Теперь представьте себе такую картину. Электросварщик работает в темном туннеле. Когда горит электрическая дуга, место сварки хорошо видно. А как быть, когда сварщик в темноте готовит все к работе или налаживает инструмент? Думаю, ответ очевиден: нужно использовать электрофонарь. Ведь электрические фонари укрепляют на авторучках, очках, касках. Почему бы не укрепить фонарь на щитке электросварщика? И вот авторское свидетельство № 225 575: «Защитное устройство для электросварщика, отличающееся тем, что, с целью улучшения условии труда при производстве сварочных работ в затемненных местах, на сварочном щитке слева установлена съемная осветительная арматура».
В любом выпуске бюллетеня примерно 2―3 % изобретений — результат решения задач, вполне доступных школьнику. Эти изобретения можно сделать просто за счет сообразительности, даже без использования знаний по физике и химии. Конечно, это небольшие изобретения. Но — изобретения! То есть предложения новые и бесспорно полезные.
Ну, а если добавить к сообразительности хотя бы немного знаний?
Задача 3. Где взять такую точку?
В центре города на площади стояла старинная башня. И вот однажды возникло опасение, что башня оседает. Организовали комиссию и поручили ей выяснить, оседает ли башня. Комиссия задумалась. Нужна какая-то неподвижная точка, чтобы проверить, опускается ли башня относительно этой точки. А где взять такую точку? Может, вся площадь и соседние здания тоже оседают? Правда, в пятистах метрах от площади есть парк. В парке — скалы, которые наверняка не оседают. Но с этих скал даже не видно башню, она закрыта домами.
— Сложное положение, — задумчиво произнес председатель комиссии. — Может быть, обратиться в Академию наук?
И тут появился изобретатель.
— Не надо беспокоить академиков! — сказал он. — Откройте учебник физики для шестого класса и вспомните…
И он объяснил, что именно надо вспомнить.
А как вы думаете?
Возможно, вы уже догадались. А если не догадались, не беда: перелистайте учебник физики для шестого класса и отыщите раздел о сообщающихся сосудах. «Свободные поверхности покоящейся жидкости в сообщающихся сосудах находятся на одном уровне» — так записано в учебнике. Возьмем две стеклянные трубки, установим одну в башне, другую на скале, соединим трубки шлангом и наполним шланг водой. В сообщающихся сосудах (трубках) жидкость установится на одном уровне. Отметим этот уровень. Если башня оседает, то через несколько дней жидкость в «башенной» трубке поднимется выше отметки. Остроумное изобретение, не правда ли? А ведь всего-навсего — физика шестого класса…
Возьмем теперь задачу чуть посложнее.
Задача 4. А и Б сидели на трубе
В химической лаборатории собрали установку для получения нового минерального удобрения. Две жидкости, назовем их А и Б, распылялись, превращались в потоки мелких капелек, причем капельки А шли навстречу капелькам Б, соединялись, и получалось удобрение АБ. Так, во всяком случае, должно было быть по предположениям химиков. Но когда установку запустили, оказалось, что, кроме капелек АБ, получаются еще и совершенно ненужные капельки АА и ББ.
— А и Б сидели на трубе, — огорченно сказал химик. — Может быть, заранее смешаем жидкости?
— Нет, смешивать до распыления нельзя, — ответил другой химик. — Просто не знаю, как быть…
И тут появился изобретатель.
— Возьмите учебник физики для седьмого класса, — сказал он. — Там вы найдете правило, которое поможет решить задачу.
Как вы считаете: о каком правиле говорил изобретатель?
В учебнике физики для седьмого класса нетрудно найти простое правило: одноименные заряды взаимно отталкиваются, разноименные — взаимно притягиваются. Зарядим капельки А положительно, капельки Б — отрицательно. Тогда при встрече двух потоков возникнут только капельки АБ.
Итак, сообразительность плюс немного школьной физики — и примерно 5 % современных изобретательских задач будут вам под силу. Ну, а если к этому прибавить знание приемов? В каждом деле есть свои приемы; существуют они и в решении изобретательских задач. Собственно, мы уже начали знакомиться с ними. Вспомните задачу о конфетах с сиропом. Изобретатель сказал: «Хитрость в том, чтобы…» Хитрость — это и есть прием. В задаче о конфетах были две хитрости. Первая: сироп нагревали, а изобретатель предложил сделать наоборот — охладить сироп, заморозить. Вторая: льдинка потом таяла, превращаясь в сироп, то есть меняла свое агрегатное состояние. В задаче, которую решал Счетовод, тоже происходило изменение агрегатного состояния: лед таял — и трансформатор постепенно опускался на землю.
Многие приемы основаны на использовании физических эффектов и явлений. Но прием отличается от физических формулировок своей нацеленностью на решение изобретательских задач. Физическая формулировка гласит: вещества могут переходить из одного состояния в другое. Прием уточняет: при таких переходах резко меняются физические свойства, и это можно использовать для решения изобретательских задач.
«Сделать наоборот», «использовать изменение агрегатного состояния» — сильные приемы. В любом бюллетене можно встретить изобретения, сделанные с их помощью. Вот, например, формула изобретения в авторском свидетельстве № 183 122: «Способ выгрузки насыпного сахара-сырца из емкостей, например, из морских танкеров, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, сахар-сырец разводят водой и полученную пульпу качают насосом». Сыпучий груз трудно извлечь из трюмов корабля. Изобретатель предложил на время разгрузки превратить неподатливый сыпучий груз в жидкость, которую легко перекачать насосом.
Еще один пример — формула изобретения в авторском свидетельстве № 489 938: «Способ восстановления сыпучести смерзшихся грузов, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса восстановления сыпучести материалов и снижения трудоемкости, смерзшийся материал подвергают воздействию сверхнизких температур». Зима, на открытых железнодорожных платформах лежат окаменевшие от холода минеральные удобрения. Как разгрузить такой состав? Стараются как-то нагревать груз, а это очень непросто, потому что груза много. И вот изобретатели использовали оба известных вам приема:
― надо не нагревать, а охлаждать (прием «сделать наоборот»);
― груз облить жидким азотом, который потом превратится в газ и исчезнет (прием «изменить агрегатное состояние»). Ну, а теперь задача, с которой вы наверняка справитесь.
Задача 5. Они исчезают сами!
Как вытряхнуть песок, попавший в чернильницу-непроливайку? Примерно с такой проблемой столкнулись инженеры-литейщики. Отлитые из металла детали надо очищать. Для этого используют струю песка. Поверхность деталей очищается, но песчинки попадают во внутренние полости и там остаются. Не станешь же переворачивать тяжелые металлические детали и вытряхивать из них песок…
— Может, как-то закрыть все отверстия? — нерешительно сказал один инженер.
— Много лишней работы, — вздохнул другой. — Но я не вижу иного выхода. Сами по себе песчинки не исчезнут.
И тут появился изобретатель.
— Они исчезнут сами по себе! — уверенно сказал он. — Для этого надо, чтобы песчинки были…
Какими должны быть песчинки?
И еще одна задача. Кстати, обратите внимание: задачи из разных областей техники, а решаются одинаковыми приемами.
Задача 6. Есть патент
В длинной резиновой трубке нужно очень точно сделать много отверстий диаметром 10 миллиметров. Вообще-то нетрудно пробить или просверлить отверстия. Но резина гибкая, под инструментом она растягивается, сжимается, изгибается… Сделать отверстия нужного размера очень сложно. Мастер попробовал прожигать отверстия раскаленным прутиком, но края отверстия обгорали, крошились.
