ДЕНЬ ШЕСТОЙ

КАКОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ КРАСИВЕЕ!

— Вот, ребята, перед вами два изобретения. Какое из них вам больше нравится? Преподаватель взял со стола две карточки и прочитал:
— Для получения тонких труб используют прошивной стан, на котором несколько валков проталкивают вперед и одновременно вращают нагретую докрасна сплошную заготовку, а крепкий стальной штырь пробивает в ней отверстие. Но при этом одни валки давят на заготовку чуть сильнее, чем другие, штырь слегка изгибается — и в результате у готовой трубы получаются стенки разной толщины. Для уменьшения разностенности было предложено снабдить каждую пару валков гидравлическими домкратами, регулирующими нажим на заготовку. Для определения положения трубы была разработана лазерная система измерения, а для управления положением штыря установлен электромагнит. Работой всей этой системы управляла вычислительная машина. Правда, условия работы для электроники не самые лучшие: высокая температура, летит окалина... А вот другое изобретение. Предложено все оставить, как было, только заготовку в момент прошивки равномерно охладить снаружи. Тогда ее наружный слой будет существенно тверже, чем внутренний, штырь пойдет по мягкой сердцевине и не сможет никуда отклониться.

Ребята с полминуты «переваривают» решения, потом Боря под общий хохот восклицает:

— Как сквозь макаронину!
— Так какое изобретение вам больше нравится?

Большинство за второе. Почему? Ведь в первом так все здорово: лазеры, вычислительная машина.

— Второе красивее, — задумчиво тянет Дима. — Наверное, красивее — это когда проще, как в сказке: раз-два и готово!
— Техника должна становиться проще, незаметнее, — заявляет Таня.
— Ну да, наоборот, все становится больше, сложнее! — возражают ей. Таня и сама это понимает, но упорно отстаивает свою позицию. Страсти накаляются, пора вмешиваться.
— А как бы вы себе представили идеальный автомобиль? — спрашивает Преподаватель.
— Скорость 200 километров в час!
— Литр бензина на 100 километров!
— Чтобы никогда не ломался...

Предложений масса, ребята разбираются в автомобилях куда лучше Преподавателя. Но ответы не те, что нужно.

— Идеальная машина — это машина, которой нет, а ее функция выполняется! — не выдерживает Боря. — Значит, нужен не автомобиль, а чтобы можно было оказаться в любое время в нужном месте!
— Как это — машины нет? — удивляются новички.

Да, именно так в ТРИЗ определяется понятие идеальной машины. Важнейший закон развития техники говорит, что все системы стремятся стать идеальнее, приблизиться к идеальной машине.

Это, конечно, не значит, что все они должны исчезнуть. Прейдет развитие, в результате которого на каждый килограмм веса машины, на каждый кубический сантиметр ее объема приходится все больше полезных функций. Например, турбогенератор, созданный в пятидесятых годах, при мощности 100 тысяч киловатт весил 250 тонн. А турбогенератор мощностью 500 тысяч киловатт, созданный в семидесятых годах, весил 380 тонн. Если посчитать мощность, приходящуюся на каждый килограмм веса, то у нового генератора она в 3,3 раза больше. Турбогенератор «исчезает» — железа становится меньше, а энергии — больше! Габариты портативных радиоприемников почти не изменил за двадцать лет. Но насколько они лучше работают, насколько больше выполняют функций! Теперь в них встроены магнитофон, стереосистема, электронные часы. А через несколько лет, верное, будет и телеэкран...

— С генератором и приемником — это ясно. А вот с машиной которой нет, а функции выполняются — непонятно. Так же бывает! Не бывает?

— А пулеметы у самолетов были?
— Пулеметы были, но без патронов.
— А моторы?
— Моторы были, даже топлива немного было в баках самолетов.
— Но тогда все ясно! Запустить моторы, пусть они потянут состав! Такое решение и принял Коржевников. Паровоза не было, а его функции выполнялись.
 — Значит, машина исчезает, а свои функции перекладывает на другую машину, которая есть рядом!
— Правильно. Это называется использованием ресурсов в системе. Коржевников использовал взамен паровоза энергию моторов. Такой ресурс называется энергетическим. Есть и другие виды ресурсов, которые можно использовать для повышения идеальности технической системы.

— Наварить зубья!
— Это непросто. После наварки нужно все зубья обработать.

Ремонт получается сложный.
Больше предложений нет. А если представить себе, как было бы в идеальном случае? Ну, например, у нас есть волшебная палочка, выполняющая любое желание.

— Пусть каждый стершийся зуб сам вырастет!
— Как же, сам! — скептически замечает Женя. — Само ничего не делается. Хотя...
— Я придумал! — кричит Миша. — Нужно зуб немного расплющить!

Действительно, нам не хватает совсем немного металла, а в самой шестерне его много. Металл — наш ресурс вещества. Просто его нужно «перегнать» из одного места в другое. Это правильный ответ. Так ремонтируют не только шестерни. Но важнее другое: ребята поняли, что хорошее, близкое к идеальному решение можно получить, если не вводить «со стороны» энергию, вещества, а использовать то, что в системе есть, но не применяется, — ее ресурсы. Множество изобретений сделано именно таким образом: люди додумались, что можно применить неиспользуемую энергию, пустое место, время, не занятое полезным делом и т. д.

Обычно требуется немалая изобретательская зоркость, чтобы разглядеть нужный ресурс. Но и к этому нужно подойти системно: разобраться, какие виды ресурсов бывают вообще, где они «прячутся», как их использовать с наибольшим эффектом. И, конечно, очень важно попрактиковаться в решении задач.

— Какой ресурс нам нужен для решения проблемы?
— Нам нужно место — значит, пространственный.
— Хорошо. С видом ресурсов мы определились. А теперь посмотрим, что у нас есть на самом деле.
— У нас есть система — танкер. А вокруг — море, завод, поверхность земли, воздух...
— Верно. У нас целых пять пространственных ресурсов; поверхность земли, поверхность воды, пространство под водой, под землей и в воздухе. Что использовать?
— Поверхность земли ограничена. Из-за этого и возникла задача. Поверхность воды занимать нельзя — там корабли должны плавать.
— Ив воздухе не получится, нужно ставить высокие столбы... А может быть, хранить в воздушных шарах?
— А как будут летать самолеты?
— Лучше под водой! Затопить старый танкер и использовать его как резервуар.
— Во время Сталинградской битвы в Волге затонула баржа с бензином. Поднять ее было практически невозможно под обстрелом. И тогда водолазы протянули к ней под водой трубу и спокойно качали топливо под носом у немцев, — рассказывает Преподаватель.
— А подземные хранилища? А вдруг под землей есть пещеры или выработанные шахты? Там тоже можно хранить нефть!
— Конечно! Но мы забыли о ресурсе другого вида. Почему нужны хранилища?
— Завод работает непрерывно, а танкеры приходят редко...
— Пусть танкер сам перерабатывает нефть, пока везет — и не нужны будут хранилища...

Такие решения известны. Здесь использован ресурс времени — время перевозки. Построены танкеры-заводы, которые в пункте назначения сливают продукты переработки.

— А можете сами привести примеры использования ресурсов?
— У нас в селе во многих дворах сажают овощи вокруг фруктовых деревьев, — рассказывает Алеша. — Это пространственный ресурс. И еще я видел опрыскиватель для сада, в котором давление жидкости создается при ходьбе работающего с ним человека: насос закреплен на сапоге.
— А это какой ресурс?
— Энергетический...
— Бетоновоз везет и одновременно перемешивает бетон — это временной ресурс! — вспоминает Таня.
— Не только временной, — замечает Женя. — Еще и энергетический — для вращения бака используется энергия движения автомобиля!
— А я видел: мощный гусеничный экскаватор стоит на специальной платформе, а ее везет по городу колесный трактор... — начал Дима.
— Это потому, что гусеницы испортят асфальт, иначе нельзя, — перебивает его Женя.
— Понятно, — продолжает Дима, — но ведь зря пропадают энергетические ресурсы — мотор самого экскаватора. Наверно, можно было бы его использовать?
— Конечно. Есть такое изобретение — самоходная тележка, у которой колеса соединяются ремнями с ведущими шестернями гусениц, а устройство управления — от рычагов экскаватора.
— Получается, что если найти неиспользованный ресурс, можно сделать изобретение? — спрашивает Дима.
— Можно. Ведь использование ресурсов — это проявление закона повышения идеальности технических систем. А законы сегодня подсказывают нам, какими станут машины завтра.
— Как в хроноскопе! — вырывается у Жени.
— А что такое хроноскоп? — спрашивает Таня.
— Хроноскоп — это фантастический прибор, — обстоятельно объясняет Женя, — который позволяет увидеть прошлое или будущее, как на экране телевизора.
— Но тогда таких экранов должно быть много, столько, сколько законов, — говорит Таня.
— Идея насчет экранов хроноскопа хорошая, мы ее обязательно используем, рассказывая о конкретных законах развития технических систем. Так какое изобретение самое красивое? — возвращаемся мы к началу занятия.
— Ясно, то, которое идеальнее и в котором затрат как можно меньше, а результат — больше!

ТУРНИР РЫЦАРЕЙ ТВОРЧЕСТВА

Все собрались у эстрады. Ужин сегодня приготовили пораньше, чтобы больше времени осталось для турнира. Солнце уже низко, стало прохладней.

На сцену с двух сторон выходят восемь боевых групп, в группе — по 6 человек. Своих «боевиков» выставили отряды физиков, искусствоведов-этнографов, математиков, биологов, химиков, техников, астрономов и геологов. Нет только группы отряда РТВ — было бы несправедливо пускать в бой ребят, специально обучающихся решению хитрых задач, против необученных. Но зато в каждой боевой группе есть свой «играющий тренер» из отряда РТВ. Боевые группы выстроились полукругом. У каждой свой герб: у химиков — колба, из которой, усмехаясь, вылетает джинн, у биологов — на фоне резного дубового листа головка ромашки, у астрономов — хвостатая комета с игривой рожицей, танцующий робот у техников, человечек с рюкзаком у геологов. Появляется Распорядитель — старший судья турнира. Он разворачивает свиток и торжественно зачитывает слова рыцарской клятвы:

Рыцарь — не однобокий специалист, подобный флюсу — ему интересно все на свете.

Рыцарь стремится не выиграть, а научиться думать. Тот, кто имеет рыбу, сыт один день, тот, кто имеет сеть, будет сыт всегда.

Рыцарь знает: мышление не терпит суеты.

Рыцарь предпочитает наказание за избыток фантазии поощрению за ее недостаток.

Не будь пробочником!

Последняя заповедь вызывает смех среди зрителей, и Распорядитель строго объясняет, что пробочник — человек, который ищет решения методом проб и ошибок, кричит «А если сделать так?» вместо того, чтобы подумать. «Боевики» торжественно повторяют заповеди и покидают сцену на которой остаются только группы физиков и искусствоведов-этнографов — им предстоит сражаться первыми. На сцену вызывается жюри. Пять преподавателей усаживается в центре, боковые столы занимают «боевики». Сражение будет происходить в три раунда (тут вкрался на рыцарский, а боксерский термин, он точнее отражает суть дела). Первый раунд — представление домашних заданий, второй — решение задач, предложенных жюри, третий — обмен «ударами» (группы решают задачи, заданные противниками). За хорошо выполненное задание или правильный ответ — два балла. За неверный, но остроумный ответ — один балл. За красивую задачу один балл. За задачу, решение которой требует только эрудиции, один балл снимается. Зрители тоже могут принять участие в сражении и помочь своей команде — предлагать свои решения Распорядителю, за правильный ответ — 0,5 балла. Система олимпийская — проигравший выбывает из борьбы, отряд-победитель получает Главный Приз и право выбрать королеву заключительного карнавала.

Первыми выступают искусствоведы-этнографы. Они получили задание всесоюзного конкурса «Малый интеркосмос». Вперед выходят две девочки, на головах у них что-то вроде космошлемов.

— Ну, с прибытием!
— А тебя — со скорым отлетом! Даже завидно, никто не летал еще так далеко!
— Да, Денеб — это не шутка, не меньше двадцати лет пути в один конец!
— А вы хорошо подготовились?
— Конечно! Все системы в порядке, подарки для инопланетян...
— А против главного врага оружием запаслись?
— Наши аннигиляционные пушки вдребезги разнесут...
— Да я о Главном враге говорю — о скуке! Что вы будете делать двадцать лет полета?
— Да как-то не думали... Много вещей на борт не возьмешь, каждый грамм на счету. Впрочем, в библиотеке много микрофильмов, книг, учебников...
— Разве это спасает от скуки? Двадцать лет читать учебники! Твое счастье, что о вас позаботились ребята из отряда искусствоведов-этнографов летней школы НОУ «Вииторул»!

Ребята по очереди выходят на середину сцены и провозглашают:

— Предлагается игра-детектив, в которой каждый должен разгадать задуманную другими историю!
— Предлагается ввести в ЭВМ корабля программу, по которой время от времени в разных системах корабля возникают неполадки. Их устранение не дает скучать космонавтам, поддерживает их в рабочей форме!
— Предлагаются новые спортивные игры в невесомости: фигурное катание на пылесосах, прыжки между двумя натянутыми сетками батута, дуэли на водяных пистолетах!
— Самый большой недостаток длительного полета — необходимость общения с одними и теми же людьми. С ним трудно бороться — количество людей в экипаже не может быть больше. Но есть выход. Весь полет — спектакль. Каждый космонавт умеет перевоплощаться, как актер в театре по системе Станиславского. Сегодня вы на вахте с задиристым д'Артаньяном, завтра — с героическим бароном Мюнхаузеном, послезавтра — с проницательным Штирлицем!

Зрители долго аплодируют этнографам. Ничего, что некоторые идеи уже встречались в фантастике — зато как здорово они поданы! Теперь очередь их противников. Они взяли другую тему «малого интеркосмоса» — придумать, усовершенствовать рабочие инструменты космонавта в открытом Космосе. За столом серьезная экзаменационная комиссия. Абитуриент выбирает карточку и зачитывает вслух:

— Билет № 16. Инструменты монтажника-космонавта. Можно, я буду отвечать без подготовки?

Комиссия благодушно кивает.

— На заре космической эры космонавт-монтажник таскал с собой большой набор различных инструментов. Сегодня все проще — есть ИМКа — инструмент монтажника-космонавта. ИМКа может все: сверлить, резать металл, полировать его, забить штифт, заварить шов или трещину. Питание — от небольшого аккумулятора, но при необходимости можно воспользоваться механическим заводом с помощью ключика, как у детской игрушки. В ИМКу встроены измерительные приборы, позволяющие проверить качество работы, и радиомаяк — она никогда не потеряется!
— Представьте себе, что вы работаете в дальней монтажной зоне и получили срочный вызов к командиру. Ваши действия? — задал дополнительный вопрос член комиссии и добавил: — Надеюсь, вам известно, что пользоваться ракетными двигателями в зоне монтажа запрещено?
— Конечно! Я воспользуюсь транспортным пистолетом. Выстрел в ближайший транспортный буй. Если немного промахнусь, мощный магнит буя притянет гарпун-репейник, который сцепится с обшивкой буя. Нажму еще раз на курок — и леска, закрепленная на гарпуне, станет наматываться на барабан под стволом. Перелетая от буя к бую, я доберусь до центральной станции.
— А если вам понадобится, например, сменить аккумулятор, сколько времени займет шлюзование? — коварно спрашивает другой экзаменатор.
— Нисколько! Шлюзование не нужно. Дежурный вложит аккумулятор в специальную капсулу и подаст ее в диафрагму эвакуаци¬онного модуля. Через несколько секунд капсула в моих руках.
— Как устроен эвакуационный модуль?
— Он представляет собой камеру с диафрагмой, уплотненной ферромагнитной жидкостью, которая удерживается сильным магнитным полем и не допускает разгерметизации станции.
— И последний вопрос! — сказал председатель комиссии. — Кто создал эти образцы современной монтажной техники, без которой сегодня невозможны работы на орбите? Не торопитесь, это сложный вопрос.
— Да нет! Все это придумали ребята из секции физики летней школы НОУ «Вииторул»! Там был мой дедушка!
— Поздравляем вас! Вы зачислены в Высшее космо-монтажное училище! Передавайте привет дедушке!
— Спасибо! Обязательно передам при первом же сеансе связи с Плутоном! Физики тоже заслужили аплодисменты. А теперь — второй раунд. Жюри предлагает «боевикам» творческие задания.

Задание 1
Герои пьесы Шекспира «Сон в летнюю ночь» — эльфы, феи. Актеры обычно играли их в пышных средневековых костюмах, чтобы показать, что действие происходит а старину. Но один режиссер решил, что это неправильно. Феи и эльфы — персонажи народных сказок, они не должны быть роскошно одеты. Получилось противоречие: костюмы должны быть пышными, чтобы казаться старинными, и должны быть простонародными. Как быть?

Задание 2
В машинах для получения жидкого гелия самая важная деталь — детандер — представляет собой вертикально стоящую трубу высотой около трех метров и диаметром около десяти сантиметров. Однажды в эту трубу уронили поочередно резиновый мячик, железный болт и медную гайку. Как доставали эти предметы?

Сражение идет, одна за другой сдаются задачи, но... здесь мы не будем публиковать ответы. Попробуйте решить эти задачи сами! Сейчас не получается — вернитесь к ним чуть позже, когда лучше познакомитесь с ТРИЗ. Третий раунд — обмен ударами-заданиями. Первыми предлагают свое задание физики.

Задание 3
Художнику И. С. Телятникову в 1942 году была поручена разработка ордена Александра Невского. На ордене должен был быть портрет полководца, причем такой, чтобы сразу было ясно, кто это. Но не сохранилось ни портретов, ни описаний внешности русского князя. Как быть?

Задание 4
Во время профессионального матча по боксу спортсмены и их тренеры столкнулись с загадкой. Довольно средний боксер неожиданно одержал ряд побед над кандидатами в призеры, причем все — нокаутом. Проигравшие рассказали, что в начале боя его удары были обычные, но постепенно крепчали, достигая через некоторое время такой силы, будто боксер бил не обыкновенной перчаткой, а камнем. Но перчатки перед боем проверяет судья, булыжник в них не спрячешь. Что же происходило?

Вечерние размышления

Физики победили с небольшим перевесом. Первый турнир прошел интересно, ребятам понравился. Они увидели, что есть вещи более интересные, чем демонстрация эрудиции.

Прошло пять дней занятий. Позади «раскачка», уменьшилось нервное напряжение, связанное с необходимостью «завоевать» ребят. Мы немного отстаем от программы, не всегда удается вести занятие в заранее выбранном темпе. Впрочем, программа — не догма. Иногда мы забегаем вперед и рассказываем о том, что планировали дать позже, но если возник интерес, момент упустить нельзя. То, что в эту минуту волнует ребят, потом может оставить их равнодушными.

Еще один наш принцип — каждое занятие должно быть с сюрпризом. Иногда это награды, выдаваемые за лучшие ответы: интересные книги, которые мы начинаем закупать с зимы, добытые на кухне конфеты, орехи, какое-нибудь особенное яблоко. Выдерживать строгий режим занятий — два полуторачасовых занятия с пятнадцатиминутным перерывом — никак не удается. Ребята не хотят перерывов, фактически срывают их, задавая вопросы, — по сути дела занятие продолжается и в перерыве. Но мы включаем магнитофон с записями песен В. Высоцкого, Б. Окуджавы. Есть у нас кассеты с музыкой П. И. Чайковского, М. К. Чюрлениса.

Занятие мы стараемся строить разнообразно. Кроме основной темы — немного истории техники, немного искусства, если есть возможность — рассказываем о каких-то курьезах, изобретательский анекдот... Со следующей недели станем больше внимания уделять фантастике. Но как и все детские, да и взрослые группы, больше всего ребята любят решать задачи. Каждая задача — это сделанное кем-то изобретение, иногда — наше собственное или коллег-специалистов по ТРИЗ, иногда — найденное в популярном журнале или в бюллетене изобретений. Каждая задача имеет ответ, который мы называем «контрольный». Но это не значит, что он — единственно возможный. Нередко во время замятий слушатели находят гораздо более интересные решения, чем автор изобретения.

Есть еще одна трудность — задачи нужно формулировать понятным ребятам языком, без технических сложностей. Обычно это удается. Самое интересное, такое «переложение» существенно облегчает их решение!

Задачи желательно выбирать из самых разных областей, тогда помимо основной цели — обучения поиску — ребята познакомятся с техникой, расширят свои знания. Одна задача, вторая... десятая... сотая... Вместе с умением решать приходит уверенность в своих силах — важнейшая черта настоящего изобретателя!

Ребята нетерпеливо ждут следующий турнир. Он состоится через несколько дней. В этой книге мы больше к турнирам не вернемся — слишком много места требует их описание. Но задачи, которые решали ребята на турнирах, мы приведем в конце, чтобы читатели могли попытаться их решить.

ДЕНЬ ПЯТЫЙ

ВЫХОДНОЙ