Мы дарим вам! - Часть 2

Я лечу на дельтаплане как на Боинге король

  Тимур Шаов Песня дельтапланеристов

  https://www.youtube.com/watch?v=NjeHVQMEMV8

  Запреты и скорости все перекрыв, я выхожу из пике

  В. Высоцкий. Як-истребитель.

  https://www.youtube.com/watch?v=u6QIuWgr2To

 

Один из наших учеников был энтузиастом дельтапланеризма. Он пригласил нас в свой клуб, мы рассказали людям о ТРИЗ, а они нам - о главной опасности своих полетов – потере скорости, при которой дельтаплан сваливается в пикирование, то есть попросту начинает падать. Происходит это при приземлении неопытных летунов и даже с опытными – на соревнованиях на точность приземления.

У первых дельтапланов, построенных еще в пятидесятых – шестидесятых годах на основе «крыла Рогалло» передний угол составлял порядка 600 и это были очень безопасные аппараты – после срыва в пикирование они быстро (метра за 2 – 4) разгонялись и сами автоматически переходили на горизонтальный полет. Даже если сваливание происходит вблизи земли, пилот не разобьется сильно. Но такие аппараты имеют низкое аэродинамическое качество, например 7 – это значит, что пролетев 7 метров машина опустится на 1 метр. Современные спортивные дельтапланы имеют передний угол порядка 1200 это обеспечивает аэродинамическое качество близко к 20, но после срыва такая машина пикирует с большой скоростью метров 50… А если до земли всего 40?  Пилот в лепешку.

Мы сразу начали решать проблему, сформулировали довольно очевидное противоречие:

«Аэродинамическое качество должно быть большим при обычном полете, чтобы побеждать в соревнованиях, но оно должно быть малым при сваливании в пикирование».

Разрешение этого противоречия явно должно быть связано с простым условием: в момент сваливания в пикирование аэродинамическое качество должно скачком уменьшаться. Один из слушателей задумчиво сказал – да хоть до нуля – как у парашюта… Сразу появилось и первое решение – в начале пикирования превращение дельтаплана в парашют, путем «переламывания» его.

Идея показалась столь странной, что потребовалось сразу провести экспериментальную проверку. Из листа бумаги построили дельтаплан – простую «птичку» которыми любят играть дети. Проверили на пикирование – ведет себя как дельтаплан с большим углом. Потом слегка загнули кончики крыльев и птичка стала выходить из пикирования почти немедленно…

Нет сомнений, что такая задача – выход из пикирования должна возникать и у птиц, и у самолетов. А как она у них решается?

Птицы в конце пикирования задирают хвост, как черная болотная крачка на рисунке, хотя у них есть и другие «приемы» торможения спуска – например, сова одновременно выгибает соответствующим образом крылья. А пилот, выводя самолет из пикирования отклоняет вверх рули высоты, расположенные на хвостовом оперении.

Другое напрашивающееся решение – при затягивании в пикирование изменить форму крыла, так чтобы создалась аэродинамическая сила, выводящая машину из пикирования.

Значит, нам тоже нужно изменить форму крыла, сделать из мягкого крыла нечто вроде отклоняемых рулей высоты, как у самолета, Например, так:

Однако, это задачу еще не решало – как заставить дельтаплан изменить свою геометрию? Ввести какую-то автоматику – так для ее нужен источник энергии, это сильно увеличит вес, что очень нежелательно. Дать пилоту какой-то рычаг – нужна большая сила, да и, как объяснили специалисты, человек просто не успеет среагировать. Значит нужно решать новую задачу –изменение геометрии крыла должно быть автоматическим, зависящим от наклона дельтаплана.

Типичная ситуация в наших проектах – почти всегда единственная идея не решает проблему, нужны «цепочки» решений. Поэтому всегда нужно формулировать вторичные задачи и решать, пока не снимется последняя и все не «срастется».

Новый ответ возник на стадии формулирования Идеального Конечного Результата (ИКР):

«Дельтаплан САМ меняет свою геометрию в момент начала пикирования».

Реализация ИКР почти всегда становится возможным при использовании имеющихся в системе ресурсов.  Самый «напрашивающийся» в этой ситуации ресурс – само пикирование. Пилот в дельтаплане «подвешен» прямо под крылом с помощью тяг. При наклоне аппарата угол подвески тяг изменяется – и это можно использовать для «загиба крыла». Теперь все «срослось»!

 

В конструкцию дельтаплана вводится небольшое и совсем не тяжелое дополнительное устройство – шарнир, позволяющий задней части несущей балки крыла повернуться на некоторый угол, создавая тем самым «псевдо-элерон». При нормальном полете и при полете с небольшим углом снижения этот шарнир заблокирован скользящей трубкой и крыло прямое. Если угол наклона дельтаплана становится выше допустимого, подвешенный под крылом пилот сдвигается вперед (это происходит само по себе, в силу конструкции подвески) и связанная с подвеской тяга тянет и сдвигает трубку. Шарнир освобождается и крыло сгибается, под действием натянутой резины. Согнувшееся крыло создает аэродинамическую силу, которая выводит дельтаплан из пикирования. Как только дельтаплан выравнивается, жесткая тяга сдвигает трубку обратно – и пилот может продолжать полет.

Это, конечно не единственное возможное решение, изменение угла подвески дельтапланериста можно использовать и с помощью других механизмов.

Забавным было окончание работы. Фанаты – дельтапланеристы совсем забыли, что целью работы было их спасение, они бросились обсуждать, как такая конструкция поможет им побеждать на соревнованиях. Так получается почти всегда - изобретения кроме ожидаемого результата дают некоторые «сверхэффекты», как в нашем случае, когда у дельтапланеристов появилась возможность использовать «загиб хвоста» для побед на соревнованиях. И всегда необходимо выявлять, и проверять эти «сверхэффекты» - ведь они могут оказаться не только полезными, но и вредными.

Посмеемся? Для разнообразия – над собой

Эй, ты, не будь ослом!

Легко сказать, подумал серенький ослик Йа…

В начале нового века у меня начали сильно болеть руки в лучезапястном суставе – больше получаса за компом не просидишь. Мучился лет 5, потом пошел по врачам. Проблема со связками, предлагают операцию, потом полгода носить на обоих руках лангетки, не садится за комп, и нет гарантии что поможет… Операции не хотел, мучился еще с год примерно.

Наконец осознал, что передо мною просто еще одна изобретательская задача! Плюнул на советы врачей и стал думать.

 

 

 

• Больно, когда печатаю. Почему? –
• Потому что я держу руки прямо по отношению к клавиатуре, рука сильно повернута в лучезапястном суставе и сустав этот в постоянном напряжении
• Почему я руки все время выворачиваю?
• Потому что у меня широкие плечи, а клавиатура узкая. И еще потому, что я учился печатать вслепую лет 50 назад на старом механическом Ундервуде, там руки иначе не расположишь.

Идея! Попробовать печатать не выворачивая руки

• Попробовал. Оказалось очень неудобно, полностью исчезла способность печатать вслепую, и руки все время задевают экран лэптопа.
• Подумал, что я, наверное, не единственный с такой проблемой, залез на какой-то поисковый сайт инабрал слово keyboard. Увидел фотографию изогнутой, «физиологические» клавиатуры
• Купил, проверил – почти идеально, умные люди их придумали! Боли полностью прошли через неделю, с тех пор не возвращались. Правда на некоторое время скорость печати немного упала, ну и стало больше ошибок. Ну, да с нами спел-чекер – нет проблемы!

Почему я так долго разыгрывал из себя осла?

Я – специалист по решению задач, а вместо того, чтобы сформулировать и решить за пару минут мучился годы. По-видимому потому что мешают три сильных психологических эффекта:

• Эффект «вареной лягушки». Если лягушку бросить в горячую воду, она мгновенно выскочит. А если положить в холодную воду и начать медленно греть – она сварится. Нет специального момента, когда реагировать. Боли у меня нарастали в течение нескольких лет, то усиливались, то исчезали… и я вел себя как та лягушка
• Эффект «привычное неудобство», которое не воспринимается как задача. До середины 19 века люди носили одинаковую обувь для обоих ног, хотя перчатки были разные на правую и левую руки. 
• Эффект «мозговая лень». Болит – значит надо идти к врачу! А нет бы задуматься…

 

Каждый волхвов покарать норовит,

А нет бы прислушаться, правда!

Олег бы послушал - еще один щит

Прибил бы к вратам Цареграда.

Владимир Высоцкий «Песня о вещем Олеге»

В нашей практике профессиональных изобретателей мы постоянно сталкиваемся с тем, что многие важные задачи и совсем несложные не решаются годами, а иногда и десятилетиями просто потому что, не осознаются как задачи.

Учите себя видеть не проблемы, а задачи!