Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: Пред. 1 ... 8 9 10 11 12 След.
RSS
Зарождение (происхождение) машин и механизмов (Машиногеномия)., Происхождение первичной функциональной основы машин.
Прото – кинематограф. Если быстро переводить глаза с одной картинки, имеющей какое- то изображение, на рядом расположенную картинку с тем же изображением, но имеющее какое-то заметное отличие, то наши глаза могут зафиксировать видимое движение изменения от одной картинки к другой и обратно. Наверняка, игрушкой из двух бумажных картинок, одна из которых скручена в рулон, увлекались многие ещё в школе. Наши глаза как бы складывают два изображения в одно с получением заметного движения этого изображения. Таким образом, каждый человек может наблюдать оживление картинки. Это свойство человеческого глаза объясняется инерцией зрительного восприятия. Человек способен некоторое малое время видеть предмет наблюдения и после его исчезновения. Свойство зрительного восприятия интегрировать действительность позволило человечеству обрести мультипликацию (анимацию), кинематограф и телевидение. Возможно, заметное оживление изображения при переводе глаз с одной картинки на другую открывали, причём случайно, многие, например художники. Однако этому эпизоду не придавалось особого значения. Событие не впечатляло и не наводило на мысль о его пользе. Потребности иметь такое приспособление «оживления» картинок ни у кого не возникало. «Подсказка» в виде двух картинок со схожими изображениями, имеющими заметное отличие, существовала во внешнем «неупорядоченном мире вещей», очевидно, давно. Первый игрушечный Бимодуль анимации смог составить австрийский геометр Симон Штампфер. Эту занятную игрушку он назвал стробоскопом. Прибор состоял из двух дисков, вращающихся на одной общей оси. Один диск имел радиальные щели (пустота — сущность одного противоположного начала), через которые можно было видеть расположенный за ним второй диск. По периферии второго диска были нарисованы картинки (изображения — сущность другого противоположного начала), изображающие фигуры в различных фазах какого-либо повторяющегося движения, например положения ног бегущего человека. При быстром вращении дисков зритель через специальное смотровое окно мог видеть слитный образ человеческой фигурки совершающей непрерывное движение бега. Элементарная двуединая зародышевая конструкция сама по себе ни на что не способна. Лишь при обеспечении прохода через неё подходящего вида энергии возможно наблюдение производства определённой элементарной практической пользы (явление, эффект, действие, функция), ценность которой ощутима, фиксируема. Проход подходящей энергии позволяет запустить в действие взаимодействие противоположных начал Бимодуля. Взаимодействие противоположных начал частей Бимодуля позволяет, затем, получить необходимую, ценную практическую пользу. Период образования зачатка будущего объекта техники из предметов «неупорядоченного мира вещей» относится к технической фазе зарождения машины - синтезу первичного функционального Бимодуля. :)
Прото- электромагнит. Однажды, французский учёный Арго, пропуская через проволоку электрический ток, случайно опустил её в ящик с железными опилками. Опилки словно к магниту прилипли к проволоке. Когда ток отключили, опилки сами собой отпали обратно в ящик. Явление привлекло его внимание. Исследовав это необычное явление и поэкспериментировав с мотком провода, Арго увидел в явлении «подсказку», наводящую на мысль. Мысль основывалась на идеи создания электромагнита в дополнение к имевшимся природным постоянным магнитам. Так основой важнейшего электротехнического устройства стал зачаток устройства электромагнита в виде мотка изолированного провода, используемого в электротехнике до сих пор. Анализ этого события позволяет установить следующее.
Первое. Пропускание электрического тока через проволоку  было рабочим моментом учёного. Цели создать электромагнит у него не было, как не было и понятия, что это такое.
Второе. Неожиданно и случайно предметы «подсказки» устанавливаются в непосредственной близости друг с другом. Провод с током оказывается в ящике с железными опилками.
Третье. Так самопроизвольно осуществляется соединение предметов «подсказки», воспроизводящих неизвестное явление. Внимание учёного переключается на неожиданное качественное изменение происшедшее в результате соединения предметов «подсказки».
Четвёртое. Обнаруживается прилипание железных опилок к проводу, через который пропускается электрический ток. Наблюдается временное намагничивание железных опилок электрическим способом. Явление исследуется путём экспериментирования с предметами «подсказки». Затем рукотворно воспроизводится явление-«подсказка», наводящая на мысль. Эта мысль основана на идеи электромагнита, идеи получения магнита электрическим способом из материалов железа в любое нужное время взамен природных постоянных магнитов.
Пятое. Следование сути мысли позволяет представить зачаток устройства электромагнита в виде мотка изолированного провода охватывающего брусок «мягкого» железа, в котором магнитные свойства получают пропусканием электрического тока по проводу. Отсюда, первичное зародышевое устройство электромагнита или прото - электромагнит представляет собой  устройство состоящее из мотка изолированного провода и бруска «мягкого» железа, помещённого внутрь мотка. Моток изолированного провода назван обмоткой, а брусок «мягкого» железа -сердечником. Таким образом, в основу первичной конструкции электромагнита или прото -электромагнита положен двуединый Бимодуль, представляющий собой конструктивное соединение бруска «мягкого» железа и плотно намотанного на него мотка изолированного медного провода, имеющих противоположные свойства. Моток провода или обмотка, одна часть прото- электромагнита, обретает магнитные свойства в электрическом поле тока. Брусок железа или сердечник, другая часть прото- электромагнита, обретает магнитные свойства в магнитном поле обмотки. Соединение указанных частей обеспечивает свободное проход электрической энергии и преобразование этой энергии в магнитную энергию за всё время пока течёт ток, при этом брусок железа намагничивается до состояния постоянного магнита, а при исчезновении тока в обмотке сердечник мгновенно теряет магнитные свойства и размагничивается. :)
Прото-фонограф. Томас Эдисон как-то экспериментировал с устройством телефона, пытаясь его усовершенствовать. Чтобы лучше понять работу телефона, он припаял к диафрагме (мембране) стальную иглу. Однажды, Эдисон запел над диафрагмой. И она вместе с иглой задрожала, начала колебаться. Из любопытства он решил «пощупать» в этот момент иглу. И неожиданно почувствовал, что игла уколола ему палец. Эта «неприятность» заставила его крепко задуматься. Здесь была явная «подсказка» наводящая на мысль. И мысль эта была о практической пользе этого явления. Все мысленные эксперименты и размышления в свете лучше понять работу телефона сводились почему-то к одной мысли, идеи. Если бы можно было записать колебания иглы на чём-либо, а, затем, снова провести этой иглой по такой записи, то это заставило бы диафрагму колебаться так же, как она колебалась вначале, в момент записи. И, значит, таким движением должен воспроизвестись звук той записи, что нацарапала игла. Эта идея имела явную практическую пользу с благоприятной перспективой. И тогда Эдисон активизировал свои поиски. Он взял обыкновенную телеграфную ленту и попробовал пропустить её под остриём иглы в тот момент, когда диафрагма начинала колебаться под действием его собственного голоса. На ленте отчётливо обозначилась череда из точек. Это указывало на то, что колебания диафрагмы записаны на ленте. Затем, проводя этой лентой под иглой так, чтобы точки на ленте попадали под остриё иглы, Эдисон заставил колебаться и иглу и диафрагму. И здесь он едва смог услышать очень слабый собственный голос, произносивший «алло, алло». Так или почти так, в общих чертах, был смоделирован из подручных средств зачаток устройства фонографа и определён принцип фонографа. :)
Прото-планер. Впервые, к парящему полёту, к парению в воздухе привлекла внимание моментальная фотография. Визуальные наблюдения за полётом птиц были дополнены возможностями фотографии. Фотография это доступное искусство делать моментальные изображения любого предмета. То, что невольно ускользало из памяти, теперь могло быть документально зафиксировано, причём зафиксировано на любой стадии движения объекта. Так образовались благоприятные условия для детального изучения техники полёта птиц. Немецкий фотограф Оттомар Аншюц сделал серию снимков полёта аиста — крупной и грациозной птицы. Последовательный ряд фотографий изображал парящих аистов, поднимавшихся вверх под действием порывов лёгкого ветра. Как это обычно бывает, фотовыставка, случайно, попадает на глаза немецкому инженеру Отто Лилиенталю, подготовленной личности. Увиденное поразило его. В этой череде фотоснимков он неожиданно увидел «подсказку», наводящую на мысль как построить планирующий аппарат — планер. Осмысление увиденного и все размышления сводились к одной мысли-идеи, что вся работа по перемещению и подъёму летательного аппарата должна осуществляться не им самим, как у махолёта, а движущимся потоком воздуха. Такое понимание техники парящего полёта позволило сделать следующее логическое открытие: парящий полёт — это самая экономичная фаза управляемого полёта и её гораздо проще осуществить. Следуя этой мысли, зародышевая конструкция планирующего аппарата представлялась им в виде большой модели планирующей птицы. И, действительно, первая конструкция планирующего аппарата очень напоминала крупную модель планирующей птицы. Изготовленная из подходящих материалов модель планирующего аппарата представляла собой ивовый каркас округлых и вогнутых крыльев, обтянутых материей и установленных в два яруса, напоминающие своим видом распростёртые птичьи крылья в фазе парения, и сзади небольшой хвост. Оставалось только научиться подставлять этот летательный аппарат под движущийся поток воздуха, чтобы взмыть в небо вместе с ним. Вот здесь приёмы запуска воздушного змея оказались очень востребованными. Так как в отработке технологии взлёта Лилиенталь увидел путь к овладению техникой управляемого полёта. Дельная мысль «Полёт птиц как основа искусства летать» приходила в своё время и к Леонардо да Винче. Его слова, записанные в 1505 году, отличаются глубиной проникновения в суть вещей: «... когда птица находится в ветре, она может держаться в нём без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях». Бесспорно, это слова гения, но последовал их сути только Лилиенталь. Строительством планеров занимаются и сейчас. Летают теперь на более совершенных планирующих аппаратах, таких как дельтаплан. Эти аппараты настолько просты, что могут быть изготовлены в домашней мастерской. Таким образом, в основу первичной конструкции планирующего летательного аппарата или прото- планера положен двуединый Бимодуль, представляющий собой жесткое конструктивное соединение пары крыльев и хвостового оперения, обладающих противоположными качествами. Крылья, активная часть аппарата, воспринимают движение потока воздуха и преобразуют его в эффект парения. К ним крепится планерист. Хвостовое, пассивная часть аппарата, тормозит движение воздушного потока и удерживает плоскость крыльев в горизонтальном положении. Меняя положение тела относительно центра тяжести или хвостового оперения, планерист изменяет угол атаки крыльев. Следовательно, парящий полёт — это управляемое преобразование движения потока воздуха в эффект парения летательного аппарата, в энергию динамической компенсации силы тяжести. Планер это важная часть аэроплана. :)
Прото-электробатарея.  Алессандро Вольта, как химик, предположил, что в основе живого электричества лежат химические процессы. Впоследствии он объяснил, что электричество возникает при соединении двух разных металлов, металлов имеющих противоположные начала по отношению друг к другу, в присутствии воды,  но не чистой (по сути изолятора), а в виде раствора солей, кислоты или щёлочи (по сути проводника). Эта электропроводящая среда позднее названа электролитом. Явление было принципиально новым, существенно отличавшимся от электрического разряда. Ток на внешних концах соединения появлялся при замыкании и отличался стабильным постоянством в течение длительного времени. Пока полюса такого соединения не были замкнуты проводником, в нём не обнаруживалось никакого действия. При замыкании полюсов действие постоянного тока в проводнике поддерживалось химической реакцией в электролите при взаимодействии пары разнородных металлов. Разнородные металлы, соединённые элементами противоположных начал, образуют элементарную комбинацию предметов «подсказки» и являются первообразной зародышевой конструкцией. Конструктивное соединение нескольких пар разнородных металлов представляют собой первичную зародышевую конструкцию электрической батареи или прото-электробатарею, которая названа «вольтовым столбом». Однако, химические процессы образования постоянного электрического тока с тех пор считаются гальваническими.
Если возможно повторить, то возможно и понять.
Воспроизведение сущности «подсказки», как целевой эксперимент, важнейшая часть процесса её осмысления. Если сущность «подсказки» имеет свойство появляться неизвестно когда, неизвестно где и неизвестно на чём, то задача свидетеля «подсказки» сделать так, чтобы её сущность могла появляться в нужное время, в нужном месте и на чём нужно. Известно, что облик «подсказки» всегда находится в противоречии с человеческими понятиями о сущности её составляющих предметов. Из какого сора порой выходят великие открытия — факт известный. И то, что не представляет ценности в обычной жизни, для свидетеля «подсказки» имеет величайшую ценность, которую он воспроизводит целенаправленно. А всякое повторение или воспроизведение делает «подсказку» технически воплощаемой, пригодной к извлечению практической пользы. Всякая «подсказка» заинтересовавшая свидетеля оказывается достойной воплощения. Всё, что повторяется или воспроизводится по образу и подобию «подсказки» с целью понять её сущность, уже своим появлением причисляется к достойному быть исследованным. С этого момента свидетель становится исследователем, исследователем практических возможностей достойного. Техническое воплощение «подсказки» или рукотворное образование зачатка из подручных предметов с целью изучения её возможностей становится исходной точкой зарождения технического объекта. Путь от зачатка к сформированному двуединому Бимодулю и далее до первообразной зародышевой конструкции относится к фазе технического воплощения или периоду синтеза двуединого Бимодуля.  :)
Прото - телеграф. Американец Самюэль Морзе, художник по профессии, во время длительного плавания и вынужденного безделья случайно познакомился с устройством электромагнита. Невольно раздумывая над его возможностями, а именно, над притягиванием и отпусканием железных предметов при замыкании и размыкании цепи тока обмотки электромагнита, его внимание привлекла устойчивая связь коммутации тока с движением железного предмета. Связь одного с другим поразила его своей предсказуемостью. В этом он увидел «подсказку» наводящую на мысль об использования этого устройства для передачи электрических сигналов на расстояние. К концу путешествия мысль трансформировалась в представление о виде зачатка устройства для передачи электрических сигналов. Зачаток устройства представлялся поначалу в виде электромагнита и движущейся полоски бумаги с кодом особого письма. Код письма представлялся в виде системы точек и тире (в зависимости от длительности коммутации) его знаменитой впоследствии азбуки. Однако кажущаяся простота зачатка устройства потребовала многих лет упорного труда и экспериментов. В результате, Морзе удалось изготовить работоспособную модель телеграфного аппарата. Первая зародышевая конструкция электромагнитного телеграфа Морзе состояла из электромагнита и часового механизма, приводившего в движение бумажную ленту. Пишущим устройством стал маятник часов, к которому Морзе прикрепил карандаш и пружину магнита. Замыкая и размыкая специальным ключом цепь тока обмотки электромагнита, маятник начинал двигаться туда-сюда и чертить карандашом на движущейся ленте чёрточки соответствующие условным сигналам, поданным посредством тока. В основу первичной конструкции электромагнитного телеграфного аппарата или прото - телеграфного аппарата положен Бимодуль, представляющий собой конструктивное соединение цепи обмотки электромагнита, задающей части, и пишущего прибора, воспроизводящей части, обладающие противоположными качествами (активный - пассивный). Цепь обмотки электромагнита, имеющая протяженность любой длины, посредством специального ключа коммутации формирует систему коротких и длинных электрических сигналов кода информации (точек и тире) и называется передающим устройством. Пишущий прибор, приводимый в действие электромагнитом, осуществляет графическую запись данной системы коротких и длительных включений электромагнита на бумажный носитель и называется принимающим устройством. Конструктивное соединение указанных частей обеспечивает свободный проход кодированной, прерывистой электрической энергии и преобразование этой энергии в механическую энергию движения предмета для письма, повторяющего и воспроизводящего на движущейся бумажной ленте графическое изображение закодированного сигнала. Отсюда, прото - телеграф это система из двух указанных Бимодулей, имеющих общую цепь тока обмоток электромагнитов, которые поочерёдно выполняют функции передающего и принимающего устройств. :)
Воплощения достойно
Всякая «подсказка» заинтересовавшая свидетеля оказывается достойной воплощения. Всё, что повторяется или воспроизводится по образу и подобию «подсказки» с целью понять её сущность, уже своим появлением причисляется к достойному быть исследованным. С этого момента свидетель становится исследователем практических возможностей достойного. Техническое воплощение «подсказки» или рукотворное образование зачатка из подручных предметов с целью изучения её возможностей становится исходной точкой зарождения технического объекта. То, что воплощено, в действующем состоянии представляет собой функциональное соединение двух взаимосвязанных частей: это двуединый Бимодуль и проходящую через него подходящую энергию. Двуединый Бимодуль это внешняя материальная (вещественная) часть зародышевой конструкции, где конструктивно обеспечивается связь между элементами противоположных начал её частей. Энергия это внутренняя, полевая часть зародышевой конструкции, которая определяется видом энергии и движением энергии, её преобразованием и свободой прохода. Функциональное соединение в единое целое двуединого Бимодуля и подходящего вида энергии обеспечивает свободный проход этой энергии и преобразование её в другие виды энергии. Синтез двуединого Бимодуля является наиболее понятным и плодотворным способом создания зачатка будущего объекта техники. Вид энергии, как и её количество, играет в этом случае второстепенную роль - вполне достаточным бывает объём энергетических возможностей «подсказки». Незначительность (на грани чувствительности человеческих органов чувств) энергетической составляющей зародышевой конструкции оправдана тем, что служит обеспечению лишь демонстрационного уровня результата, который необходим только для подтверждения правильности следования дельной мысли или идеи.  :)
Вынашивание зародышевых конструкций
Осознание того, что первообразная зародышевая конструкция способна нести единичную пробную, полезную нагрузку, подтверждает практическую целесообразность её развития до промышленного образца. С этого момента начинается период своеобразного вынашивания зародышевой конструкции. Зародышевая конструкция, как только что народившийся младенец, практически ещё ни на что не способна и, потому, нуждается в становлении и развитии. Этот период зарождения назван «вынашиванием», чтобы подчеркнуть определённое сходство между развитием народившего младенца и зародышевой конструкции. Как утверждают выдающиеся инженеры и изобретатели, только нечто небывалое достойно промышленного воплощения. И каждый, кто начинает развивать зародышевую конструкцию, видит в ней это и это  мотивирует и двигает этот процесс. В результате, вынашивание становится целенаправленным. Для развития зародышевого Бимодуля требуется  длительная исследовательская и конструкторская работа. В промышленности эта деятельность относится к научно - исследовательским и опытно-конструкторским работам (НИОКР). Чтобы развивать зародышевую конструкцию, необходимы знания о причинах и источниках роста её технических возможностей. Для этого необходимы исследования, опыты, эксперименты и собственно конструирование. Цель всех этих работ заключается в максимальном приближении зародышевой конструкции к реальным чертам будущего объекта техники. Зародышевая конструкция изначально ни на что не похожа и представляет собой аналог комбинации предметов «подсказки». Это может быть приспособление, механизм, устройство, модель, виртуальный или объёмный прототип, схема, копия и даже игрушка. Чем больше исследуются её возможности, тем более становится понимание того, как и каким образом, может быть достигнут нужный объём практической пользы, ради которого и образована зародышевая конструкция. Вынашивание очень демократичная деятельность. Зародышевые соединения очень просты и представляют собой исходный элементарный двуединый Бимодуль. Практически любой человек может заниматься её изучением и способен вносить различные усовершенствования, наращивая тело Бимодуля различными элементами и узлами. Однако по мере приближения усовершенствованных конструкций к очертаниям конечного технического объекта требования к образованию и профессиональным знаниям возрастают. Это приводит к рождению не только новых объектов техники, но и новых профессий: пилот, машинист,  шофер. :)
Игра — не пустяк
Человек — существо от рождения любознательное с природной склонностью к игре и подчинению себе окружающей среды. В детских играх корни взрослой исследовательской деятельности, экспериментирования, испытания. Игры помогают легко включить свойственную нам внутреннюю поисковую мотивацию к познанию окружающего мира. Внутренняя мотивация — элемент самосохранения, сформированный эволюцией. Чем быстрее познаётся мир, тем больше шансов на выживание. Игра — это также способ быстрой мобилизации наших способностей, чтобы чувствовать себя подготовленным и ожидать понятных последствий от своих действий. Игры ускоряют темпы исследований и позволяют увеличивать число людей, способных делать логические открытия и совершать великие открытия. Игры в игрушки, как известно, очень популярны у детей. Они служат им верным средством познания своего окружения. К счастью, период детских игр не заканчивается вместе с детством. Очень многим людям свойственно играть всю жизнь. Эти занятия всегда имеют творческую направленность. До глубокой старости, например, самозабвенно играл с макетом железной дороги знаменитый польский писатель-фантаст Станислав Лем. Для вынашивания зародышевых конструкций практичным и эффективным методом является метод игрушечного моделирования. При известном дефиците практических знаний, которые невозможно добыть ни с помощью воображения, ни теоретически из-за сложности исследуемых процессов, этот метод является безальтернативным и единственно возможным. Игрушечное моделирование позволяет прояснить сразу множество вопросов, относящихся к устройству реального объекта техники до его воплощения в металле. Упрощенные до минимума копии зародышевых конструкций или сами конструкции, если размеры их невелики, легко поддаются всевозможным изменениям, которые могут быть сразу и быстро испытаны. Если дети интуитивно подставляют свои игрушки под те или иные воздействия, то при научном подходе к исследованию моделей это делается целенаправленно по разработанной программе. Целью игрушечного моделирования являются результаты изучения технических возможностей зародышей, которые позволят домысливать основные принципиальные признаки будущего объекта техники и применять их для практического воплощения. Большими объёмами модельных и натурных исследований отличаются авиационная и космическая техника. Особенно при её создании и совершенствовании. Да и всякая эксплуатация объекта техники это длительные испытания и исследования с целью проверки заявленных технических возможностей. Игра даётся человеку психологически легче, чем монотонная однообразная работа. Часто это развлечение, отдых, спорт. Есть и специальные профессиональные занятия по моделированию деловых, управленческих, военных, технологических, инженерных, конструкторских и даже художественных видов деятельности. Хотя игра свойственна человеку, но важна не сама игра, а результаты, которые извлекаются с помощью игры. Чтобы глубже познать предмет изучения и извлечь из этого недостающие знания и опыт, человеческому разуму необходимо всё время играть. Такую игру часто называют интеллектуальным развитием и самосовершенствованием. И как бы эту деятельность не называли, именно она даёт те знания причин, которые являются истинными. И вполне серьёзные учёные не прочь поиграть и развлечься. Их смешные забавы приносят порой нешуточные результаты. Так получилось с выделением и изучением графена, за что Константин Новосёлов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию по физике в 2010 году. Андрей Гейм придерживался традиционного обычая посвящать пятничный вечер всяким забавным экспериментам. Например, запускал живую лягушку в сильное магнитное поле, чтобы понаблюдать, как она там сможет парить. Способ получения графена также был результатом подобных экспериментов. Как-то Константин Новосёлов подобрал из соседней лаборатории куски скотча, которыми очищали графитовую поверхность. Было очень любопытно, до какого слоя можно соскребать графит, тем более, что слоистая структура графита это позволяет. В результате кропотливой работы получили тонкий прозрачный одноатомный слой углеродного кристалла, чем и является графен. Липкую ленту растворили в ацетоне и, чтобы графеновая плёнка не скомкалась, а это главная ценность эксперимента, её перенесли на твёрдую подложку из окисленного кремния. Это была первая в мире воспроизводимая технология выделения и получения графена. До этого считалось, что сделать это невозможно, так как графен в свободном состоянии обязательно должен свернуться в нанотрубку. Вынашивание зародышевых конструкций игровым способом значительно сокращает, но, правда, не исключает испытания материально воплощённых зародышевых конструкций в реальных условиях окружающей среды. Например, продувку моделей (макетов) самолётов или ракет в аэродинамических трубах. :)
Страницы: Пред. 1 ... 8 9 10 11 12 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Зарождение (происхождение) машин и механизмов (Машиногеномия).