Б.И.Голдовский
О специализации, универсализации и гибридизации
(Сборник докладов VIII международной конференции «ТРИЗ: практика применения и
проблемы развития». Москва 11-12 ноября 2016 года. С. 213-228)
Закон – это ограничение разнообразия
У.Р.Эшби
Народные пословицы противоречат друг другу.
В этом и состоит народная мудрость.
С.Е.Лец
Представление о законах развития технических систем (ЗРТС), являющихся одной из идеологических основ ТРИЗ, на сегодняшний момент, к сожалению, не разработано как следует [1]. Разработки по ЗРТС значительно расширили список эмпирических обобщений, которые принято называть законами, однако вопрос обоснования и однозначности действия этих законов решен не был. Более того, ряд разработчиков отметил подтверждаемое примерами из истории развития техники наличие противоположных трендов, периодически сменяемых друг друга (закон и антизакон) [2]-[7]. Это ещё больше осложнило проблему однозначности действия ЗРТС.
Неоднозначность направления развития технических систем в принципе можно обосновать теоретически. В [1] было обращено внимание на условия «срабатывания» того или иного закона. Для того чтобы закон начал реально действовать, необходимо:
- наличие обострения противоречия в ТС, запускающего процесс изменений (развития ТС);
- связь между обостренным (обостряющимся) противоречием и условиями применения данного закона;
- приемлемостью для окружения (социума) ухудшения (отрицательного эффекта - ОЭ), возникающего при реализации закона.
Разрешение любого технического противоречия возможно по двум принципиально разным направлениям:
- путем отрицания условий существования нежелательного эффекта (НЭ) при сохранении состояния узлового компонента, приводящего к возникновению положительного и нежелательного эффектов (ПЭ и НЭ); то есть отрицанию подвергаются звенья причинно-следственной цепочки между состоянием узлового компонента и НЭ;
- путем отрицания состояния узлового компонента, а также звеньев причинно-следственной цепочки между состоянием узлового компонента и ПЭ.
Поэтому потенциальных вариантов разрешения противоречия может быть несколько, включая и противоположные тренды.
Возможность реализации того или иного направления разрешения противоречия определяется внешними условиями (природными, техническими, экономическими и социальными). Следует помнить, что реальное развитие ТС является дискретным и проявляется в виде создания отдельных образцов. Причем каждый из этих образцов создается в определенном месте, в определенное время и при соответствующих определенных внешних условиях. Поэтому в картине реального развития ТС вполне могут встречаться противоположные тренды (решения), разумеется, не одновременно, а на определенных фазах развития.
Опорные инварианты
В условиях сложной и противоречивой картины развития ТС для внесения в этот процесс некоторой определенности необходимо выделить некоторые опорные инварианты, однозначно и постоянно влияющие на развитие. В этом плане можно опереться на опыт проектирования: какой бы буйной фантазией не обладал проектировщик, но все предлагаемые им варианты должны соответствовать требованиям технического задания и быть работоспособными. Соответственно для ТС всегда должны выполняться условия приемлемости системы для окружения и законы построения, определяющие её работоспособность [6], [7].
Условия приемлемости ТС для окружения имеют вид:
1) соответствие полезных способностей ТС потребностям окружения;
2) не превышение потребностей ТС (затрат ресурсов) возможностей окружения;
3) допустимость неполезных (вредных) способностей ТС для окружения.
Здесь под окружением понимается в первую очередь социум, а также техническая и природная составляющая окружения.
Первое из условий приемлемости ТС для окружения является сложным и включает следующие составляющие:
- главная полезная функция (ГПФ) ТС по содержанию (качественно) должна соответствовать требованиям социума и/или технического окружения;
- количественные параметры ГПФ должны быть не хуже требований окружения;
- должна быть обеспечена устойчивость функционирования в пределах ресурса, имеющего значение не хуже требований окружения; при этом:
- должна быть обеспечена соответствующая надежность функционирования при нормальных условиях;
- должна быть обеспечена стойкость к внешним воздействиям, соответствующим требованиям окружения;
- должна быть обеспечена управляемость процессом функционирования не хуже требований окружения (если такие требования есть).
В книге Клейтона Кристенсена «Дилемма Инноватора» (Clayton M. Christensen. The Innovator’s Dilemma. Harper Business, 1997 – цитируется согласно [8]), приведены результаты исследования, в соответствии с которыми спрос на новый товар изменяется в следующей последовательности:
- сначала потребители готовы платить за лучшее функционирование;
- затем они уже не платят за лучшее функционирование, но зато готовы платить за увеличение надежности;
- на следующем этапе они не хотят платить за надежность, но зато готовы платить за удобства пользования;
- далее и удобства им больше не нужны, зато они с готовностью покупают то, что дешевле.
Приведенные формулировки относятся к технике «предметного мира», но фактически отражают приоритеты признаков удовлетворения общественной потребности в тех или иных технических средствах. Как видно, они вполне соответствуют приведенным выше условиям приемлемости ТС для окружения. Эти условия приемлемости относятся к внешнему функционированию ТС и, соответственно, должны использоваться при внешнем проектировании, когда ТС рассматривается как некий целостный объект, обладающий набором свойств (характеристик).
Можно отметить, что с тех пор, когда специалисты ТРИЗ занялись реальными разработками, они стали значительно большее внимание уделять именно внешнему проектированию. Например, определению набора главных параметров и способов приведения их к единому измеряемому показателю. Это вполне естественно для процесса реального проектирования, особенно в условиях слабо квалифицированного заказчика.
Необходимость выполнения первого условия приемлемости ТС для окружения инициирует направления развития ТС, называемые зачастую «рыночными трендами».
Второе условие приемлемости ТС для окружения, связанное с затратами ресурсов, включая затраты времени как ресурса, также может инициировать развитие ТС. При этом возможны две различные ситуации.
При первой ситуации второе условие не выполняется абсолютно. То есть у окружения нет достаточных ресурсов для обеспечения выполнения первого условия приемлемости ТС. Поскольку необходимость выполнения потребности общества (окружения) всегда имеет приоритет перед проблемой достаточности ресурсов («человечество всегда норовит жить не по средствам»), эта ситуация инициирует наиболее существенные преобразования в существующих технических средствах удовлетворения потребности, вплоть до создания принципиально новых способов удовлетворения потребности, основанных на новых принципах действия.
При второй ситуации выполнение первого условия приемлемости приводит к росту затрат ресурсов, но этот рост не выходит за рамки допустимого. Поскольку для получения любого результата необходим некоторый расход каких-то ресурсов (в соответствии с законами сохранения материи и энергии), предотвратить абсолютный рост затрат ресурсов не представляется возможным. При этом на первый план выходит показатель относительного расхода ресурсов как отношение полезного результата к затратам. В проектировании этот показатель называют «относительной эффективностью» (или «общей эффективностью», или просто «эффективностью» в отличие от «показателя функционального эффекта», характеризующего полезный результат). В процессе развития техники относительная эффективность постоянно увеличивается (кроме тех случаев, когда это увеличение мешает выполнению первого условия приемлемости ТС). Такое неуклонное увеличение относительной эффективности есть форма разрешения постоянно обостряющегося противоречия между принципиальной неограниченностью потребностей и принципиальной ограниченностью средств их удовлетворения [6], [7].
Рисунок 1 – Типичная зависимость между показателем функционального эффекта (полезного результата) и показателем затрат
На рисунке 1 показана типичная зависимость между показателем функционального эффекта (полезного результата) и показателям затрат. Из рисунка видно, что рост показателя функционального эффекта требует увеличения затрат. Однако, если при переходе из точки 1 в точку 2 одновременно с абсолютной величиной затрат растет и относительная эффективность, то при переходе из точки 2 в точку 3 абсолютная величина затрат растет, а относительная эффективность падает. Это инициирует процесс изменения исходной ТС таким образом, чтобы требуемая величина функционального эффекта реализовалась в точке 3*: по сравнению с точкой 2 абсолютная величина затрат выросла, но одновременно увеличилась и относительная эффективность.
В пределе неуклонный рост относительной эффективности приводит, как это было показано в [6] и [7], к известной формулировке об идеальной системе, сформулированной Г.С.Альтшуллером в [9]: «идеальная система – это когда системы нет, а функция её сохраняется и выполняется». Из такого представления об идеальной системе как полюсе развития ТС получаются принципы идеальности [6], [7], которые можно реализовать при разработке реальных систем на уровне внутреннего функционирования для приближения к указанному полюсу:
- в системе не должно быть ничего лишнего (избыточного), кроме того, что необходимо для получения полезного результата;
- если в системе есть что-то лишнее (избыточное), необходимо извлечь из этого максимальную пользу в дополнение к имеющемуся полезному результату.
Эти принципы, предполагающие уменьшение избыточности структуры системы, относятся к внутреннему функционированию ТС и применимы как к структуре самой ТС, так и к надсистеме, а также к процессам, реализуемым в них.
Необходимо отметить, что хотя представление об идеальной системе и вытекающие из него принципы идеальности являются проекцией на внутренне функционирование предела роста относительной эффективности, как характеристики внешнего функционирования ТС, относительная эффективность и идеальность ТС не тождественны. В ряде случаев, как показано, например, в [10], оптимум по параметру относительной эффективности (особенно в денежном выражении) не совпадает с оптимумом по критериям внутреннего функционирования.
В связи с изложенным выше придется ещё раз обратить внимание на правильность формулировки понятия «идеальная система», данной Г.С.Альтшуллером. В своей формулировке он просто более четко обозначил тот полюс, к которому стремится техника в своем развитии и который раньше наименовался «идеальная машина». При этом термин «идеальный» имел принятый в науке смысл как признак некоторого упрощения и абстрагирования по отношению к реальному. Например, в гидродинамике корабля используется представление об «идеальном движителе», в котором отсутствуют все потери, кроме потерь на продольное ускорение потока. КПД такого движителя, разумеется, больше, чем у реального, но представление об «идеальном движителе» позволяет наглядно намечать направления по совершенствованию реальных движителей в части повышения их КПД. То есть Г.С.Альтшуллер фактически определял «идеальную систему» как некую абстракцию, позволяющую сформулировать направления изменений реальных систем на уровне внутреннего функционирования.
В настоящее время в ТРИЗ идеальность представляют через предложенную Б.Л.Злотиным формулу, представляющую собой фактически модификацию формулы для определения относительной эффективности, которая относится к характеристикам внешнего функционирования. Считается, что через эту формулу проще объяснять суть идеальности заказчикам (а также ТРИЗовцам, не желающим сильно напрягать мозги). Действительно, с заказчиком следует общаться, используя характеристики внешнего функционирования. Но из этого не следует, что надо «умножать сущности сверх необходимого», просто переименовывая известное. При этом понятие «идеальный» потеряло свой научный смысл, а приобрело потребительский: идеальное – это то, что хочется мне или потребителю («это платье идеально на мне сидит».) Кроме того, перевод понятия «идеальность» во внешнее проектирование фактически лишил внутренне проектирование инструментов, обеспечивающих приближение создаваемой структуры к полюсу «идеальная система». К этому можно добавить, что сама дискуссия на семинаре в Петрозаводске в 1980 году, в ходе которой Б.Л.Злотин предлагал свою трактовку идеальности, велась некорректно: между собой сравнивались реальный и игрушечный автомобили, что с позиций теории проектирования является грубейшей ошибкой (сравнивать таким образом можно лишь объекты, имеющие близкие значения показателей функционального эффекта). То есть принятая сейчас в ТРИЗ трактовка идеальности есть просто следствие неграмотности в области теории проектирования. Неграмотности как специалистов ТРИЗ, так и заказчиков (грамотный заказчик сразу бы отметил переклеивание ярлыков).
Третье условие приемлемости ТС для окружения требует обязательной оценки существенности всех неполезных выходов системы, которые можно трактовать как вредные. При этом без количественной оценки можно обойтись только в том случае, если нежелательный результат заключается в нарушении ограничения, сформулированного на качественном уровне. Во всех остальных случаях необходима проверка путем выполнения количественного анализа. При выявлении недопустимых (неприемлемых) ухудшений инициируются соответствующие изменения в существующей системе.
Главное условие работоспособности ТС определяется общесистемным законом соответствия между функцией и структурой (какова структура системы, таковы и её функции) [7]. Применительно к технической системе получаем следующее: состав элементов системы, их параметры и взаимодействие между собой и окружением, а также соответствующие процессы, реализуемые в структуре, должны обеспечивать выполнение первого условия приемлемости ТС для окружения.
На основе этого условия работоспособности могут быть сформулированы несколько важных следствий. Первое следствие – это закон сохранения сложности [6], [7], который можно сформулировать следующим образом: сложность структуры и реализованных в ней процессов при данном принципе действия системы не могут быть уменьшены произвольно; возможна лишь «перекачка сложности» на другие системные уровни: передача части функций в надсистему (окружение), увеличение сложности функций отдельных элементов или увеличение сложности формы движения материи в системе (изменение принципа действия как минимум некоторой части системы).
Второе следствие – это необходимость обеспечения соответствия между инструментом и изделием, вернее - процессом воздействия на изделие. Чем больше это соответствие, тем меньше, как правило, затраты времени на выполнение полезного процесса (то есть тем выше идеальность полезного процесса). Например, чтобы изготовить лист обшивки судна, имеющий трехмерную кривизну, можно использовать дисковые вальцы, много кратно прокатывая и деформируя металлический лист. А можно изготовить штамп и получить лист нужной формы за один проход. При этом можно отметить, что штамп по форме сложнее, чем дисковые вальцы, но зато упрощается (сокращается) полезный процесс получения листа нужной формы (то есть здесь проявляется закон сохранения сложности).
О специализации
Изложенные выше законы обеспечения работоспособности также как и условия приемлемости ТС для окружения должны выполняться для всех ТС в процессе их развития. Рассмотрим их проявление на примере двух противоположных процессов специализации и универсализации, присутствующих в истории развития практически всех более или менее сложных технических объектов.
Если рассмотреть историю развития жизни на нашей планете, то мы увидим, что основным результатом этого развития является специализация и кооперация биологических элементов. На этом принципе построены всё: от клеток и организмов до экологических сообществ. Подобная картина получается и при рассмотрении истории развития техники. К примеру, на рисунке 2 показан процесс специализации судов для перевозки сухих грузов [11].
Рисунок 2 – Процесс специализации морских судов для перевозки сухих грузов
Зачастую специализацию технических средств воспринимают как само собой разумеющееся: «дифференциации и специализации техники – закономерность - одно из следствий закона прогрессивной эволюции технических систем» [12]. Однако в отличие от природы, где развитие происходит «само», технику создает человек. Поэтому для корректного управления процессом развития тех или иных ТС человеку надо бы знать механизм, неизбежно приводящий к специализации.
Главный признак специализации ТС – это сужение области функционирования. То есть специализацию можно представить как процесс дробления функционально-параметрической ниши ТС (рассматриваемой как единство функции и принципа действия). Для того чтобы можно было как-то раздробить нишу, она должна иметь соответствующие размеры. В момент своего возникновения параметры ТС обычно минимальны и обеспечивают выполнение достаточно узкой функции. То есть ТС фактически рождается специализированной. Первые автомобили, например, могли везти водителя и, для ряда моделей, одного пассажира и рассматривались в первую очередь как спортивное средство. Первые самолеты могли поднять в воздух одного человека и фактически представляли собой спортивно-зрелищные аттракционы. Только после прохождения некоторого параметрического порога, подтверждающего надежность выполнения функции с приемлемыми для общества параметрами, технические средства начинают развиваться с расширением функционально-параметрической ниши. Для автомобиля фактом преодоления параметрического порога полезности был автопробег жены Карла Бенца в 1888 году (через 3 года после постройки первого автомобиля Бенца) по маршруту от Мангейма до Пфорсгейма и обратно, который показал, что безлошадные экипажи вполне подходят для повседневного использования. Для самолета подобным знаковым событием был перелет Блерио через Ла-Манш в 1909 году (через 6 лет после первого полета самолета братьев Райт). В соответствии с последовавшим ростом технических характеристик стали появляться специализированные модели ТС. Для автомобиля можно отметить появление в 1894-1895 годах первого автобуса вместимостью 8 человек, построенного в Германии на заводе «Бенц», а также в 1896 году первого грузового автомобиля, построенного в той же Германии Готлибом Даймлером. В развитии самолета первым достижением стало появление в 1911-1912 годах двухместных аппаратов, позволивших создать самолет-разведчик, а затем в 1913 году – первого полноценного пассажирского самолета «Русский витязь» (с полезной нагрузкой 700 кг), созданного И.И.Сикорским.
Расширение функционально-параметрической ниши по мере развития создает предпосылки для её дробления и соответствующего создания специализированных ТС. Но при этом причины специализации и механизм этого процесса не раскрываются. Анализ развития ряда технических средств позволил выделить основной фактор, побуждающий к специализации: необходимость повышения относительной эффективности и сокращения затрат времени как ресурса на получение полезного результата за счет обеспечения наибольшего соответствия между инструментом и изделием и устранения избыточности. Рассмотрим в качестве примера специализацию морских транспортных судов. Транспортировка товара морем включает затраты времени на его погрузку на борт судна, на перемещение по морю и на выгрузку товара с судна. Надо сказать, что основным фактором, позволяющим снижать затраты времени на транспортировку, вплоть до начала XX века был рост скорости судов. Поэтому для повышения эффективности необходимо было уменьшать потери объемов грузовых помещений или грузоподъемности судна при транспортировке грузов, существенно отличающихся друг от друга по своим транспортным характеристикам. Например, удельная (требуемая) кубатура грузовых помещений судна на 1 тонну груза может составлять от 0,5м3 для руды до 2,3м3 для пиломатериалов [13]. Кроме того, оптимальный процесс погрузки-выгрузки штучных грузов существенно отличается от такого же процесса для жидких или сыпучих грузов. Поэтому первыми из универсальных грузовых судов выделились наливные суда: вместо того, чтобы возить жидкие грузы в бочках, их стали наливать прямо в трюм, соответствующим образом сконструированный и оборудованный. Это позволило значительно уменьшить потери объемов в грузовых помещениях (устранена избыточность объемов), а также резко ускорило операции погрузки и выгрузки жидкого груза (повышение идеальности процесса). Следующими выделились из состава сухогрузов суда для навалочных грузов: руды, угля, зерна. Это тоже позволило устранить избыточность судовых трюмов по объему по сравнению с перевозкой сыпучих грузов в таре, а также ускорить процессы грузообработки за счет использования инструментария, соответствующего типу груза (например, пневматические погрузчики для зерна).
Где-то с 60-х годов прошлого столетия стало ясно, что дальнейший рост скорости судов экономически не выгоден (прогнозируемые величины скорости грузовых судов в 20…25 узлов были реализованы только на небольшой их части, большинство грузовых судов имело и имеет скорость хода в диапазоне 11…15 узлов). И, как видно из рисунка 2, именно в это время началась усиленная специализация грузовых судов по типам перевозимых грузов. Снижения затрат времени на транспортировку постарались добиться за счет более рациональной обработки грузов, «подгоняя» под особенности груза как конструкцию судна, так и технические средства погрузки-выгрузки. Специализация в ряде случаев доходила до создания одноразовых судов. В период пиковых поставок японских автомобилей в Европу в Японии строились специальные суда автомобилевозы для рейсов один конец. После доставки груза такие суда продавались на месте для последующего переоборудования или на слом. Естественно на таких судах не было ничего избыточного.
Подобную специализацию по видам грузов можно отметить и на железнодорожном транспорте, где используются вагоны, максимально приспособленные для размещения того или иного вида груза и для его оперативной обработки: платформы для длинномеров, контейнеров или леса, вагоны для перевозки автомобилей, цистерны для жидких или газообразных грузов, емкости для сыпучих грузов. Общая универсальность грузового состава обеспечивается за счет кооперации специализированных вагонов.
Рассмотренные примеры показывают, что специализация является наиболее простой формой разрешения противоречий в тех случаях, когда одна из сторон заключается в проблеме расходования ресурсов (в соответствии со вторым условием приемлемости ТС для окружения). При этом преобразование в системе производятся в соответствии с первым принципом идеальности («ничего лишнего»), а также правилом о максимальном соответствии инструмента изделию.
Ещё одним фактором, побуждающим к специализации, является противоречие между некими взаимосвязанными характеристиками ТС, каждая из которых является ценной для окружения. Например, для всех транспортных средств, приводящихся в движение некоторой силовой установкой, между скоростью транспортировки и массой существует обратная пропорция, которая наиболее остра для транспорта с динамическими способами удержания относительно поверхности земли или воды: самолеты, вертолеты, экранопланы, глиссирующие суда, суда на подводных крыльях и т.п. При этом увеличение массы (грузоподъемности) транспортного средства при данной мощности силовой установки приводит к снижению скорости движения. Поэтому у самолетов практически сразу же произошло разделение на два специализированных подкласса: скоростные самолеты (монопланы) и грузоподъемные самолеты (бипланы).
И ещё один пример: из области гидроакустики. Известно, что дальность действия гидролокационной станции (ГЛС) пропорциональна длине акустической волны и обратно пропорциональна её частоте, однако низкочастотные ГЛС плохо обнаруживают небольшие объекты. Поэтому на практике применяют целую гамму ГЛС, отличающихся друг от друга диапазоном используемых частот и, соответственно, дальностью действия и возможностью обнаружения объектов разного размера. Низкочастотные ГЛС, к примеру, обнаруживают подводную лодку на дистанции в несколько километров, отображая её на экране дисплея в виде яркого пятна, а высокочастотные ГЛС позволяют получить на дисплее силуэт подводной лодки, но на дистанции не более 200-300 метров. Поэтому на подводных лодках обычно устанавливают несколько ГЛС с разными частотными диапазонами.
Необходимость разрешения таких противоречий усиливает различия в системах, специализированных по видам изделий. Например, в древности первая специализация судов проявилась в разделении на военные и торговые, которые существенно разделялись по архитектурному типу. Военные суда назывались «длинными» из-за большого отношения длины к ширине порядка 6…9, что было необходимо для обеспечения сравнительно высокой скорости хода. Поскольку по абсолютной величине длина судов по технологическим причинам была ограничена, большое отношение обеспечивалось за счет уменьшения абсолютного значения ширины судна. А это приводило к снижению поперечной остойчивости и соответственно к увеличению риска гибели военного судна во время шторма. В противовес военным судам торговые суда назывались «круглыми», поскольку имели отношение длины к ширине порядка 3…4 за счет увеличенной ширины корпуса, что не позволяло развивать большую скорость хода, но обеспечивало более высокую безопасность при плавании в штормовых условиях: для торговых судов безопасность мореплавания была важнее скорости.
Приведенные примеры показывают, что специализация является одной из форм (наиболее простой) и для разрешения противоречий, сторонами которых являются функциональные характеристики ТС, считающиеся ценными в соответствии с первым условием приемлемости ТС для окружения. При этом противоречащие друг другу характеристики разносятся между разными (специализированными) модификациями ТС, а их единство обеспечивается за счет кооперации этих модификаций (то есть в надсистеме), что обеспечивает выполнение третьего условия приемлемости ТС для окружения. В этих случаях специализации предотвращение недопустимого нежелательного эффекта также происходит за счет устранения всего лишнего, являющегося избыточным для достижения полезного результата (то есть при этом также работает первый принцип идеальности)
Сужение области функционирования ТС в процессе специализации целесообразно в том случае, если такая ТС будет востребована окружением, то есть будет использоваться достаточно полно (здесь речь не идет об одноразовых технических средствах). Показанный на рисунке 2 процесс специализации сухогрузных судов смог реализоваться только в условиях возросшей потребности на перевозку различных грузов, при которой можно было полноценно загрузить работой такое дорогостоящее техническое средство, как специализированное грузовое судно. В этом плане интересно рассмотреть историю создания специализированных пассажирских судов: хотя человек стал использовать суда как транспортное средство сразу после их появления, специальные пассажирские суда появились лишь в XIX веке. До этого времени перевозка людей осуществлялась на грузовых судах, временно дооборудованных соответствующим образом, то есть фактически на грузо-пассажирских судах. Разумеется, в разное время создавались специальные суда для перевозки царствующих особ, но считать их пассажирскими судами, то есть предназначенными для перевозки значительного числа людей, не участвующими в процессе функционирования судна, нельзя. Большая часть людей, которые находились на борту таких артефактов, были членами экипажа, охраной и обслугой, то есть обеспечивали своей деятельностью (а не своим присутствием) функционирование судна. Большое количество людей перевозилось военными кораблями с экспедиционными целями, при этом значительная часть перевозимых людей также были членами экипажа. Хотя для этих целей суда могли построить специально. Например, в XI веке для обеспечения высадки на Британские острова Вильгельм Завоеватель распорядился построить десантные суда, значительно отличавшиеся по форме и параметрам от знаменитых дракаров, на которых ходили викинги. Эти суда были значительно шире и имели более высокие борта: потеряв в скорости, они существенно выиграли в грузоподъемности и безопасности плавания. Кстати, после осуществления высадки в Британии Вильгельм Завоеватель приказал все эти суда сжечь (чтобы войска не думали об отступлении; мотив иной, но очень похоже на однорейсовые автомобилевозы).
И на торговых судах основная часть людей на борту участвовало в процессе функционирования (матросы, гребцы, охрана). Конечно, на каждом из таких судов могли вместе с грузом перевозить и нескольких случайных пассажиров. Подобная практика существует до настоящего времени: при проектировании грузовых судов в жилом блоке предусматривают число мест, несколько превышающем численность экипажа.
Приспособленные для перевозки людей суда создавались в те моменты, когда возникала потребность для перевозки больших масс людей по стабильному маршруту. Так поступали венецианские судовладельцы во времена крестовых походов в Малую Азию в XI – XIII веках. В то время основным типом торгового судна, да и военного корабля на Средиземном море был неф (водоизмещением до 600т, длиной до 32м, шириной до 12м и вместимостью до 800…1000 человек). Для перевозки большого количества людей в трюме грузового судна выгораживались временные помещения для простолюдинов и лошадей, а для благородных рыцарей воздвигались помещения на специальном помосте, расположенном над главной палубой. В разгар крестовых походов достаточно оперативно строились и так называемые большие нефы, вмещающие до 1500 человек и до 1200т груза [14]. Оперативность венецианских корабелов была оправданной: на перевозках крестоносцев прибыль судовладельцев доходила до 1000%. При этом условия обитаемости в трюмных помещениях были весьма далеки от более или менее приемлемых: скученность, смрад, скудное и некачественное питание, болезни. Само путешествие от Венеции до порта Яффа (ныне Тель-Авив) могло продолжаться до 10 недель (правда, с промежуточными остановками на островах Греческого архипелага) [15].
Подобная картина наблюдалась и при транспортировке эмигрантов из Европы в Америку. Использовались грузовые суда, которые переоборудовались для размещения людей, перебиравшихся в Америку. На обратном пути временные помещения для пассажиров разбирались и суда везли из Америки табак и хлопок. При этом из-за нестабильности плавания под парусами продолжительность рейсов могла затягиваться (максимально зафиксированная цифра - 100 суток), что приводило к гибели части пассажиров от истощения. Кроме того, из-за скученности и антисанитарных условий на таких судах «свою долю» собирала холера. И только после установки на судах механического двигателя, позволившего сделать пассажирские рейсы более или менее стабильными, в первой половине XIX века появились суда, специально построенные для перевозки пассажиров и успешно использовавшиеся в этом качестве сначала на внутренних водных путях, затем в прибрежной морской зоне, а затем и на рейсах через Атлантику. При этом установился практически постоянный порт Америки, куда из Европы ходили пассажирские суда (Нью-Йорк), то есть определилась «транспортная линия», а продолжительность перехода через океан составляла 25…30 суток, что в то время было приемлемо [16].
Класс специализированных пассажирских судов сложился тогда, когда на имевшую давнюю историю общественную потребность наложились подходящие технические возможности, обеспечивающие приемлемые технические параметры и устойчивость функционирования. С гражданской пассажирской авиацией картина получилась иная: из-за Первой мировой войны потребность в пассажирских перевозках была отложена до 20-х годов XX века, хотя техническая возможность появилась ещё в 1913 году. В любом случае условием появления специализированной ТС, как и любой другой технической системы, является выполнение первого условия приемлемости ТС для окружения.
Об универсализации
Создание кооперации специализированных ТС, как и любое благое изменение в технике, имеет свои недостатки. Главный недостаток – недоиспользованность специализированных технических средств, особенно при достаточной узкой области функционирования. Приведенный выше пример с изготовлением искривленного листа судовой обшивки с помощью штампа – это пример применения узко специализированного инструмента. Штамп пригоден для изготовления листа только данной конфигурации и поэтому оправдан лишь при серийном производстве. Для штучного изготовления криволинейного листа лучше подойдут более универсальные дисковые вальцы. Другой пример: набор специализированного инструмента для ручных работ. Пока мастер использует один инструмент, остальные простаивают. То есть, устраняя избыточность на уровне отдельного инструмента, получаем избыточность на уровне кооперации инструментов. Не случайно в последнее время стали появляться наборы более универсальных ручных инструментов в виде общей рукояти и стержня, на котором могут крепиться сменные специализированные головки (например, универсальные отвертки).
Чем сложнее ТС, тем более существенным недостатком является избыточность кооперации специализированных систем. Например, концепция создания двух типов самолетов-истребителей (скоростного и маневренного) оказалась порочной не только из-за того, что скорость для истребителя более важный параметр, чем маневренность. При такой концепции на каждый самолет противника нужно иметь два своих специализированных самолета. А это и дополнительные расходы материальных средств и требуемое вдвое большее количество летчиков. По этой же причине не были реализованы несколько раз «всплывавшие» в разных странах идеи обеспечения противолодочной обороны прибрежных морей, в соответствии с которыми вместо многоцелевых ПЛ предлагалось использовать «стаю», состоящую из большой ПЛ, имеющей большие гидроакустические антенны, позволяющие обнаруживать ПЛ противника на больших дистанциях, и малых скоростных и маневренных «подводных истребителей», которые должны были расправиться с противником по наводке с большой гидроакустической ПЛ. По расчетам такая «стая» могла обеспечить значительный функциональный эффект, но требовало значительно больших материальных и людских ресурсов по сравнению с использованием многоцелевых (более универсальных) подводных лодок. То есть определенная степень универсализации оказывается ресурсно (экономически) более выгодной, чем предельная степень специализации с соответствующей кооперацией.
Поскольку даже у специализированной ТС избыточность невозможно устранить полностью, после их появления с целью повышения относительной эффективности начинается процесс универсализации в соответствии со вторым принципом идеальности («из лишнего – максимальную пользу»). Практически большинство пассажирских транспортных средств может выполнять и грузовые функции. После подтверждения факта полезности «безлошадного экипажа» в задней части автомобиля стали размещать опоры и сетку для перевозки багажа. В настоящее время легковые автомобили кроме перевозки людей способны перевозить грузы, причем багажное пространство размещается в той части корпуса автомобиля, которая обеспечивает его обтекаемость (используются имеющиеся ресурсы). На всех пассажирских судах, выполнявших регулярные рейсы на определенных линиях, имелись грузовые трюмы для доставки срочных грузов. В настоящее время до 60% грузов, перевозящихся авиацией, доставляется в багажных отсеках пассажирских самолетов.
У специализированного судна-рудовоза трюм для сыпучего груза окружен балластными цистернами, которые обеспечивают плавучесть при перевозке груза и заполняются балластной водой при пробегах порожнем. Для того чтобы уменьшить число таких «холостых» пробегов и, соответственно, повысить экономическую эффективность судна, балластные цистерны рудовоза приспособили для перевозки жидких нефтепродуктов, в результате чего появился более универсальный тип судна «нефтерудовоз».
Выход за рамки специализации за счет использования скрытых ресурсов широко использовалось и используется в военной технике, особенно в период проведения боевых действий, когда временные и материальные ресурсы существенно ограничены. Во время Второй мировой войны самолеты-истребители, например, использовались для нанесения бомбовых ударов. Небольшие боевые корабли, имеющие ограниченную осадку, (торпедные и сторожевые катера, малые охотники за подводными лодками) использовались для высадки и приема диверсионных групп, а также при высадке морского десанта.
Ещё одним характерным примером универсализации является английский военный самолет «Москито» времен Второй мировой войны, который использовался и как легкий бомбардировщик и как ночной истребитель. Самолет имел грузоподъемность, избыточную для истребителя, что позволяло использовать его в качестве бомбардировщика. Одновременно он имел скорость и маневренность, избыточную для специализированного бомбардировщика, что позволяло использовать его в качестве истребителя для сопровождения тяжелых ночных бомбардировщиков.
Примером из настоящего времени может служить история развития спасательных подводных аппаратов ВМФ СССР и России. Первые аппарата создавались как узко специализированные технические средства – только для спасания подводников. Однако аварии подводных лодок случаются редко, а поисковые и подводно-технические работы надо проводить регулярно. Поэтому в соответствии с требованиями заказчика следующие два поколения спасательных подводных аппаратов разрабатывались как универсальные, приспособленные и для проведения подводно-технических работ, на которые приходилось до трети рабочего времени. Соответственно на аппаратах устанавливалось новое оборудование, обеспечивающее не столько повышение функционального эффекта по основному назначению, сколько по вспомогательным функциям. Естественно, проведение такой универсализации было обеспечено возможностями (ресурсами), уже имевшими место у специализированного аппарата: наличие приемлемой дальности плавания, средств освещения подводной обстановки и рабочих манипуляторов.
Универсализм технических систем, объединяющих в себе подсистемы по выполнению разных функций, также базируется на наличии общих функциональных элементов, то есть на некоторых общих возможностях. Например, создававшиеся в своё время радиолы и магнитолы позволяли уменьшить затраты пространственных ресурсов в жилом помещении (вместо двух отдельных агрегатов – один универсальный) за счет использования общего корпуса, блока питания и подсистемы воспроизведения звука. Поскольку отдельные, например, радиоприемник и магнитофон использовались преимущественно в разное время, то элементы одного из этих отдельных технических средств оказывались избыточными в определенный промежуток времени. Объединение их в единый агрегат позволило уменьшить объем избыточности и, соответственно, затрат ресурсов, повышая тем самым относительную эффективность.
Говоря об универсальности ТС, необходимо помнить, что возможность выполнения дополнительной функции системой должна быть отражена в её структуре (за счет введения новых элементов или изменения взаимосвязей между имеющимися). Игнорирование этого положения иногда приводит к неправомерному выводу об универсальности ТС, основанному только на природной универсальности человека, эту систему использующего. Например, обычный дорожный велосипед является пассажирским транспортным средством для перемещения человека. В том случае, когда человек садится на велосипед, взвалив себе за спину тяжелый рюкзак, велосипед не становится грузопассажирским. Он просто везет тяжелого человека. Для того чтобы считаться грузопассажирским, в составе ТС «велосипед» должен появится соответствующий элемент для перевозки груза: например, багажник сзади или грузовая корзина спереди. Аналогичная ситуация будет и в том случае, когда человек, использующий велосипед, повесит на себя стрелковое оружие: велосипед не станет относиться к военной технике. Такое отнесение станет возможным, если на велосипеде появиться специальное крепление для перевозки или использования оружия. Можно отметить, что установка дополнительных элементов на велосипеде реализуется за счет имеющейся избыточности существующей структуры. Установка багажника, к примеру, использует избыточную прочность заднего колеса и закрывающего его крыла.
* * *
Приведенные выше примеры показывают, что значительная часть случаев специализации и универсализации определяется действием одного и того же закона неуклонного повышения относительной эффективности ТС, причем специализация осуществляется в соответствии с одним принципом идеальности, а универсализация – в соответствии с другим. При этом оба этих принципа идеальности являются проекцией на внутреннее функционирование ТС представления об идеальной системе, являющемся следствием закона повышения относительной эффективности, относящегося к внешнему функционированию системы.
О гибридизации
Если при универсализации объединение в одной системе ряда подсистем, выполняющих независимые друг от друга полезные функции, расширяет область функционирования ТС, то при гибридизации в системе объединяются несколько подсистем с разными принципами действия, выполняющими фактически одну и ту же функцию. Примером гибридизации в современных технических средствах принято считать автомобили, силовая установка которых включает кроме двигателя внутреннего сгорания (ДВС) ещё электродвигатель (один или несколько), а также аккумуляторную батарею. При этом движение автомобиля можно обеспечивать как за счет работы ДВС, так и за счет электропривода (при неработающем ДВС). Такую энергоустановку следует отличать от установки, включающей ДВС с электрогенератором и электропривод к колесам, при которой движение автомобиля требует обязательной совместной работы и ДВС и электропривода. Здесь мы имеем просто энергоустановку с электрической трансмиссией, а не гибридную силовую установку. Фактически в гибридной установке каждый из её элементов предназначен для преимущественной работы в особых условиях, то есть является в определенной степени специализированным. Электропривод в гибридном автомобиле предназначен для работы от аккумуляторной батареи в городе, где должны выполняться жесткие экологические стандарты на выхлопные газы, особенно в условиях городского переменного движения (с частыми разгонами, торможениями и остановками), а ДВС – за городом на шоссе, где позволена большая скорость и характер движения чаще всего равномерный. То есть из-за невозможности полностью устранить выхлопные газы ДВС область функционирования автомобиля разделили на две части (подобласти): эксплуатация в городе, где важна экологическая чистота и не важна ограниченная дальность хода, и эксплуатация за городом, где допустимы выхлопные газы и важна возможность длительного хода с большой скоростью. Для каждой подобласти функционирования была принята соответствующая специализированная силовая установка с оптимальным принципом действия, объединения которых в одном агрегате (кооперирование) и создало гибридную силовую установку.
Подобный подход применялся людьми с глубокой древности. Первые суда были гребными, то есть приводились в движение людьми. Однако ограниченность физических возможностей человека не обеспечивала для гребных судов требуемой длительности хода. Поэтому на судах появился парус, сделав их парусно-гребными (гибридными): при попутном ветре использовался один источник создания движущейся силы, а при слабом ветре или в штиль – другой. Аналогичное решение было применено в XIX веке, когда парус был основным источником движущей силы для судна. Невозможность обеспечения хода парусного судна при штиле заставила устанавливать на суда появившиеся в то время паровые механические установки, создавая гибрид: парусно-моторное судно.
Задолго до автомобиля гибридные силовые установки, включающие ДВС и электродвигатель, стали применяться на подводных лодках. История развития этих установок может быть поучительным примером периодических локальных специализации и универсализации входящих в энергоустановку элементов [17] – [19].
Первые подводные лодки разрабатывались исключительно для подводного хода, поэтому для них важна была силовая установка, не требующая для своей работы атмосферного воздуха. В период 1885-1888г.г. предпочтительной для таких ПЛ была принята электрическая силовая установка, включающая электродвигатель и аккумуляторные батареи (АБ). Однако дальность плавания таких ПЛ не превышала 65…70 миль в надводном положении или 30…45 миль в подводном, что было явно недостаточно даже для выполнения задач по береговой обороне (необходима была дальность плавания не менее 150…200 миль). Увеличение количества аккумуляторов на борту ПЛ для достижения требуемой дальности плавания было тупиковым путем: большой вес АБ требовал существенно увеличивать размеры ПЛ (что было в то время технологически затруднительным) и при ограниченной мощности двигателя (тоже обусловленной технологическими причинами) приводило к заметному снижению скорости хода, которая и так была не велика (5…10 узлов). (Автору довелось побывать на борту подводной лодки, построенной в годы Первой мировой войны, поэтому что такое отсек, полностью заполненный аккумуляторами, он представляет себе не только по картинкам.) Сначала предлагали решить проблему за счет надсистемы, то есть использовать ПЛ вместе с обеспечивающим судном, которое могло бы доставлять подводную лодку в район использования (например, буксировкой), а также обеспечивать зарядку АБ (сейчас по такой схеме используются подводные аппараты). Однако наличие обеспечивающего судна лишало подводную лодку главного преимущества – скрытности. Поэтому было решено сделать подводные лодки ныряющими, то есть способными самостоятельно выполнять сравнительно длительные переходы в надводном положении. Для этого от сигарообразных обводов перешли к мореходным (корабельным), а силовую установку дополнили двигателем надводного хода: сначала паровой машиной, а затем ДВС. При этом гребной электродвигатель постоянного тока мог, работая в режиме генератора от двигателя надводного хода, использоваться для зарядки аккумуляторной батареи (универсализация гребного электродвигателя). Подобные гибридные силовые установки появились около 1899-1902г.г., и ПЛ с такими установками принимали участие уже в Русско-японской войне. Сложившийся тип силовой установки, при котором мощность двигателя надводного хода превышала мощность гребного электродвигателя, сохранился на подводных лодках всех флотов вплоть до конца Второй мировой войны (изменяясь лишь количественно). Исключение составила Германия, где в 1944 году были введены в строй ПЛ XXI и XXIII серий, на которых мощность гребных электродвигателей сравнялась с мощностью ДВС или превысила таковую, а для повышения дальности плавания в состав силовой установки был включен специальный электродвигатель экономического хода (имея меньшую мощность, он на экономическом ходу был загружен полностью, что обеспечивало достаточно высокое значение КПД двигателя). Такая схема была перенята кораблестроителями других стран и гибридная установка, в которой на одном валу располагались ДВС, главный гребной электродвигатель и электродвигатель экономического хода, установилась на ПЛ практически на период до 25 лет после окончания Второй мировой войны. Силовые установки были, как правило, двухвальными. Можно отметить, что при такой установке в режиме зарядки АБ подводная лодка двигалась под электродвигателями экономического хода.
В 60-70-е годы прошлого века встала задача снижения шумности подводных лодок, для чего необходимо было переходить от двухвальной установки к одновальной, существенно повысив мощность главного гребного электродвигателя и снизив при этом обороты гребного винта. При таких изменениях использовать ДВС, встроенный в линию гребного вала, не представлялось возможным, поскольку мощный и низкооборотный дизель имел габариты, не позволявшие разместить его в отсеке дизель-электрической ПЛ, имеющей ограниченные водоизмещение и диаметр прочного корпуса. Разрешение этого противоречия было осуществлено за счет разделения силовой установки на две автономные части: гребной электродвигатель стал использоваться для движения в любых положениях ПЛ, а электропитание при движении в надводном положении или под устройством РДП («работа дизеля под водой» или «шнорхель») осуществлялось с помощью высокооборотных дизель-генераторов, имеющих меньшие габариты, чем низкообротный гребной дизель. (Можно отметить. что подобная схема с дизель-генераторами была применена на русской ПЛ «Касатка» постройки 1906 года.) Электродвигатель экономического хода при этом сначала сохранялся. Однако затем для уменьшения размеров энергетического отсека его функции были переданы главному гребному электродвигателю, в котором на роторе и статоре были выделены специальные обмотки малой мощности (упрощение системы за счет усложнения и универсализации одной из подсистем, в которой увеличилась специализация элементов). КПД электродвигателя при этом несколько уменьшился по сравнению со специализированным электродвигателем экономического хода, но в целом выигрыш за счет уменьшения водоизмещения ПЛ перевешивал этот отрицательный эффект. Следующим эволюционным шагом в развитии силовой установки ПЛ стало применение синхронного гребного электродвигателя с постоянными магнитами на роторе. Это позволило упростить конструкцию двигателя, повысить его КПД и уменьшить габариты. При этом сложность структуры электродвигателя была «перекачана» частью на микроуровень (применение постоянных магнитов со сложным химическим составом, предусматривающим применение редкоземельных химических элементов), а частью в блок управления, обеспечивающий преобразование постоянного тока в переменный с изменяющейся частотой.
К 80-м годам XX века типичная неатомная ПЛ водоизмещением около 2100 т (например, ПЛ Великобритании типа «Upholder») имела скорость подводного хода 20 узлов и дизель-электрическую силовую установку, включающую электродвигатель мощностью около 4 МВт, 2 дизель-генератора и 4 группы АБ напряжением 220В. Примерно в эти же годы немецкие кораблестроители сделали попытку значительно увеличить энерговооруженность подобной подводной лодки, разработав и построив для ВМС Аргентины две ПЛ типа TR-1700. Эти уникальные ПЛ при таком же водоизмещении имели гребной электродвигатель мощностью 6,6 МВт, 4 дизель-генератора и 8 групп АБ, что обеспечивало скорость подводного хода 25 узлов и дальность подводного хода скоростью 6 узлов 460 миль (что соответствовало продолжительности подводного хода около 3 суток). При минимальной скорости 4 узла продолжительность подводного хода могла доходить до 5…6 суток. Подобный опыт по количественному увеличению параметров традиционной дизель-электрической установки больше никто не повторял, поскольку управление такой многоэлементной системой электродвижения оказалось достаточно сложным. А борьба за увеличение продолжительности подводного хода неатомной ПЛ пошла по пути ещё одной гибридизации: к традиционным элементам энергетической установки решили добавить специальную «воздухонезависимую энергоустановку» (AIP). Наиболее распространенные в настоящее время подобные установки (топливные элементы и двигатели Стирлинга) обеспечивают подводный ход ПЛ скоростью 5…6 узлов в течение 15…20 суток. Фактически произошло очередное разделение области функционирования энергетической подсистемы на подобласти. Ход лодки во всех режимах обеспечивается гребным электродвигателем, а его питание электроэнергией от разных элементов гибридной энергетической установки: длительный подводный ход - от AIP, полный подводный ход - от АБ, а надводный ход или ход под РДП – от дизель-генераторов.
* * *
В чем коренное отличие между специализацией и гибридизацией?
В принципе любая ТС состоит из специализированных подсистем (ПС), каждая из которых обеспечивает выполнение элементарной полезной функции (ЭПФ), которые в сумме необходимы и достаточны для выполнения главной полезной функции (ГПФ) системы. Например, ГПФ судна заключается в доставке груза в некоторою точку через водное пространство при опоре на водную среду. Минимальный состав ЭПФ для этого будет:
- обеспечение размещения и удержания груза;
- обеспечение опоры на водную среду;
- обеспечение создания силы, движущей судно;
- обеспечение управления направлением движения судна.
У современных судов число ЭПФ больше, но они отражают чаще всего процесс передачи функций от человека к ТС и обеспечение условий существования человека на борту. Но минимально необходимый состав элементарных функций указан правильно. Можно отметить, что формулировка ГПФ применима и для военных кораблей: их главная задача – доставить оружие в точку его использования.
Каждая ПС включает в себя соответствующие элементы, часть из которых узко специализирована, а часть может входить в несколько подсистем, то есть быть универсальными (примером универсального элемента может служить корпус судна, обеспечивающий выполнение сразу двух первых ЭПФ). При этом входящие в систему элементы, выполняющие различные необходимые функции, чаще всего связаны между собой физически.
В рассмотренных выше примерах специализации ТС (например, специализация грузовых судов) сохраняется общая ГПФ и принцип действия системы (то есть все эти специализированные системы находятся в общей функционально-параметрической нише), при этом конкретные специализированные ГПФ отличаются друг от друга параметрически или по особенностям изделий (то есть представляют собой просто части («дифференциалы») общей ГПФ). Кооперация таких специализированных ТС осуществляется в окружении путем организационного (а не физического) взаимодействия. Поэтому такое деление систем правильнее называть не специализацией, как это широко встречается в разных источниках, а дифференциацией, оставив термин «специализация» для систем с принципиально разными функциями.
Термин «гибридизация» можно применять в тех случаях, когда дроблению (дифференциации) подвергается одна из ЭПФ системы (по параметрам или особенностям функционирования подсистемы). При этом для каждого «дифференциала» (части) ЭПФ подбирается свой принцип действия, наиболее отвечающий условиям функционирования (обеспечивающий максимальное соответствие между инструментом и изделием, а также между инструментом и полезным процессом воздействия на изделие). Кооперация элементов, имеющих разные принципы действия, внутри подсистемы осуществляется чаще всего при наличии (сохранении) физического взаимодействия между ними.
Некоторые выводы
На основании приведенного выше материала можно сделать следующие основные выводы:
- закономерное и весьма распространенное явление дифференциации технических средств (называемое довольно часто специализацией) в процессе развития базируется на условиях приемлемости ТС для окружения и законах построения ТС, обеспечивающих их работоспособность; главное содержание дифференциации – упрощение структуры системы (при сохранении принципа действия) за счет сужения области её функционирования путем деления общей функции на части («дифференциалы»), отличающиеся друг от друга параметрически или по видам изделий;
- наиболее частой причиной дифференциации ТС является необходимость повышения относительной эффективности за счет применения первого принципа идеальности («ничего лишнего») и обеспечения максимального соответствия инструмента полезному процессу воздействия на изделие;
- в случаях, когда принцип действия ТС порождает противоречие между полезными сторонами системы, также происходит параметрическое дробление области функционирования и создание соответственно дифференцированных систем; при этом также происходит упрощение системы с уменьшением степени избыточности (в соответствии с первым принципом идеальности);
- в случае, когда принцип действия некоторой подсистемы не может обеспечить удовлетворительное функционирование во всей области её функционирования, то эта область делится на подобласти («дифференциалы»; чаще всего параметрически или по условиям функционирования), для каждой из которых вводится специализированный элемент со своим принципом действия, наиболее подходящим для данной подобласти функционирования; такую кооперацию специализированных элементов с разными принципами действия, обеспечивающими выполнение выделенной для данного элемента подобласти единой функции, внутри общей подсистемы ТС можно считать гибридизацией;
- причиной универсализации ТС чаще всего также является необходимость повышения относительной эффективности, но за счет применения второго принципа идеальности («из лишнего – максимальную пользу»).
В целом рассмотрение закономерностей «специализация» («дифференциация») и «универсализация» подтверждает изложенное ещё в [6] положение, что из числа закономерностей могут быть выделены первичные (безусловные) и вторичные, являющиеся формами реализации первичных в тех или иных условиях. При этом вторичные закономерности могут противоречить друг другу.
Источники
1. Голдовский Б.И. Являются ли ЗРТС статистическими законами: 2016 - http://www.metodolog.ru/node/1960
2. Петров В.М. Биология и законы развития техники. – Л.:1976 - http://triz-summit.ru/ru/205253/203840/204718/
3. Петров В.М. Система законов развития ТС. – Доклад на семинаре преподавателей и разработчиков ТРИЗ (Петрозаводск-82). –Л.: 1982.
4. Петров В., Злотина Э. Законы развития технических систем. - Л.: 1990
5. Альтшуллер Г.С., Злотин Б.Л., Зусман А.В., Филатов В.И. Поиск новых идей: от озарения к технологии (Теория и практика решения изобретательских задач) – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989
6. Голдовский Б.И. Проблемы моделирования развития технических систем //Областная научно-практическая конференция «Проблемы развития научно-технического творчества ИТР». Тезисы докладов – Горький: 1983
7. Голдовский Б.И., Вайнерман М.И. Рациональное творчество. – М.: «Речной транспорт», 1990
8. Петров В.М. Законы развития потребностей. // Труды Международной конференции МА ТРИЗ Фест – 2005. «Развитие ТРИЗ: достижения, проблемы, перспективы» 3-4 июля 2005 г. Санкт-Петербург – С-Петербург: 2005. С. 46-48, http://www.trizland.ru/trizba/pdf-books/zrts-04-potrebnosti.pdf
9. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. – М.: Советское радио, 1979
10. Голдовский Б.И. О связи критериев внутреннего функционирования с оптимальностью технического решения. (Из опыта проектирования) // Сборник докладов международной конференции «Инструменты создания инноваций для развития предпринимательства». Москва. 14-15 ноября 2014г., с. 124
11. Нарусбаев А.А. Судостроение – XXI век. – Л.: Судостроение. 1988
12. http://www.inventech.ru/lib/glossary/differential/
13. Бронников А.В. Особенности проектирования морских транспортных судов. – Л.: Судостроение, 1971
14. Шершов А.П. История военного кораблестроения. – Л.: Военмориздат, 1940 (Л.: Полигон, 1994)
15. Ханке Х. Люди, корабли, океаны. Пер. с нем. – Л.: Судостроение, 1976
16. Белкин С.И. Голубая лента Атлантики. – Л.: Судостроение, 1975
17. Лебеф М., Стро Г. Подводные лодки. – М.-Л.: Оборониздат, 1934 (пер. с франц. изд. 1923г.)
18. Платонов А.В. Подводные лодки. – СПб: Полигон, 2002
19. Тарас А.Е. Дизельные подводные лодки 1950-2005. – М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2006
Нижний Новгород
Май 2016