и не должен находиться в воде(должен находиться в воздух, чтобы не создавать гидродинамическое сопротивление при движении.

Такое противоречие разрешается во времени.

При движении (в один момент времени) сила поддержания обеспечивается за счет физического принципа, позволяющего поднять корпус из воды, а при стопе (в другой момент времени) корпус может находиться в воде.

Создали суда на подводных крыльях, воздушной подушке и экранопланы .

Задача 5.17. Лифт в многоэтажном доме

Условие задачи

В одном учреждении, находящемся в многоэтажном доме, поступило много жалоб от посетителей и служащих, что им приходится подолгу ждать лифт. Администрация собиралась ставить дополнительный лифт, и подыскивали место, где его поставить. Выяснилось, лифт можно ставить только с внешней стороны здания, что предполагает большие затраты.

Один из администраторов рассказал об этой задаче своему знакомому изобретателю. На следующий день изобретатель пришел в учреждение посмотреть ситуацию своими глазами. После исследования ситуации изобретатель сказал, что он может решить эту задачу. Что же он предложил?

Разбор задачи

ПП: анти-Б

Как дешево поставить дополнительный лифт? Нежелательный эффект (НЭ) — дорого( анти-Б) строить новый лифт.

ПТ: А — анти-Б

ПТ: Отсутствие жалоб посетителей( А) и затраты средств( анти-Б) на постановку нового лифта .

ИКР: А, Б

ИКР: Нет затрат( Б) на дополнительный лифт, а посетители не жалуются ( А).