ПРОЦЕСС ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОГО ТВОРЧЕСТВА




Г. С. АЛЬТШУЛЛЕР

АЛГОРИТМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

 

ТЕХНОЛОГИЯ ТВОРЧЕСТВА

 

 

Один идет по тем­но­му ла­би­рин­ту ощупью - мо­жет быть, на что - ни­будь по­лез­ное нат­к­нет­ся, а мо­жет быть, лоб ра­зобь­ет. Дру­гой возь­мет хоть ма­лень­кий фо­на­рик и све­тит се­бе в тем­но­те. И п о 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. Мен­де­ле­ев

 

ИГОЛКА В СТОГЕ СЕНА

 

 

Теория изоб­ре­та­тель­с­т­ва изу­ча­ет изоб­ре­та­тель­с­кое твор­чес­т­во с целью соз­дать эф­фек­тив­ные ме­то­ды ре­ше­ния изоб­ре­та­тель­с­ких за­дач.

В этом оп­ре­де­ле­нии при­сут­с­т­ву­ет мысль, ко­то­рая мо­жет по­ка­зать­ся «ере­ти­чес­кой»: что же - су­щес­т­ву­ющие ме­то­ды пло­хи и нуж­да­ют­ся в за­ме­не? Но ведь, поль­зу­ясь эти­ми ме­то­да­ми, лю­ди сде­ла­ли ве­ли­чай­шие изоб­ре­те­ния! На этих ме­то­дах ос­но­ва­на сов­ре­мен­ная ин­дус­т­рия изоб­ре­те­ний, да­ющая еже­год­но мно­гие де­сят­ки ты­сяч но­вых тех­ни­чес­ких идей. Чем же пло­хи су­щес­т­ву­ющие ме­то­ды?

Не бу­дем то­ро­пить­ся с от­ве­том на этот воп­рос, пос­мот­рим сна­ча­ла, как обыч­но ре­ша­ет­ся изоб­ре­та­тель­с­кая за­да­ча.

Вообще-то изоб­ре­та­те­ли не очень охот­но и не час­то рас­ска­зы­ва­ют о пу­тях, ко­то­ры­ми они приш­ли к но­вой тех­ни­чес­кой идее. Од­но из счас­т­ли­вых ис­к­лю­че­ний - книж­ка Б. С. Его­ро­ва «Сек­рет НСЕ» *.

Борис Сер­ге­евич Его­ров, та­лан­т­ли­вый изоб­ре­та­тель, под­роб­но и объ­ек­тив­но опи­сы­ва­ет ис­то­рию соз­да­ния на­мо­точ­но­го стан­ка. Вос­поль­зу­ем­ся этим и прос­ле­дим ход мыс­лей изоб­ре­та­те­ля.

Итак, преж­де все­го - за­да­ча.

«Представьте се­бе боль­шую элек­т­рон­но-вы­чис­ли­тель­ную ма­ши­ну, в глу­би­не ко­то­рой нес­коль­ко ты­сяч мель­чай­ших коль­це­вых тран­с­фор­ма­то­ров. Каж­дый из них име­ет от­вер­с­тие все­го лишь в 2 мил­ли­мет­ра. На каж­дом из та­ких ко­ле­чек на­мо­тан тон­чай­ший, тонь­ше че­ло­ве­чес­ко­го во­ло­са, про­во­док, пок­ры­тый шел­ко­вой обо­лоч­кой. Это, ра­зу­ме­ет­ся, на­до бы­ло про­из­во­дить вруч­ную, не пов­ре­див неж­ной изо­ля­ции. То был из­ну­ри­тель­ный труд…»

Задача яс­на: есть ма­лень­кое ко­леч­ко, сде­лан­ное из

феррита; нуж­но быс­т­ро и ак­ку­рат­но об­мо­тать это ко­леч­ко тон­кой изо­ли­ро­ван­ной про­во­ло­кой.

Несколькими го­да­ми рань­ше Б. С, Его­ров ус­пеш­но ре­шил 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 ко­леч­ко зна­чи­тель­но мень­ше, чем коль­цо те­ле­фон­но­го дрос­се­ля, и это прин­ци­пи­аль­но ме­ня­ло за­да­чу.

Рис. 1. На­ма­ты­вать про­вод «Дол­жен ска­зать, что за­да­на ко­леч­ки при­хо­ди­лось ча, ко­то­рую пред­с­то­яло раз-вруч­ную- с по­мощью шпу­ли, 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 раз­ме­ры: 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 шпу­ли. Шпу­ля пред­с­тав­ля­ет со­бой, в сущ­нос­ти, иг­лу, не­су­щую в се­бе за­пас про­во­да. На рис. 1 изоб­ра­же­ны в уве­ли­чен­ном ви­де и ко­леч­ко и шпу­ля. По­пе­реч­ное се­че­ние ко­леч­ка (то­ро­ида) мо­жет быть квад­рат­ным, пря­мо­уголь­ным или круг­лым - это не­су­щес­т­вен­но.

Разумеется, за­да­ча силь­но уп­рос­ти­лась бы, будь ко­леч­ко сос­тав­ным. Но фер­ри­то­вые то­ро­иды из­го­тов­ля­ют­ся ме­то­да­ми по­рош­ко­вой ме­тал­лур­гии: ма­те­ри­ал прес­су­ет­ся, 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 по­мощью ко­то­рой осу­щес­т­в­ля­лась ук­лад­ка про­во­да на мо­ем пер­вом стан­ке, при­дет­ся от­ка­зать­ся, она бы­ла бы слиш­ком 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 ко­то­ры­ми мне при­хо­ди­лось со­ве­то­вать­ся. И я за­ду­мал ре­шить за­да­чу с по­мощью ма­ят­ни­ка. Прин­цип был прост: два ма­ят­ни­ка, а меж­ду ни­ми коль­цо; на ма­ят­ни­ке иг­ла; пра­вый ма­ят­ник иг­лой про­де­ва­ет про­вод сквозь коль­цо и под­во­дит иг­лу к ле­во­му. Коль­цо при этом под­ни­ма­ет­ся; иг­ла идет об­рат­но, и все пов­то­ря­ет­ся сна­ча­ла. Так и осу­щес­т­в­ля­ет­ся на­мот­ка про­во­да на коль­цо. Уди­ви­тель­но прос­то, и при этом все де­ла­ет­ся без шпуль­ки».

Была пос­т­ро­ена мо­дель стан­ка. Ее ис­пы­та­ния да­ли от­ри­ца­тель­ные ре­зуль­та­ты - про­вод на­тя­ги­вал­ся лишь тог­да, ког­да иг­ла на­хо­ди­лась в край­нем по­ло­же­нии, ког­да 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 рас­по­ло­жить 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 ва­ри­ан­тов, 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 на­мот­ки про­во­да на коль­цо не го­дит­ся. Ведь во всех ва­ри­ан­тах прин­цип был один: иг­ла про­ши­ва­ет коль­цо. А она не да­ет воз­мож­нос­ти дер­жать про­вод в на­тя­же­нии. Сле­до­ва­тель­но, на­до от­ка­зать­ся от ис­поль­зо­ва­ния са­мой иг­лы и пред­ло­жить вза­мен но­вый, со­вер­шен­но но­вый прин­цип. Но что мож­но пред­ло­жить вза­мен? На этот воп­рос не мог ник­то от­ве­тить».

Шло вре­мя. Его­ров не пе­рес­та­вал ду­мать о за­да­че. И вот од­наж­ды по­яви­лась но­вая идея. Слу­чи­лось это в элек­т­рич­ке.

«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 вя­заль­щи­цы. Ко­леч­ко… Ко­леч­ко… Мыс­лен­но пов­то­ряю дви­же­ние 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 прой­дет че­рез ко­леч­ко. А спе­ци­аль­ной пру­жин­кой мож­но бу­дет тог­да под­дер­жать про­вод в на­тя­ну­том сос­то­янии. Я дос­таю иг­лу с нит­кой, де­лаю из иг­лы крю­чок, и пы­та­юсь пов­то­рить дви­же­ния ста­руш­ки. Раз…- дру­гой. Не­уже­ли в этом обык­но­вен­ном крюч­ке сек­рет на­мо­точ­но­го стан­ка, не­уже­ли най­де­на раз­гад­ка ка­зав­шей­ся не­раз­ре­ши­мой 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 - зна­ме­ни­то­го НСЕ.

Что мож­но ска­зать о пу­тях, ко­то­ры­ми шел изоб­ре­та­тель?

Некоторые осо­бен­нос­ти сра­зу бро­са­ют­ся в гла­за. По­ис­ки ве­лись, в сущ­нос­ти, на­угад. Или, как го­во­рят пси­хо­ло­ги, 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 точ­ки, ко­то­рую мы на­зо­вем «За­да­ча», изоб­ре­та­тель дол­жен по­пасть в точ­ку «Ре­ше­ние». Где имен­но на­хо­дит­ся эта­точ­ка, за­ра­нее, ко­неч­но, не­из­вес­т­но. Изоб­ре­та­тель соз­да­ет оп­ре­де­лен­ную по­ис­ко­вую кон­цеп­цию ПК, т. е. вы­би­ра­ет нап­рав­ле­ние по­ис­ков («И я за­ду­мал ре­шить за­да­чу с по­мощью ма­ят­ни­ка»). На­чи­на­ют­ся «брос­ки» в выб­ран­ном 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 зак­лю­че­нию, что от ма­ят­ни­ков на­до от­ка­зать­ся»). Изоб­ре­та­тель воз­в­ра­ща­ет­ся к за­да­че, выд­ви­га­ет но­вую по­ис­ко­вую кон­цеп­цию («Тог­да воз­ник­ла мысль осу­щес­т­вить на­мот­ку про­во­да с по­мощью сжа­то­го воз­ду­ха…») и на­чи­на­ет но­вую се­рию «брос­ков».

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

В прак­ти­ке ко­ли­чес­т­во по­пы­ток обыч­но нам­но­го боль­ше, чем изоб­ра­же­но на схе­ме. Его­ров го­во­рит о трех­с­тах мо­ди­фи­ка­ци­ях од­ной толь­ко пер­вой мо­де­ли стан­ка, во­об­ще же при по­ис­ках ре­ше­ния ме­то­дом «проб и оши­бок» ко­ли­чес­т­во по­пы­ток очень ве­ли­ко. Тре­бу­ют­ся ты­ся­чи, иног­да и де­сят­ки ты­сяч «а ес­ли?», что­бы на­щу­пать удач­ное ре­ше­ние.

И еще од­на очень важ­ная осо­бен­ность. На схе­ме стрел­ки рас­по­ло­же­ны гу­ще в нап­рав­ле­нии, про­ти­во­по­лож­ном «Ре­ше­нию». Это, ко­неч­но, не слу­чай­но. Де­ло в том, что про­бы не так ха­отич­ны, как ка­жет­ся на пер­вый взгляд. Прис­ту­пая к по­ис­кам, изоб­ре­та­тель опи­ра­ет­ся на свой пре­ды­ду­щий опыт. Его­ров од­наж­ды уже соз­дал ста­нок для на­мот­ки те­ле­фон­ных дрос­се­лей, и при ре­ше­нии но­вой за­да­чи мысль сна­ча­ла не­из­беж­но шла в при­выч­ном нап­рав­ле­нии: нуж­на - как и в прош­лый раз - шпу­ля, но она дол­ж­на быть очень тон­кой; за­ме­ним ее иг­лой, т. е. той же шпу­лей, но без за­па­са про­во­да.

В сущ­нос­ти, бе­зус­пеш­ность поч­ти всех по­пы­ток выз­ва­на стрем­ле­ни­ем так или ина­че ис­поль­зо­вать иг­лу. Эта пер­во­на­чаль­ная тен­ден­ци­оз­ность по­ка­за­на на схе­ме «век­то­ром инер­ции» ВИ, вы­хо­дя­щим из точ­ки «За­да­ча» и нап­рав­лен­ным в сто­ро­ну от «Ре­ше­ния». Боль­шим ша­гом впе­ред бы­ла мысль, что от иг­лы нуж­но во­об­ще от­ка­зать­ся…

 

* * *

 

Мы еще про­дол­жим раз­го­вор о ме­то­де «проб и оши­бок». Но у чи­та­те­ля уже сей­час есть от­лич­ная воз­мож­ность са­мо­му ис­пы­тать этот ме­тод.

3 а д а ч а 1

Станок Его­ро­ва хо­ро­шо справ­ля­ет­ся с на­мот­кой ко­ле­чек, ес­ли их внут­рен­ний ди­аметр не ме­нее 2 мм. Од­на­ко ми­ни­атю­ри­за­ция элек­т­рон­ных ма­шин тре­бу­ет бо­лее мел­ких ко­ле­чек. Как и рань­ше, их об­мот­ку при­хо­дит­ся вес­ти вруч­ную. Как ее ме­ха­ни­зи­ро­вать? По­пы­тай­тесь ре­шить эту за­да­чу. Без те­ории изоб­ре­та­тель­с­т­ва.

Задача пре­дель­но наг­ляд­на: име­ет­ся ко­леч­ко, сде­лан­ное из фер­ри­та; внут­рен­ний ди­аметр ко­леч­ка, ска­жем, 0,5 мм. Име­ет­ся так­же тон­кая изо­ли­ро­ван­ная про­во­ло­ка. На­до ме­ха­ни­зи­ро­вать на­мот­ку.

Количество вит­ков про­во­да, во­об­ще го­во­ря, за­ви­сит от наз­на­че­ния то­ро­ида и ме­ня­ет­ся в ши­ро­ких пре­де­лах: в то­ро­идаль­ных тран­с­фор­ма­то­рах их обыч­но нес­коль­ко со­тен, то­ро­идаль­ные эле­мен­ты за­по­ми­на­ющих ус­т­ройств име­ют все­го по три вит­ка. До­пус­тим для кон­к­рет­нос­ти, что на каж­дое ко­леч­ко на­до на­нес­ти двад­цать вит­ков про­во­ло­ки.

Два до­пол­ни­тель­ных со­об­ра­же­ния. Пер­вое: за­да­ча учеб­ная, по­это­му нель­зя ее из­ме­нять, т. е. пред­ла­гать ре­ше­ния, свя­зан­ные с от­ка­зом от при­ме­не­ния фер­ри­то­вых ко­ле­чек. Вто­рое: спо­соб на­мот­ки мо­жет быть ка­ким угод­но, од­на­ко он дол­жен обес­пе­чи­вать вы­со­кую про­из­во­ди­тель­ность: в за­по­ми­на­ющем ус­т­рой­с­т­ве элек­т­рон­ной ма­ши­ны ис­поль­зу­ют­ся сот­ни ты­сяч и да­же мил­ли­оны ко­ле­чек.

Для ре­ше­ния этой за­да­чи не нуж­ны ка­кие-ли­бо уз­кос­пе­ци­аль­ные зна­ния. Но най­ти хо­ро­шее ре­ше­ние ме­то­дом «проб и оши­бок» вряд ли удас­т­ся да­же опыт­но­му изоб­ре­та­те­лю. По прав­де ска­зать, я уве­рен - вы, чи­та­тель, не ре­ши­те за­да­чу. Тут до­воль­но прос­той рас­чет. Пред­по­ло­жим, вы не ме­нее та­лан­т­ли­вы, чем Эди­сон. Но ведь и Эди­со­ну, по его соб­с­т­вен­но­му приз­на­нию, при­хо­ди­лось ра­бо­тать над од­ним изоб­ре­те­ни­ем в сред­нем семь лет. По край­ней ме­ре треть это­го вре­ме­ни ухо­ди­ла на по­ис­ки идеи.

Вот что пи­сал изоб­ре­та­тель Ни­ко­лай Тес­ла, ра­бо­тав­ший од­но вре­мя в ла­бо­ра­то­рии Эди­со­на: «Если бы Эди­со­ну по­на­до­би­лось най­ти игол­ку в сто­ге се­на, он не стал бы те­рять вре­ме­ни на то, что­бы оп­ре­де­лить на­ибо­лее ве­ро­ят­ное мес­то ее на­хож­де­ния. Он не­мед­лен­но с ли­хо­ра­доч­ным при­ле­жа­ни­ем пче­лы на­чал бы ос­мат­ри­вать со­ло­мин­ку за со­ло­мин­кой, по­ка не на­шел бы пред­ме­та сво­их по­ис­ков. Его ме­то­ды край­не не­эф­фек­тив­ны, он мо­жет зат­ра­тить ог­ром­ное ко­ли­чес­т­во вре­ме­ни и энер­гии и не дос­тиг­нуть ни­че­го, ес­ли толь­ко ему не по­мо­жет счас­т­ли­вая слу­чай­ность. Вна­ча­ле я с пе­чалью наб­лю­дал за его де­ятель­нос­тью, по­ни­мая, что не­боль­шие те­оре­ти­чес­кие зна­ния и вы­чис­ле­ния сэ­ко­но­ми­ли бы ему трид­цать про­цен­тов тру­да. Но он пи­тал не­под­дель­ное през­ре­ние к книж­но­му об­ра­зо­ва­нию и ма­те­ма­ти­чес­ким зна­ни­ям, до­ве­ря­ясь все­це­ло сво­ему чутью изоб­ре­та­те­ля и здра­во­му смыс­лу аме­ри­кан­ца».

Вы вряд ли ре­ши­те за­да­чу о на­мот­ке, но все-та­ки сде­лай­те нес­коль­ко по­пы­ток. В даль­ней­шем мы пос­мот­рим, как эта за­да­ча ре­ша­ет­ся с по­мощью, ме­то­ди­ки изоб­ре­та­тель­с­т­ва. И тог­да вы смо­же­те, ос­но­вы­ва­ясь на сво­ем опы­те, со­пос­та­вить по­ис­ки ре­ше­ния пу­тем «проб и оши­бок» с пла­но­мер­ны­ми ме­то­да­ми, о ко­то­рых рас­ска­зы­ва­ет эта кни­га.

 

* * *

 

Намоточный ста­нок соз­дан та­лан­т­ли­вым ра­бо­чим-изоб­ре­та­те­лем. Ну, а ес­ли по­ис­ки ре­ше­ния ве­дет уче­ный? По­вы­ша­ет­ся ли тог­да эф­фек­тив­ность ме­то­да «проб и оши­бок»?

Некоторое вре­мя на­зад в жур­на­ле «Изоб­ре­та­тель и ра­ци­она­ли­за­тор» бы­ла опуб­ли­ко­ва­на статья кан­ди­да­та тех­ни­чес­ких на­ук Е. Ве­ре­тен­ни­ко­ва.

Это еще один из тех ред­ких слу­ча­ев, ког­да изоб­ре­та­тель го­во­рит о пу­тях, ко­то­ры­ми он при­шел к но­вой идее. За­да­ча, ре­шен­ная Е. Ве­ре­тен­ни­ко­вым, не от­ли­ча­ет­ся осо­бой слож­нос­тью, а на­ли­чие у изоб­ре­та­те­ля уче­ной сте­пе­ни де­ла­ет этот слу­чай дос­та­точ­но по­ка­за­тель­ным.

Вот что рас­ска­зы­ва­ет изоб­ре­та­тель:

«Наш Куй­бы­шев­с­кий ин­дус­т­ри­аль­ный ин­с­ти­тут сот­руд­ни­ча­ет с Куй­бы­шев­с­ким до­лот­ным за­во­дом. За­вод вы­пус­ка­ет до­ло­та. Мне ка­жет­ся, лю­бой, кто по­па­дет на учас­ток сбор­ки ша­ро­шеч­ных до­лот, обя­за­тель­но по­ду­ма­ет: «Нель­зя ли де­лать это как-ни­будь по-ино­му?» Кар­ти­на, мяг­ко го­во­ря, мал­р­п­риг­ляд­ная. Цап­фу ла­пы до­ло­та об­ма­зы­ва­ют гус­той со­ли­до­ло­во-гра­фит­ной смаз­кой. Эта смаз­ка иг­ра­ет роль клея. Она удер­жи­ва­ет на двух го­ри­зон­таль­ных пло­щад­ках - до­рож­ках ка­че­ния цап­фы - ус­та­нав­ли­ва­емые там ро­ли­ки под­шип­ни­ка, ко­то­рые ина­че сос­каль­зы­ва­ли бы в раз­ные сто­ро­ны. Ког­да два ря­да ро­ли­ков сос­тав­ле­ны, на цап­фу на­де­ва­ют ша­рош­ку. Сбор­ка про­из­во­дит­ся об­на­жен­ны­ми ру­ка­ми. На ко­жу ми­не­раль­ные мас­ла дей­с­т­ву­ют вред­но. -Кро­ме то­го, в этой мас­се иног­да по­па­да­ют­ся ос­т­рые ме­тал­ли­чес­кие за­но­зы, ра­ня­щие ру­ки сбор­щи­ка. Труд тя­же­лый, тре­бу­ет вы­со­кой ква­ли­фи­ка­ции.

Подобный тип сбор­ки, ког­да не­об­хо­ди­мо пред­ва­ри­тель­ное удер­жи­ва­ние де­та­лей в оп­ре­де­лен­ном по­ло­же­нии друг к дру­гу, весь­ма рас­п­рос­т­ра­нен. Для про­ме­жу­точ­ной фик­са­ции поль­зу­ют­ся струб­ци­на­ми, стяж­ны­ми хо­му­та­ми, обой­ма­ми, при­ме­ня­ют вре­мен­ное прих­ва­ты­ва­ние де­та­лей пай­кой или свар­кой, кле­ящи­ми ве­щес­т­ва­ми или, как в дан­ном слу­чае, гус­ты­ми лип­ки­ми смаз­ка­ми.

Сборка ша­ро­шеч­ных до­лот зас­та­ви­ла ме­ня за­ду­мать­ся над тем, как, нап­ри­мер, удер­жи­вать ро­ли­ки на цап­фе при на­де­ва­нии свер­ху ша­рош­ки?»

Итак, за­да­ча сос­то­ит в сле­ду­ющем.

Для сбор­ки сек­ции бу­ро­во­го до­ло­та нуж­но сна­ча­ла об­ло­жить ша­рош­ку дву­мя ря­да­ми ро­ли­ков. Ро­ли­ков в ря­ду нес­коль­ко де­сят­ков. По­нят­но, что при­дер­жи­вать ру­ка­ми од­нов­ре­мен­но все ро­ли­ки не­воз­мож­но. Зна­чит, нуж­но най­ти ка­кой-то спо­соб (вмес­то «прик­ле­ива­ния» гус­той мазью), поз­во­ля­ющий удер­жи­вать ро­ли­ки на до­рож­ках ка­че­ния цап­фы до мо­мен­та, по­ка цап­фа не встав­ле­на в ша­рош­ку. Спо­соб этот дол­жен быть прос­тым, про­из­во­ди­тель­ным, до­пус­ка­ющим в даль­ней­шем ав­то­ма­ти­за­цию сбор­ки.

«Первое, что приш­ло в го­ло­ву,- рас­ска­зы­ва­ет да­лее изоб­ре­та­тель,- бы­ла, ко­неч­но, ве­рев­ка. Свя­зать! Но как вы­та­щить ее пос­ле сбор­ки? Что ж, мож­но свя­зать та­кой плен­кой, ко­то­рая в даль­ней­шем бес­след­но рас­та­ет, рас­т­во­рив­шись в мас­ле. По­жа­луй, это вы­ход… ес­ли не счи­тать, что ав­то­ма­ти­за­ция сбор­ки ни­чуть не уп­ро­ще­на.

Дальнейшие раз­думья при­ве­ли к ре­ше­нию, ко­то­рое ока­за­лось удач­ным. На­до при­леп­лять ро­ли­ки к цап­фе, но не кле­ем и ни­ка­ким дру­гим ве­щес­т­вом. Их бу­дут удер­жи­вать маг­нит­ные си­лы!»

Скажем сра­зу: Е. Ве­ре­тен­ни­ков сде­лал хо­ро­шее изоб­ре­те­ние. Ис­то­рия это­го изоб­ре­те­ния - пло­хой ро­ман с хо­ро­шим кон­цом. В са­мом де­ле, за­да­ча воз­ник­ла дав­но, и тог­да уже су­щес­т­во­ва­ли сред­с­т­ва, не­об­хо­ди­мые для ее ре­ше­ния. Изоб­ре­те­ние за­поз­да­ло по мень­шей ме­ре ла 20-30 лет! Е. Ве­ре­тен­ни­ков сам под­чер­ки­ва­ет, что каж­до­му, кто по­па­да­ет на учас­ток сбор­ки, обя­за­тель­но бро­сит­ся в гла­за не­об­хо­ди­мость усо­вер­шен­с­т­во­вать, сбор­ку до­лот. За­да­ча слов­но кри­ча­ла: «По­жа­луй­с­та, об­ра­ти­те на ме­ня вни­ма­ние! Ведь так важ­но и так нет­руд­но най­ти ре­ше­ние!» Но лю­ди про­хо­ди­ли ми­мо…

Это не слу­чай­ность: в каж­дой от­рас­ли про­из­вод­с­т­ва име­ет­ся боль­шое чис­ло изоб­ре­те­ний, ко­то­рые нуж­но и мож­но сде­лать (при сов­ре­мен­ном раз­ви­тии на­уки и тех­ни­ки), но ко­то­рые еще не сде­ла­ны.

Посмотрим те­перь, как шла ра­бо­та изоб­ре­та­те­ля. Пер­вая мыс­ль-«ко­неч­но, ве­рев­ка». Тут при­ме­ча­тель­ны и «ко­неч­но» и «ве­рев­ка». Ис­ход­ный пункт раз­мыш­ле­ний - су­щес­т­ву­ющие кон­с­т­рук­ции (стяж­ные хо­му­ты и т. д.). Ис­поль­зо­вать хо­мут - «ме­тал­ли­чес­кую ве­рев-ку» - не­воз­мож­но. От­сю­да мысль: при­ме­нить «прос­то ве­рев­ку».

Идея «ве­рев­ки» нас­толь­ко ско­вы­ва­ла во­об­ра­же­ние изоб­ре­та­те­ля, что он ни­как не хо­тел с ней рас­ста­вать­ся. И сле­ду­ющий шаг - сно­ва «ве­рев­ка» (вот он, «век­тор инер­ции»!), на этот раз плас­т­мас­со­вая… По­нят­но, что и этот сов­ре­мен­ный ва­ри­ант «ве­рев­ки» то­же не при­вел к ре­ше­нию за­да­чи.

Последовали даль­ней­шие раз­думья, ко­то­рые на­ко­нец да­ли пра­виль­ное ре­ше­ние: на­до ис­поль­зо­вать маг­нит­ные си­лы.

Между тем за­да­ча эта из чис­ла тех, в ко­то­рых точ­ная фор­му­ли­ров­ка воп­ро­са ав­то­ма­ти­чес­ки да­ет нуж­ный от­вет. Твор­чес­т­во здесь сос­то­ит в са­мом вы­бо­ре за­да­чи! Тре­бу­ет­ся, пов­то­ря­ем, что­бы ро­ли­ки, ук­ла­ды­ва­емые при сбор­ке вок­руг цап­фы, не па­да­ли до тех пор, по­ка цап­фа не встав­ле­на в ша­рош­ку. Ме­тал­ли­чес­кая де­таль дол­ж­на при­жи­мать­ся - на вре­мя - к дру­гой ме­тал­ли­чес­кой де­та­ли.

Достаточно так пос­та­вить за­да­чу, и из де­ся­ти че­ло­век, об­ла­да­ющих зна­ни­ями в объ­еме вось­ми клас­сов сред­ней шко­лы, пять сра­зу же от­ве­тят; «Маг­нит!»

Можно еще уточ­нить за­да­чу: ме­тал­ли­чес­кая де­таль дол­ж­на «без ни­че­го» (иде­аль­ный слу­чай) при­жи­мать­ся к дру­гой де­та­ли (не силь­но, толь­ко для урав­но­ве­ши­ва­ния сво­его ве­са). В этом слу­чае из де­ся­ти от­ве­тов во­семь или де­вять бу­дут пра­виль­ны­ми.

В даль­ней­шем, ког­да мы бли­же поз­на­ко­мим­ся с ме­то­ди­кой изоб­ре­та­тель­с­т­ва, ста­нут оче­вид­ны­ми и дру­гие ошиб­ки, до­пу­щен­ные при ре­ше­нии этой за­да­чи. Но уже сей­час мож­но сде­лать не­ко­то­рые вы­во­ды:

1. Изоб­ре­та­тель шел от из­вес­т­но­го к не­из­вес­т­но­му: взял в ка­чес­т­ве про­об­ра­за уже су­щес­т­ву­ющее прис­по­соб­ле­ние (ме­тал­ли­чес­кий хо­мут) и по­пы­тал­ся его ви­до­из­ме­нить. Это да­ло се­рию не­удач­ных ре­ше­ний.

Так по­лу­чи­лось и у Его­ро­ва. Мо­жет быть, «век­тор инер­ции» всег­да нап­рав­лен в сто­ро­ну от ре­ше­ния?…

2. Пра­виль­ное ре­ше­ние пот­ре­бо­ва­ло от изоб­ре­та­те­ля прин­ци­пи­аль­но ино­го под­хо­да. Ка­ков был путь к это­му но­во­му прин­ци­пу, от изоб­ре­та­те­ля ус­коль­з­ну­ло. Он уве­рен­но и ло­гич­но объ­яс­ня­ет, как про­ис­хо­дил пе­ре­ход от од­ной не­удач­ной идеи к дру­гой; а за­тем - раз­рыв и вмес­то объ­яс­не­ния ни­че­го не зна­ча­щие сло­ва: «даль­ней­шие раз­думья при­ве­ли…».

Вспомним, что Его­ров то­же не объ­яс­ня­ет, по­че­му пра­виль­ная идея не по­яви­лась рань­ше.

3. Нас­коль­ко уда­чен итог ре­ше­ния, нас­толь­ко же не­со­вер­ше­нен ме­тод по­ис­ков это­го ре­ше­ния.

Магнитная сбор­ка мог­ла быть изоб­ре­те­на зна­чи­тель­но рань­ше. Дав­но наз­ре­ла эко­но­ми­чес­кая не­об­хо­ди­мость в этом изоб­ре­те­нии, и дав­но по­яви­лась тех­ни­чес­кая воз­мож­ность его сде­лать. Но изоб­ре­та­те­ли ли­бо не за­ме­ча­ли за­да­чи, ли­бо не бра­лись за нее всерь­ез. Был до­пу­щен сво­е­об­раз­ный «прос­той» за­да­чи. И рас­п­ла­чи­вать­ся за не­го при­хо­ди­лось до­ро­го: тя­же­лая и гряз­ная ра­бо­та го­да­ми вы­пол­ня­лась вруч­ную.

Конечно, ес­ли го­во­рить об ис­то­ри­чес­ки боль­шой дис­тан­ции, изоб­ре­те­ния по­яв­ля­ют­ся за­ко­но­мер­но. Так, па­ро­ход не мог быть соз­дан рань­ше по­яв­ле­ния па­ро­во­го дви­га­те­ля, а па­ро­вой дви­га­тель изоб­ре­ли, ког­да воз­ник­ла эко­но­ми­чес­кая не­об­хо­ди­мость. Од­на­ко за­час­тую изоб­ре­те­ния опаз­ды­ва­ют без ува­жи­тель­ных при­чин: есть все объ­ек­тив­ные ус­ло­вия, что­бы изоб­рес­ти неч­то, а это неч­то ни­как не изоб­ре­та­ет­ся…

Закономерный ход ис­то­ри­чес­ко­го раз­ви­тия тех­ни­ки вов­се не оз­на­ча­ет, что мож­но си­деть сло­жа ру­ки, а изоб­ре­те­ния, из ува­же­ния к за­ко­нам раз­ви­тия тех­ни­ки, бу­дут по­яв­лять­ся са­ми по се­бе. «Изоб­ре­та­тель­с­кая про­мыш­лен­ность», вы­пус­ка­ющая цен­ней­шую про­дук­цию - но­вые тех­ни­чес­кие идеи, ра­бо­та­ет, в сущ­нос­ти, кус­тар­ны­ми ме­то­да­ми. «Про­дук­ции» вы­пус­ка­ет­ся мень­ше, и она худ­ше­го ка­чес­т­ва, чем это воз­мож­но. По­рой да­же труд­но по­нять, по­че­му та или иная «изоб­ре­та­тель­с­кая про­дук­ция» не по­яви­лась зна­чи­тель­но рань­ше.

Можно при­вес­ти та­кой при­мер. Еще на за­ре ав­то­мо­би­лиз­ма на дви­га­те­ле ус­та­нав­ли­ва­ли вен­ти­ля­тор. И уже тог­да каж­дый шо­фер знал: при низ­кой тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха вен­ти­ля­тор не ну­жен, бо­лее то­го, он вре­ден - нап­рас­но тра­тит энер­гию, пе­ре­ох­лаж­да­ет дви­га­тель. Но вык­лю­ча­ющий­ся вен­ти­ля­тор был изоб­ре­тен лишь в 1951 го­ду! Тут «прос­той» за­тя­нул­ся поч­ти на пол­с­то­ле­тия, и пла­тить за это приш­лось ре­ка­ми бес­по­лез­но сож­жен­но­го го­рю­че­го.

Посмотрим те­перь, ка­ко­ва «тех­но­ло­гия твор­чес­т­ва» в бо­лее слож­ных слу­ча­ях. Возь­мем для при­ме­ра ис­то­рию изоб­ре­те­ния ме­нис­ко­во­го те­лес­ко­па.

Еще до вой­ны ле­нин­г­рад­с­кий оп­тик Д. Д. Мак­су­тов ра­бо­тал над соз­да­ни­ем школь­но­го те­лес­ко­па. За­да­ча сос­то­яла в том, что­бы дать прос­той, де­ше­вый и хо­ро­ший при­бор, спо­соб­ный про­ти­вос­то­ять всем нев­з­го­дам школь­ной жиз­ни. Из­вес­т­ные сис­те­мы те­лес­ко­пов бы­ли слож­ны, до­ро­ги и тре­бо­ва­ли очень ос­то­рож­но­го об­ра­ще­ния. Все по­пыт­ки уп­рос­тить и уде­ше­вить кон­с­т­рук­цию при­во­ди­ли к ухуд­ше­нию оп­ти­чес­ких ка­честв. Мак­су­то­ву ни­как не уда­ва­лось «сов­мес­тить не­сов­мес­ти­мое».

«Менисковые сис­те­мы,- рас­ска­зы­ва­ет изоб­ре­та­тель в кни­ге «Астро­но­ми­чес­кая оп­ти­ка»,- бы­ли изоб­ре­те­ны мной в пер­вых чис­лах ав­гус­та 1941 го­да, где-то на пу­ти меж­ду Му­ро­мом и Ар­за­ма­сом во вре­мя эва­ку­ации из Ле­нин­г­ра­да.

Оставляя Ле­нин­г­рад, а вмес­те с ним и под­го­тов­ляв­ше­еся мас­со­вое про­из­вод­с­т­во школь­ных те­лес­ко­пов, над ре­али­за­ци­ей ко­то­ро­го с сом­ни­тель­ным ус­пе­хом прох­ло­по­тал по­ло­ви­ну сво­ей жиз­ни, я за­ду­мал­ся над пе­чаль­ной судь­бой сво­его де­ти­ща. На до­лю за­ня­то­го че­ло­ве­ка ред­ко вы­па­да­ет воз­мож­ность две не­де­ли ни­че­го не де­лать и фан­та­зи­ро­вать на ин­те­ре­су­ющие его те­мы.

Все ли хо­ро­шо в раз­ра­бо­тан­ной кон­с­т­рук­ции школь­но­го реф­лек­то­ра? Нет, не все хо­ро­шо, в час­т­нос­ти зер­ка­ла, хо­тя бы и алю­ми­ни­ро­ван­ные, бу­дут быс­т­ро вы­хо­дить из строя. Реф­лек­тор с от­к­ры­той тру­бой вряд ли дол­го про­жи­вет в шко­ле. Дос­та­точ­но убор­щи­це один раз сте­реть с зер­ка­ла пыль, и оно бу­дет ис­пор­че­но. Прик­рыть тру­бу стек­лом? Это, ко­неч­но, за­щи­тит зер­ка­ло. Но из че­го сде­лать стек­ло? Прос­тое стек­ло де­ше­во, од­на­ко оно пог­ло­ща­ет мно­го све­та. Оп­ти­чес­кое стек­ло хо­ро­шо, за­то и сто­имость его вы­со­ка».

«Как же улуч­шить кон­с­т­рук­цию? - про­дол­жал раз­мыш­лять изоб­ре­та­тель.- Един­с­т­вен­ный, ка­за­лось, вы­ход- ус­лож­нить кон­с­т­рук­цию, рас­по­ло­жив в пе­ред­ней час­ти тру­бы плос­ко­па­рал­лель­ное за­щит­ное ок­но. Вве­де­ние плос­ко­па­рал­лель­но­го ок­на из оп­ти­чес­ко­го стек­ла зна­чи­тель­но удо­ро­жит ин­с­т­ру­мент…»

Обо всем этом изоб­ре­та­тель ду­мал мно­го лет. И каж­дый раз ос­та­нав­ли­вал­ся пе­ред оче­вид­ным фак­том: прос­тое стек­ло не го­дит­ся, а оп­ти­чес­кое слиш­ком до­ро­го. Но в по­ез­де Мак­су­тов, как он сам под­чер­ки­ва­ет, «фан­та­зи­ро­вал». Ина­че го­во­ря, он мог уй­ти в сто­ро­ну от «век­то­ра инер­ции»: про­ве­рить ва­ри­ан­ты, ко­то­рые счи­та­лись за­ве­до­мо не­вы­год­ны­ми, про­из­воль­но до­пус­тить неч­то фан­тас­ти­чес­кое. И он мыс­лен­но сде­лал та­кое до­пу­ще­ние: пред­по­ло­жим, что оп­ти­чес­кое стек­ло вдруг ст#ло сов­сем де­ше­вым, тог­да сра­зу по­явит­ся воз­мож­ность ус­та­но­вить на реф­лек­то­рах за­щит­ные ок­на. Что это даст? Преж­де все­го- прод­лит­ся жизнь зер­ка­ла.

«Герметическая тру­ба при­ят­на еще и в том от­но­ше­нии, что в ней ус­т­ра­ня­ют­ся кон­век­ци­он­ные по­то­ки воз­ду­ха.

Мысль идет даль­ше и на­хо­дит еще од­но пре­иму­щес­т­во те­лес­ко­па с за­щит­ным ок­ном: к ок­ну мож­но при­вя­зать ди­аго­наль­ное зер­ка­ло, выс­вер­лив, нап­ри­мер, в ок­не от­вер­с­тие, про­пус­тив че­рез не­го хвост оп­ра­вы ди­аго­наль­но­го зер­ка­ла, а за­тем при­бол­тив этот узел к за­щит­но­му ок­ну. Мы ос­во­бож­да­ем­ся от стой­ки или рас­тя­жек, пог­ло­ща­ющих свет, по­рож­да­ющих до­пол­ни­тель­ные по­ме­хи».

Здесь Мак­су­тов де­ла­ет пер­вый шаг на пу­ти к изоб­ре­те­нию. Оп­ти­чес­кое стек­ло - неч­то вро­де не­из­беж­но­го зла. Лад­но, го­во­рит изоб­ре­та­тель, пусть бу­дет оп­ти­чес­кое стек­ло! Но, раз уж при­хо­дит­ся его ис­поль­зо­вать, нель­зя ли по­лу­чить, в по­ряд­ке сво­его ро­да ком­пен­са­ции, ка­кие-то до­пол­ни­тель­ные пре­иму­щес­т­ва?

Достаточно бы­ло пос­та­вить воп­рос так, что­бы не толь­ко спе­ци­алист, но и во­об­ще каж­дый че­ло­век, зна­ко­мый с ус­т­рой­с­т­вом те­лес­ко­па, дал пра­виль­ный от­вет. Око­ло вход­но­го от­вер­с­тия тру­бы ук­реп­ле­но плос­кое зер­каль­це, нап­рав­ля­ющее лу­чи реф­лек­то­ра в глаз наб­лю­да­те­ля. Рань­ше сис­те­ма креп­ле­ния пог­ло­ща­ла мно­го све­та, те­перь же это зер­каль­це (его на­зы­ва­ют еще вто­рич­ным зер­ка­лом) мож­но прик­ре­пить не­пос­ред­с­т­вен­но к за­щит­но­му ок­ну.

«Но мысль идет даль­ше. Нель­зя ли…, вы­пол­нить за­щит­ное ок­но не в ви­де плос­ко­па­рал­лель­но­го дис­ка, а в ви­де ме­нис­ка, что­бы за­алю­ми­ни­ро­ван­ная его цен­т­раль­ная часть слу­жи­ла вто­рич­ным зер­ка­лом?»

Тут уже не толь­ко уп­ро­ща­ет­ся креп­ле­ние вто­рич­но­го зер­ка­ла, а ис­че­за­ет, в сущ­нос­ти, са­мо зер­ка­ло. Фун­к­цию вто­рич­но­го зер­ка­ла «по сов­мес­ти­тель­с­т­ву» бу­дет вы­пол­нять цен­т­раль­ная часть за­щит­но­го ок­на.

«Такая кон­с­т­рук­ция очень хо­ро­ша (у вто­рич­но­го зер­ка­ла ис­чез­ла оп­ра­ва, эк­ра­ни­ро­ва­ние ста­ло ми­ни­маль­ным), но не вне­сет ли ме­ниск вред­ных абер­ра­ций? По-ви­ди­мо­му, вне­сет (не ах­ро­ма­ти­чес­кую, а сфе­ри­чес­кую абер­ра­цию, при­том как по­ло­жи­тель­ную, так и от­ри­ца­тель­ную). '

И тут-то я чуть-чуть не упус­тил важ­но­го от­к­ры­тия, рас­су­див, что в та­ком слу­чае мож­но рас­счи­тать ме­ниск, не вно­ся­щий, абер­ра­ции, т. е. бе­за­бер­ра­ци­он­ный ме­ниск».

Внимательно вчи­тай­тесь в эти стро­ки. Изоб­ре­та­те­лю на­до бы­ло пре­одо­леть два барь­ера. Пер­вый барь­ер - за­щит­ное стек­ло дол­ж­но быть сде­ла­но из до­ро­го­го оп­ти­чес­ко­го стек­ла. Вы­яс­ни­лось, что удо­ро­жа­ние мож­но ком­пен­си­ро­вать: рас­хо­ды на оп­ти­чес­кое стек­ло оку­па­ют­ся тем, что за­щит­ное ок­но бу­дет вы­пол­нять не од­ну, а нес­коль­ко фун­к­ций. Зна­чит, не обя­за­тель­но пры­гать че­рез барь­ер, мож­но его обой­ти…

Но вот изоб­ре­та­тель по­до­шел ко вто­ро­му барь­еру: пот­ре­бо­ва­лось ус­т­ра­нить ис­ка­же­ния, соз­да­ва­емые ме­нис­ком. Ка­за­лось, тут бы и при­ме­нить толь­ко что най­ден­ный ме­тод ком­пен­са­ции. Пусть абер­ра­ция - еще од­но не­из­беж­ное зло. На­до ком­пен­си­ро­вать это зло, из­в­лечь из не­го ка­кую-то поль­зу, а не ус­т­ра­нять!

Однако здесь и про­яви­лась сла­бость ме­то­да «проб и оши­бок». На пер­вый взгляд ка­жет­ся, что про­бы бес­по­ря­доч­ны. Но в этом бес­по­ряд­ке есть своя сис­те­ма: про­бы ве­дут­ся по ли­нии на­имень­ше­го соп­ро­тив­ле­ния. Лег­че все­го про­бо­вать в при­выч­ном нап­рав­ле­нии, и изоб­ре­та­тель, сам то­го не за­ме­чая, идет ту­да, где до­ро­га бо­лее на­ка­та­на (и где по­это­му вряд ли мож­но най­ти но­вое). Во­зоб­нов­ля­ют­ся по­пыт­ки пе­реп­рыг­нуть че­рез барь­ер, хо­тя бук­валь­но за нес­коль­ко ми­нут пе­ред этим бы­ло от­к­ры­то, что мож­но не пры­гать, а ид­ти в об­ход…

«На этих мыс­лях,- про­дол­жа­ет Мак­су­тов,- за­дер­жал­ся нес­коль­ко ча­сов, по­ка не до­ду­мал­ся, что зна­чи­тель­но вы­год­ней выб­рать та­кой ме­ниск, ко­то­рый вво­дит в сис­те­му по­ло­жи­тель­ную абер­ра­цию, спо­соб­ную ком­пен­си­ро­вать от­ри­ца­тель­ную абер­ра­цию сфе­ри­чес­ко­го зер­ка­ла или сфе­ри­чес­ких зер­кал.

В этот Мо­мент и бы­ли изоб­ре­те­ны ме­нис­ко­вые сис­те­мы».

Таким об­ра­зом, вто­рой барь­ер был пре­одо­лен тем же ме­то­дом ком­пен­са­ции. Ме­ниск ис­ка­жа­ет све­то­вой по­ток,и изоб­ре­та­тель по­нял, что с этим не на­до бо­роть­ся. Вы­год­нее ис­поль­зо­вать соз­да­ва­емые ме­нис­ком ис­ка­же­ния для лик­ви­да­ции дру­гих ис­ка­же­ний, выз­ван­ных пог­реш­нос­тя­ми при из­го­тов­ле­нии глав­но­го зер­ка­ла те­лес­ко­па - реф­лек­то­ра.

Изготовление па­ра­бо­ли­чес­ко­го реф­лек­то­ра - ис­к­лю­чи­тель­но слож­ная и тру­до­ем­кая ра­бо­та. Изоб­ре­те­ние Мак­су­то­ва поз­во­ли­ло за­ме­нить па­ра­бо­ли­чес­кие реф­лек­то­ры не­из­ме­ри­мо бо­лее прос­ты­ми в из­го­тов­ле­нии сфе­ри­чес­ки­ми зер­ка­ла­ми. Рань­ше сфе­ри­чес­кие зер­ка­ла нель­зя бы­ло при­ме­нять из-за то­го, что они соз­да­ют очень боль­шие ис­ка­же­ния. Те­перь по­яви­лась воз­мож­ность ком­пен­си­ро­вать ис­ка­же­ния реф­лек­то­ра ис­ка­же­ни­ями, соз­да­ва­емы­ми ме­нис­ком. Нес­вер­шен­ный (в оп­ти­чес­ком смыс­ле) реф­лек­тор и не­со­вер­шен­ный ме­ниск, ра­бо­тая спа­рен­но, да­ва­ли впол­не со­вер­шен­ную оп­ти­чес­кую сис­те­му!

Максутов пи­шет:

«Работая над те­ори­ей ме­нис­ко­вых сис­тем и ви­дя их пре­иму­щес­т­ва, не­воль­но вспо­ми­на­ешь тер­нис­тый путь ис­то­рии оп­ти­чес­ко­го при­бо­рос­т­ро­ения. Сколь­ко бы­ло из­ло­ма­но ко­пий в борь­бе сто­рон­ни­ков реф­лек­то­ра и реф­рак­то­ра! Сколь­ко бы­ло зат­ра­че­но энер­гии, с од­ной сто­ро­ны, на ов­ла­де­ние ме­то­ди­кой из­го­тов­ле­ния и ис­сле­до­ва­ния точ­ных ас­фе­ри­чес­ких по­вер­х­нос­тей, а с дру­гой - на раз­ре­ше­ние проб­ле­мы ах­ро­ма­ти­чес­ких сте­кол! Сколь­ко из­го­тов­ле­но флин­т­г­ла­са и дру­гих тру­до­ем­ких сор­тов стек­ла для тех слу­ча­ев, в ко­то­рых их мож­но бы­ло бы и не при­ме­нять! На­ко­нец, сколь­ко пос­т­ро­ено до­ро­гих, гро­моз­д­ких и не­со­вер­шен­ных те­лес­ко­пов с не ме­нее до­ро­гим и гро­моз­д­ким ме­ха­ни­чес­ким обо­ру­до­ва­ни­ем и до­ро­ги­ми по­ме­ще­ни­ями с ог­ром­ны­ми вра­ща­ющи­ми­ся ку­по­ла­ми!

Если бы на за­ре ас­т­ро­но­ми­чес­кой оп­ти­ки был из­вес­тен эле­мен­тар­но прос­той прин­цип ме­нис­ко­вых сис­тем, в ос­нов­ном дос­туп­ный по­ни­ма­нию сов­ре­мен­ни­ков Де­кар­та и Ньюто­на, то ас­т­ро­но­ми­чес­кая оп­ти­ка мог­ла бы пой­ти по со­вер­шен­но ино­му пу­ти и иметь ах­ро­ма­ти­чес­кую ко­рот­ко­фо­кус­ную оп­ти­ку со сфе­ри­чес­ки­ми по­вер­х­нос­тя­ми, ба­зи­ру­ющу­юся лишь на един­с­т­вен­ном сор­те оп­ти­чес­ко­го стек­ла, без­раз­лич­но с ка­ки­ми кон­с­тан­та­ми» К

Итак, пер­вос­те­пен­ное по сво­ему зна­че­нию изоб­ре­те­ние на этот раз за­поз­да­ло на 250-300 лет!

Какова же его даль­ней­шая судь­ба?

Построив ме­нис­ко­вый те­лес­коп, Мак­су­тов ис­поль­зо­вал най­ден­ную идею для кон­с­т­ру­иро­ва­ния ме­нис­ко­вых мик­рос­ко­пов, би­нок­лей и дру­гих оп­ти­чес­ких при­бо­ров. Но да­же в оп­ти­ке идея Мак­су­то­ва бы­ла при­ме­не­на толь­ко к ре­ше­нию за­дач, как две кап­ли схо­жих с пер­во­на­чаль­ной. Ес­ли же за­да­ча ока­зы­ва­лась нес­коль­ко иной, ее не ре­ша­ли во­об­ще или ре­ша­ли, за­но­во про­де­лы­вая весь тот путь, по ко­то­ро­му про­шел в свое вре­мя Мак­су­тов.

Вот ис­то­рия од­но­го из та­ких изоб­ре­те­ний. Об­ра­ти­те вни­ма­ние - ход рас­суж­де­ний и по­лу­чен­ное ре­ше­ние по­ра­зи­тель­но на­по­ми­на­ют ис­то­рию изоб­р



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: