Стандарты изобретательства

В Университете Карнеги-Меллон придумали остроумное решение этой проблемы. С помощью видеокамер компьютерная система отслеживает положение снежинок (или дождевых капель) и предсказывает их дальнейшую траекторию, после чего выключает на короткие промежутки времени соответствующие лучи многолучевых «интеллектуальных фар» (в прототипе был использован обычный DLP-проектор). Как показали эксперименты, с такой системой водитель даже во время метели не замечает 70—80% снежинок, при этом средняя интенсивность света фар снижается всего на 5%219.

Задача 9.33. Падение дрона

Условие задачи

Падение дрона с высоты в случае отказа двигателей может представлять угрозу безопасности людей. Снабжение дронов парашютом усложняет конструкцию и увеличивает вес.

Как быть?

Разбор задачи

ИКР: Дрон должен сам замедляться в воздухе, как это делает парашют.

Можно использовать стандарты 1.1.4. Веполь на внешней среде и 1.2.4. Противодействие вредным связям с помощью П₂.

Решение

В 2015 году был получен патент на дрон, корпус которого выполнен в виде пропеллера (рис. П.12). При падении дрона встречный поток воздуха воздействует на пропеллер, создавая подъемную силу и замедляя падение дрона220.

Рис. П.12. Дрон. Патент США 2015/0158581 A1

Данный эффект можно наблюдать при падении семени клена. Он получил название авторотации. Это явление многие наблюдали, запуская вращающийся винт в воздух. Винт сначала взмывал в воздух, а затем плавно опускался на землю. Это явление используется у вертолетов. Так же опускалась запущенная игрушка вертолет, когда у нее кончался завод. Подобные игрушки продолжают создаваться (рис. П.13)221.

Рис. П.13. Летающая игрушечная машина. Патент США 6 811 460

Задача 9.34. Транспортная система Юницкого

Условие задачи

Транспортная система Юницкого представляет собой железную дорогу, расположенную над землей на столбах, а рельсы — это система предварительно напряженных тросов.

Одно из основных преимуществ этой дороги в том, что она занимает минимальную площадь на земле — только для столбов. Желательно максимально сократить количество столбов, т. е. увеличить пролет, но это уменьшает жесткость конструкции. Как быть?

Разбор решения

Воспользуемся стандартом 2.1.1. Цепные веполи.

Соединим две транспортные системы, которые будут поддерживать одна другую и компенсировать нагрузки.

Кроме того, каждая из линий представляет собой цепь одинаковых элементов.

Решение

Транспортная система содержит две основные рельсовые нити в виде предварительно напряженных силовых органов и две нити на другом уровне, которые связаны между собой посредством зигзагообразно ориентированных стержневых элементов, образующих с основными и вспомогательными нитями треугольники222 (рис. П.14 и П.15).

Рис. П.14 Общий вид транспортной системы

Рис. П.15. Транспортная линия

Задача 9.35. Ограбление банка

Условие задачи

Существует много различных систем для защиты банков, магазинов и т. п. от вооруженных ограблений. Наиболее распространена система, при которой на рабочем месте любого служащего банка есть кнопка, тумблер, клавиша, педаль, которую он в случае угрозы должен как-то нажать. Однако статистика показывает, что после команды грабителей: «Всем не двигаться, стреляю без предупреждения» — служащие банка не рискуют включить сигнализацию. Как быть?

Разбор задачи

Можно использовать стандарт 2.2.1. Переход к более управляемым полям.

Решение

Каждому служащему на кисть руки одевают специальный пьезо-браслет. Когда в банк врываются вооруженные грабители, пульс всегда резко учащается, что фиксируется браслетом. Если пульс участился сразу у трех служащих — система сигнализации сама срабатывает — блокируются все двери, а в помещение пускается усыпляющий газ223.

Задача 9.36. Обнаружение труб под землей

Условия задачи

Как определить расположение закрытых подземных трубопроводов, не имеющих металлических деталей?

Разбор задачи

Можно использовать стандарт 4.4.1. Измерительный протофеполь.

Решение

В местах изменения направления и разветвления трасс на трубе устанавливают подземные ферромагнитные метки224 (рис. П.16).

Место разветвления трубы (В₁) ищут путем добавления к ней ферромагнитной (стальной) метки (В₂). Для определения местоположения метки используется миноискатель (индуктор и приемник).

Индуктор посылает электромагнитный сигнал П^», отражающийся от ферромагнитной метки В₂ в виде сигнала П^»», который воспринимается электромагнитным индикатором (приемником). Такой прибор аналогичен миноискателю.

Рис. П.16. Обнаружение труб под землей

Здесь

В₁ — труба,

В₂ — ферромагнитный материал (метка),

П^«_элмаг — электромагнитный сигнал (электромагнитное поле),

П^««_элмаг — отраженный электромагнитный сигнал (электромагнитное поле).

Задача 9.37. Обработка корневого канала зуба