Физических операций по Рудольфу Колеру

 

«1. Испускание - поглощение. Испускание отождествляется с источником энергии, вещества или информации, а поглощение - со стоком (местом исчезновения) энергии, вещества или информации; например, источники: солнце, топливо, источник питания, стоки: звукопоглощающие покрытия, заземление. 2. Проводимость - изолирование. Кроме источника и стока для возникновения потока требуется, чтобы между ними было проводящее пространство, обеспечивающее движение и распространение потока от источника к стоку (имеется в виду организация проводящей среды). Например, проводящие среды: воздушное пространство для звука, проводник для эл. тока, прозрачное вещество или пустое пространство для света и т.п.; изолирование: диэлектрик для электрического тока, непрозрачное вещество для световых волн; различные изоляторы для жидкости и газа и т.п. 3. Концентрация - рассеивание. Концентрация - физ. операция, при которой поток энергии, вещества, информации, рассредоточенный в пространстве или движущийся широким фронтом, будет протекать в одном направлении более сосредоточенно (сфокусированно), иногда фокусироваться до точки; концентрацию осуществляют, например, параболическая антенна, фокусирующая линза, воронки для жидкости или газа. Рассеивание - физическая операция, при которой поток энергии, вещества, информации рассеивается, распространяясь по разным направлениям, или направляется более широким фронтом; осуществляется, например, с помощью антенны передатчика, наконечника душа, рассеивающей линзы и т.п. 4. Несвободное движение-свободное движение. Несвободное движение - физическая операция, обеспечивающая движение потока или тела по определённому, наперёд заданному пути (траектории); осуществляется, например, с помощью трубопровода, электрического провода, магнитного провода, шарнира. Несвободное движение - это движение, ограниченное связями. Свободное движение - физ. операция, при которой на естественное направление движения и распространение потока техническая система не оказывает запрограммированного влияния (например, свободно падающая струя воды, световой луч, летящая пуля). 5. Изменение направления - физ. операция, обеспечивающая изменение направления векторной физ. величины, при этом её модуль остаётся неизменным; осуществляется, например, с помощью уголкового равноплечного рычага, зубчатой передачи с передаточным числом, равным 1, зеркал призмы, поворотов трубопровода или световода. Для реализации физ. операций в отдельных случаях могут быть использованы одинаковые физ. и конструктивные элементы, например, световод применяется и для проведения светового пучка, и для изменения его направления; такую же двойную функцию выполняет трубопровод; частным случаем является операция инвертирования, обеспечивающая изменение направления потока на противоположное. 6. Связь - прерывание. Прерывание - физ. операция, аналогичная функции выключателя, прерывает (останавливает) поток энергии, вещества или информации и соответственно прекращает их передачу. Связь - физ. операция, наоборот, восстанавливающая (возобновляющая) движение или передачу энергии, вещества или информации в потенциально существующем потоке; эти физ. операции реализуются с помощью, например, включателей, соединённых муфт, задвижек и т.п. 7. Увеличение - уменьшение - физ. операции, изменяющие численное значение векторной или скалярной величины потока, энергии, вещества или информации; эти физ. операции реализуются, например, с помощью системы рычагов, зубчатых передач, трансформаторов и т.п. 8. Выравнивание - колебание. Выравнивание - физ. операция, преобразующая колеблющийся (нестационарный) поток энергии, вещества или информации в стационарный поток. Колебание - физ. операция, осуществляющая обратное преобразование. Выравнивание реализуется с помощью, например, электронных выпрямителей, муфт свободного хода и т.п.; колебание - с помощью кривошипно-шатунного механизма, электрического колебательного контура. 9. Объединение (слияние) - разъединение - физ. операции, обеспечивающие соответственно количественное объединение нескольких однородных потоков энергии, вещества, информации в один поток или, напротив, разделение одного потока на несколько однородных потоков. 10. Накопление - выдача - физ. операции, при которых потоки энергии, вещества, информации накапливаются или при необходимости востребуются из накопителя. Эти физ. операции для потоков энергии реализуются, например, с помощью маховиков, пружин, аккумуляторов, конденсаторов и т.н.; для потоков информации: с помощью магнитных лент и дисков, книг, фотоплёнок и т.д. 11. Преобразование - обратное преобразование разноименных потоков - физ. операции, обеспечивающие превращение потока энергии, вещества или информации друг в друга, например, превращение потока топлива в тепловой поток; превращение энергии магнитного поля в поток элементарных частиц. 12. Композиция - декомпозиция разноименных потоков. Например, насос осуществляет композицию потока мех. энергии и потока жидкости; отопительная система - композицию вещества и тепловой энергии. 13. Преобразование - обратное преобразование одноименных потоков - физ. операции, обеспечивающие изменение свойств потока энергии, вещества или информации. Под преобразованием энергии здесь понимается превращение одного вида энергии (кинетической, потенциальной, тепловой, акустической, механической, химической, электрической и пр.) в другой вид энергии. 14. Композиция - декомпозиция одноименных потоков - физ. операции, при которых два потока энергии, вещества или информации, различающиеся каким-либо физическим параметром (масса, плотность, цвет, амплитуда, частота, длина волны и т.п.) соединяются друг с другом или на основе отличительных признаков разделяются. 15. Ускорение - замедление - физ. операции, изменяющие динамические характеристики протекания потока, энергии, вещества или информации; их введение позволяет расширить описание и моделирование функционирования проектируемой тех. системы. 16. Увеличение - уменьшение плотности потока - физ. операции, отражающие неоднородность потоков в пространстве, позволяющие учитывать вредные и использовать полезные свойства неоднородности. При моделировании технических систем оценка неоднородности потоков энергии и вещества позволяет учесть их взаимодействие. Физические операции используются при функционально-физическом анализе технических систем, а также при синтезе физического принципа действия конструируемой системы». (Rudolf Koller, Konstruktionsmethode für den Maschinen-, Geräte- und Apparatebau. Berlin: Springer-Verlag, 1976.)

Цитируется по книге: Техническое творчество: теория, методология, практика / Под ред. А.И. Половинкина, В.В. Попова, М., НПО «Информ-система», 1995 г., с. 235-237.