Техническая система развивается со временем, и её характеристики изменяются. Характеристики современных самолётов существенно отличаются от характеристик самолётов 30-х годов.
Рисунок 12. S-образная кривая развития технической системы
Исследования показали, что, если построить график зависимости любого главного параметра технической системы от времени, он будет напоминать S-образную кривую. Следует отметить, что именно напоминает, а не точно повторяет, поскольку в силу случайного развития могут быть существенные отклонения.
Например, одним из главных характеристик самолета является скорость, которую он может развивать. Скорость первых самолётов была невелика: 50—60 км/час. К началу Первой Мировой войны она достигла 114 км/час. Ситуация радикально изменилась с началом войны, когда самолеты оказались способными обеспечить военное преимущество в боевых действиях. В авиастроение начали вкладывать значительные средства, что привело к быстрому развитию авиации. Конкуренция заставила быстро совершенствовать самолеты, и увеличивать их скорость. Особенно важна скорость была в истребительной авиации, поскольку она позволяла навязывать противнику тактику боя – атаковать, когда у атакующих было преимущество, и уходить от боя при численном превосходстве противника. В конце 1930-х годов скорость самолетов уже достигала 570—590 км/час. Во время Второй Мировой войны скорость продолжала расти, поскольку господство в воздухе стало решающим фактором на фронтах. К 1945—1948 годам она достигла 750 км/час и практически прекратила расти из-за ограничений, связанных с работой винтов7. Рост мощности моторов не позволял значительно увеличить скорость. В это время появилось новые концепции двигателей – реактивные и турбореактивные двигатели.
Изменение концепции двигателя привело радикальному изменению всей конструкции самолёта, что ознаменовало начало новой S-кривой.
Примечание: Мы рассмотрели только S-кривую зависимости скорости от времени, используя усредненное значение скорости по разным компаниям и странам. Аналогичные кривые можно построить, принимая за главный параметр грузоподъемность или количество пассажиров для грузовых и пассажирских самолетов.
В ТРИЗ традиционно выделяют три основных этапа развития системы и два вспомогательных – 0-й и 4-ый8. Их мы и рассмотрим подробнее.
0-й этап – появление идей и неполных систем,
1-й этап – зарождение системы, от получения минимальной работоспособности до получения потребительской ценности (коммерческого использования системы).
2-й этап – быстрый рост и развитие системы.
3-й этап – замедление и полное прекращение роста основных характеристик системы.
4-й этап – угасание системы и переход на уровень «нишевого» продукта.
Рассмотрим эти этапы подробнее.
1.2.1. Нулевой этап
Нулевой этап разработки технической системы – это время до создания первого работоспособного образца новой системы. Этот этап включает в себя создание эскизов, чертежей и макетов (возможно неполной технической системы), которые ещё не работают, но уже служат основой для дальнейших разработок и размышлений.
Примером нулевого этапа может служить планер Феликса дю Тампль. В 1874 году во Франции, в городе Брест, он построил большой планер из алюминия с размахом крыла 13 метров и весом около 80 кг (без учёта веса пилота). Полёт, начался
Рисунок 13. Моноплан Феликса дю Темпл, 1874.
с трамплина, продолжался несколько минут и благополучно завершился. Но планер не имел двигателя, то есть в полной мере не мог считаться полной технической системой.
Самолет Можайского имел все элементы, относящиеся к функциональному центру системы, но использовал в самолете паровой двигатель. Его самолет принципиально не мог подняться в воздух, то есть выполнять главную функцию самолета – «летать».