Карточка №947 «Шторм не страшен»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара: Как решать изобретательские задачи. – Петрозаводск: Карелия, 1980. – С. 116.

*Верн Ж. Пятнадцатилетний капитан. – М.: Московский рабочий, 1981. (электронная версия книги)

*Шигин В.В. Черноморский набат. – М.: Вече, 2015. (электронная версия книги)

*Материалы из сети интернет

СИТУАЦИЯ:

В июне 2009 г. четырехмачтовый барк «Крузенштерн» был вынужден сойти с дистанции на этапе океанской регаты самых крупных парусников мира. Причина – шквалистый ветер повредил снаряжение фок-мачты.

В июле 2017 г. три яхты не смогли продолжить гонку в соревнованиях по парусному спорту в Новосибирской области. Экстремальный ветер обломил верхушки двух мачт, третья была сломана под корень.

Ветер ломал мачты кораблей на протяжении всей истории судовождения. Борьба за живучесть судна хорошо описана в романе Ж. Верна «Пятнадцатилетний капитан». Дик Сэнд во время шторма даже приказал уменьшить площадь парусов, чтобы облегчить мачты: так они лучше переносят качку и противостоят разрушительным порывам ветра.

Причина поломки мачт парусных судов лежит на поверхности: сильный ветер изгибает ствол, который в силу своей жесткости не способен противостоять такой нагрузке. В результате древесина ломается как спичка. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Мачта должна быть жесткой, чтобы выполнять свою функцию (удерживать паруса и такелаж), и мачта должна быть гибкой, чтобы не обламываться во время сильных порывов ветра.

РЕШЕНИЕ:

Предложено сделать мачту судна динамичной (французский патент №2087026). Такая мачта крепится к корпусу, но сохраняет подвижность. В вертикальном положении мачта удерживается грузом, который крепится в нижней части мачты. При сильном порыве ветра судно не накреняется – меняет свое положение только мачта. Динамичность конструкции позволяет избежать поломки этой важной части судового оборудования.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип динамичности:

а) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы

в) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся

КОММЕНТАРИЙ:

Осуществить такое изобретение вполне можно было и несколько сотен лет назад. Не исключено, что вся история великих географических открытий в этом случае могла бы выглядеть совсем по-другому. Никто, вероятно, не подсчитывал, сколько путешествий было прервано по причине поломки мачтового оборудования. Увы, даже современные суда в большинстве своем имеют мачты, выполненные по жесткой схеме. Такая мачта уверенно противостоять сильному шторму не может.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в морском деле

Карточка №825 «Судовой кран»

ИСТОЧНИК:

*Наука и жизнь. – 1989. – №12.– С. 62.

СИТУАЦИЯ:

Судовой кран нужен при погрузке и разгрузке в порту. А вот в рейсе он без надобности. Только место на палубе занимает. Налицо стандартное техническое противоречие: объект должен быть – и его быть не должно.

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Кран на судне должен быть, чтобы можно было вести погрузку и разгрузку, и крана на судне быть не должно, чтобы сохранить идеальность технического объекта.

РЕШЕНИЕ:

«В августе 1989 года в Ленинграде работала международная выставка «Судотехника-IV». Здесь на стенде шведского концерна «ACEA» был показан новый судовой кран, разработанный фирмой «Хэгглюндс». Кран предназначен для погрузки-разгрузки стандартных контейнеров. На одном из контейнеровозов для этих кранов было найдено необычное применение: поднятые в нерабочее положение, они стали служить мачтами. На кранах укрепили по парусу площадью 240 квадратных метров. Это позволило судну при попутном ветре развить скорость до пяти узлов».

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип универсальности:

а) объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах

КОММЕНТАРИЙ:

Противоречие разрешено: во время рейса кран исчезает, превращаясь в мачту для паруса. Найденное решение позволило экономить до двух тонн топлива в сутки.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в морском деле

Карточка №792 «Ценный груз»

ИСТОЧНИК:

*Петров В. Поиск идеи – это просто. – [б.м.]: Издательские решения, 2018. – С. 166-167.

*Акимушкин И.И. Приматы моря. – М.: Мысль, 1974. (электронная версия книги)

СИТУАЦИЯ:

В начале XIX века возле побережья Японии затонуло судно с ценным грузом: моряки везли во дворец императора дорогой корейский фарофор. Место гибели судна было хорошо известно, однако целое столетие поднять со дна ценный груз никто не смог. Уж очень большой была там глубина. Ныряльщикам это было не под силу. Решение было найдено, когда люди вспомнили про повадки некоторых обитателей дна.

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Ныряльщик должен быть, чтобы достать груз со дна, и ныряльщика быть не должно, потому что ему на большую глубину не опуститься.

РЕШЕНИЕ:

Умельцы отловили осьминогов, привязали животных к длинным веревкам и опустили на дно моря в том месте, где на грунте сидел корабль с вазами и чашами. Прошло некоторое время. Осьминоги нашли для себя подходящее убежище внутри фарфоровых сосудов. Тогда люди стали тянуть веревки. Специалисты в области поведения морских животных знают, что осьминоги настолько привязываются к своему «дому», что ни за что с ним не расстаются. Не захотели они покидать и приглянувшиеся им вазы. Таким способом значительная часть фарфоровых изделий была поднята со дна.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «посредника»:

а) использовать промежуточный объект – передающий или переносящий действие

*Биологический эффект

КОММЕНТАРИЙ:

Сходным способом рыбаки острова Крит добывали со дна моря ценный каменный уголь, который оставался со времен Первой мировой войны после военных судов. Запускали на дно осьминогов на веревках. А потом тянули их наверх. Осьминоги не хотели возвращаться, они судорожно и крепко цеплялись за то, что подворачивалось под щупальца, пытаясь найти опору. И чаще всего такой опорой становились куски угля.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в морском деле

Карточка №689 «И пробил адмиральский час...»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач). – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989. – С. 78.

СИТУАЦИЯ:

Потерпев поражение в Крымской войне (1853-1856), Россия вынуждена была подписать в Париже мирный договор, согласно которому она не имела права держать в Черном море военные корабли большого размера. Но для полноценной защиты портов необходимы именно крупные корабли, поскольку только на них можно было установить крупнокалиберные пушки, отличавшиеся серьезной отдачей. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Корабль должен быть маленьким, чтобы соблюсти условия договора, и корабль должен быть большим, чтобы на нем можно было установить крупнокалиберные орудия.

РЕШЕНИЕ:

По проекту вице-адмирала А. Попова в России специально были построены два броненосца круглой формы. Фактически эти суда были мониторами прибрежной охраны, имевшими отличную устойчивость и способными нести мощное вооружение. Правда, развивать приличную скорость такие броненосцы не могли, но для защиты портов она и не требовалась. Суда имели дополнительное преимущество: они почти не были подвержены качке.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Геометрический эффект

КОММЕНТАРИЙ:

Главная тенденция в кораблестроении состоит в том, что суда становятся более узкими и более длинными, что позволяет достигать высокой скорости с минимальным расходованием энергии и вполне соответствует закону повышения идеальности систем. Приведенный выше пример показывает, что в отдельных случаях законы развития технических систем могут нарушаться. Это случается, в частности, когда в действие вступают более сильные надсистемные законы, связанные с социальными установлениями и ограничениями.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

Карточка №674 «Судно на мели»

ИСТОЧНИК:
Альтов Г. Десять процентов приключений. – Тамбов: Книжное издательство, 1963.

СИТУАЦИЯ:

В десяти километрах к северу от Апшеронского полуострова сел на песчаную мель теплоход «Спартак». Водолазы трое суток – посменно – пытались размывать грунт под килем судна. Работа шла крайне медленно, поскольку струя воды, которой размывают грунт, создает реактивное усилие. Эта сила стремится вырвать шланг из рук водолаза. Человеку приходится сильно напрягаться, поэтому он быстро устает.

По прикидкам аварийно-спасательной группе предстояло работать еще не менее двух-трех дней. Ситуация осложнилась тем, что на следующий день к вечеру метеорологи предсказали шторм. Если к этому времени не удастся снять судно с песчаной банки, «Спартак» неминуемо снесет на прибрежные скалы и разобьет. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Реактивное усилие должно действовать на шланг, поскольку это соответствует законам физики, и оно не должно действовать на шланг, чтобы водолазу не приходилось напрягать силы для удержания шланга.

РЕШЕНИЕ:

Задача решалась коллективными усилиями в авральном режиме. В результате было найдено простое и эффективное решение. Было предложено направлять часть идущей по шлангу воды в специальную насадку с реактивными соплами. Насадка была «нацелена» в сторону, противоположную направлению рабочей струи.

Расчеты показали, что такая насадка не только погасит реакцию струи, но и создаст тягу, направленную по ходу размывающей струи. Гидромонитор с подобной насадкой способен сам, без усилий водолаза, пройти под килем судна.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «обратить вред в пользу»:

а) использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта

б) устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами

КОММЕНТАРИЙ:

В портовых мастерских за короткое время сделали необходимое количество насадок к гидромониторам. А уже к вечеру того же дня многострадальный «Спартак» под звуки приветственных гудков вошел в бухту вслед за спасательным судном.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в морском деле

Карточка №629 «В океанских глубинах»

ИСТОЧНИК:

*Верн, Ж. Двадцать тысяч лье под водой: кругосветное путешествие в морских глубинах. – Петрозаводск: Карелия, 1986. (электронная версия книги)

*Альтшуллер, Г.С. Алгоритм изобретения. – М.: Московский рабочий, 1973. – С. 252.
*Амнуэль, П. Магический кристалл фантазии. (электронная версия книги)

СИТУАЦИЯ:

Жюль Верн писал о капитане Немо и его «Наутилусе» в 1870 году, когда реальные подводные суда уже строились во многих странах мира. Но писатель придумал субмарину принципиально нового типа. Проблема состояла в том, что подводная лодка по своему строению напоминает пустой орех. Для придания корпусу прочности его нужно сделать очень толстым. Однако в этом случае тяжелое судно попросту не сможет подняться на поверхность. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Корпус подводной лодки должен быть толстым, чтобы давление воды не сломало судно, и корпус должен быть тонким, чтобы лодка могла свободно подниматься на поверхность.

РЕШЕНИЕ:

«Наутилус» капитана Немо имеет два корпуса – наружный и внутренний. Они соединены между собой железными балками двутаврового сечения. Такое строение дает лодке возможность противостоять очень высокому давлению. Монолитность всей конструкции достигнута сваркой и применением однородных материалов.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип объединения:

а) соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты

*Стандарт 3.1.1 Переход к бисистеме и полисистеме

КОММЕНТАРИЙ:

Интересно, что через тридцать лет после появления этого фантастического произведения французский инженер Макс Лебеф получил патент на двойной корпус. Изложенная в патентном описании идея была не более детальной, чем в романе Жюля Верна.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

Карточка №626 «Танкер, нажми на тормоза!»

ИСТОЧНИК:

*Изобретатель и рационализатор. – 1979.– № 2. – С. 1.

*Юный техник. – 1982. – № 10. – С. 50, 52.

СИТУАЦИЯ:

Основное число аварий в практике судовождения связано с ошибками при маневрировании, когда требуется экстренно остановить судно. Тормозной путь современного крупнотоннажного танкера составляет несколько километров. Чтобы уменьшить этот показатель, специалисты предпринимают немало усилий: применяют реверс винта, поворот руля на 90 градусов, в ход идут даже тормозные парашюты… Но большинство предлагаемых способов не отличается высокой эффективностью. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Сопротивление корпуса танкера должно быть малым, чтобы обеспечить высокую скорость движения в обычном режиме, и сопротивление корпуса должно быть большим, чтобы тормозной путь был коротким.

РЕШЕНИЕ:

Специалисты Гданьского политехнического института (Польша) предложили делать носовую часть танкера раскрывающейся – по принципу створок ворот. Тормозной путь при этом сокращается на треть.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Разделение противоречивых свойств во времени

КОММЕНТАРИЙ:

Приведенный пример опубликован в 1979 году. А в 1982 году в журнале «Юный техник» было предложено иное решение: по бортам корпуса судна при торможении раскрываются щиты, расположенные под углом 45 градусов к ватерлинии. Автор идеи полагает, что это придаст танкеру дополнительную осадку и еще больше снизит скорость движения. 

Размеры современных танкеров все время увеличиваются, ведь применение кораблей-гигантов значительно сокращает расходы на транспортировку нефтепродуктов. При этом обостряется техническое противоречие: чем крупнее судно, тем эффективнее грузоперевозки, но одновременно становится сложнее остановить танкер в экстренном случае. Задача по поиску эффективной системы торможения крупнотоннажных судов окончательно не решена и по-прежнему остается актуальной.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

Карточка №504 «Грамотная швартовка»

ИСТОЧНИК:

Беттджер Ф. Вчера неудачник – сегодня преуспевающий коммерсант. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 2006.

СИТУАЦИЯ:

Швартовкой называется процесс постановки корабля к причальному сооружению или к другому плавсредству. Пришвартованное судно закрепляется при помощи массивных канатов или тросов. Канат, применяемый для швартовки или буксировки корабля, носит название «перлинь»; нередко он имеет толщину до 10-15 см. Перекинуть громоздкий и тяжелый перлинь через борт на причал или на палубу другого судна обычным способом очень трудно. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Канат должен быть толстым и массивным, чтобы можно было надежно пришвартовать судно, и канат должен быть тонким и легким, чтобы его можно было без труда перебросить на причал.

РЕШЕНИЕ:

Рассказывая о стратегиях и приемах достижения успеха в коммерции, Фрэнк Беттджер описывает виденный им способ швартовки большого судна. Когда корабль приблизился к причалу, стоявший на палубе матрос кинул в сторону ожидавшего на берегу помощника нечто похожее на бейсбольный мяч с привязанной к нему тонкой веревкой. 

Помощник не стал ловить брошенный ему снаряд, он просто широко развел в стороны обе руки. В результате «мяч» пролетел у него над головой, а шнур упал на руку. Помощник начал двумя руками вытягивать веревку из воды. Оказалось, что она тянула за собой толстый канат, предназначенный для швартовки. Оставалось лишь надежно намотать перлинь на швартовую тумбу.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «посредника»:

а) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие

КОММЕНТАРИЙ:

На примере вспомогательного приспособления для швартовки Беттджер дает совет начинающим коммерсантам, стремящимся немедленно заключить большую сделку: не пытайтесь с первых минут беседы «взять быка за рога» и сразу продать свой товар. Вначале киньте собеседнику легкий «бросательный конец» – наведите «мосты», установите контакт, выясните насущные потребности клиента. Этот простой и эффективный прием можно с успехом использовать не только в деловом, но и в повседневном общении.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в морском деле

ТРИЗ в бизнесе

Карточка №452 «Покорители океанских глубин»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер Г.С., Верткин И.М., Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности. – Минск: Беларусь, 1994. – С. 93.

СИТУАЦИЯ:

Швейцарский физик и изобретатель Огюст Пиккар был первым человеком, который поднялся выше всех в атмосфере и опустился на самую большую океанскую глубину. До него глубоководные погружения совершали на батисфере, которая представляла собой толстостенный металлический шар, прикрепленный на тросе к надводному судну. В случае обрыва этого троса акванавт подвергался смертельной опасности, ведь подняться на поверхность воды батисфера уже не могла.

Пиккар решил отказаться от «пуповины» и сделать возможным самостоятельное перемещение глубоководного аппарата по вертикали как вниз, так и вверх. Но здесь появилось противоречие. Чтобы самостоятельно всплыть, аппарат должен иметь тонкие стенки и быть объемным. Но чтобы на большой глубине его не расплющило давлением воды, аппарат должен быть компактным и иметь прочные толстые стенки. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Глубоководный аппарат должен быть большим и тонкостенным, чтобы самостоятельно всплыть, и аппарат должен быть маленьким и толстостенным, чтобы его не раздавило на большой глубине.

РЕШЕНИЕ:

Пиккар вышел из положения, прикрепив толстостенную капсулу малого размера к большому поплавку. Поплавок он наполнил жидкостью легче воды – бензином. Чтобы выровнять наружное давление с давлением бензина, в нижней части поплавка был сделан открытый люк. Океанская вода сама поджимала бензин как раз настолько, чтобы разница в давлении устранялась.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип дробления:

а) разделить объект на независимые части

*Принцип вынесения:

а) отделить от объекта «мешающую» часть (свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть или нужное свойство

*Принцип местного качества:

б) разные части объекта должны иметь разные функции

КОММЕНТАРИЙ:

Знаменитый спуск в Марианскую впадину изобретатель батискафа Огюст Пиккар не смог совершить сам, поскольку ему было уже 76 лет. Это рекордное погружение в январе 1960 года выполнил на батискафе «Триест» его сын Жак.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

Карточка №437 «Остаться на плаву»

ИСТОЧНИК:

Альтшуллер Г.С., Верткин И.М., Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности. – Минск: Беларусь, 1994. – С. 34.

СИТУАЦИЯ:

В XIX веке борьба за живучесть судна при получении им пробоины традиционно состояла в мерах по откачиванию воды из отсеков, которые подверглись затоплению. Но через пробоину, как правило, поступало воды значительно больше, чем могла откачать самая мощная водоотливная установка. И корабль тонул из-за утраты равновесия – вода в одном из отсеков переворачивала судно. Наращивать мощность насосов до бесконечности невозможно. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Судно должно погружаться в воду, поскольку в пробитый отсек поступает большое количество воды, и судно не должно погружаться в воду, чтобы можно было сохранить его на плаву.

РЕШЕНИЕ:

В 1902 году профессор А.Н. Крылов, развивая теоретические выкладки адмирала Макарова, предложил еретическую по тем временам идею, положившую начало новой теории непотопляемости судов. Предложение состояло в том, чтобы умышленно затапливать отсеки в другой части судна, противоположной расположению поврежденного отсека. Это позволяло выровнять судно и сохранить его плавучесть.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «сделать наоборот»:

а) вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие

*Принцип «обратить вред в пользу»:

а) использовать вредные факторы для получения положительного эффекта

б) устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами

в) усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным

КОММЕНТАРИЙ:

Идея Крылова показалась экспертам настолько дикой и неприемлемой, что его доклад по этой проблеме получил отрицательную оценку за «резкий тон». На предложенное решение обратили внимание только после поражения русского флота под Цусимой.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

Карточка №317 «Свистать всех наверх!»

ИСТОЧНИК:

Жюль Верн, «Дети капитана Гранта»

СИТУАЦИЯ:

«…Около одиннадцати часов ураган как будто начал стихать. Влажный туман рассеялся, и Джон смог разглядеть милях в шести под ветром какой-то плоский берег. «Дункан» несся прямо к нему полным ходом. Чудовищные валы взлетали на высоту более пятидесяти футов…

…«Дункан» находился всего в нескольких кабельтовых от края мели. Прилив, конечно, помог бы яхте пройти через эти опасные мели. Но громадные валы, то поднимавшие, то опускавшие судно, должны были неминуемо ударить его килем о дно. Возможно ли успокоить бушующий океан?»

Как быть капитану перед лицом опасности? Как успокоить океан?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Волны вокруг корабля должны быть, поскольку бушует страшный шторм, и волн вокруг корабля быть не должно, чтобы сохранить корабль.

РЕШЕНИЕ:

«…Вдруг Джона Манглса осенила блестящая мысль.

– Жир! – крикнул он. – Жир тащите, ребята, жир!

Вся команда сразу поняла смысл этих слов. Капитан решил пустить в ход одно средство, которое иногда бывает спасительным.

Можно умерить ярость волн, покрыв их слоем жидкого жира. Этот слой разливается на поверхности воды, и волны стихают. Такое средство оказывает свое действие немедленно, но на очень короткое время. Едва успеет судно пройти по такому искусственно успокоенному морю, как волны уже начинают бушевать с еще большей силой, и горе тому, кто отважился бы плыть вслед за проскользнувшим таким образом судном [Поэтому морской устав запрещает капитанам пускать в ход это средство, если за ним следуют другие суда. (Примеч. автора.)]…»

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

Принцип местного качества

Принцип «посредника»

КОММЕНТАРИЙ:

Автору блога пришлось однажды в детстве наткнуться на критику в адрес Ж. Верна: оказывается, описанный им способ усмирения волн якобы целиком повторяет нечем не подтвержденные морские байки…

Как бы то ни было, но прием этот хорошо вписывается в обойму инструментов решения сложных задач, применяемых в ТРИЗ. А истинность эпизода оставим на совести автора.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в морском деле

ТРИЗ - детям