《武器改进背后的规律》(二)

作者:史博嘉

上边,我们在斜装甲的改进及如何攻击斜装甲方面有了初步了解。上文所展示的一些方案实际上是遵循着发明问题解决理论(TRIZ)的。下面就让我们了解了解这个理论,再看看接下来的武器发展是不是反复遵循着这个规律。

4,什么是TRIZ?

TRIZ 是“发明问题解决理论”的缩写,它是由前苏联工程师、发明家根里奇• 阿奇舒勒在研究了大量高级别发明专利的基础上,于 1946 年~1986 年总结出来的一套专门 用于解决工程技术问题的方法论。TRIZ 为工程技术人员提供了一系列分析、解决问题的具体流程和方法,可以帮助工程师创造性地解决实际工作中遇到的技术难题。

经过半个多世纪的发展和完善,通过与其它工具与方法的结合,TRIZ 已经发展成为一种高效率的,专门用于解决工程技术问题的方法论。它不仅可以用于解决新技术、新产品开发过程中遇到的问题,还可以解决原有技术系统中存在的技术缺陷。同时, 它还可以预测技术系统的发展方向和趋势,为企业的技术研发指明方向。

TRIZ的理论体系如图6:

上面我们谈到的物理矛盾,就是该理论体系中分离方法这个解题工具的一部分;而转正效应则属于效应库的一部分。我们在研发中,不管你学习不学习这种方法,其实,他都在不断的体现在我们的产品设计当中。如果你不信,那么让我们从穿甲弹的改进当中,继续体会他的魅力!

5,转正容易,稳定难---还是物理矛盾!

如图5所示,我们可以利用钝头的穿甲弹进行穿甲,但问题是钝头的穿甲弹也有先天的不足。尖头的穿甲弹稳定性好,因此准确,而且飞行距离远,而钝头的穿甲弹虽然有转正效应,但是飞行不稳。这实际上还是一对物理矛盾,如下所示:

穿甲弹弹头尖的以便提高穿甲弹飞行时的稳定性;

但是

穿甲弹弹头钝的穿甲弹获得转正效应,更好的攻击;

从上述公式中,我们又能梳理出,穿甲弹的弹头需要既是“尖的”又是“钝”的,在TRIZ理论中,这是典型的物理矛盾。解决这种问题归结起来有四种方法:时间分离、空间分离、条件分离和系统层次分离。这四种方法的核心思想是完全相同的,都是为了将针对于同一个对象(系统、参数、特性、功能等)的相互矛盾的需求分离开,从而使矛盾的双方都得到完全的满足。它们之间不同点在于,不同的分离方法选择了不同的方向来分离矛盾的双方。

在穿甲弹弹头形状这个问题上,我们可以利用时间分离来解决。即:在飞行过程中,我们需要弹头是尖的,以获得更好的稳定性;在攻击装甲的过程中,希望是钝的,以便获得转正效应。图7的方案即可以实现上述要求。

随着这个问题的解决,极大的提升了穿甲弹的穿透能力。同时,坦克随着发动机技术的不断发展,具有了更好的动力性。这个时候,坦克就有可以使用更加厚的装甲了。那么对于穿甲弹的改进,就又面临着这样的问题:面对更厚的装甲,穿甲弹如何发展?穿甲弹需要足够尖利,以对装甲产生巨大的压强,以便穿透;同时穿甲弹,还需要足够的速度,以便获得足够的动量。简单的说就是一根飞快的标枪!其实,这两个要求是矛盾的!因为你需要大的动量,就必须使用大口径炮,而大口径炮配合的炮弹也必然是比较“粗”,这就不符合穿甲弹“尖利”的要求。怎么办呢?还是用物理矛盾的分离方法!

思考题:大家已经了解了发明问题解决理论了。您是否能利用上边所提到的公式,自己找到需要“分离”的那个参数?再找找解决方案呢?