Стандарты изобретательства

Некоторыми куклами ребенок играет несколько лет. Размер куклы не меняется. Неплохо было бы, если бы кукла росла вместе с ребенком… Как быть?

Разбор задачи

Самостоятельно.

Решение

В США выпускаются надувные игрушки из пластика, которые способны расти вместе с ребенком. Надо лишь подкачать сжатого воздуха.

Задача 9.29. Космическая станция

Условие задачи

Завершалась разработка космической станция «Венера-12». К конструкторам пришел ученый из Института геохимии и аналитической химии. Он попросил разместить в спускаемом аппарате станции еще один прибор весом 6 кг. Конструкторы только посмеялись над ним. Надо отметить, что в автоматических космических аппаратах очень плотная упаковка, где учитывается каждый грамм веса и кубический сантиметр пространства.

Как быть?

Разбор задачи

Самостоятельно.

Решение

В спускаемом аппарате был центровочный груз, чтобы аппарат занимал строго определенное положение в пространстве. Конструкторы догадались заменить центровочный груз прибором, который одновременно выполнял свои функции и функции груза217.

Задача 9.30. Шины самолета

Условие задачи

В момент касания колеса шасси самолета посадочной полосы колесо сильно стирается. Это происходит из-за очень большого трения, возникающего в результате разности скоростей движения самолета и неподвижной посадочной полосы. Как правило, такие колеса меняются после нескольких посадок. Это очень дорого.

Как быть?

Разбор задачи

Нужно использовать стандарт 2.3.2. Согласование ритмики П₁ и П₂.

Соответственно, нужно согласовать эти скорости и сделать разницу скоростей как можно меньше или равной нолю. Следовательно, нужно или делать «бегущую» посадочную полосу, или раскрутить колесо шасси. Естественно, значительно легче раскрутить колесо. Для этого нужно использовать имеющиеся ресурсы — набегающий поток.

Решение

На боковой поверхности колеса сделали направляющие (лопатки).

Набегающий поток раскручивает колесо, и оно крутится точно с той же скоростью, с которой движется самолет218.

Задача 9.31. Чистые помещения

Условие задачи

Производство электроники, медицинских препаратов, некоторые научные исследования и т. д. требуют особо чистых условий. Например, для производства микроэлектроники требуются комнаты в 10 000 раз чище операционных в больницах.

«Чистая комната» первого класса — самая чистая и содержит не более одной пылинки на кубический фут (0,0283 м³). Как быть?

Разбор задачи

Таким образом, для поддержания стабильных условий чистоты требуется динамизация (постоянная смена воздуха). Т. е. применение стандарта 2.4.8. Динамизация.

Решение 1

Гигантские системы фильтрации воздуха полностью меняют воздух в чистых комнатах примерно 10 раз в минуту, уменьшая вероятность повреждения микросхем переносимыми воздухом частицами.

Возникает новая задача

Такие помещения не могут быть полностью герметизированы. Должны входить и выходить люди, поступать материалы для производства и выходить готовые изделия. В связи с этим воздух из нечистых помещений может проникать в чистые помещения.

Как быть?

Разбор задачи

Можно использовать стандарт 2.2.2. Дробление В_2.

Решение 2

Создали систему постепенного перехода из нечистого помещения в более чистые и далее — в помещения более высокого класса.

Новая задача

Даже эти предосторожности не исключают проникновение пылинок в самые чистые помещения. Как быть?

Разбор задачи

Можно использовать стандарт 2.3.2. Согласование ритмики П₁ и П_2.

Решение 3

В более чистых помещениях создается избыточное давление воздуха по отношению к смежным с ним помещениям (менее чистым). Это основной принцип обеспечения чистоты в «чистых комнатах» (рис. П.11).

Рис. П.11. Основной принцип работы «чистой комнаты»

Количество приточного воздуха должно превышать вытяжку минимум на 20% при условии, что самая чистая комната находится в центре здания, и не менее 30% при наличии в помещении остекления, допускающего инфильтрацию. Это обеспечивает движение воздуха из более чистой комнаты в смежные помещения с более низкой степенью чистоты по мере убывания требований.

Задача 9.32. Видимость в снегопад

Условие задачи

Когда во время ливня или снегопада водитель машины включает фары (особенно дальний свет), то он видит перед собой глухую стену из дождя или снега. Как быть?

Разбор задачи

Можно использовать стандарт 2.3.2. Согласование ритмики П₁ и П_2.

Решение