Основы
теории решения изобретательских задач

5.5.5. Устранение вредных связей введением В₃ и П₂

Вредное действие устраняется переходом к цепному веполю, в котором вводимое вещество В₃ генерирует поле П₂, нейтрализующее вредного действия поля П₁. Это описано формулой (5.42).

Пример 5.47. Не редки случаи, когда необходимо извлечь завальцованный в корпус шарик. Для этого приходится ломать конструкцию. Как вытащить шарик, не ломая конструкцию?
В вепольной форме эту задачу можно представить как левую часть формулы (5.42), где
В₁ - корпус,
В₂ - шарик,
П₁ - поле механических сил, удерживающее шарик в корпусе.
Согласно формуле (5.42) необходимо ввести В₃, которое создаст П₂, выталкивающее шарик. Один из вариантов решения введение под шарик капли жидкости В₃, которую при необходимости нагревают и испаряющаяся жидкость создает поле, выталкивающее шарик из корпуса.

Пример 5.48. Если продолжить рассмотрение примера уменьшения гидродинамического сопротивления, то можно описать корпус подводной лодки или поверхность крыла по типу эффекта Ламинфло (кожа дельфина). Известен "парадокс Грея": дельфин движется со скоростью, которая по расчетам требует мощности раз в 10 больше, чем у дельфина. Секрет в устройстве кожи. Кажа дельфина представляет собой тонкий гибкий поверхностный слой, под ним толстый эластичный, наподобие губки, а под ним снова тонкий слой. При движении кожа воспринимает колебания и за счет упругих сил "губки" возникают противоволны. Кожа вибрирует и снимает турбуленцию.
Технически этот принцип осуществлен по разному. Одна из реализаций следующая. "Кожа" сделана трехслойной: верхний слой делается из тонкой эластичной пленки, под ним магнитная жидкость и снова пленка (рис.5.3). Магнитной жидкостью управляют магнитным полем .

Во время океанского путешествия немецкий ученый Макс Крамер заинтересовался легкостью, с какой дельфины обгоняли быстроходный лайнер. Производя необходимые расчеты, он столкнулся с непонятным противоречием: при такой скорости, учитывая форму и размер тела дельфина, сопротивление воды должно быть в десять раз меньше фактического.

Последующее, более детальное изучение показало, что кожа животного, имеющая эластичное и пористое строение, обладает свойством резко гасить турбулентные завихрения, образующиеся вокруг движущихся в воде тел. На рис. 5.4-а воспроизведен разрез кожи дельфина. Палочки, сгибаясь, способствуют превращению, турбулентного потока в ламинарный.

На основании этого открытия Крамер и группа ученых занялись разработкой искусственного покрытия для увеличения скорости судов. Созданное ими покрытие (рис. 5.4-6 и 5.4-в) - ламинфло - состоит из двух слоев тонкой резины, разделенных мягкими резиновыми столбиками, пространство между которыми заполнено вязкой кремнийорганической (силиконовой) жидкостью. Уже первые опыты оказались очень убедительными: турбулентность обтекающих модели струй была вдвое меньшей, чем при испытании моделей той же формы, но сделанных из обычного материала.

Любопытно отметить, что этим "патентом" пользуются и птицы. Их крылья тоже обладают способностью превращать турбулентные потоки воздуха в ламинарные. В "технике существует множество машин и аппаратов, в которых движется вода или воздух. Нельзя ли, например, применить "принцип дельфина" для создания новых типов гидротурбин? Или "прин-цип птичьего крыла" - для создания новых типов вентиляторов?

Задача состоит в том, чтобы использовать эти принципы в гидротехнике, химической техноло-гии, на транспорте и т. д.

В данном случае у изобретателя заранее есть средство устранения технических противоречий. Нужно найти эти противоречия. Найти - значит, прежде всего, доказать возможность и целесообразность использования, а затем внести изменения применительно к конкретным условиям, Некоторые дополнительные сведения о "принципе дельфина", по материалам французского журнала "Сьянс э Ви", приведены в "Юном технике" № 2 за 1961 год.

Оглавление