Как придумать колесо
Что может быть проще колеса, изобретенного много тысяч лет назад? Неужели его можно как-то изменить?
В повести писателя-фантаста Пола Андерсона «Треугольное колесо» астронавты оказались на далекой планете, и для починки корабля им нужно было перевезти из одной точки в другую тяжеленный генератор. Но у местных жителей круглые предметы были запрещены, и они не могли позволить землянам использовать платформу на колесах.
Тогда герои придумали выход: круг можно сделать из треугольника и трех сегментов, которые его дополнят. Они изготовили телегу с треугольными колесами, под которые при каждом обороте подставлялись полукруглые элементы. Полный круг при этом не получался, запрет аборигенов не нарушался, поэтому землянам разрешили довезти груз до места.
Вы скажете, что это фантастика? Хорошо, вернемся в реальный мир. В 1988 году французский дизайнер Доминик Мотта придумал колесо… без ступицы. То есть без центральной части, пустое внутри. Оно получило название «осмос-колесо», или ХАБЛЕСС.
Интересно, что технически хаблесс – это сплошные недостатки!
Но несмотря на это, уже в 1989 году на Женевском автосалоне швейцарский автомобильный дизайнер Франко Сбарро представил первый в мире автомобиль с осмос-колесами Sbarro Osmos и три аналогичных мотоцикла. Он произвел фурор в мире дизайна – его машины с колесами Доминика Мотты стали трендом конца 1980-х годов.
Сегодня осмос-колеса используют парни из мотоциклетных мастерских для изготовления дорогих чопперов. Когда мимо вас проезжает мотоцикл с пустым внутри колесом, сложно не обратить на него внимания.
Изобретение колеса? Да! Нет никакой практической пользы? Да, но…
Кстати, новые колеса изобретают постоянно. Например, Управление передовых исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) в 2014 году открыло программу GXV-T, в рамках которой инженеры разрабатывают машины повышенной проходимости. Одно из их изобретений – колесо, покрышкой для которого служит… гусеница! Ее нижняя часть движется назад, толкая машину вперед, а верхняя – в противоположном направлении.
Такое колесо может вращаться на оси как обычное, а может служить неподвижным катком для гусеницы, а может – и так и так одновременно! Более того, GXV-T умеет менять форму и становиться треугольным. Это здорово повышает проходимость.
А вот французская компания Michelin разработала колесо X Tweel SSL, которому… не нужен воздух. Это колесо-шина, соединенная со ступицей ПОЛИУРЕТАНОВЫМИ спицами. Наезжая на препятствие, они деформируются точно так же, как деформировалась бы обычная надувная покрышка.
И это уже не фантастика – X Tweel SSL производится серийно! Это не самое удобное колесо для скоростной езды по шоссе, но отличное решение для портовых погрузчиков, которые медленно и много ездят по плохому асфальту. Подобные разработки есть и у других производителей шин, например у Bridgestone. Значит, тема актуальна!
Как делаются изобретения
А теперь перейдем к главному: как же сделать изобретение? Как Дин Кеймен и другие профи не позволяют своему внутреннему изобретателю спать?
Чтобы сделать изобретение, тоже нужна точка опоры. То, что заставит вас задуматься и разбудит вашего внутреннего изобретателя. Это может быть проблема, с которой вы столкнетесь. Или вам понадобится найти применение готовому изобретению в другой области, и вы воспользуетесь техникой переноса технологии. Или, возможно, вам захочется «скрестить» два готовых решения необычным способом.
Давайте посмотрим, какие бывают точки опоры.
Способ № 1
Проблемы и решения, или Как помочь ленивому теннисисту
Большинство изобретений делается очень просто: человек сталкивается с какой-нибудь проблемой и решает ее.
Представьте себе ленивого теннисиста. Он тренируется на корте и роняет мячик. Чтобы его поднять, нужно нагнуться или хотя бы поддеть его ракеткой, но нашему теннисисту лень. Он стоит и думает, что делать.
Итак, есть проблема: теннисисты роняют мячики, а нам нужно придумать, как избавить их от необходимости нагибаться и напрягаться. Решить эту проблему можно огромным количеством способов. Давайте придумаем пять решений. И поясним, чем хорошо то или иное решение.
+ Решение очень оригинальное. Чтобы его придумать, нужно отличное воображение.
? Решение очень сложное, дорогое и ненадежное. Во-первых, корт придется полностью перестраивать: делать в нем множество отверстий для вывода воздуха и маскировать их, чтобы не мешали игре. Во-вторых, мячик может приземлиться там, куда ни одна струя воздуха не достает. В-третьих, мячик не такой и легкий: понадобится большая мощность подачи воздуха.
+ Все достаточно удобно, устройство для подъема мяча у теннисиста всегда с собой и работает на любом корте.
? Понадобится вносить серьезные изменения в конструкцию мяча и ракетки, заново рассчитывать их массу и распределение веса, чтобы теннисисты не почувствовали разницы. Все технические требования к ракетке и мячу прописаны в правилах Международной федерации тенниса, значит, правила придется менять!
+ Устройство всегда с собой, компактное.
? Придется переделывать конструкцию кеда, ведь если внутри прячется жесткая «ложечка», играть будет неудобно; кроме того, кеды должны весить одинаково – над этим тоже придется подумать. А если ложечка случайно откроется во время игры, теннисист просто споткнется и упадет!
+ Система очень проста в реализации: дроны с камерами и захватами продаются свободно, понадобится только написать программу распознавания мяча.
? Во-первых, дрон может срабатывать тогда, когда этого не требуется, например если теннисист специально положил мяч на корт. Во-вторых, дрон будет реагировать с некоторой задержкой. За то время, пока он поймет, что мяч упал, пока долетит и поднимет его, теннисист справится с задачей сам.
+ Очень легкая, дешевая, простая в реализации система. Можно купить такую липучку и закрепить на ракетке.
? Минусов у нее нет! Стикеры-липучки на ракетку уже производятся и продаются, они называются Tennis Picker. Почему же именно это решение сработало? Почему не магнит? Почему не ложечка и не дрон?
