книги из ГПНТБ / Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения

F

<?

с

ТЕХНОЛОГИЯ

ТВОРЧЕСТВА.

Одни идет по темному лабиринту ощупью — может быть, на что-нибудь полезное на­ ткнется, а может быть, поб разобьет. Дру­ гой возьмет хоть маленький фонарик и светит себе в темноте. И по мере того, как он идет, его фонарь разгорается все ярче, наконец, превращается в электрическое солнце,' которое ему все кругом освещает, все разъясняет. Так я вас спрашиваю, где ваш фонарь!

Д. И. М е н д е л е е в

феррита; нужно быстро и ак­ куратно обмотать это колечко тонкой изолированной прово­ локой.

Несколькими годами рань­ ше Б. С. Егоров успешно peL шил подобную задачу — тогда требовалось механизировать намотку дросселей телефонных фильтров. Внешне обе задачи совершенно подобны: есть кольцо и есть провод, которым нужно обмотать это кольцо. Но крохотное ферритовое ко­ лечко значительно меньше, чем кольцо телефонного дросселя, и это принципиально меняло задачу.

«Должен сказать, что зада­ ча, которую предстояло раз­ решить, вначале не показалась мне очень трудной. Но когда я

вплотную подошел к ней, это мнение пришлось изменить. Трудность состояла прежде всего в том, что колечко, на которое следует наматывать провод, было размером

лишь в 2 миллиметра».

Действительно, в БЭСМ-2, например, используются ферритовые тороиды марки К-28, имеющие такие разме­ ры: внешний диаметр — 3,1 мм, внутренний диаметр — 2,0 мм, высота — 1,2 мм. В запоминающем устройстве той же БЭСМ-2 применяются еще более миниатюрные тороиды марки ВТ-1 с внутренним диаметром 1,31 мм.

Обмотку этих колечек вели вручную с помощью шпу­ ли. Шпуля представляет собой, в сущности, иглу, несу­ щую в себе запас провода. На рис. 1 изображены в уве­ личенном виде и колечко и шпуля. Поперечное сечение ко­ лечка (тороида) может быть квадратным, прямоуголь­ ным или круглым — это несущественно.

Разумеется, задача сильно упростилась бы, будь ко­ лечко составным. Но ферритовые тороиды изготовляют­ ся методами порошковой металлургии: материал прессу­ ется, а затем спекается. Никакая обмотка не выдержит применяемых при этом давлений и температур, поэтому

приходится наматывать провод на готовое неразъемное колечко.

«Какой же величины должна быть шпулька? Как игольное ушко? Сразу стало ясно, что от шпульки, с по­ мощью которой осуществлялась укладка провода иа моем первом станке, придется отказаться, она была бы слиш­ ком мала. Это усложняло решение вопроса. А нельзя ли обойтись без нее, заменить ее, использовать совершенно новый принцип намотки? Но каким должен быть этот принцип? Вопросы не давали мне покоя...

— А не применить ли здесь маятник?

Это мнение разделяли многие товарищи, с к'оторыми мне приходилось советоваться. И я задумал решить зада­ чу с помощью маятника. Принцип был прост: два маят­ ника, а между ними кольцо; на маятнике игла; правый маятник иглой продевает провод сквозь кольцо и подво­ дит иглу к левому. Кольцо при этом поднимается; игла идет обратно, и все повторяется сначала. Так и осущест­ вляется намотка провода на кольцо. Удивительно просто, и при этом все делается без шпульки».

Была построена модель станка. Ее испытания дали от­ рицательные результаты — провод натягивался Лишь тогда, когда игла находилась в крайнем положении, ког­ да же - она была в движении, провод провисал, поэтому витки ложились как попало.

«Я заново, с удвоенной энергией взялся за работу. Попробовал иначе разместить маятники, иначе располо­ жить кольца, и так и этак пытался изменить ход работы маятников, но нить все равно провисала. Я проделал свыше трехсот экспериментов. В конце концов пришел к заключению, что от маятников надо отказаться.

Стало ясно, что следует искать иной принцип работы машины. Но какой? Перебрал несколько разных вариан­ тов, но ни один из них не подходил. Тогда возникла мысль осуществить намотку провода с помощью сжатого воздуха, который выполнял бы роль маятников. Ту же самую иглу будет тоЛкать через кольцо не маятник, а сжатый воздух».

Егоров построил еще одну модель станка. Но сжатый воздух не помог: провод провисал, как и в маятниковом станке.

«И тут в голову пришла мысль, что сам принцип на­ мотки провода на кольцо не годится. Ведь во всех вари­

антах принцип был один: игла прошивает кольцо. А она не дает возможности держать провод в натяжении. Сле­ довательно, надо отказаться от использования самой иглы и предложить взамен новый, совершенно новый принцип. Но что можно предложить взамен? На этот во­ прос не мог никто ответить».

«Я перевожу взгляд на моих соседей, и вдруг мой взор привлекает старушка, которая вяжет кружево. В руках у нее крючок. Она совершает движение рукой — и крючок делает колечко, еще движение рукой — и еще колечко. Я машинально смотрю, не отрывая глаз, на руки вязаль­ щицы. Колечко... Колечко... Мысленно повторяю движе­ ние крючка раз, еще раз и еще. Потом я уже представляю себе движение крючка не в руках старушки, а в моем станке...,

А что, если вместо шпульки и маятников применить в станке крючки? Крючок захватит провод, который прой­ дет через колечко. А специальной пружинкой можно бу­

таюсь повторить движения старушки. Раз... другой. Не­ ужели в этом обыкновенном крючке секрет намоточного станка, неужели найдена разгадка казавшейся неразре­ шимой задачи? Да, так и есть. Витки ложатся на кольцо ровно. Это и есть тот самый принцип, который я так долго искал. С помощью крючков можно осуществить крепкую, надежную намотку витков на кольцо».

Так появился принцип намоточного станка — знаме­ нитого HCÈ.

Что можно сказать о путях, которыми шел изобрета­ тель?

Некоторые особенности сразу бросаются в глаза. По­ иски велись, в сущности, наугад. Или, как говорят пси­ хологи, методом «проб и ошибок». Возникала идея: «А если сделать так?» Затем следовала ее теоретическая или практическая проверка. Одна идея оказывалась неудачной, выдвигалась вторая, третья...

Схематически этот метод изображен на рис. 2. От точ­ ки, которую мы назовем «Задача», изобретатель должен попасть в точку «Решение». Где именно находится эта

Рис. 2. Схема поиска методом «проб и ошибок».

точка, заранее, конечно, неизвестно. Изобретатель созда­ ет определенную поисковую концепцию ПК, т. е. выби­ рает направление поисков («Й я задумал решить задачу с помощью маятника»). Начинаются «броски» в выбран­ ном направлении (они условно обозначены стрелками): «А если попробовать так?» А потом становится ясно, что неправильна вся поисковая концепция — поиски идут не в том направлении («В конце концов пришел к заключе­ нию, что от маятников надо отказаться»). Изобретатель возвращается к задаче, выдвигает новую поисковую кон­ цепцию («Тогда возникла мысль осуществить намотку провода с помощью сжатого воздуха...») и начинает но­ вую серию «бросков».

В практике количество попыток обычно намного боль­ ше, чем изображено на схеме. Егоров говорит о трехстах модификациях одной только первой модели станка, вооб­ ще же при поисках решения методом «проб и ошибок»