книги / Изобретеника наука об изобретениях, изучающая принципы и закономерности образования, строения, воплощения и функционирования признаков изобретения в объектах техники

жаропрочности: без заметной остаточной деформации (1%) и разрушения.но под действием постоянного напряжения в условиях повышенных температур у неё наблюдается явление непрерывной деформации — ползучесть. Тяговый стержень из жаропрочной стали удлиняется на каждый градус примерно на 0,0000185 изначальной длины. Стержни арматурной стали удлиняются на каждый градус примерно на 0,000012 изначальной длины. Поэтому длина тягового стержня из жаропрочной стали притаком способе натяжения может быть примерно вдвое короче стержней арматуры. Это необходимо для того, чтобы удлинение холодной арматуры соответствовало проектному удлинению арматуры, если бы её нагревали до температуры 350 ОС.Применение же «обычной» стали в качестве тягового стержня для натяжения арматуры позволяет использовать его практически разово,и при этом егодлинадолжна соответствоватьдлине стержней арматуры. При натяжении холодной высокопрочной арматуры тяговыми стержнями, как и при механическом натяжении, предварительноенапряжениеварматуренедолжнопревышать85% от предела прочности стали на растяжение. Использование же проволоки в «качестве тягового стержня» ничего не меняет в температурном режиме нагрева: её длина на температуру нагрева не влияет. Выполнение проволоки «вдвое длиннее арматуры», которая может быть 5, 10, 25 и более метров, совсем не довод «чтобы вдвое меньше была» температура нагрева, она для любой длины тягового стержня одна и та же — 350ОС. Более того, для проволоки повторный нагрев вообще недопустим — разупрочнение гарантировано.

Теперь мы подошли к главному вопросу, каким именно образом получено данное «решение»? В чём его механика? Это автор пояснил следующим образом: «ФП (физическое противоречие) устране-

но с буквальной точностью—тепловое поле нагревает и не нагревает проволоку. Правда, раньше имелась в виду одна и та же проволока,

а в решении речь идёт о разных проволоках. Такой «терминологи- ческий фокус» совершается при решении многих задач» («Творче-

ство—как точная наука», стр. 55—сверху первый абзац). Уточнение автора ариз примечательно тем, что обнажает скрытую пружину «решательных» возможностей «алгоритма», обнажает предназначение ариз и всех его «операторов». ни составление «противоречий», ни «идеальный конечный результат», ни «стандарты», ни указатель физических эффектов не в состоянии дать то, на что способно

«совершение терминологического фокуса», хотя в ариз специальная

60

терминология устраняется сразу. Программа ариз такова, что не может обойтись без «терминологических фокусов» совершаемых самим решающим задачу. Фактически, «решение изобретательских задач» опирается на феномене «совершения терминологических фокусов». Становиться понятным, зачем у автора ариз «технологическая ситуация» похожа на нелепый «тупик». И почему усугубление этой «ситуации» делает «изобретательскую задачу 23» столь «противоестественной». И отчего вся череда манипуляций с «противоречиями», «идеальными результатами» и «веполями» не помогла извлечь решающего «ответа». Вся их «императивность» всего лишь подготовительные мероприятия, некие приспособления или предметы, предназначенные для «совершения эффектного терминологического фокуса». Для разработчика «алгоритма», то есть программы, претендующей быть «как точной наукой»,не есть хорошо отождествлять или уравнивать «умение решать изобретательские задачи» с «умением творить терминологические фокусы». Рассматривая предложенное автором ариз «решение», обнаруживаешь, что и в нём нет однозначного выполнения всех положений «теории», не смотря на «совершение терминологического фокуса». Иллюзия получения «идеи» решения, основанная на «совершении терминологического фокуса», остаётся иллюзией «решения задачи». надо отметить, что у такой иллюзии имеется свой реальный художественный образец для подражания, который вдохновил автора «алгоритма» следующим: «Нечто подоб-

ное описано в фантастическом рассказе Раймонда Джоунса «Уровень шума». Герои произведения использовали приём (всего лишь один при- ём!): при помощи хорошо разыгранного спектакля с кинотрюком пси- хологи убедили учёных (очевидно подверженных гипнозу) в возможно- сти существования антигравитации—и,удалось решить труднейшую задачу и построить антигравитационный летательный аппарат».

Психолог, организатор этого действа, говорит: «Мы расшатали ваши умственные фильтры, и в результате появился ответ. Метод срабо- тал, он будет действенным всегда…». И, действительно, ведь это так просто: «расшатай «умственные фильтры» и получишь нужный от-

вет. «Но, существует ли приём, позволяющий произвольно изменять на- стройку «умственных фильтров?Вот в чём вопрос…»,который возник у автора ариз («Крылья для Икара», 1980 г, стр. 19).если «совершение терминологического фокуса» основа ариз, то недопустимо внедрять эту «основу» в незрелые умы. Теория, которая допускает, что с помощью какого-либо «фокуса»,трюка или иллюзии можно совершитьакт

61

изобретательства, является откровенно ложной. В настоящем изобретательстве ни трюки, ни фокусы, и,тем более иллюзии, не имеют никакой практической силы, там действуют совершенно иные принципы и закономерности.

нелепость рукотворного происшествия в «технологической ситуации» является отличительным признаком всех изобретательских задач автора ариз. на это ориентируются и ей подражают другие составители изобретательских задач, полагая, что чем нелепее ситуация, тем она лучше способствует обучению изобретательству. например, в одной из неофициальных школ «секретов инженерного творчества» слушателям была предложена такая задача: «В физиче-

ской установке установлен магнит длиной 50 метров с полированной поверхностью, да вот беда—на него случайно просыпали железный порошок. Каждая частичка порошка удерживается всей поверхностью магнита. Как быть?». Один из обучаемых «секретам решения изобретательских задач» предложил следующий «ответ»: «нагреть маг-

нит до температуры исчезновения у него магнитных свойств, а затем смахнуть железный порошок». Такой «ответ» был благосклонно принят и выставлен на сайте «школы» как «верный». Молодого человека понять можно, не ведает, что творит, чего нельзя сказать о зрелых преподавателях «теории». Судя по тексту задачи, сами специалисты по триз не представляют себе, что такое плоский длинный магнит, да ещё 50 метровдлиной.«Частички порошка» не могут«удерживать- ся всей поверхностью магнита»,так как он имеетдовольно обширную нейтральную зону между полюсами, где железный порошок вообще не удерживается и легко снимается. Он собирается, как известно из физики, в виде бороды лишь на полюсах. Да и температурная точка Кюри, при которой исчезают магнитные свойства у магнитов, известна из школьной физики, это не «секрет»—примерно 770ОС. Это Вам не воду подогреть. «Ответ» как верный применим только для отдельных небольших магнитов, и совсем неприменим в «физической установке» и не малого размера.нагрев магнита «длиной 50 метров» в «физической установке» до температуры 770ОС к техническому решению не относится, относится лишь к откровенному техническому вандализму. Обучаемым «секретам» императивно вкладывают в незрелое сознание иллюзию легкости изобретательского дела, мнимую смелость применения инструментов «теории», что порождает бездумное отношение к объектам техники. «Всесилие» готовых приёмов и «стандартов» «теории» отключает их мозг от мыслительной

62

деятельности. Разве можно в «установке» сложить дровишки, разжечь костёр и таким образом нагреть магнит? «Смахнуть порошок» с раскалённого магнита не удастся, к нему даже с метлой не подойти. Такое бесконтрольное «обучение», причём в университетских стенах, укореняет в обучаемых полную техническую безграмотность, не говоря об изобретательском дилетантстве.

А теперь следует обратиться не к книжной, а к другой, реальной изобретательной практике самого автора ариз, учитывая, что задача 23 реконструирована по мотивам его с инженером Фильковским Л. н. изобретения а. с. 120909. Это изобретение есть в патентном фонде России. Привожу образец полного аризного «ответа» на задачу 23,он нам понадобитьсядалее,так как в нём естьпричина необходимости нагрева арматуры до 700ОС в случае, «если вместо стержней арматуры используют проволоку»:

«А. с. 120909. При изготовлении предварительно напряжённого

железобетона нужно растянуть стальные стержни.Если вместо стержней используют проволоку, её нужно нагревать до 700О, до- пустимо же нагревать только до 400О (при большом нагреве про- волока теряет свои свойства). Предложено нагревать нерасходу- емый жаропрочный стержень, который от нагрева удлиняется и в таком виде соединяется с проволокой. Охлаждаясь, стержень укорачивается и растягивает проволоку, остающуюся холодной»

(«Крылья для Икара»,1980, стр. 208).

Хочу сразу предупредить, что в описание указанного изобретения никто и никогда, в том числе и автор ариз, не заглядывал, а напрасно, иначе такой «ответ» не был так широко растиражирован. Альтшуллер г. С. и Фильковский Л. н. являются авторами изобретения а. с. 120909 на «Способ электротермического натяжения высокопрочной арматуры» за 1958 г. (сведений о прототипе нет). Это второе изобретение описанное автором ариз в своих книгах,созданное в соавторстве, хотя необходимость в соавторстве для «теоретика» изобретательства вряд ли уместно. Как видим, объектом данного изобретения является «способ»,а не «устройство».И,следовательно,

утверждение автора ариз, что «принцип данного изобретения—идея электротермического домкрата», является совершенно не соответ-

ствующей действительности. Им изобретён «способ», а не «электротермический домкрат», хотя точнее было бы назвать такое устройство «электротермической лебёдкой» или натяжной машиной. Для ознакомления предлагаю картинку с описанием этого изобретения.

63

Из описания видно, что в качестве прототипа рассматривался существовавший где-то «способ натяжения высокопрочной арма- туры с помощью нагрева, а затем охлаждения тяговых стержней, находящихся в заанкерном (заякоренном, закреплённом анкерами)

положении». Арматура — холодная, а тяговые стержни (их несколько) электротермическим способом нагревают (не уточняя до какой температуры) в заанкерном положении и затем охлаждают.Температурное укорачиваниетяговых стержней передаётся высокопрочной арматуре, благодаря чему она получает предварительное напряжение. Тяговые стержни могут быть выполнены (вполне возможно) из другой, чем арматура, стали, что в описании только подразумевается. При таком способе натяжения арматуры авторы изобретения усмотрели снижение прочностных

64

характеристик арматуры. Причину этого явления для холодной и высокопрочной арматуры авторы изобретения в описании не раскрыли. Теряет и всё. Возможно, это связано с перенапряжением арматуры выше 700 Мпа при нарушении технологии натяжения арматуры, что вызывает образование трещин в арматуре и её обрыв в железобетонных изделиях. но, это маловероятно, прочностные возможности высокопрочной арматуры достаточно высоки. Величина удлинения арматуры при таком способе натяжения не столь значительна, чтобы у холодной высокопрочной стальной арматуры могли снизиться прочностные характеристики. Всё обстоит в точности наоборот. Существует и применяется известный способ упрочнения стержней стальной арматуры, который основан на их вытяжке: стержни арматуры подвергают растяжению до напряжения, превышающего предел текучести. При таком упрочнении выбираются все дефекты материала. например, стержень длиной 10 м из высокопрочной стали может быть удлинён примерно на 350 мм, правда, после вытяжки сталь становиться хрупкой. Для получения предварительного напряжения в холодных стержнях арматуры стержни подвергаются растяжению в пределах упругой деформации. То есть, при напряжениях заведомо ниже пределатекучести,когда остаточное удлинение не превышает 0,2%. Величина удлинения, которое может получить холодная арматура в результате температурного укорочения тяговых стержней, на порядок меньше, чем удлинение арматуры, получаемое при вытяжке стержней. Между тем, свою цель авто-

ры изобретения видели в «предупреждении снижения прочностных характеристик арматуры». Того, чего в принципе нет. но даже при такой сомнительной формулировке и у создателя ариз, оказывается, была практическая цель как-то повысить технические возможности существующего объекта изобретения. Эта цель достигалась авторами технологически: «По отдельности, разъеди-

нённые тяговый стержень и арматуру нагревают электрическим током до допустимой температуры 350О, а затем соединяют. Тя- говый стержень при этом изготовлен из обычной стали, чтобы до- пускался нагрев до той же температуры 350О, что и у арматуры. В заанкерном положении сначала выключают электрический ток на тяговом стержне и дают ему охладиться и укоротиться, бла- годаря чему удлинённая нагревом арматура получит дополнитель- ное удлинение. После этого выключают ток, идущий на арматуру,

65

и закрепляют её в зажимах». Формула изобретения получилась следующая:

№ 120909

Формула изобретения несколько отличается от выше указанной технологии предложенного способа электротермического натяжения высокопрочной арматуры. Важным признаком изобретения является тяговый стержень, выполненный из «обычной» стали, чтобы допускался его нагрев до той же температуры, что и арматура. То есть, до температуры, «не влияющей на их прочностные характе-

ристики». Так нужно для предлагаемого способа. Ясно, что тяговый стержень становился одноразовым. В описании авторы упоминают о том,что,в результате этого,«отпадает необходимость применения жаростойкой стали для тягового стержня». Очевидно, в прототипе способа применялся тяговый стержень именно из жаростойкой стали, и он был многоразовым, если высокотемпературным перегревом необратимо нетерялись упругопластические свойства стали. нагрев электрическим током таких тяговых стержней осуществлялся в заанкерном положении. И температурное удлинение происходило в одну сторону, в сторону установки с закреплённой в форме арматурой, имеющей подвижный траверс. Тяговый стержень после температурного удлинения цеплялся за подвижный траверс установки, и затем следовало охлаждение тяговых стержней, в результате чего арматура получала предварительное напряжение, которое фиксировалось зажимами на форме.Судя по описанию в результате такого натяжения у холодной арматуры каким-то образом снижались прочностные характеристики. Возможно, если предположить,

66

это как-то было связано с холодным состоянием арматуры и её перенапряжением при холодном натяжении, что является возможной причиной снижения прочностных характеристик. Поэтому авторы предложили нагревать и арматуру, и в таком состоянии её удлинять тяговыми стержнями из «обычной» стали. «Обычная» сталь для тягового стержня выбрана, возможно, не только из сооб-

ражений обеспечения нагрева в «допустимых пределах температур»,

но и с целью экономии дефицитной жаростойкой стали и электроэнергии. Согласно описанию авторы изобретения более всего были озабочены «допустимым температурным режимом в 350ОС, не вли- яющим на прочностные характеристики арматуры». Значит, «пред- упреждение снижения прочностных характеристик арматуры», обе-

спечивалось посредством нагрева арматуры до температуры 350ОС. Укорочение тягового стержня в результате охлаждения механически растягивало нагретую арматуру на величину температурного сокращения тягового стержня, доводя арматуру до проектного удлинения. Удлинённая таким образом арматура, закрепляется на зажимах формы и, охлаждаясь, приобретала требуемое предварительное напряжение. Величина предварительного натяжения арматуры получалась такая же, как при натяжении холодной арматуры тяговыми стержнями из жаростойкой стали. но, так как причина снижения прочностных характеристик арматуры авторами не была раскрыта (она гипотетическая), а предложенные средства достижения цели, в частности температура нагрева 350ОС, «не вли-

яют на прочностные характеристики арматуры», то это означает,

что предложенные средства достижения цели не «предупреждают их снижение».В результате,цельизобретения и средства еёдостижения не получили в изобретении причинно-следственной связи, которая для изобретения обязательна. Из-за чего достигаемый технический результат оказался многократно более затратным, чем у прототипа способа. И действительно, одно дело, когда нагревался только тяговый стержень, другое — когда нагреваются и тяговый стержень и арматура. Однако, время контактного электрического подогрева, как арматуры, так и тяговых стержней ограничено. Пока охлаждается тяговый стержень, арматура должна находиться под напряжением в нагретом состоянии всё время, пока тяговый стержень полностью не охладиться, а это время немалое. Прочностные характеристики арматуры,в результате,существенно снизятся.Пластическая деформация на величину температурного сокращения тягового стержня

67

ничего не прибавит к получаемому арматурой предварительному напряжению. если же применять в качестве арматуры высокопрочную проволоку, то такой продолжительности нагретого состояния она просто не выдержит. Кроме того, после охлаждения тягового стержня, необходимо нагретую арматуру (пока она не остыла) быстро «закрепить в зажимах» формы. Производительность изготовления железобетонных изделий существенно снизится. Всё это существенно ограничивает возможность промышленного применения изобретения — одного из главных его качеств. нагрев тягового стержня и длительный подогрев арматуры требует значительных трат электроэнергии. Он превышает расход электроэнергии, если нагревать только арматуру. не говоря о расходе «обычной» стали для тягового стержня. Поэтому такой способ натяжения арматуры не был применён в строительстве. К концу 50 гг. прошлого века был отработан электротермомеханический способ натяжения арматуры, при котором нагретая арматура дополнительно механически натягивается на упоры формы с помощью груза илитормоза.Удлинение в арматуре создаётся любой величины при существенно сниженном механическом усилии натяжения арматуры.

Тем не менее, авторы изобретения посчитали, что «способ позво-

ляет осуществить электротермическое натяжение высокопрочной арматуры с нагревом в пределах температур, не влияющих на проч- ностные характеристики, одновременно отказаться от применения жаростойкой стали для тягового стержня, так как температура его нагрева та же и не выходит за допустимые пределы». То есть, по-

мимо одной температуры нагрева, чтобы осуществить электротермическое натяжение высокопрочной арматуры, предлагается ещё и экономия высоколегированной жаростойкой стали. Сущностью изобретения, таким образом, являлось «одинаковая температура

(350ОС) режима электрического нагрева, как для арматуры, так и для заанкерованного тягового стержня, разделённых для выборки темпе- ратурных деформаций с тем, чтобы осуществить затем их соедине- ние для последующего последовательного их охлаждения». Это реше-

ние, выполненное техническим способом, признано Патентным ведомством изобретением.

Как видим, приведённый выше образец аризного «ответа» на задачу 23 не соответствует сущности изобретения а. с. 120909, на которое указывает его автор. Они «из разных опер». В описании изо-

бретения нет ни слова о «высокопрочной стальной арматурной

68

проволоке», которая «лучше» арматуры из «обычной» стали, и нет ни слова о «необходимости её нагрева до температуры 700ОС», в результате чего она «теряет свои свойства». нет задачи «раздвоения вещества» арматуры, ибо разделение на тяговый стержень и арматуру в способе осуществлено задолго до создания данного изобретения. нет и «идеального конечного результата»: «тепловое поле нагревает и не нагревает проволоку», нагревается и арматура и тяговый стержень. если в аризном «ответе» речь идёт о «нерасходуемом жаропрочном» тяговом стержне, тогда как в описании изобретения предложен расходуемый тяговый стержень из «обычной стали».При чём, сталь тягового стержня прежнего (прототипа) способа натяжения арматуры в описании изобретения указана как «жаростойкая», тогдакакваризном«ответе»она«жаропрочная».Жаропрочнаясталь отличается от жаростойкой стали, упомянутой в изобретении: первая сохраняетпрочностьпри высокойтемпературе,вторая — стойка при высокой температуре к образованию окалины. По этим причинам предложенный автором ариз «ответ» на задачу 23 не является описанием «изобретения» на «электротермический домкрат» (Строительная газета № 146, за 8 декабря 1958, г. Баку).

Исследование изобретения а. с. 120909 показало, что процесс образования признаков изобретения у выбранного объекта изобретения даже для создателя алгоритмической «теории» один. Основой его является понимание причин ограниченности технических возможностей у выбранного объекта изобретения и обращение их в причины больших или широких технических возможностей. Указанные две взаимосвязанные части процесса составляют суть хода образования признаков изобретения у объекта изобретения при создании объектов техники. Процесс в неизменном виде благополучно применялся задолго до появления алгоритмической «теории», применяется ныне и будет применяться ещё долго. Изменить или заменить эту основу на «решение изобретательских задач» или на «дикость задач, решений и мышления» невозможно.

Важнейшим моментом в создании изобретений является отношение изобретателя к ближайшему аналогу объекта изобретения—про- тотипу. От того, насколько бережно и вдумчиво относится к прототипу изобретатель, зависит значимость и качество последующего изобретения. Отношение к прототипу у автора алгоритмического «метода» предельно радикально и основано на следующем его «наблюдении»: «Размышляя над задачей, человек почти всегда начинает

69