— А крышка? — не уступал ученый. — Почему бы не сделать теплоизолирующую крышку? Ведь основная часть тепла уходит сверху — там, где горячий шлак соприкасается с холодным воздухом.
— Пробовали, — вздохнул представитель завода. — Ковш величиной с комнату. Представляете себе, какая нужна крышка? Приходится и устанавливать и снимать ее с помощью крана. Столько хлопот…
— Решать надо другую задачу, — сказал второй ученый. — Давайте подумаем о перестройке всего производства. Чтобы шлак не приходилось возить далеко.
— Не знаю, не знаю, — возразил третий ученый. — Я бы поставил задачу иначе: обеспечить скоростную доставку шлака.
— Надо смотреть в корень, — сказал четвертый. — Задачу можно поставить еще шире: выплавлять чугун без образования шлака.
И тут появился изобретатель.
— Не надо гадать, — сказал он. — Задачу следует сформулировать так…
Как, по вашему мнению, должна быть сформулирована задача?
В сущности, перед нами — целый ворох задач (так называемая изобретательская ситуация), и неизвестно, как выбрать ту единственную задачу, решение которой даст наилучший результат.
Задача 35. Разберемся в ситуации
Для изготовления листового стекла раскаленную стеклянную ленту подают на конвейер. Лента перекатывается с одного металлического ролика на другой, постепенно остывая. А потом стекло приходится долго полировать, потому что незастывшая еще стеклянная лента прогибается, «переползая» с одного ролика на другой, — на стекле образуются неровности. Инженеры, впервые столкнувшиеся с этой проблемой, предложили сделать ролики как можно тоньше. Чем тоньше ролики, тем меньше впадины между ними. Значит, стеклянная лента получится ровнее. Но тут возникло техническое противоречие: чем тоньше ролики, тем сложнее изготовить из них огромный — в десятки метров — конвейер. Если, скажем, толщина ролика равна толщине спички, на каждый метр конвейера потребуется 500 роликов, и устанавливать их придется прямо-таки с ювелирной точностью. А если ролик тоньше нитки?
— Ничего страшного, — сказал один молодой инженер. — Есть мастера, которые на маковом зернышке рисуют целую картину. Давайте проектировать конвейер с очень тонкими роликами. А сборщики-умельцы найдутся.
— Подумайте, во что обойдется такой конвейер, — возразили ему. — Нет уж, оставим крупные ролики, попробуем усовершенствовать процесс полировки, будем выправлять волнистую поверхность стекла.
— Надо вообще выкинуть конвейер! — предложил еще кто-то. — Хорошо бы заменить его чем-то принципиально новым.
И тут появился изобретатель.
— Разберемся в ситуации, — сказал он. — Из этих задач следует предпочесть…
И он объяснил, какой задаче надо отдать предпочтение. А вы как думаете?
С задачами 34 и 35 разобраться сравнительно легко. В задаче 34 дана система «Перевозка шлака», входящая в надсистему «Производство чугуна». К надсистеме у нас нет претензий, ее менять не надо. Система тоже справляется со своей основной работой — перемещает шлак. Все хорошо, за исключением того, что часть шлака при перевозке затвердевает. Нет смысла перестраивать из-за этого всю систему и тем более надсистему. Ведь нелепо отказываться от автомобиля из-за того, что переднее стекло иногда загрязняется…
В подобных случаях переход от ситуации к задаче осуществляют по очень простому правилу: «Все остается как было, но исчезает недостаток». Пусть шлак по-прежнему перевозят в обычных открытых ковшах, но твердая корка не должна образовываться.
В задаче 35 иная картина. Система не справляется со своей основной функцией: конвейер должен, прежде всего, формировать ровную стеклянную ленту, а уж потом — это дело второе — отвозить ее от печи. Роликовый конвейер исчерпал возможности своего развития (не вообще, конечно, а в производстве стекла), и его необходимо заменить новой системой.
Разумеется, могут встретиться промежуточные случаи, когда нет твердой уверенности: то ли сохранять имеющуюся систему, то ли искать систему принципиально новую. В подобных случаях надо начинать с такой формулировки задачи, при которой система сохраняется.
Любая точная наука не исключает искусства. Скажем, с помощью одного и того же телескопа могут быть получены разные результаты — в зависимости от искусства исследователя. Многое зависит от целей, которые он себе ставит.
Предположим, поставлена задача: заменить обычные корабли чем-то принципиально новым. Корабль — система, работающая на макроуровне: корпус, двигатели, винты — все это «железки», притом весьма и весьма крупные. Рано или поздно эта система должна перейти на микроуровень, хотя сегодня трудно себе представить, как именно будет выглядеть такой корабль.
Что можно тут сказать? Во-первых: задача перехода на микроуровень в принципе вполне решима. Во-вторых: система «Корабль» еще не вступила в третий этап развития, когда жесткая, постоянная форма сменится гибкой, меняющейся. Резервы развития системы далеко не исчерпаны, и, следовательно, до перехода на микроуровень могут пройти многие десятки лет. И все! Теперь выбор задачи зависит от человека. Он должен сам решить, что предпочесть: журавля в небе или синицу в руке. Надо только ясно представлять себе: если берешься за создание принципиально новой технической системы, а старая еще не исчерпала возможностей развития, путь к признанию и внедрению изобретения будет долгим, очень долгим. Задачу, опережающую свое время, нелегко решить. И еще труднее доказать, что новая система возможна и даже необходима. В предыдущей главе я упомянул про вибрационный гироскоп. Так вот, заявка на это изобретение была подана в 1954 году, а авторское свидетельство изобретатель получил только через двадцать один год. Два десятка лет потребовалось, чтобы доказать осуществимость, полезность и новизну изобретения!
Представьте себе, что лет двести назад к кораблестроителям приходит изобретатель и говорит: «Зачем вы возитесь с парусами? Уберите паруса, поставьте паровой насос — есть такая машина в угольных шахтах. Пусть насос крутит колеса наподобие мельничных… Вот будет здорово!» Вряд ли кто-нибудь поверил бы, что это не шутка и речь идет о великом изобретении — пароходе.
Известный советский изобретатель Александр Григорьевич Пресняков подал заявку на необычный корабль — без винтов и гребных колес. Под днищем корабля расположен электромагнит в виде трубы. Там же — две металлические пластины, подсоединенные к электрической батарее. Морская вода — проводник электричества, поэтому между пластинами идет ток. А магнитное поле (вспомните физику седьмого класса) приводит в движение проводник с током. В результате вода отбрасывается назад, а корабль движется вперед.
Заявку на изобретение Пресняков подал в 1955 году… и получил отказ. Эксперты возмутились: что за чушь — выбросить двигатели и заменить их электромагнитным насосом!.. Пришлось изобретателю спорить, доказывать, убеждать… Только в 1969 году Пресняков получил авторское свидетельство. Четырнадцать лет добивался он признания! А впереди были другие этапы — детальная разработка конструкции, эксперименты, внедрение… Кораблей с двигателями Преснякова нет до сих пор. Хотя со временем они обязательно появятся. Переход технических систем на микроуровень — закон. Но таким же законом является и последовательность развития: система должна сначала исчерпать возможности развития на макроуровне и только потом может совершиться переход на микроуровень.
Александр Григорьевич Пресняков не получил авторского вознаграждения, изобретение его пока существует лишь на бумаге. Но в историю кораблестроения навсегда внесено, что первый корабль с магнитогидродинамическим двигателем, опередив свое время, изобрел А. Г. Пресняков. Радость творчества, сознание, что ты смог решить «задачу будущего», — такова награда изобретателя. Выиграло и общество: когда настанет время переводить систему «Корабль» на микроуровень, один из путей этого перехода будет ясен. Преждевременные изобретения в конечном счете оказываются крупными и практически выгодными.