Техническое мышление. Братья Райт

 

С детства братья Уилбур (1867-1912) и Орвилл (1871— 1948) Райты проявляли повышенный интерес к движу­щимся частям любых механизмов, особенно затейливых механических игрушек, которые их отец, епископ еван­гелической церкви, часто привозил из путешествий. Мальчики с огромным воодушевлением разбирали игрушки, стараясь понять, что же заставляет их двигать­ся. Потом они снова собирали их, причем зачастую еще и вносили усовершенствования в конструкцию.

 

Хотя мальчики неплохо успевали, школьного аттестата ни один из них не получил. Им хотелось жить в мире машин, а из наук их всерьез интересовали лишь те, что были связаны с конструированием новых механизмов. Братья Райт были сугубыми практиками.

 

В 1888 году их отцу потребовалось срочно напечатать брошюру для церкви. Чтобы помочь ему, братья соб­ственноручно смастерили небольшой печатный пресс, использовав шарнир от складного верха старой коляски, ржавые рессоры и прочий утиль. Пресс работал велико­лепно. Вдохновленные успехом, братья усовершенствова­ли модель, подобрав более качественные детали, и откры­ли собственную типографию. Люди, сведущие в книго­печатании, поражались превосходному печатному станку, который сконструировали братья, — он позволял печа­тать до тысячи страниц в час, вдвое больше обычного.

 

Но Райты не хотели останавливаться на достигнутом. Неугомонный дух не давал им почить на лаврах, и в 1892 году Орвилл нашел, наконец, отличное приложе­ние их силам. С изобретением безопасного велосипеда (первая модель велосипеда с двумя колесами одного раз­мера) Америку охватила настоящая велосипедная лихо­радка. Братья тоже приобрели по велосипеду, участвова­ли в гонках и стали настоящими фанатами велоспорта. Вскоре, однако, велосипеды потребовали ремонта. Видя, как они возятся во дворе, друзья и знакомые стали обра­щаться к ним с просьбами починить их машины. За не­сколько месяцев братья досконально изучили конструк­цию и решили открыть в родном Дейтоне (штат Огайо) собственное заведение по продаже, ремонту и даже мо­дификации новейших моделей велосипедов.

 

Казалось, лучшего для двух чудо-механиков и придумать нельзя. Они вносили в конструкцию велосипедов раз­личные изменения, проводили испытания, выявляли уда­чи и неудачи, а потом придумывали все новые модифи­кации. Братья стремились сделать свои велосипеды более маневренными, обтекаемыми, улучшить их настолько, чтобы это кардинально изменило технику езды, давая ощущение уверенности.

 

Недовольные новейшими разработками, Райты решили, что пришла пора сделать новый, логичный шаг: собрать велосипед собственной конструкции. Задача была не из простых и требовала месяцев упорного труда: им пред­стояло многому научиться, чтобы сконструировать ма­шину с соблюдением всех правил, — малейшее наруше­ние технологии грозило ужасными последствиями. Для того чтобы освоить дело до тонкости, братья приобрели новейшие инструменты, закупили одноцилиндровый мотор... и вскоре стали признанными велосипедных дел мастерами, выпускающими велосипеды под собственной торговой маркой. Те, кто ездил на велосипедах братьев Райт, мгновенно чувствовали преимущества их моделей, а предложенные ими технологические изменения вскоре стали промышленным стандартом.

 

В 1896 году, оправляясь после полученной травмы, Уил­бур прочитал газетную статью, которая вдохновила его, определив направление дальнейшей жизни на многие годы. Речь в публикации шла об Отто Лилиентале, веду­щем конструкторе летательных аппаратов, — сообща­лось, что он погиб при крушении своего планера. На фотографиях были изображены планеры конструкции Лилиенталя. Похожие на древних, распростерших кры­лья птиц, планеры заворожили Уилбура. Наделенный мощным воображением, он представил себя в полете, и у него захватило дух. Но больше его поразило другое: в статье говорилось, что за долгие годы испытаний, со­вершив сотни полетов, Лилиенталь так и не сумел суще­ственно увеличить длительность пребывания в воздухе и внести необходимые исправления в конструкцию — воз­можно, именно это в итоге и стоило ему жизни.

 

Через несколько лет газеты запестрили сообщениями о пионерах авиации, многие из которых уже вполне, каза­лось, приблизились к цели создать летательный аппарат с мотором. Теперь процесс напоминал гонки — кто ско­рее добьется успеха? Уилбуру становилось все интерес­нее, и он обратился в Смитсоновский институт в Ва­шингтоне с просьбой выслать ему всю доступную ин­формацию и публикации по аэронавтике и летательным аппаратам. Получив литературу, он несколько месяцев изучал ее, знакомился с математическими и физически­ми выкладками, чертежами Леонардо да Винчи и проек­тами планеров XIX века. К этому добавились учебники по орнитологии: Уилбур стал внимательно изучать птиц и наблюдать за их полетом. Чем больше он читал, тем больше проникался странной уверенностью в том, что они с братом имеют все шансы победить в этой гонке.

 

На первый взгляд идея казалась абсурдной. Созданием ле­тательных аппаратов занимались серьезные специалисты, эксперты с невероятным опытом и хорошим техническим образованием, дипломами колледжей и университетов. Все это давало им неоспоримое преимущество перед не­доучками Райтами. Конструирование и строительство ле­тательного аппарата было к тому же дорогостоящей зате­ей, в которую пришлось бы вложить сотни тысяч долла­ров, а закончиться все могло крушением. Фаворитом пока был Сэмюел Лэнгли, секретарь Смитсоновского инсти­тута, получивший колоссальный правительственный грант и уже совершивший успешный запуск беспилотного аэро­плана с паровым двигателем.

Братья не могли похвалиться блестящим образованием, а единственные средства, которы­ми они располага­ли, представляли собой доход от их велосипедного магазина- мастерской.

Но у них имелось то, чего не хватало всем остальным, полагал Уилбур, — практической сметки и интуиции касательно того, как действует любой механизм.

 

Авиаторы того времени исходили из предпосылки, что самое главное — поднять машину в воздух с помощью какого-нибудь мотора помощнее, считая, что остальное можно подработать в процессе, добившись первых успе­хов. Полет, если он состоится, произведет впечатление, поможет привлечь внимание общественности и добить­ся финансирования. Однако такое видение проблемы вело к многочисленным крушениям, постоянным пере­делкам, поискам других, более совершенных двигателей, новых материалов и новым крушениям. Поиски ни к чему не приводили, а причина этого была проста. Уил­буру было прекрасно известно: когда что-то конструируешь, залог успеха — многократное повторение. Лишь пропустив через свои руки множество велосипедов, чиня их, переделывая, а потом обкатывая, чтобы почувство­вать их в работе, — лишь после всего этого братья суме­ли разработать новую конструкцию велосипеда, превос­ходившую все прочие. Летательные аппараты никак не могли провести в воздухе более минуты, и потому их конструкторы оказывались заложниками порочного кру­га — не имея возможности как следует полетать, чтобы в полной мере опробовать свои машин, почувствовать, что в них нужно улучшить, они были обречены на провал.

 

В рассуждениях конструкторов Уилбур обнаружил еще один изъян, шокировавший его: проблема устойчивости решалась в корне неверно. Все они представляли что-то вроде корабля, парящего в воздухе. Любой корабль изна­чально сконструирован так, чтобы двигаться как можно более ровно, любая качка может оказаться смертельно опасной для него. Опираясь на эту аналогию, конструк­торы придавали крыльям своих аппаратов слегка изогну­тую форму, напоминающую букву V, стремясь таким об­разом компенсировать резкие порывы ветра и помочь летящей машине держаться прямо. Но Уилбур чувство­вал, что аналогия с морскими кораблями ошибочна. Го­раздо точнее и правильнее было бы сравнение с велоси­педом. Велосипед неустойчив по определению, от крена его удерживает ездок. Пилот летающей машины, пред­ставил Райт, должен иметь возможность без всякого ри­ска для себя делать виражи, накренять ее, поворачивать, направлять вверх или вниз, не придерживаясь обязатель­ного горизонтального положения. Попытки обезопа­сить машину от порывов ветра на самом деле оборачива­лись серьезным риском, так как лишали пилота возмож­ности выровнять аппарат и лететь дальше.

 

Вооруженному такими знаниями Уилбуру было неслож­но убедить брата в том, что следующим этапом в их рабо­те должна стать летающая машина. Он предложил вло­жить в проект все деньги, которые приносил им велоси­педный магазин. Денег было немного, но это только подстегивало — от них требовалась большая изобрета­тельность, чтобы использовать подручные материалы, от­бракованные детали и даже лом, так как это позволяло не выходить за рамки скромного бюджета. Вместо того что­бы сразу начать с постройки аппарата для проверки своих идей, братья медленно и последовательно трудились, от­тачивая проект до мелочей, — в точности так же, как де­лали это в случаях с печатным прессом и велосипедом.

 

На первом этапе братья конструировали воздушные змеи, определяя с их помощью, какой должна быть иде­альная форма планера. Только после этого, взяв получен­ные результаты за основу, они приступили к работе над самим планером.

 

Им хотелось научиться летать самим. Общепринятый способ — запускать планер с вершины холма — они соч­ли слишком рискованным. Вместо этого было решено перенести испытания в долину Китти Хоук, Северная Каролина, место, известное на все Соединенные Штаты своими сильными, постоянно дующими ветрами. Там, на дюнах песчаного побережья, Райты могли поднимать­ся в воздух с небольших возвышений, летать невысоко над землей и приземляться на мягкий песок.

 

Только в 1900 году братья провели больше испытатель­ных полетов, чем Лилиенталю удалось провести за мно­го лет. Они продолжали постепенно отрабатывать кон­струкцию, подбирая все более совершенные материалы и конфигурации, — например, для увеличения подъемной силы изменили форму крыльев, сделав их длиннее и тоньше. К 1903 году сконструированный ими планер мог пролетать значительные расстояния, почти не от­клоняясь от курса. Он и в самом деле немного напоми­нал летающий велосипед.

 

Пришло время для финального этапа — добавления к проекту мотора и пропеллеров. Как и раньше, изучив проекты соперников, братья выявили в них еще один не­дочет: те копировали пропеллеры с пароходных винтов, стараясь добиться устойчивости. Проведя собственные исследования и расчеты, Райты решили изогнуть лопа­сти, взяв за образец птичье крыло, — такая форма могла увеличить подъемную силу. Подбирая легкий мотор для своего аппарата, изобретатели поняли, что не смогут уложиться в свой скромный бюджет. Тогда они собрали мотор сами, обратившись за помощью к механику, рабо­тавшему в их магазине. В целом летательный аппарат обошелся им меньше чем в тысячу долларов — несрав­нимо дешевле, чем у любого из их соперников.

 

Семнадцатого декабря 1903 года Уилбур поднял пило­тируемый аппарат над песками Китти Хоука на целых пятьдесят девять секунд, совершив первый в истории управляемый полет на летательном аппарате с мотором и с человеком на борту. В последующие годы проект дора­батывался, а время в полете неуклонно росло.

Для остальных конструкторов так и осталось загад­кой, как эти два парня, не имея ни инженерного обра­зования, ни опыта в аэронавтике, ни надежной финансо­вой поддержки, сумели обойти всех и прийти к финишу первыми.

 

Изобретение аэроплана представляется одним из вели­чайших достижений техники в нашей истории, имею­щим колоссальные последствия для человечества в буду­щем. Реальных прецедентов или моделей, на которые можно было бы опираться, конструируя летательный ап­парат, прежде вообще не существовало. Это была неве­роятная, труднейшая задача, которая требовала для свое­го выполнения высочайшего уровня изобретательности и мастерства.

 

В истории мы можем наблюдать два кардинально разных подхода к ее решению. С одной стороны, солидная груп­па инженеров и конструкторов с прекрасным образова­нием и опытом научной работы. Они рассматривали проблему умозрительно, воспринимая ее как череду тео­ретических задач: как запустить аппарат, как преодолеть сопротивление ветра и пр. Эти опытные люди сосредо­точились на технологии и занимались разработкой само­го, на их взгляд, важного: конструировали мощные дви­гатели, модифицировали дизайн крыла, основываясь на серьезных лабораторных исследованиях. Деньги для них не были проблемой. Огромную роль играла специализа­ция — для каждого отдельного элемента конструкции и для работы с разными материалами нанимали профессио­налов. Чаще всего конструктор не брал на себя роль пи­лота, испытательные полеты тоже проводили другие люди.

 

Но вот за дело взялись два молодых человека с совер­шенно другой историей. Для них главным удовольстви­ем и стимулом в работе была возможность делать и ис­пытывать все собственноручно. Они сами проектирова­ли аппарат, сами строили и испытывали его. Их проект зависел не от новейших достижений науки и техни­ки — для них залогом успеха стало громадное количе­ство практических испытаний, приводящее к оптималь­ному накоплению опыта и знаний. Работая, они на ходу выявляли недочеты и ошибки, чтобы тут же исправлять их, и, таким образом, имели возможность почувство­вать свой аппарат, который вовсе не был для них аб­стракцией. Упор делался на не отдельные узлы кон­струкции, а на общее восприятие полета, не на мощ­ность мотора, а на управляемость машины в целом. Денег катастрофически не хватало, поэтому приходи­лось проявлять чудеса изворотливости и изобретатель­ности, чтобы добиться оптимальных результатов с ми­нимальными средствами.

 

Различие в двух этих подходах можно лучше понять, рас­смотрев аналогии, которые были использованы при раз­работке проектов. Абстрактные мыслители в качестве прообраза своей машины выбрали морское судно, объ­ясняя это тем, что оба устройства перемещаются в некой среде (в одном случае это вода, в другом — воздух), не опираясь на твердую почву. Это заставило их сделать основной упор на разработку проблемы устойчивости. Братья Райт выбрали велосипед, в первую очередь обра­щая внимание на роль ездока (или пилота), на удобство управления аппаратом и общую его функциональность. Акцент на пилоте, а не на среде позволил братьям выйти на правильное решение задачи, поскольку привел к соз­данию аппарата, которым можно было маневрировать в ходе полета. На основе этой машины впоследствии не­трудно было создавать и более мощные, сложно устро­енные аэропланы.

 

Вы должны понимать:

техническое мышление не явля­ется низшей или более примитивной формой интел­лекта по сравнению с мышлением абстрактным.

В дей­ствительности оно является источником многих наших логических построений и творческих решений. Наш мозг развился и увеличился до теперешних своих раз­меров именно благодаря сложным движениям рук. За­нимаясь изготовлением орудий, подчас из сложных для обработки материалов, наши предки научились ду­мать и выработали модель мышления, далеко вышед­шую за рамки исключительно ручного труда. Принци­пы, на которых базируется техническое мышление, можно свести к следующему: что бы ты ни создавал, над чем бы ни работал, необходимо самому провести испытания и испробовать свое творение в деле. Зани­маясь исключительно теоретическими выкладками и отделяя свое детище от себя, невозможно получить представление о ее функциональности. Вкладывая свой труд, не жалея усилий, вы чувствуете, что создаете. Кроме того, это позволит вовремя заметить и устра­нить ошибки и недочеты проекта. Не стоит уделять все внимание разработке отдельных узлов конструкции, самое важное — представлять, насколько согласовано они будут взаимодействовать, воспринимать конечное изделие как единое целое.

 

То, над чем вы тру­дитесь, не явится на свет как по вол­шебству в резуль­тате нескольких творческих вспле­сков вдохновения. Ваше детище будет и должно разви­ваться медленно. Это постепенный, поэтапный процесс, в ходе которого у вас есть возможность исправлять ошибки, доводя проект до совер­шенства.

В итоге вы победите, до­бившись успеха благодаря своей искусной работе, а не знанию конъюнктуры. Одним из критериев такой иску­сной работы является умение создавать вещи не гро­моздкие, а элегантные, простые и изящные из подручных материалов, а это высокий уровень творчества. Вышеупомянутые принципы задействуют естественные каче­ства вашего мозга, так что лучше и безопаснее с ними считаться и не нарушать их.

 

⇐ Предыдущая42434445464748495051Следующая ⇒

Поделиться: