Тайны великих открытий

Жизненно важные элементы конструкции всегда желательно дублировать, причем "дубль" обычно делается максимально простым. К примеру, резервная телефонная связь на атомных подводных лодках по техническому уровню относится к XIX веку, но ее не модифицируют, поскольку она не требует источника питания (достаточно покрутить ручку магнето), и уже были случаи, когда такая связь выручала всю лодку. Дублирующий элемент может отличаться также и особой компактностью и удобством. У подводников, к примеру, есть по два кислородных аппарата — один, портативный, постоянно носится с собой; его запаса хватает лишь для того, чтобы добраться до места на лодке, где хранятся долговременные кислородные аппараты.

2. Объединить.

Примером применения такого принципа может быть танковый дальномер. Дальномеры самых первых конструкций находились у командира танка, наводчик же пользовался прицелом — пока кому-то в голову не пришло объединить оба предмета, нужные для одной и той же операции — стрельбы.

Временами полезно заложить вторую функцию ПОТЕНЦИАЛЬНО — для использования при аварии изменений внешней среды в особых обстоятельствах и т. д. Подводники хорошо знают, что железный лом, к примеру, вполне можно наварить на тягу привода горизонтальных рулей лодки, если эта тяга лопнет; веретенное масло и солярка могут как-то заменять жидкость гидравлики — и т. д.

Подобные возможности особенно тщательно продумываются в случаях, когда запасы "по определению" не могут быть большими. Когда американский космический корабль "Аполлон-13" потерпел аварию в космосе, астронавты стали страдать от избытка выдыхаемого ими углекислого газа. По совету центра управления полетом они соорудили из изоленты, шлангов скафандров, пластика и даже картона от бортового журнала конструкцию, которой можно было соединить воздухоочистители командного и лунного модулей. Это позволило им справиться с углекислым газом и благополучно вернуться на Землю (президент Никсон объявил, что считает их полет успешным, и, пожалуй, он прав — астронавты сохранили присутствие духа, а это более высокая цель, чем полетное задание).

Сложная механическая схема часто значительно упрощается, когда все ее элементы анализируются на возможность объединения.

Для такого упрощения лучше всего выписать в таблицу все элементы и, памятуя о функции каждого, прикинуть, каких результаов можно ожидать от попарного их объединения. В таблице, где объединение возможно, следует ставить единицы, где невозможно — "х". Дж. Джонс приводит пример тормоза ракетного пускового устройства — этот тормоз всего лишь при помощи таблицы удалось уменьшить в четыре раза!

3. Перенести.

Можно составить вышеприведенную таблицу и на предмет перенесения одного элемента по-другому.

Примером можно привести эпохальное изобретение советских инженеров М. Капелюшникова, С. Волоха и Н. Коренева. На заре промышленной нефтедобычи нефтяники добуривались до пласта при помощи вращающейся толстой стальной штанги, в нижнем конце которой располагались бурильная колонна и бур. Сама штанга при этом делалась полой — для того, чтобы по ней можно было пропустить водный раствор, вымывающий на поверхность раздробленную породу.

В 1922 году вышеупомянутые инженеры предложили сделать штангу неподвижной. Они перенесли приводной двигатель вниз, установив его прямо над вращающимся долотом. Перенос функции одного элемента подругому позволил сэкономить энергию, затрачиваемую на вращение штанги.

Но предложение инженеров имело еще одну оригинальную особенность. От отдельного привода бура предложено было отказаться. Теперь бур вращала небольшая турбина, стоящая на пути поступающей к буру воды.

Таким образом, перенесение одной функции вдоль другой позволило еще добиться и объединения функций. Это значит; что после одного "прохода" по изучению функций на разделение, объединение или перенесение полезно сделать дополнительный "проход".

4. Исключить.

Бывает полезно вообще исключить какую-либо функцию — ради лучшего выполнения других. Такое решение иногда весьма помогает. Мы уже приводили пример с "Москито", который не имел защиты с хвоста. Зато за счет отсутствия заднего стрелка он был легким и без труда уходил от истребителей противника.

Временами функция не отбрасывается полностью, но значительно ослабляется в пользу какой-нибудь другой. В свое время авиаконструктор А. Яковлев обратился к создателю авиадвигателей Микулину с просьбой создать двигатель с небольшой мощностью. Маломощный мотор потребляет меньше топлива и меньше весит, что позволяет самолету дольше держаться в воздухе. Аэродромов на Дальнем Востоке немного, прикрывать же требуется гигантскую по протяженности границу. Скоро такой мотор появился. Перехватчик Як-25 с этим мотором пролетал в 2–3 раза большее расстояние, чем другие истребители.