- •1. Введение
- •2. Возникновение и развитие техники
- •2.1. Неизбежность возникновения техники
- •2.2. Схема развития орудий производства
- •2.3. Примеры из истории техники
- •2.3.1. Мельница
- •2.3.2. Изготовление волокнистых веществ.
- •2.3.3. Карандаш (и другие средства для рисования, письма).
- •2.3.4. Изобретение книгопечатания.
- •2.3.5. Зарождение системы связи (приема-передачи информации).
- •2.3.6. Возникновение и развитие паровой машины.
- •2.3.7. Колесо телеги
- •2.3.8. Поморский коч
- •3. Техническая система: понятие, определение, свойства
- •3.1. Общее определение тс
- •3.2. Функциональность
- •3.2.1. Цель - функция.
- •3.2.2. Потребность - функция.
- •3.2.3. Носитель функции.
- •3.2.4. Определение функции.
- •3.2.5. Иерархия функций.
- •3.3. Структура
- •3.3.1. Определение структуры.
- •3.3.2. Элемент структуры.
- •3.3.3. Типы структур.
- •3.3.4. Принципы построения структуры.
- •3.3.5. Форма.
- •3.3.6. Иерархическая структура систем.
- •Основные свойства иерархических систем.
- •3). Нечувствительность верхних этажей к изменениям на нижних и наоборот, чувствительность нижних к изменениям на верхних.
- •3.4. Организация
- •3.4.1. Общее понятие.
- •3.4.2. Связи.
- •3.4.3. Управление.
- •3.4.4. Факторы разрушающие организацию.
- •3.4.5. Значение эксперимента в процессе улучшения организации.
- •3.5. Системный эффект (качество)
- •3.5.1. Свойства в системе.
- •3.5.2. Механизм образования системных свойств.
- •4. Законы развития технических систем
- •4.1. Общая часть
- •4.2. Законы как основа тртс
- •4.3. Закон полноты частей системы
- •4.3.1. Формулировка и основные понятия.
- •4.3.2. Критерий определения технических систем среди других технических объектов.
- •4.3.3. Примеры правильного определения частей системы.
- •4.4. Закон "энергетической проводимости" системы
- •4.4.1. Формулировка и основные правила применения при развитии тс.
- •4.4.2. Особенности использования закона при решении изобретательских задач.
- •4.5. Закон согласования ритмики частей системы
- •4.5.1. Формулировка и общие понятия.
- •4.5.2. Использование резонанса - согласование частоты внешнего действия (поля) с собственной частотой системы или ее элемента.
- •4.5.3. Согласование (рассогласование) ритмики работы частей системы.
- •4.5.4. Предотвращение или нейтрализация резонанса - рассогласование собственной частоты системы с частотой внешнего действия или организация противодействия.
- •4.5.5. Явление самосинхронизации вращающихся тел: вред и польза.
- •4.5.6. Согласование (рассогласование) частоты используемых полей.
- •4.5.7. Действие в паузах.
- •4.5.8. Использование колебаний и резонанса в задачах на измерение (обнаружение).
- •4.6. Закон динамизации технических систем
- •4.6.1. Формулировка закона и основные правила его применения.
- •1) Динамизация вещества системы.
- •2) Динамизация поля
- •4.6.2. Использование закона в изобретательской практике.
- •4.7. Закон увеличения степени вепольности системы
- •4.7.1. Формулировка закона и основные направления усложнения систем.
- •4.7.2. Образование цепного веполя.
- •4.7.3. Образование двойного веполя.
- •4.8. Закон неравномерности развития систем
2.3.7. Колесо телеги
ТС отшлифованные "естественным отбором" по МПиО достигают совершенства, их элементы взаимодействуют друг с другом самым оптимальным образом, то есть идеально подстроены под законы реального мира (физические, химические, биологические, экономические), настроены на максимальное выполнение полезных функций. При этом, создатели этих ТС зачастую не имеют понятия о законах, оптимальном проектировании, изобретательстве...
Д.Стэрт, автор книги (исследования) "Колесная мастерская" пишет: "Какой смысл в развале и чашеобразности колес? К стыду своему, я должен признаться, что этот вопрос мучил меня много лет, даже после того, как я убедился в многочисленных преимуществах этой странной формы и в том, что колеса без развала могут не пройти и мили. Ясно, что развал нужен, но зачем? Почему колесо без него всегда выворачивается наружу, как зонтик на ветру? Почему под грузом, если он и в самом деле слишком тяжел, колесо никогда не ломается каким-нибудь другим образом, а всегда одним и тем же?"
Лишь много позже он наткнулся на правильный ответ, когда заметил, что колеса оставляют на дороге волнистый след, раскачиваясь из стороны в сторону при каждом шаге лошади. "Нагруженный кузов телеги или повозки, раскачиваясь в такт с шагом лошади, наносит колесам резкие удары то с одной, то с другой стороны. Он движется из одной стороны в другую и бъет по ступицам колес. Восприняв толчок, левое колесо тот час же передает нагрузку правому, и наоборот. И так изо дня в день, в любой упряжке. На колеса действует не только вертикально направленный вес груза, им приходится также все время воспринимать усилия, приложенные к центру" (Цит. по: Дж.К.Джонс. Методы проектирования. М.: Мир, 1986, с. 53 -54).
Техническое решение, найденное и отработанное в течение нескольких веков, с большим трудом разгаданное современным исследователем, представляет собой пример ТС, настроенной (нацеленной) на максимальное выполнение ГПФ.
Но этот путь, путь бесчисленных неудач и успехов в процессе многовекового поиска по МПиО, слишком медленный и дорогостоящий.
2.3.8. Поморский коч
Первобытный человек селился вдоль рек, поэтому одна из первых возникших потребностей была потребность переправы. Случайное открытие: бревно имеет хорошую плавучесть. После длительных наблюдений: бревно с дуплом имеет еще большую плавучесть. Искусственное дупло - челнок из ствола дерева.
Борьба за скорость, за непотопляемость - наблюдения за окружающей средой, труд помогли изобрести весло, затем парус. Все изобретения делались по методу проб и ошибок: попробовали так - судно потонуло, значит, сделаем иначе. Удачные находки закреплялись, системы совершенствовались. Каждая ТС "отшлифовывалась" сотни лет.
Примером до предела усовершенствованной системы может служить поморский коч - деревянное парусное судно русского Севера. При сжатии во льдах оно не раздавливалось, а попросту выжималось вверх, т.к. оно имело специальную форму.
Ясно, что тысячи судов до этого блестящего изобретения погибли, потонули, исчезли; остались лишь суда наиболее близкой к яйцевидной форме корпуса. Произошел своеобразный естественный отбор. Именно такую форму впоследствии применил на своем "Фраме" Нансен, а затем и создатель "Ермака" Макаров.
Кроме непотопляемости кочи имели и великолепные ходовые качества, они проходили 70-80 (до 100) миль в сутки (английские торговые суда, заходившие в Архангельск проходили не более 50 миль в сутки, голландские фрегаты 40 миль в сутки). Несмотря на это царь Петр запретил под страхом наказания строить эти "староманерные" суда. Но попытка "директивного" торможения развития ТС не удалась - кочи строили до 20 века.
Так что же, есть достижения у МПиО? Да, есть. Но какой ценой! Сколько лет! Сколько жизней!
По подсчетам американских исследователей Рехнитцера и Терри за тысячелетия существования мореплавания в Мировом океане погибло около миллиона судов...