Инженерная эвристика
Шрифт:
Вот классический пример! В самом начале 1970-х годов в рамках договора о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях должен был состояться экспериментальный полёт советского корабля «Союз-19» и американского «Аполлона». Намечалась и стыковка с проверкой техники и оборудования для обеспечения перехода космонавтов из корабля в корабль.
Разработкой унифицированного стыковочного узла занимался выдающийся советский конструктор Владимир Сергеевич Сыромятников. До того момента использовались лишь несимметричные системы стыковки типа «папа — мама».
Тут и всплыла аналогия с андрогинами Платона, предками людей, сочетавших в себе признаки мужского и женского пола. Впрочем, в мифологии
В романе Урсулы Ле Гуин «Левая рука Тьмы» описывается планета Гетен, её жители как раз — андрогины. Период бесполости сменяется у них периодом появления сексуальности. Тогда геттенцы превращаются либо в «мужчину», либо в «женщину». Если сначала человек — «мужчина», то в другом жизненном цикле он уже выступает как «женщина».
В своей книге «100 рассказов о стыковке и о других приключениях в космосе и на Земле» Сыромятников вспоминал: «Тогда мы еще не знали конкретно этого термина, означающего двуполость, похоже, сказался недостаток воспитания в вопросах секса, во всяком случае, мы познакомились с новой для нас терминологией только благодаря стыковке и будущим американским партнерам. Идея создать два стыковочных шпангоута, которые были бы совершенно одинаковыми и, несмотря на это, могли соединяться, спариваться между собой, также относилась к числу фундаментальных достижений того времени.
В то время я не раз вспоминал нашего Главного конструктора, нашего Короля: он не только хотел, чтобы мы создали стыковочное устройство с герметичным переходом, но и предвосхитил андрогинность… [32]
В технике известны примеры соединения идентичных конструкций: фланцы пожарных шлангов, автосцепка на железной дороге. Однако в данном случае стояла более сложная задача: требовалось соединить два одинаковых, идентичных шпангоута непростой конфигурации, содержащих большое количество различных элементов. Мы решили не только данную конкретную задачу при конструировании шпангоутов, андрогинно расположив на них все, что требовалось: замки, разъемы и другие элементы. Мне удалось сформулировать общий принцип, в соответствии с которым любая конструкция могла бы отвечать требованию андрогинности. Универсальное правило получило название принципа обратной симметрии; обратной, потому что все соединяемые при стыковке элементы располагались попарно симметрично относительно общей оси: штырь — гнездо, вилка — розетка, выступ — впадина».
32
Несколько выше в той же книге: «Сейчас трудно восстановить все обстоятельства и объяснить, почему руководство недостаточно настойчиво требовало от нас создания стыковочного устройства, которое позволяло бы космонавтам переходить из одного корабля в другой по герметичному тоннелю, а не через открытый космос. И хотя Королёв ставил перед проектантами задачу разработать проект с герметичным переходом, более того, настаивал на андрогинности соединяемых конструкций, похоже, не зная этого мифического термина (андрогины — двуполые мифические существа), несмотря на далеко не безразличное отношение к прекрасному полу. Проявить настойчивость в поиске нужного решения ему, по-видимому, не позволили другие многочисленные заботы…»
Андрогинно-периферийные агрегаты стыковки (АПАС) Сыромятникова могут выполнять и активную, и пассивную роль, поэтому они абсолютно взаимозаменяемы, стыковочное кольцо любого АПАС может стыковаться со стыковочным кольцом любого другого АПАС, так как обе стороны андрогинны.
17 июля 1975 года в 19 часов 12 минут была совершена стыковка «Союза» и «Аполлона», а 19 июля была проведена расстыковка кораблей, после чего, через два витка «Союза», совершена
Знаменитый английский учёный Роберт Бойль (1627–1691), автор закона сжатия газов, зависимости упругости газа от занимаемого им объёма [33] , и доказавший, что температура кипения воды зависит от давления воздуха и паров воды на её поверхности, развлекался запуском мыльных пузырей. При этом он повторял: «Не надо пренебрегать никаким опытом, сколь бы детским они ни казался на первый взгляд. Я думаю, что игры маленьких мальчиков заслуживают того, чтобы их изучали философы». Вспоминается случай, как некий шотландец застал маленького Джеймса Уатта за таким развлечением — он мелом рисовал на очаге какие-то линии и углы. Строгий шотландец спросил отца будущего создателя паровой машины: «Зачем же Вы разрешаете ребёнку тратить впустую время; почему бы не послать его в школу?» Джеймс Уатт-старший ответил: «Не судите это дитя свысока; прежде разберитесь, чем он занят». Оказалось, что мальчик искал решение задач Евклида…
33
Кстати, здесь немалую помощь ему оказал воздушный разрежающий насос, изобретённый великим немецким инженером Отто фон Герике (1602–1686) в те же годы.
В 2011 году по роду работы двум из соавторов довелось побывать в трёх технических университетах в разных уголках России и протестировать в общей сложности более тысячи студентов старших курсов и молодых специалистов на эффективность и неординарность мышления. В качестве одного из любимых тестов выступала старая философская, мы бы даже сказали, основополагающая для любого изобретателя задачка, опубликованная как-то Генрихом Альтовым в статье «Вектор фантазии» в 1973 году. Мы проводили своего рода «ролевую игру» и с точностью до описанного сорок лет назад во всех трёх городах в 2011 году мы наблюдали одно и то же.
К чему мы приводим здесь этот текст? Ситуация, конечно, по-своему мифологическая, но суть от этого не меняется. Для удобства действие перенесено на Луну. Космонавты обнаруживают на тёмной стороне планеты чёрные ящики. С виду это самые обычные ящики. Наподобие посылочных. Но совершенно гладкие, без намека на крышку, шов или замочную скважину… Как вы знаете, понятие «чёрного ящика» широко используется в современном научном исследовании, но хотелось бы, чтобы после обнаружения ответа этой абстрактной задачи наш читатель вспомнил о ней при решении вполне прикладных проблем, усвоив мораль.
«Запись сделана в группе новичков (разговаривает ведущий семинара по развитию эффективного мышления и рядовые его участники. — Авт):
— И что от нас требуется?
— Не знаю. Я описал вам ситуацию. Поставьте себя на место космонавтов, нашедших эти ящики. И сами решайте, что делать.
— Непонятно, в чём задача. Ну взяли один ящик и отнесли на базу.
— Взяли? Так вот, когда вы его взяли, он сразу рассыпался.
— Как это рассыпался?
— Очень просто. Рассыпался в порошок, а порошок тут же превратился в газ — и все.
— Возьмем другой ящик.
— Другой ящик тоже рассыпался, превратился в газ, исчез.
— А почему?
— Это ваше дело — знать почему.
— Возьмем ещё один ящик, пусть рассыпается, но мы соберём газ и исследуем.
— Исследовали. Восемьдесят процентов углекислого газа, двадцать процентов азота.
Могучий способ исследования: сожжем, например, книгу и по составу газа будем судить о её содержании. Это не последняя ошибка. Группа будет уничтожать ящик за ящиком, постигая простую, но необходимую мораль: фантазией надо управлять…» — это писал Генрих Альтов сорок лет назад, преследуя цели развития творческого изобретательского воображения.