Звездные часы"
Если взглянуть на проблему становления человечества исторически, то можно утверждать: человек начался с изобретательства. Изобретательство — самое древнейшее занятие человечества, потому что само человечество только через последовательную цепь изобретений и вышло постепенно из состояния дикости. Все началось с простейших орудий труда: камня, палки, скребка... Даже слово «изобрести» подсказывает нам, откуда мы черпаем в себе силы быть людьми: мы обретаем себя изнутри, из усилий нашего разума мы становимся самими собою, только выходя из пределов того, что нам отпущено природой. Маркс по этому поводу говорил: «Природа не строит машин, паровозов, железных дорог...
Все это — созданные человеческой рукой органы человеческого мозга, овеществленная сила знания».
На протяжении всего своего существования человек стремился понять окружающую его природу, постичь ее законы и поставить их на службу человечеству. Овеществив свое познание, он создал «вторую природу», а вместе с нею он создал через изобретения и открытия самого себя. И кем бы ты ни был по профессии, будь хоть немножко инженером— умелым, организующим, изобретательным человеком. Потому что ты, как и все твои собратья по разуму, живешь в гуще Второй природы, пользуешься ею, созидаешь ее. Даже став музыкантом, не отворачивайся от техники, ибо, что бы ты ни держал в руках, чем бы ни загружал свои руки, — это все «овеществлено», «очеловечено» техникой.
Ну, а уж если ты зовешься юным техником, юным инженером — без изобретательства тебе не обойтись. Изобретатель — это не особая какая-то порода инженеров, не особая миссия, а попросту наивысшее, наиболее полное выражение сущности инженера, нормальное и высокое его творческое состояние.
Когда-нибудь в обозримом будущем это состояние станет обыденной нормой деятельности каждого человека. А чтобы хоть немного приблизить эту пору, изобретательству надо учить, и главное, изобретательству надо упорно и толково учиться.
Есть немало хороших книг, посвященных различным проблемам изобретательства. Конечно, никакая книжка не может сама по себе научить изобретать, как ничьи рассказы о езде на велосипеде не могут нас существенно приблизить к умению на велосипеде ездить. Учиться изобретательству— это означает постоянно изобретать, искать, думать, делать и переделывать конструкции собственными руками. Мы хотели бы сегодня изложить лишь самые простые идеи изобретательства и правила оформления изобретений — вернее, заявок на изобретения. Ведь если о изобретении не заявить, да еще при этом и не осуществить его,— какое же это изобретение?
У изобретений, как и у людей, различные судьбы и различные профессии. Одни изобретения используются только для определенного дела, предназначены для ограниченного круга целей. Такими изобретениями являются, например, батисфера или батискаф, используемые для погружения на большие океанские глубины. Другим изобретениям открыта широкая дорога в мир. К примеру, добывание огня трением существует уже много веков и в виде спичек и зажигалок распространено широко во всем мире даже и теперь.
Люди занимаются изобретательством не только ради собственного удовольствия, а еще и для того, чтобы решить те или иные насущные и конкретные задачи: увеличить скорость перемещения людей и грузов, улучшить связь, повысить производительность труда машины, цеха, завода, отрасли. Решение этих задач интересует не одного человека и даже не один народ, а все человечество, поэтому над решением каждой такой задачи бьются ученые и инженеры различных стран. Нередко и ответ они находят почти одновременно.
Так, закон сохранения материи самостоятельно был открыт нашим соотечественником М. Ломоносовым и французом А. Лавуазье; газовые законы сформулировали одновременно англичанин Р. Бойль и француз Э. Мариотт. То же самое происходило и происходит в технике: первый универсальный тепловой двигатель построили — в России И. Ползунов (1765), в Англии Д. Уатт (1774); паровоз — отец и сын Черепановы в России и Стефенсон в Англии (рис. 74); электрическую лампочку А. Лодыгин в России (1872) и Т. Эдисон в США (1879); радиоприемник — А. Попов в России (1895) и Г. Маркони в Англии (1897); квантовый опти-
Рис. 74. Паровозы: 1 — бр. Черепановых; 2 — Стефенсона.
Ческий генератор — в 1952—1954 гг. в СССР и США одновременно Басов и Прохоров и Ч. Таунс.
Одинаковые задачи часто приводят к похожим техническим решениям, к созданию конструкций, даже внешне похожих друг на друга, не только среди взрослых инженеров, но и у юных техников, например спортивный автомобиль «карт» (рис. 26). Другим любопытным примером может служить создание сигнализатора уровня шума для школ: как только ученики в классе начинают шуметь, прибор автоматически включается и призывает их к тишине, не отвлекая учителя.
Юные техники города Новомосковска сконструировали его с обычной лампой накаливания, в г. Туле выполнили с люминесцентной лампой, а в Англии— с магнитофоном, на
Ленте которого записан голос директора школы, успокаивающий учеников.
В наше время научные и технические задачи значительно усложнились, решают их в большинстве своем уже не одиночки, а большие коллективы специалистов различного профиля, вооруженные самой современной первоклассной техникой. В их распоряжении конструкторские бюро, исследовательские лаборатории, экспериментальные мастерские и целые предприятия, вычислительные машины и испытательные полигоны. Но, хотя инженерный труд стал во многом коллективен, это отнюдь не значит, что путь в изобретатели одиночкам теперь заказан. Просто в наше время масштабную техническую задачу одиночке решить много труднее, чем коллективу, поэтому вероятность удачи при коллективном подходе к технической проблеме значительно выше, нежели у энтузиаста-одиночки.
Общее руководство делом изобретательства в СССР осуществляет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР (Москва, М. Черкасский пер. 2/6).
Всю работу по развитию массового изобретательства Комитет проводит при участии Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов (ВОИР), отделения которого есть почти на каждом предприятии и институте.
Комитету подчиняется Всесоюзный научно-исследова- тельский институт Государственной патентной экспертизы (ВНИИГПЭ), который принимает материалы заявок от изобретателей, оценивает предложенные ими технические решения, устанавливая наличие основных признаков изобретения, и выдает изобретателям авторские свидетельства на сделанные ими изобретения. Институту ВНИИГПЭ в его работе помогают Центральный научно-исследовательский институт патентной информации и технико-экономических исследований (ЦНИИПИ), Всесоюзный институт научной и технической информации (ВИНИТИ) и масса журналов, в которых публикуется информация о новостях науки и техники. Описания изобретений и открытий публикуется в «Бюллетене открытий, изобретений, промышленных образцов и товарных знаков», выходящем в свет каждые две недели, а сами изобретения официально регистрируются в «Государственном реестре изобретений СССР». Общее число регистрируемых в стране изобретений достигает 25 тысяч в год. Специально в помощь изобретателям массовым тиражом издается популярный журнал «Изобретатель и рационализатор».
Права и обязанности всей многомиллионной армии изобретателей нашей страны определяются государственным документом, который носит название: «Положение об открытиях, изобретениях и рационализаторских предложениях». Оно утверждено Правительством СССР 24 апреля 1959 г. В пункте первом этого Положения указано, что авторство на открытие, изобретение или рационализаторское предложение в нашей стране охраняется законом и удостоверяется выданными в установленном порядке: на открытия — дипломами на изобретения — авторскими свидетельствами или патентами, на рационализаторские предложения — удостоверениями.
Открытием признается установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира. Например, группа советских ученых во главе с Б. Дерягиным открыла способность алмаза отлагаться в виде нитевидных кристаллов (заявлено 27 декабря 1968 г. и зарегестрировано под № 73). Группой ученых по главе с В. Васильевым обнаружено свойство природных газов находиться под землей в твердом состоянии (заявлено 19 марта 1969 г. и зарегестрировано под № 75). Открытия делаются гораздо реже, нежели изобретения, потому что носят фундаментальный характер. Так, за годы Советской власти у нас в стране выдано немногим более ста дипломов на открытия, а свидетельств на изобретения выдается ежегодно по нескольку десятков тысяч.
Основные признаки изобретения. Всякое ли техническое решение может считаться изобретением? Ведь инженер по ходу своей работы чуть ли не каждодневно предлагает что-то новое, улучшая работу машины, прибора, цеха, завода.
Во втором пункте Положения ограничивается круг открытий, на которые выдаются дипломы. Дипломы не выдаются на открытия географические и палеонтологические, на открытия месторождений полезных ископаемых и открытия в области общественных наук. Ведь при всей их значительности географические открытия, например, носят не общий, а единичный характер. Открытие в этом случае становится подобным «находке», а находки дипломами не отмечают.
Далее в третьем пункте Положения сказано со всей определенностью, которую можно ожидать от официального документа: «Изобретением признается отличающееся существенной новизной решение технической задачи в любой области народного хозяйства, культуры, здравоохранения или обороны страны, дающее положительный эффект». Таким образом, по закону в Советской стране изобретением признается только то техническое предложение, которое приносит пользу. Авторские свидетельства не выдаются на бесполезные, неосуществимые, противозаконные (вредные для общества) предложения.
К числу бесполезных относятся многие «вычурные» технические предложения, например предложение «о снижении износа обуви путем более частого хождения босиком». Или «о создании олимпийского стадиона для игры в домино».
Среди неосуществимых предложений чаще всего встречаются такие, авторы которых недостаточно подкованы в физике, химии или других науках. За многими из таких предложений скрывается попытка обойти или обмануть какой-либо закон природы. Например, идея создания «перпетуум-мобиле» — вечного двигателя,— выдвинутая еще древними греками, до сих пор тревожит некоторых незадачливых изобретателей. В том или ином завуалированном виде эта идея встречается во многих проектах. Сюда же можно отнести идею фаустовской «вечной молодости», идею бессмертия и многое другое.
Правда, вопрос об осуществимости или неосуществимости изобретения — один из самых сложных. Сколько р, аз на памяти человечества многие авторитеты, выдающиеся умы и скромные эксперты налагали запреты на предложенную кем-либо идею, утверждая, что она неосуществима или даже противоречит природе, а спустя некоторое время идея торжествовала. Предложение нередко кажется неосуществимым не только на современном этапе развития техники, но и в отдаленном будущем, однако история быстро посрамляет такие категоричные суждения. Так было с идеями самолета, радиоприемника, лазера, атомного реактора, полетов в космос и с частными техническими идеями: машинами без колес, электролитическим способом получения железа, метрополитеном, паровозом, телефоном и т. д.
О третьем виде нерегистрируемых предложений — противозаконных предложениях — долго не приходится говорить. Представьте себе, что изобретен способ «легкого и быстрого разбивания стекол в домах»,— кому он нужен? Разве только хулигану?
Новые виды оружия считаются изобретениями, и на них выдаются авторские свидетельства (револьвер «системы Наган», пистолет-пулемет «системы Шпагина», «трехлинейка Мосина» и др.).
Полезность и рентабельность изобретения. В нашей стране изобретением признается целесообразное, а потому и полезное, техническое предложение, которое не только сохраняет труд и энергию, но и облегчает условия труда, удешевляет производство, увеличивает производительность, позволяет заменить дефицитные материалы более дешевыми и распространенными. При этом полезность и рентабельность определяются не с капиталистической точки зрения немедленного использования изобретения в хозяйстве и немедленного получения прибылей, а с широкой точки зрения облегчения условий труда и возможности использования изобретения в будущем, после создания необходимых для этого условий. Бывает иногда, что полезное изобретение влечет после внедрения временное уменьшение производительности и увеличение затрат, но оно, скажем, позволяет ликвидировать нездоровые или опасные условия труда. Мы его считаем изобретением, оно полезно. Изобретения, делающие труд безопасным, улучшающие условия труда, охраняющие здоровье трудящихся, внедряются независимо от затрат и рентабельности.
Конкретность предложения. Техническое предложение, претендующее на то, чтобы стать изобретением, должно быть прежде всего конкретным. В известной песенке поется: «Хорошо бы, хорошо бы нам кита поймать большого». Конечно, хорошо бы, но как? Ведь предложить идею нетрудно, гораздо труднее сделать идею технически осуществимой. Было бы замечательно, если бы все люди на Земле стали добрыми, хорошими, честными!.. Действительно, замечательно, но как?
Гоголевский персонаж мечтал о том, чтобы вареники «сами окунались бы в сметану», а потом, обмакнутые в сметану, прямиком попадали бы в рот. Его мечта была весьма конкретной — он прямо-таки видел перед собой эти сочные, облитые сметаной, сладкие вареники. Но он ничего не изобрел, потому что и сам не знал, как добиться этого, он лишь пускал слюни.
Существенная новизна. Во многих книгах по истории техники и изобретательству рассказывается такая история.
В небольшом провинциальном городке жил один скромный портной. Он не знал русского языка, был неграмотен, но все свои вечера и ночи проводил за изысканиями в области математики. Обуревавшие его мысли и фантазии он заносил в замусоленную тетрадку, сочинив для письма собственные кривые, значки и символы.
Прошелестели над Россией «годы и ветры», прошла, отбушевала война, а портной все бредил своей математикой, все о чем-то мечтал, лихорадочно обдумывал, чего-то мучительно доискивался. Спустя двенадцать лет портной наконец-то решился показать заветную тетрадочку учителю математики из местной гимназии. Чтобы разобраться в каракулях портного, потребовался переводчик. Но то, что открылось после расшифровки странных портновских значков, поразило учителя: старик портной самостоятельно, независимым от Ньютона и Лейбница путем, пришел к открытию... дифференциального исчисления! Портного пригласили на заседание факультета математики Самарского университета. Декан факультета с почтением пожал ему руку и сказал:
— Вы сделали величайшее открытие, но увы...— Тут он помялся и закончил: — Двести лет назад его успел сделать и другой.
Возвращаясь домой, портной от жестокого потрясения умер на вокзальном перроне.
Еще один пример. В глухом степном селенье один монгол построил диковинную машину на двух колесах, употребив на ее постройку обрезки кожи, деревянные палочки и конский волос. Когда он прокатился на ней по селению, восторгам односельчан не было границ. Монгол отправился на машине в город, и тут, среди «каменных юрт», его хватил удар: по городским дорогам стремительно мчались стальные сверкающие собратья его деревянной скрипучей машины — велосипеды!..
Любое предложение, поступившее на экспертизу во ВНИИГПЭ, проходит проверку на патентную чистоту (то есть оно не должно быть заимствовано ни у кого в мире) и на новизну и лишь после этого может быть признано изобретением. Любая «формула изобретения» (ко
торая, кстати всегда состоит из одной цельной, грамматически законченной фразы) содержит в себе два обязательных слова: «отличающееся тем». Эти слова при печати выделяют жирным шрифтом, а вслед за ними пишется то, что принципиально нового внесено в данную конструкцию (машину, прибор, устройство) изобретателем. Напри-
Рис. 75. Рулевое колесо. мер: «Рулевое колесо (рис.
75), отличающееся тем, что в целях удобства управления его обод сделан овальным». Или: «Фигурная шайба, содержащая контрящие элементы, Отличающаяся тем, что с целг^ю упрощения шайба выполнена в виде треугольника, вершины которого одновременно являются и контрящими элементами»[2] (рис. 75). Или: «Карманный электрический фонарь, отличающийся тем, что с целью уменьшения его габаритов и лучшего использования силы света лампа расположена цоколем наружу и размещена внутри рефлектора»[3]. Или: «Способ маркировки яиц, отличающийся тем, что с целью ускорения операции птичница надевает на большой палец руки специальный напальчник со штемпелем, служащий для маркировки яиц сразу же при их сборе»[4].
При экспертизе на новизну учитываются ранее выданные авторские свидетельства, советские, досоветские и иностранные патенты, ранее поданные заявки, материалы, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе, опубликованные отчеты научно-исследовательских и прое- ктно-конструкторских учреждений, а также сведения о применении изобретений.
В выдаче авторского свидетельства или патента будет отказано, если при проверке выяснится, что в любом из упомянутых выше материалов сущность предполагаемого
изобретения уже была раскрыта ранее. Поэтому-то подача заявки в Комитет еще не означает, что за ее автором будет признано первенство на изобретение. Это произойдет только в том случае, если предложение является действительно новым и полезным. Но установить новизну автор может и сам, если он до посылки заявки ознакомится с перечисленными материалами.
Большую помощь в этом всем изобретателям оказывает Всесоюзная патентно-техническая библиотека. Ее сотрудники отвечают на тысячи запросов изобретателей, рассылают фотокопии имеющихся у нее описаний, выпускают сборники, бюллетени, указатели, дают письменные консультации. Кроме того, более чем в ста крупнейших публичных библиотеках страны открыты патентные отделения, где также собираются копии описаний, поступающих из Комитета по делам изобретений.
Те из юных техников, кто научился наблюдать, умеет обобщать свои наблюдения и знания, кто по-настоящему занимается техническим творчеством, те рано или поздно начинают и изобретать. А изобретают юные техники не так уж и мало. Но на свои изобретения ребята обычно не оформляют заявки — одни потому, что не понимают всей важности и пользы своей работы, другие же потому, что не знают, как оформить заявку.
Существуют «Указания по составлению заявки на изобретение» (ЭЗ—1—67), которые утверждены Комитетом по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР 28 июля 1966 г. и введены в действие с 1 января 1967 г. В Указаниях говорится о том, как должна быть оформлена заявка, какие требования предъявляются к заявлению, описанию и чертежам, в каких случаях у изобретателя могут быть затребованы модели и образцы, что нужно сделать, если требуется дополнить или исправить заявку.
Конечно, никакими «Указаниями» нельзя предусмотреть всех случаев жизни,— изобретения бывают разные, и дать рецепты на составление к ним заявок невозможно. Но в каждой заявке должны присутствовать ответы на вопросы, без которых нельзя будет оценить суть и новизну изобретения.
Описание изобретения следует открывать вводной частью, в этом введении изобретатель отвечает на вопросы: «где?», «для чего?» и «как?».
Вопрос «где?» требует ответа: где конкретно (в машине, устройстве, конструкции и в целом в отрасли, в народном хозяйстве) предполагается использовать предлагаемое изобретение. Далее следует ответ: для чего, для каких целей применяется изобретение (в этой машине, устройстве, конструкции, отрасли). Но чтобы уяснить, в чем же новизна изобретения, нужно перед ответом на вопрос «для чего?» дать описание того, какие устройства или машины уже используются для тех же целей, отметить их недостатки.
В заключение дается ответ на вопрос: как работает предлагаемое изобретение? В чем отличие его от существующих устройств или машин?
Основной частью заявки является подробное описание изобретения. Пункт 30 «Положения об открытиях, изобретениях...» гласит, в частности: «В описании и чертежах сущность предполагаемого изобретения должна быть изложена точно, ясно и полно, чтобы видна была его новизна и на основании представленных материалов можно было бы осуществить изобретение».
В обычной практике изобретательства встречаются два типичных случая: 1) в известной машине изобретателем усовершенствован один узел или устройство; 2) изобретена новая машина, но в ней есть ряд старых узлов или давно используемых устройств. И в том и в другом случае следует подробно описать все узлы, с которыми взаимодействует изобретенное устройство, точно их назвать, разъяснить принцип работы всей машины в целом.
Если изобретение носит конструктивный характер, к заявке следует приложить чертежи. По чертежам должно быть ясно, как, из каких материалов, в каком виде можно осуществить предлагаемое изобретение. Чертежи к заявкам следует выполнять на кальке или на ватмане тушью или темными чернилами. Рекомендуемый формат чертежа — 144 х 208 или 203 х 288 мм. Все позиции (цифровые отсылки) чертежа должны быть пояснены в описании.
Описание изобретения и чертежи следует представлять в Комитет в трех экземплярах, иначе заявка не будет принята. К описанию и чертежам прилагается заявление установленной формы с просьбой выдать вам авторское свидетельство. Каждое описание заканчивается кратким изложением сути предмета изобретения (его называют «формулой изобретения»).
От того, насколько ясно, точно и полно составлены все эти документы, зависит, правильно ли поймет и оценит изобретение эксперт, который будет рассматривать заявку. Наглядное представление о том, как нужно заполнять этот основной документ и с какими данными следует предварительно ознакомиться изобретателю, дают примеры, приведенные в Указаниях. Рассмотрим один из них.