Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для конструкторов, инженеров и ученых, специализирующихся в области изучения материалов, необходимы специальные прогнозы, которые позволили бы предвидеть вероятные технологические методы производства различных видов материалов через 5—20 лет. В прошлом проектировщики полагались на два основных метода: интуитивную оценку и экстраполяцию существующих тенденций. Наиболее совершенным и систематизированным способом интуитивного прогнозирования является метод Делфи, разработанный О. Хелмером и др. Методы экстраполяции существующих тенденций весьма многообразны. Возможна, например, экстраполяция отдельных свойств конструкционных материалов, таких, как изменение прочности; экстраполяция параметров удельного импульса топлива1; экстраполяция тенденций изменения мощности ускорителей частиц.
Фирма «Томпсон Рамо Вулдридж» сообщила недавно о проведении исследования, основанного на использовании модифицированного метода Делфи. Двадцати наиболее компетентным и творчески мыслящим ученым этой фирмы было предложено принять участие в предсказании важнейших достижений последующих 20 лет. Среди прочих было разработано несколько прогнозов, касающихся проблем материалов. В частности, эти прогнозы содержали предположение, что к 1970 году при изготовлении лопастей газовых турбин будут широко использоваться прочные комбинированные материалы на основе нитевидных кристаллов; к 1971 году будут разработаны высокопрочные пластики, способные замешгть. металлы при температурах до 284° С; искусственные алмазы крупных размеров и родственные им вещества составят новый класс материалов, использование которых станет возможным к 1980 году.
Интуитивное прогнозирование применяется ужо в течение многих лет, но недавние попытки рассеять предубеждения в отношении данного метода не уменьшили его принципиальной слабости. Прогноз крупного
1 Одна из важных характеристик ракетного топлива. — Прим. перев.
153
достижения в одной из частей системы материалов неизбежно вызывает реакцию среди конкурирующих видов материалов и частей системы. Какое дальнейшее развитие получат традиционные материалы и что в то же время можно создать нового, избегая при этом антагонизма достижений? Очевидно, должен существовать пока еще неизвестный закон, обусловливающий развитие системы материалов, по аналогии с физическим законом «всякому действию соответствует равное по ве^ личине и обратное по направлению противодействие». В том случае, если степень изменения одного фактора под влиянием изменения другого не определена, очень трудно оценить значение какого-либо достижения.
Большинство ученых и инженеров пытаются представить себе дальнейшие достижения в сфере технологии производственных процессов путем интуитивной экстраполяции существующих тенденций. Данное направление привлекает внимание многих исследователей, стремящихся быстро и в готовом виде получить исторически обоснованную оценку.
Метод объединения частных прогнозов по некоторым видам материалов в общий прогноз «альтернативного конструирования» разработан Е. С. Чинеем и др. Чиней начинает с определения понятия «требования к свойствам материалов на стадии готового изделия», определяя его в терминах, свойственных создаваемой конструкции. Например, характеристики автомобильной установки для кондиционирования воздуха могут включать эффективность, компактность, малый вес, непрерывность работы при заданных режимах и экономичность. Альтернативные конструктивные решения в большей или меньшей степени должны удовлетворять этим характеристикам. Перспективную оценку характеристик для каждого альтернативного конструктивного варианта можно дать с помощью экстраполяции тенденций и других методов расчета. Выбор варианта определяется взвешенной значимостью каждой из требуемых характеристик.
Рассматривая методы прогнозирования при определении перспектив развития различных видов материалов, Баттель установил, что точность прогноза зависит не столько от метода прогнозирования конкретного технического направления, сколько от того, .развитие ка-
1O4
ких конкурирующих технологических процессов учитывалось при прогнозировании. Например, при перспективной оценке производительности и экономичности процесса переработки железной руды необходимо учитывать возможный технический прогресс в сфере доменного производства. В прогнозе технических характеристик и вероятного уровня применения германия и силиконовых кристаллов достаточное внимание должно быть уделено также анализу быстрых изменений процесса производства микромодульиых элементов. Характеристики материалов и их количество для нужд атомных электростанций должны прогнозироваться с учетом многих усовершенствований в добыче, транспортировке и сжигании обычного минерального топлива.
Что же надо прогнозировать? Какие изменения нужно считать наиболее значительными и важными? Стоит ли, например, при разработке детального прогноза потребления материалов в автомобилестроении опираться на цифры, свидетельствующие об объеме использования меди в производстве радиаторов автомобилей, или основное внимание нужно уделріть возможному применению алюминия? Должен ли детальный прогноз основываться на оценке перспектив развития автомобилей с электроприводом, двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением или турбргн-ных двигателей? Нужен ли более основательный общеэкономический прогноз и оценка возможного уровня объема производства автомобилей? Или еще короче: для какой части системы материалов необходима разработка прогнозов? Что именно непосредственно относится к делу?
