Текст книги "Изобретатель пришел на урок. Развиваем креативное мышление"

Разговор в учительской

– Хорошо, – говорит Физик. – Допустим, ребятам такое занятие нравится.

Интересно, весело и польза какая-то, несомненно, есть. Но ведь это же несерьезно! Разве можно так извращать науку. Науку! – повторил он, явно произнося это слово с большой буквы. – Разве можно с ней так обращаться: человечек сюда, человечек туда! – Вы уверены, что настоящая наука делается только серьезно? – спросил Изобретатель.

– Ну конечно! Ученые, профессора пишут строгие учебники, есть книги, в которых рассказывается, как делается наука.

– Да, действительно, учебники серьезны, профессора величественны… А если допустить, что это плохие учебники? Впрочем, не плохие, а… Понимаете, любая наука, раздел науки, теория проходит в своем развитии несколько этапов: детство, когда идея только зарождается; юность – период быстрого и эффективного развития; зрелость, когда все основные положения сформулированы, идет уточнение, совершенствование формы; и наконец старость, когда отжившая теория становится тормозом на пути новых идей.

На первых этапах новой наукой занимается немного людей, они, как правило, хорошо знают друг друга, переписываются, общаются, обсуждают свои работы, причем в этом общении много юмора, фантазии, да и вообще «несерьезности», которая помогает придумывать и воспринимать идеи, часто довольно «дикие» с точки зрения здравого смысла. На первых этапах требуется творчество высокого уровня, а оно невозможно без расторможенности, игры, шутки. Известно, как много смеялись, даже дурачились физики в знаменитой «школе Бора», положившей начало квантовой физике. Да и Эйнштейн любил подурачиться. А вот в период зрелости и, в особенности, старости, в науке становится «тесно», возникает жестокая конкуренция. Знаете, мне иногда кажется, что сложность зрелой теории, ее могучая математическая оснащенность призваны не столько прояснять, сколько скрывать смысл науки. В некотором роде это способ «маститых учёных» защитить своё место в науке. Не зря говорят, что, изучая науку, нужно в первую очередь читать классиков. То есть тех, кто заложил основы науки на первом этапе её развития. У классиков все проще и понятнее, основные идеи не «спрятаны» за сложными математическими выкладками. На первых этапах развития науки большую роль играют простые и наглядные мысленные модели, помогающие представить, что «внутри» изучаемой системы.

– Может быть, в чем-то вы правы, – задумчиво произнес Физик. – Рассказывают, что гениальный физик Лев Давыдович Ландау всегда стремился сделать объяснение сложных вещей простым, наиболее ясно отражающим истинную суть лежащих в основе наблюдаемых явлений законов природы. Себя он называл великим тривиализатором[4]4
  От слова «тривиальность» – высшая степень упрощения.


[Закрыть], а своих коллег убеждал, что чем теория проще, тем она лучше. Коллеги возражали, что тогда каждый дурак все поймёт и станет везде кричать: «За что им такие деньги платят?!» Ландау на это отвечал, что если сделать выступление непонятным, дурак все равно не поумнеет. И еще пример вспомнил: в своё время Максвелл, разрабатывая сложнейшие вопросы термодинамики, придумал «демона» – микроскопическое волшебное существо, которое стоит у дверцы, разделяющей на две части сосуд с газом, и пропускает из одной части в другую через эту дверцу только быстрые молекулы. Благодаря таким действиям «демона» газ в одной части нагревается, а в другой – остывает…

– Да, «демон» Максвелла – известная теоретическая модель, много давшая развитию физики. Ее часто вспоминают. Еще рассказывают, что Кёкуле придумал знаменитую замкнутую структурную формулу бензола, увидев, по одним сведениям, во сне змею, ухватившую себя за хвост, по другим – фургон на улице, перевозивший обезьян. Мартышки резвились, повиснув на сетке фургона, образовав замкнутое кольцо. Есть и другие примеры. Если привлечение «демона» или обезьян при моделировании физических процессов вас не смущает, то пусть не смущает и «метод маленьких человечков», применяемый в ТРИЗ…

– Возможно, – согласился Физик. – Но меня вот что волнует. Вы сказали, что веселость, несерьезность характерна для первого этапа развития науки, творческого этапа. А мы даем ребятам давно известные вещи. Выходит, здесь шутки необязательны?

– Ну почему же? Разве трудно любой, даже много раз слышанный материал изложить по-новому, как будто старое открытие сделано вот только сейчас, здесь, прямо на уроке?

– Можно, конечно, такой метод давно известен – проблемное обучение, – заметил Физик. – Сегодня о нем много пишут, говорят.

– Да, по постановке задачи это проблемное обучение. А вот насчет того, что все это давно известно… Но об этом мы с вами в другой раз поговорим, – заторопился Изобретатель.

– Договорились! – сказал Физик. – Но я надеюсь, что разговор о маленьких человечках тоже не закончен. Следующая тема – тепловые и молекулярные явления, наверное, и здесь человечки могут быть полезными?

– Конечно! – И на этом Изобретатель попрощался…

ИГЗ: Творцы нового

Изобретатель решил, что ребятам стоит рассказать не только о физиках, но и о выдающихся изобретателях. Конечно, такое разделение весьма условно, многие физики были прекрасными изобретателями. Вот и изобретения блестящего советского физика-экспериментатора Петра Леонидовича Капицы неразрывно были связаны с его открытиями, а во многих случаях открытия были сделаны благодаря изобретениям. А вот вам и история из жизни…

П. Л. Капица исследовал свойства искусственной шаровой молнии, которую он получал на созданной под его руководством установке. Шар плазмы удерживался магнитным полем в центре заполненной гелием камеры. Но плазма горячая и менее плотная, чем холодный гелий, и поэтому все время пыталась всплыть. Однако допустить всплытие плазмы нельзя. Как быть?

Сотрудники Капицы предлагали сложные решения, связанные с удержанием молнии в центре с помощью более мощных магнитных полей. Это было вполне нормальное, стандартное научное решение. Но вот беда – пришлось бы существенно доработать установку, а это дополнительное время и финансирование. Вместо этого гениальный Капица просто подсоединил к камере обыкновенный пылесос и заставил вращаться гелий в камере. Теперь более легкая молния зависла в центре подобно тому, как чаинки удерживаются в середине стакана при размешивании.

Рис. 9. Искусственная шаровая молния

Один из самых трудных моментов в изобретательстве – освободиться от гипноза известных решений, от психологической инерции!

А ведь она – психологическая инерция – иногда «рулит» специалистами, не даёт им даже как следует подумать…

К 1933 году скорость лучших истребителей была менее 300 километров в час. Военные хотели повысить ее до 400–450 км/час, но конструктора считали это совершенно невозможным. Спор между военными и конструкторами решался на специальном совещании. Первыми выступили специалисты – представители авиапромышленности. Они объяснили, что повышение скорости невозможно из-за нескольких источников аэродинамического сопротивления:

• Элементы, обеспечивающие крепления крыла – разные тяги, подкосы, растяжки и т. п.;

• Водяные и масленые радиаторы нужные для отвода тепла от мотора;

• Выступающая не аэродинамическая кабина;

• Не сглаженные стыки разных элементов конструкции;

• Не убирающееся шасси.

Теоретически каждую из проблем можно устранить. Сделать крыло толстым и спрятать в нем крепления, сделать шасси убирающимся, улучшить технологию производства элементов конструкции и их стыковки… Но каждое из этих мероприятий весьма дорого, а прирост скорости делает очень малый.

Развесив красивые плакаты, на которых пересекались кривые мощности моторов и сопротивления воздуха, конструктора очень научно доказали, что предельно достижимая скорость – 350 километров в час. Потом взял слово начальник вооружений армии М. Н. Тухачевский: «Спасибо, теперь мы, вас наконец, поняли… Вся беда, что кривые пересекаются… Но поймите и вы нас – такая машина уже построена! Вот отчет о ее летных испытаниях и вот и ее конструктор – комбриг Роберт Людвигович Бартини!

Бартини спроектировал самолет с толстым крылом, все крепления которого были внутри. Толстое крыло создавало дополнительную подъемную силу, позволяло разместить внутри бензобаки. Он разработал эффективное убирающееся шасси, применил эффективное испарительное охлаждение мотора, при этом конденсатором пара служила обшивка крыла, нисколько не повышающая аэродинамическое сопротивление. Еще он сделал обтекаемую кабину, улучшил общую аэродинамику, первым применил точечную и роликовую сварку стальных деталей корпуса и внедрил еще кучу важных инноваций. И в результате получил неожиданно большой прирост скорости. Уже после пары дней испытаний машина достигла скорости 420 км/час. Самолет «Сталь-6» был прорывом в будущее, качественным скачком и стал прародителем практически всех самолетов второй мировой войны. Бартини также принадлежит множество блестящих изобретений, реализованных в самолетах Туполева, Яковлева, Антонова и других авиаконструкторов. А сам Бартини был арестован и провел 17 лет в сталинских лагерях…

Рис. 10. Экспериментальный истребитель «Сталь 6»

В работе авиаконструктору Бартини более всего помогали сильное воображение, глубокое знание физики и математики и умение разрешать противоречия. Действовал он так; формулировал наиболее контрастное противоречие «ИЛИ – ИЛИ», а потом заменял эту формулировку на «И – И», то есть совмещение противоположностей. Очень похоже на метод разрешения противоречий в ТРИЗ.

Работая над проектом дальнего арктического разведчика ДАР, Бартини понял, что в некоторых случаях воздушное сопротивление может не мешать, а наоборот, помогать полету! Его можно превратить в дополнительную тягу. Это было более чем странно. Бартини предложил соответствующую конструкцию, которую решили испытать в аэродинамической трубе. Мало кто верил в успех, но в нарушении всех привычных представлений установка словно рванулась навстречу потоку! Тяга винтов подскочила на 30 %. По предложению известного аэродинамика профессора И. В. Остроградского это явление назвали эффектом Бартини. Оно используется и сегодня для повышения эффективности воздушных винтов и современных турбовентиляторных двигателей.

Иногда решение какой-то проблемы лежит практически на поверхности, но инерция мышления как бы отключает опцию «подумай» в мозгу, и задача не решается. Хотите пример?

Бутылки с зажигательной смесью как средство борьбы с танками были известны давно. Но в условиях настоящего боя пользоваться ими было сложно – нужно было поджечь фитиль, потом бросать. А если плохо рассчитал длину фитиля, или фитиль погас… Но все так делали – инерция мышления. Пока советский биохимик и врач Анатолий Трофимович Качугин не сформулировал задачу: зажигательная смесь сама должна зажигаться в момент, когда бутылка разбивается о броню. А решить такую задачу химику очень просто. К бутылке с бензином стали привязывать ампулу с серной кислотой и мешочек с бертолетовой солью и сахарной пудрой. Когда бутылка и ампула разбивались, кислота смачивала соль и сахар, они воспламенялись и поджигали бензин. Так уже в первые трудные месяцы войны[5]5
  Речь идёт о войне с немецкими фашистами, 1941 год.


[Закрыть] советские солдаты получили грозное оружие.

Задача 8.

Много лет П. Л. Капица руководил созданным им Институтом физических проблем. Даже за дисциплину в своем институте он боролся изобретательскими методами. В институте не было проходной, вахтеров, за опоздание не объявляли выговоров, и все-таки все старались прийти во-время. И не только потому, что все были увлечены работой, но и благодаря одной хитрой придумке Петра Леонидовича. Что же он придумал?

Задача 9.

Создавая новый самолет, Р. Л. Бартини столкнулся со сложной проблемой – необходимо было сварить при помощи точечной сварки нержавеющую и хромомолибденовую сталь. Однако требования к сварке у этих сталей совершенно разные: нержавейку нужно варить коротким и мощным токовым «ударом», чтобы из нее не успели «выпасть» легирующие вещества. А хромомолибденовую, наоборот, медленно, слабым током, чтобы не перегреть, иначе она станет хрупкой. Как быть?

Кого слушаются маленькие человечки?

На следующем занятии по просьбе Изобретателя снова вышли к доске ребята с первых парт.

– Станьте подальше друг от друга и крепко возьмитесь за руки! – сказал он. Когда ребята выстроились, Изобретатель подошел к первому в ряду и дернул его за руку. Все ребята почти одновременно сдвинулись с места.

– На что это похоже? – спросил Изобретатель.

– На веревку…

– На палку…

– В принципе верно, а точнее – на твердое тело. Как видите, оно состоит из человечков, крепко сцепившихся друг с другом: дернул одного – двинулись все. А теперь опустите руки.

На какое агрегатное состояние они похожи сейчас?

– На жидкость?

– Какая же это жидкость? – вмешался Физик. – Частицы жидкости всегда немного сцеплены друг с другом – отсюда поверхностное натяжение, помните каплю, висящую на кончике пипетки?

– Ваш учитель прав, – сказал Изобретатель. – Действительно, маленькие человечки жидкости должны хоть чуть-чуть…

– Одним пальчиком! – подсказали из класса. – Да, одним пальчиком держаться друг за друга, – продолжал Изобретатель. – А вот теперь маленькие человечки все напрочь рассорились и не хотят терпеть рядом с собой никого. Что у нас получилось?

– Газ! Или пар!

– Верно. И как они должны себя вести? – Разбежаться по всему классу! Занять весь класс! Изобретатель согласился с ребятами, но попытки это продемонстрировать пресек.

– Вот видите, человечками нужно управлять, – сказал он. – Кто, по-вашему, мог бы ими командовать? Например, сказать группе наших крепко сцепленных человечков: «Отпустите руки!»

– Тепло! Температура!

– Хорошо. И что это будет?

– Плавление. – Правильно. А если у нас человечки жидкости, что им может приказать тепловое поле?

– Замерзнуть! Или испариться!

– А можно заставить человечков совершать действия не столь резкие?

– Можно! Например, ртуть в термометре под действием тепла не испаряется, а просто расширяется – столбик удлиняется!

– Это тепловое расширение! Чем больше тепла, тем быстрее движутся молекулы, температура растет.

– А почему тогда твердое тело не «рассыпается» на молекулы, раз они все движутся? Давайте промоделируем на человечках и это явление. Вот шеренга человечков при очень низкой температуре. Они все сцеплены. Но этого мало. Им очень холодно, они прижались друг к другу очень близко, насколько возможно и совсем не шевелятся. Вот стало чуть теплее. И человечки начинают шевелиться, толкая друг друга, ритмично колебаться. Расстояния между ними растут, шеренга становится длиннее. Но рук человечки не отпускают, остаются «твердым телом». Пока…

– Пока сила толчков не станет больше, чем сила сцепления. Тогда твердое тело станет жидким!

– Хорошо! А если продолжать нагревать?

– Они будут бегать все быстрее, самые быстрые начнут выскакивать из общей кучи. Жидкость начнет испаряться.

– А что мешает человечкам сразу, как только они расцепили руки, разбежаться в стороны?

Ответа не последовало. Ребята задумались. Тогда Изобретатель вызвал к доске несколько самых рослых мальчишек, в том числе и уже знакомого нам Сережу. Он тихо о чем-то с ними договорился, а потом сказал ребятам, стоявшим у доски:

– Вы – «жидкие» человечки! Разбегайтесь, испаряйтесь!

Но не тут то было! Тех, кто пытался отбежать в сторону, хватали и водворяли назад в кучку «силачи» под командованием Изобретателя. «Кордон» сумел проскочить только один и убежал в конец класса. За ним никто не погнался.

– Так что же мешает человечкам разбегаться? – повторил свой вопрос Изобретатель, устанавливая порядок и тишину.

– Сережка! Валерка с Витькой!

– А кого изображали эти ребята?

– Может быть, молекулы воздуха? Они расположены над жидкостью и не дают ей разбегаться.

– Сила, с которой человечки воздуха толкают человечков жидкости назад, называется силой давления. Она тем больше, чем больше в сосуде человечков воздуха или другого газа. А если мы станем теперь подогревать жидкость?

– Тогда некоторые человечки наберут большую скорость и вырвутся «на свободу», как Толик сумел убежать!

– Хорошо. А как добиться того же, но без подогрева жидкости?

– Можно сделать человечков воздуха «слабее». Пусть их будет меньше.

– Вообще прогнать!

– Правильно. Жидкость, помещенная в безвоздушное пространство, испаряется даже при низкой температуре. Итак, на человечков действуют тепловое поле и поле давления. А какие еще поля могут управлять маленькими человечками?

– Сила тяжести!

– Да, гравитационное поле. А есть отличия в его действии на человечков «твердых», «жидких», «газообразных»? Посмотрим на их поведение. Снова выстроилась шеренга. Изобретатель указал на окно и сообщил, что там – низ, туда должна тянуть сила тяжести. Но ребята должны помнить, что они – «твердые» человечки. Пошли! Шеренга, не расцепляя рук, боком двинулась к окну и уперлась в него. А теперь человечки «жидкие». Плотной толпой ребята устремились к окну, заполнив пространство возле подоконника в несколько рядов. Какой отсюда вывод? На твердое тело гравитационное поле действует на все целиком, а на жидкость – на каждого человечка в отдельности! Потому, что силы, связывающие человечков в твердом теле, больше, чем сила гравитации, а в жидкости – меньше, человечки слушаются более «сильного». А если вдруг гравитация очень вырастет?

– Она раздавит твердое тело, оно растечется по поверхности! – Правильно. А как действует гравитация на газ?

Изобретатель достал из сумки флакон с одеколоном и сказал:

– Я сейчас открою флакон и выпущу оттуда маленьких человечков. Где будет сильнее запах через несколько минут: наверху или внизу?

Ребята старались вовсю: залезали на стулья, становились на корточки и нюхали.

Но разницы обнаружить не удалось.

– Так что же, человечки газа тяжести не слушаются? – спросил Изобретатель.

– Нет, не может быть. Ведь тогда Земля потеряла бы свою атмосферу! – Но тогда почему человечкам газа безразлично, куда лететь?

Рис. 11. Маленькие человечки

Задача 10.

Как объяснить, что человечки газа распространяются во все стороны одинаково?

Разговор в учительской

– Неплохо, неплохо, – говорит Физик. – Вот только почему вы употребляли слова «поле давления» и «тепловое поле»? Ведь таких полей в физике нет, это ошибка? Есть только четыре поля: электромагнитное, гравитационное, сильных и слабых ядерных взаимодействий. И еще некоторые специальные поля, связанные с разными частицами, но это слишком сложно для ребят, в школе о них не упоминают. Но нельзя вводить поля, которых нет!

– Вы, как физик, понимаете слово «поле» очень узко, – сказал Изобретатель. – А ведь это слово многозначное. Вот какое определение поля дает математический словарь: «Поле – комутативное кольцо, элементы которого, отличные от нулевого элемента, образуют мультипликативную группу»[6]6
  Каазик Ю. А. Математический словарь. – Таллинн: Валгус, 1985.


[Закрыть]. Для математика это вовсе не абракадабра, а очень важное определение, но для физики оно не пригодно, конечно. Есть свои «поля» у агрономов, шахматистов, военные говорят о «поле боя» и т. п. В теории изобретательства в «поле» вкладывается свой смысл. Здесь поле – это то или иное взаимодействие между веществами, объектами. Некоторые из них совпадают с физическими – гравитационное, электромагнитное. А другие с точки зрения физики «незаконные», например, механическое поле давления, инерционные силы, гидро– и аэродинамика и т. д. Работает в ТРИЗ и звуковое поле (в сущности, тоже механическое).

Беспорядочно суетящиеся человечки газа

Слабо связанные между собой человечки жидкости

Жестко связанные человечки твердого тела

– Но ведь ребята все перепутают!

– Почему же? Не такие уж они глупые. Нужно только им все это объяснить, рассказать, что такое «техническое» поле, чем оно отличается от физического, для чего это понятие нужно.

– Да, в самом деле, а для чего?

– Вот об этом пойдет речь на следующем занятии. Насколько я понимаю, они у нас теперь будут проходить регулярно?

– Конечно, я уже все обговорил с Завучем, – обрадовался Физик.

ИГЗ: Пробы без ошибок

Еще во время первой встречи с ребятами Изобретатель рассказал о том, как ищут новые решения методом проб и ошибок и что ТРИЗ заменяет слепой перебор вариантов использованием закономерностей. Но теперь он решил остановиться на этом важном вопросе подробнее – ведь попыток улучшить метод было немало.

Возникновение эвристики – науки о том, как искать новое, связывают с работами греческого ученого Паппа Александрийского, жившего в III веке нашей эры. Впрочем, никаких реальных рекомендаций, как правильно изобретать, он не сумел дать.

С тех пор попытки создать «методы изобретательства» предпринимались не раз. Однако каждый раз получалось что-то применимое только в очень специальных случаях, и не слишком эффективное. Поэтому и широкого распространения никакие методы не получили.

Первый метод, завоевавший себе множество сторонников, придумал Алекс Осборн. Американец Алекс Осборн основательно «покрутился» в жизни: был строительным рабочим, посыльным в банке, клерком, полицейским, репортером, продавцом, учителем, бизнесменом и т. д. Наконец, он основал фирму, которая занялась рекламой. В трудные времена, чтобы фирма выжила, приходилось всё время придумывать что-то новое. И со временем он предложил широко известную сегодня методику – «мозговой штурм». Главная его идея – поиску нового очень мешает психологическая инерция, привычка к шаблонному мышлению, стереотипам. А еще сильнее мешает боязнь критики, неодобрения окружающих: в каждом из нас сидит строгий контролер, не позволяющий высказывать мысли, способные причинить нам вред или неприятность, загоняющий опасные идеи глубоко внутрь, в подсознание. А вместе с опасными мыслями часто отсекаются и творческие. Поэтому Осборн в сороковых годах предложил для снижения психологической инерции разделить процесс поиска нового на две части. Сначала в свободной, непринужденной обстановке группа склонных к фантазированию людей – «генераторов» ищет решение проблемы, перебирая варианты. Критика запрещена, рекомендуется выдвигать любые идеи, в том числе и заведомо нереальные, шуточные, фантастические. Затем список высказанных идей изучает другая группа – эксперты, в которую включают людей с критическим, аналитическим складом ума. Мозговой штурм какое-то время казался универсальным методом, позволяющим решать практически любые задачи. Сегодня очевидно, что возможности его ограничены. Помогая в решении простых задач, он малоэффективен для сложных. К тому же слишком много зависит от ведущего штурм, от его умения направлять работу группы. А выучиться «на ведущего» трудно, инструкций практически нет, у кого-то получается, у кого-то нет…

Для повышения эффективности работы А. Осборн предложил задавать группе ряд специальных вопросов. Например, такие: Что можно увеличить или уменьшить, заменить, перевернуть наоборот в исходном объекте? Можно ли изменить функционирование, цвет, движение, запах, форму и т. п.? С чем можно объединить, скомбинировать объект и т. п. Такие вопросы назвали контрольными, а сам метод – метод контрольных вопросов. Подобные списки вопросов придумывали и другие изобретатели.

Все это вполне может пригодиться при решении несложных задач, но без гарантии успеха. Качественный скачок в методиках изобретательства произошёл, когда появилась ТРИЗ. А знаете, с чего всё началось?

Четырнадцатилетний Генрих Альтшуллер занимался в двух кружках: в военно-морском и химическом. И в обоих нужно было в конце года сделать выпускную работу. Генрих сразу смекнул, что лучше сделать одну работу, но для обоих кружков. Так появился лодка с химическим двигателем. В бак с карбидом кальция понемногу подается вода, идет бурная реакция с выделением горючего газа ацетилена. Если газ подвести к соплу и поджечь, получится реактивный двигатель.

СаС₂ + 2Н₂О ⇒ Са(ОН)₂ + С₂Н₂

И вот испытания. Залили воду в двигатель, несколько секунд ничего не происходило, вдруг резкий толчок выбросил изобретателя за борт, как оказалось, к счастью, потому что еще через несколько секунд катер пролетел весь пруд, выскочил на берег и взорвался…

Мальчишка, выросший на берегу теплого Каспийского моря, Генрих мечтал вволю поплавать под водой. Акваланг тогда еще не изобрели, были легководолазные кислородные аппараты, но откуда мальчишке взять компрессор? Подошел бы и жидкий воздух, но холодильной машины у мальчишки тоже не было. А нельзя ли получить жидкий воздух без ожижения? Теоретически невозможно… И все-таки ему удалось обойти запрет. Он решил использовать жидкость, в которой много кислорода, – перекись водорода Н₂О₂ – Для выделения кислорода ее достаточно подогреть. И достать перекись водорода оказалось несложно – в аптеках продается. Аппарат был построен. Так еще в школе Г. С. Альтшуллер получил авторское свидетельство на свое первое изобретение. И почти случайно остался жив – он ведь не знал, как опасно работать с перекисью.

Много лет бились специалисты над проблемой создания газотеплозащитного скафандра для горноспасателей. Проблема была в том, что вес скафандра, включающего аппарат для дыхания и систему охлаждения, не должен был превышать 20 килограммов, в то время как только дыхательный аппарат весил 16 килограммов и система охлаждения примерно столько же. Был объявлен всесоюзный конкурс. И три первых места на этом конкурсе заняли три варианта скафандра, разработанные Г. С. Альтшуллером вместе с товарищем. Они нашли красивое решение проблемы: совместили системы охлаждения и дыхания. Сначала жидкий кислород используется для охлаждения, а испарившийся кислород – для дыхания. Конечно, путь от идеи до конструкции был не близок, попутно друзьям пришлось сделать еще несколько изобретений, прежде чем проекты были готовы.

Потом было много других изобретений, но главное изобретение Г. С. Альтшуллера – Теория Решения Изобретательских Задач – ТРИЗ, работу над созданием которой он начал в 1946 году, когда ему было 20 лет. К тому времени он закончил военную лётную школу. Но, как успешный изобретатель, был направлен на совсем не лётную работу – инспектором по изобретательству в Каспийской военно-морской флотилии.

Странное было положение у юного лейтенанта – к нему обращались за помощью в изобретательстве люди намного старше его, с большим числом и большим размером звездочек на погонах. Как им помочь? Он бросился в библиотеки, перерыл массу книг в поисках советов, правил, как изобретать, и ничего не обнаружил. Тогда он решил разработать такие правила самостоятельно. Не сразу он понял, что вышел на большую, исключительно важную для всего человечества цель – создать метод, позволяющий каждому научиться изобретать, решать творческие задачи в разных областях человеческой деятельности. И всю дальнейшую жизнь Генрих Саулович Альтшуллер подчинил достижению этой цели.

В 1948 году, когда были получены первые результаты, Альтшуллер вместе с школьным товарищем Шапиро, которого он вовлек в эту работу, написали письмо Сталину. Оно было объемистым – несколько десятков страниц, и содержало анализ весьма плачевного состояния изобретательского дела в стране. В письме предлагались меры по улучшению изобретательства, в том числе обучения изобретателей новым приемам изобретательства.

Изобретатель однажды спросил Генриха Сауловича: «Неужели Вы не понимали, чем грозило письмо к Великому Вождю»?

– В послевоенные годы вся страна лежала в страшной разрухе и с годами лучше не становилось. Я был уверен, что изобретательство может помочь всем людям и не мог не попытаться. Да риск был понятен, но я – офицер, риск – часть нашей профессии…

Ответ на письмо был обычным для тех времен: арест, вздорные обвинения, пытки, приговор – 25 лет лагерей. Работа над ТРИЗ не прекращалась и в лагере, несмотря на голодное существование, нечеловеческие условия жизни и вдобавок одно из самых издевательских лишений – запрещение вести записи – всё нужно было держать в голове.

И тем не менее Альтшуллер считал, что именно ТРИЗ помогла ему выжить: первыми гибли те, кто сломался, смирился с безысходностью и потерял цель, смысл жизни. В нескольких случаях Генриха спасали от смерти мгновенно принятые решения. А еще – авторское свидетельство и диплом за победу на конкурсе на лучший скафандр для спасателей пришли уже в лагерь. И Генриха как ценного специалиста сняли с убийственных общих работ и назначили начальником технологического бюро.

В 1954 году Г. С. Альтшуллер был реабилитирован. В 1956 году в журнале «Вопросы психологии» вышла статья Альтшуллера и Шапиро «О психологии изобретательского творчества» в которой впервые были изложены базовые идеи ТРИЗ. С тех пор изданы сотни книг по ТРИЗ. Они изданы в разных странах, по всему миру. На базе ТРИЗ созданы компьютерные программы для решения задач, например «Innovation WorkBench» (Инструментарий Новатора).

Задача 11.

Во время войны опасности неожиданного торпедного удара подвергаются все большие корабли. Пробовали окружать корпус корабля сетями для улавливания торпед, но они сильно снижают скорость хода. Пробовали стрелять по торпедам – бесполезно. Из-за малого угла стрельбы снаряды рикошетируют при ударах о воду, как брошенные «блинчиком» камешки. Нередко о торпедной атаке экипаж узнает, только увидев след идущих торпед. Быстро развернуться, уйти от удара большой корабль не успевает. Как быть? Конечно, когда торпеды уже выпущены, решать задачи поздно. Но нужно заранее придумать, как поступать в этом случае. Есть идеи?

Рис. 12. Торпедная атака

Задача 12.

Эту задачу требовалось решить очень срочно. Обратились за помощью к Альтшуллеру… Строился завод по производству напряженного струнобетона – бетонных плит, внутри которых натянута с большой силой стальная проволока. Такие плиты обладают очень большой прочностью. Но подвели поставщики – не изготовили вовремя мощные домкраты, необходимые для натяжения струн. Было предложено использовать тепловое расширение – нагреть проволоку электрическим током, закрепить в нагретом состоянии и, когда остынет, залить бетоном. Однако возникло острое противоречие: нагрев должен быть сильным, но тогда проволока перегреется, нарушится ее структура, что недопустимо. Правда, существует специальная жаропрочная проволока, но она слишком дорога. Как быть?