Техническое противоречие обычно формулируется мягко, например, так: чтобы увеличить скорость грузовика, надо уменьшить вес перевозимого груза. Скорость конфликтует с грузоподъемностью, но не исключено, что возможен какой-то компромисс, какое-то среднее решение. В физическом противоречии конфликт предельно обострен. Однако в парадоксальном мире изобретательства свои законы: чем острее, чем жестче сформулирован конфликт, тем легче его преодолеть… Дуга, освещающая капли металла, не может одновременно быть и не быть. Значит, она должна то быть, то не быть — вспыхивать и гаснуть. Тогда на одних кадрах фильма будут только капли металла, а на других — только дуга. При демонстрации фильма оба «сюжета» соединятся: мы увидим и дугу, и капли.

Противоречивые требования разделены здесь во времени. Можно разделить их и в пространстве. Вспомним решение задачи о трубе: стальной лист разрезан частично, то есть в одних местах разрез есть, а в других нет. Существует и более хитрый путь совмещения несовместимого: придадим объекту одно свойство, а его частям — другое, противоположное. На первый взгляд это кажется невероятным — как из черных кубиков построить белую пирамиду?! Но вот велосипедная цепь: каждое ее звено жесткое, негнущееся, а в целом цепь гибкая, податливая… Словом, физические противоречия, требуя совместить несовместимое, отнюдь не заводят в тупик, напротив, они облегчают путь к решению задачи.

А теперь тренировочные задачи, попробуйте их решить.

Задача 12. Тонкие и толстые

Завод получил заказ на изготовление большой партии овальных стеклянных пластин толщиной в 1 миллиметр. Нарезали прямоугольные заготовки, оставалось сгладить их края так, чтобы получились овалы. Но при обработке на шлифовальном станке тонкие пластины часто ломались.

— Много брака, — пожаловался рабочий мастеру. — Нельзя ли сделать пластины потолще?

— Ни в коем случае! — ответил мастер. — Нам заказали тонкие пластины…

И тут появился изобретатель.

— Ага, физическое противоречие! — воскликнул он. — Заготовки должны быть толстые и тонкие. Это противоречие можно разделить во времени: пусть заготовки на время обработки станут толще…

Как это сделать?

Задача 13. Упрямая пружина

Представьте себе, что нужно сжать спиральную пружину (длина ее 10 сантиметров, диаметр 2 сантиметра), положить плашмя между страницами книги и закрыть книгу так, чтобы пружина не разжалась.

Сжать пружину можно двумя пальцами. Но потом придется разжать пальцы, иначе не закроешь книгу. И пружина разожмется… С такой ситуацией столкнулись инженеры, собирая один прибор. Нужно было сжать пружину, уложить и закрыть крышкой. Как это сделать, чтобы пружина не разжалась?

— Связать, — сказал один инженер. — Иначе эту пружину не переупрямишь.

— Нельзя, — возразил другой. — Внутри прибора пружина должна быть свободной.

И тут появился изобретатель.

— Прекрасно! — воскликнул он. — Пружина должна быть свободной и несвободной, сжатой и несжатой. Раз есть противоречие, значит, перед нами изобретательская задача. Чтобы ее решить, надо…

Как бы вы решили эту задачу?

Эра технических систем

Лодка + лодка =?

В книгах по истории техники XIX век называют «веком пара», первую половину XX века — «веком электричества». А к какому веку относится наше время? Тут нет единого мнения. Одни говорят — «век атома». Другие — «космический век». Может быть, «век химии»? Или — «век электроники»?

Если бы инженер, живший в начале XX века, увидел технику наших дней, его, пожалуй, прежде всего поразило бы резкое увеличение размеров уже знакомых ему машин. Автомобили вместимостью меньше повозки превратились в мощные самосвалы, легко перевозящие 150-200 тонн, в сверхгиганты, несущие на себе целую буровую установку. Самолеты, с трудом поднимавшие двух-трех пассажиров, выросли в гигантские аэробусы. Появились колоссальные танкеры водоизмещением около миллиона тонн. Турбины, подъемные краны, локомотивы, здания, экскаваторы, различные исследовательские установки — все стало в десятки раз крупнее.