Методы моделирования объектов автоматического управления

ного состояния моделирования будем
использовать только общие результа-
ты, полученные при решении как по-
знавательных, так и прикладных за-
дач, а также задач, имеющих методо-
логическое значение.
Тенденции модельных представле-		Тенденції		модельних		уявлень. Їх
ний. Их описание не может производить-		опис не може здійснюватись поза кон-
ся вне контекста прогнозов и перспектив		текстом прогнозів і перспектив світо-
мировых процессов. Глобальным процес-		вих процесів. Глобальним процесом,
сом, выявленным	великим мыслителем	виявленим великим мислителем ХХ ст.
ХХ в. Владимиром Ивановичем Вернад-		Володимиром Івановичем Вернадським
ским (1863−1945), есть процесс образова-		(1863–1945), є процес утворення й роз-
ния и развития на Земле различных сфер:		витку на Землі різних сфер: літосфери,
литосферы, геосферы, биосферы, атмо-		геосфери, біосфери, атмосфери. Сферу,
сферы. Сфера, которая создавалась и со-		яка створювалася і створюється розви-
здаётся развитием всех земных цивилиза-		тком усіх земних цивілізацій, В. І. Вер-
ций, названа В. И. Вернадским ноосфе-		надський назвав ноосферою [від грец.
рой [от греч. νόος − разум], сферой разу-		νόος – розум], сферою розуму. З розви-
ма. С развитием этой сферы, как доказы-		тком цієї сфери, як доводив мислитель,
вал мыслитель, будут значительно со-		будуть суттєво вдосконалюватися (гар-
вершенствоваться	(гармонизироваться)	монізуватися) усі процеси на Землі і,
все процессы на Земле и, в частности,		зокрема, процеси керування наявними
процессы управления имеющимися ре-		ресурсами, тобто буде відбуватися гло-
сурсами, т. е. будет происходить глобаль-		бальний процес гармонізації [від лат.
ный процесс гармонизации [от лат.		harmonia – узгодженість] на нашій пла-
harmonia − согласованность] на нашей		неті. Більш конкретні прогнози щодо
планете. Более конкретные прогнозы по		розвитку	суспільства		були висловлені
развитию общества были высказаны мно-		багатьма	геніальними		представниками
гими гениальными представителями кон-		конкретної наукової думки. Серед них
кретной научной мысли. Среди них отец		батько кібернетики – науки про інфор-
кибернетики − науки об информацион-		маційне керування − Норберт Вінер,
ном управлении − Норберт Винер, кото-		який спрогнозував перехід від століття
рый прогнозировал переход от века энер-		енергетики до		століття		інформатики,
гетики к веку информатики, другими сло-		іншими словами, перехід від індустріа-
вами, переход от индустриального обще-		льного суспільства до інформаційного.
ства к информационному. Мы являемся		Ми є свідками і співучасниками інтен-
свидетелями и соучастниками интенсив-		сивного впровадження нових інформа-
ного внедрения новых информационных		ційних технологій в усі сфери людської
технологий во все сферы человеческой		діяльності. Якісний підхід до нового
деятельности. Качественный подход к		інформаційного суспільства, що відпо-
новому информационному обществу, со-		відає моделі гармонійного розвитку ци-
ответствующему	модели гармоничного	вілізації, є можливим шляхом створен-

11

развития цивилизации, возможен путём							ня адекватної освітньої системи. Прин-
создания адекватной образовательной си-							ципова відмінність цієї системи від ко-
стемы. Принципиальное отличие этой си-							лишньої, консервативної, має полягати
стемы от прежней, консервативной,							у випереджаючому, прогресивному ро-
должно состоять в опережающем, про-							звитку, що забезпечує виховання інте-
грессивном		развитии,		что обеспечивает			лектуальної еліти, яка сприяє гармо-
воспитание интеллектуальной элиты, со-							нійному розвитку цивілізації. У реалі-
действующей			гармоничному			развитию	зації такої мети великого значення на-
цивилизации. В реализации такой цели							бувають фундаментальні знання, що
большое значение приобретают фунда-							сприяють творчому розвитку особисто-
ментальные		знания,		способствующие			сті. При цьому важливою є конструк-
творческому развитию личности. При							тивність отриманих знань, а також
этом важна конструктивность получен-							уміння ефективно їх використовувати
ных знаний, а также умение эффективно							для досягнення поставленої мети. На
их использовать для достижения постав-							базі таких знань будуть формуватися
ленной цели. На базе таких знаний будут							нові інформаційні ресурси, що ство-
формироваться			новые	информационные			рюють можливості для прогресивного
ресурсы, создающие				возможности для			стабільного розвитку суспільства.
прогрессивного			стабильного			развития
общества.
Вот с таких позиций и будет опи-							Ось з таких позицій і буде описано
сан сложный и многогранный, по-							складний і багатогранний, часом су-
рой противоречивый и неоднознач-							перечливий і неоднозначний, захоп-
ный, увлекательный, наполненный							люючий,	сповнений	геніальними
гениальными открытиями великих							відкриттями великих творців, на-
творцов, вдохновляющий и зача-							тхненний і часто бентежний процес
стую	обескураживающий,					иногда	створення	модельних	уявлень, що
открывающий или прячущий часть							іноді відкриває або приховує частину
своих	тайн		процесс		модельных		своїх таємниць.
представлений.
	1.2. Исторические корни						1.2. Історичні корені
	материальных моделей						матеріальних моделей
Всё существующее множество мо-							Усю існуючу безліч моделей зале-
делей в зависимости от формы пред-							жно від форми подання традиційно по-
ставления		традиционно			разделяют на		діляють на два класи: матеріальні (дію-
два класса: материальные (действую-							чі, реальні) та ідеальні (уявні, умогляд-
щие, реальные) и идеальные (вообра-							ні). Дотримуючись цієї традиції, розг-
жаемые, умозрительные). Следуя этой							лянемо історичні приклади, факти і ві-
традиции,		рассмотрим			исторические		домості про створення й використання
примеры, факты и сведения о создании							(застосування) матеріальних моделей.
и использовании (применении) матери-
альных моделей.

12

Самые ранние сведения относятся

Найбільш ранні відомості припа-

к III в. до н. э. Эти сведения связаны с

дають на III ст. до н. е. Ці відомості по-

жизнью и

творчеством

гениального

в'язані з життям і творчістю геніально-

учёного античности Архимеда. К мно-

го вченого античності Архімеда. До ба-

гоплановому и фундаментальному его

гатопланового й фундаментального йо-

творческому

наследию

принадлежит

го творчого надбання належить трактат

трактат «О плавающих телах», в кото-

«Про плаваючі тіла», у якому вперше

ром впервые описаны результаты мо-

описано результати модельного дослі-

дельного исследования свойств плаву-

дження властивостей плавучості суден,

чести судов, а квинтэссенцией этих ра-

а квінтесенцією цих робіт стала поява

бот стало появление знаменитого зако-

знаменитого закону

на

F = ρVg,

(1.1)

где F − выталкивающая сила; ρ

− плот-

де

F

−

виштовхувальна

сила;

ность жидкости;

V

−

объём

тела;

ρ− густина рідини; V − об’єм тіла; g −

g − ускорение свободного падения.

прискорення вільного падіння.

Выполняя военные

заказы

царя

Виконуючи військові замовлення

Пирона,

Архимед

сконструировал

царя

Пірона,

Архімед сконструював

множество оригинальных военных ма-

безліч оригінальних військових машин,

шин, в основу функционирования кото-

в основу функціонування яких було по-

рых были положены результаты натур-

кладено результати натурних модель-

ных модельных экспериментов.

них експериментів.

Изучая

мир,

Архимед

создал

Вивчаючи світ, Архімед створив

множество моделей. До наших времён

безліч моделей. До наших часів дійш-

дошли сведения о знаменитой небес-

ли відомості про знамениту небесну

ной сфере. Это была материальная,

сферу. Це була матеріальна, просто-

пространственно

подобная

модель

рово подібна модель сонячної систе-

солнечной

системы. При приведении

ми. При приведенні сфери в рух при

сферы в движение при каждом её обо-

кожному її обороті можна було бачи-

роте можно было видеть появление

ти появу Місяця слідом за Сонцем

Луны вслед за Солнцем так, как это

так, як це відбувається насправді, а

происходит на самом деле, а также

також можна було бачити, як зникає

можно было видеть, как исчезает

Сонце, і спостерігати рух Місяця.

Солнце, и наблюдать движение Луны.

Сфера Архімеда для багатьох протя-

Сфера Архимеда для многих долгое

гом довгого часу була наочним посіб-

время была наглядным пособием при

ником при вивченні астрономії. Так,

изучении астрономии. Так, уже в V в.

уже в V ст. н. е. Локтанцій каже: «...

н. э. Локтанций говорит: «… ведь мог

адже міг же сицілієць Архімед відтво-

же сицилиец Архимед воспроизвести

рити образ і подобу Світу в опуклій

образ и подобие Мира в выпуклой

округлості міді, де він так розмістив і

округлости меди, где он так разместил

поставив Сонце і Місяць, що вони ні-

и поставил Солнце и Луну, что они

бито

робили

щодня нерівні

рухи й

13

как будто совершали каждодневно неравные движения и воспроизводили небесные вращения; он мог не только показать восход и заход Солнца, рост и убывание Луны, но сделать так, чтобы при вращении этой сферической поверхности можно было видеть различные течения планет» [7].

III в. до н. э. называют ещё бронзовым в связи с появлением технологии обработки металлов литьём и соответствующего оборудования для литейного производства. По данным археологических исследований, в этом веке с помощью литья были произведены такие изделия из бронзы и драгоценных металлов, как оружие, инструменты, предметы культа, украшения. При этом изделия были получены путём отливки

вспециальные формы, изготовленные по образцам будущих изделий. Эти образцы изделий представляли собой, по сути, не что иное, как модели, отражающие необходимые, желаемые свойства изготавливаемых изделий [6].

Из античного мира дошли документальные сведения об использовании масштабных малоразмерных моделей при решении архитектурно- строительных и технических задач. Так,

в«Своде механики» Филона Византийского (II в. до н. э.) упоминается модель как общественное инструментальное средство: «…необходимо иметь также метод, с помощью которого по малой модели можно сделать настоящее произведение, точно передавая соотношение всех соответствующих частей». Витрувий (I в. до н. э.) в «Десяти книгах об архитектуре» пишет об особенностях перехода от уменьшенного образца будущих осадных сооружений, т. е. от материальной модели, к натуральной архитектурной форме: «… не-

відтворювали небесні обертання; він міг не тільки показати схід і захід Сонця, зростання й убування Місяця, але зробити так, щоб при обертанні цієї сферичної поверхні можна було бачити різні течії планет» [7].

III ст. до н. е. ще називають бронзовим у зв'язку з появою технології оброблення металів литтям і відповідного обладнання для ливарного виробництва. За даними археологічних досліджень, у цьому столітті за допомогою лиття було виготовлено такі вироби з бронзи й дорогоцінних металів, як зброя, інструменти, предмети культу, прикраси. При цьому вироби було отримано шляхом відливки в спеціальні форми, виготовлені за зразками майбутніх виробів. Ці зразки виробів являли собою, по суті, не що інше, як моделі, що відображають необхідні, бажані властивості виготовлюваних виробів

[6].

З античного світу дійшли документальні відомості про використання масштабних малорозмірних моделей при вирішенні архітектурно- будівельних і технічних завдань. Так, у «Зводі механіки» Філона Візантійського (II ст. до н. е.) згадується модель як громадський інструментальний засіб: «... необхідно мати також метод, з допомогою якого за малою моделлю можна зробити справжній витвір, точно відтворюючи співвідношення всіх відповідних частин». Вітрувій (I ст. до н. е.) у «Десяти книгах про архітектуру» пише про особливості переходу від зменшеного зразка майбутніх облогових споруд, тобто від матеріальної моделі, до натуральної архітектурної форми: «... деякі ж (речі – авт.) є

14

которые же (вещи – авт.) таковы, что				такими, що на моделі вони здаються
на модели они кажутся правдоподоб-				правдоподібними, але, будучи збільше-
ными, но, будучи увеличенными, раз-				ними, розвалюються, як це можна ба-
валиваются, как это можно видеть из				чити з такого. Буравом можна свердли-
следующего. Буравом можно буравить				ти отвори у півдюйма, у дюйм і в пів-
отверстия в полдюйма, в дюйм и в пол-				тора, якщо ж у такий спосіб ми захоті-
тора, если же таким способом мы захо-				ли б зробити отвір у п'ядь, то це було б
тели бы сделать отверстие в пядь, то				неможливо, а про отвори в півфута або
это было бы неосуществимо, а об от-				більше годі й думати. Так само за де-
верстиях в полфута или больше не при-				якими моделями видно, що здійсненне
ходится и думать. Точно так же по не-				в малих розмірах є нездійсненним та-
которым моделям видно, что исполни-				ким самим способом у великих» [6].
мое в малых размерах неисполнимо тем
же способом в больших» [6].
Эпоха		итальянского Возрождения		Епоха італійського Відродження
характеризуется широким применением				характеризується широким застосу-
масштабных материальных моделей в				ванням	масштабних		матеріальних
архитектурно-строительном деле, а				моделей в архітектурно-будівельній
также в	возведении гидротехнических			справі, а також у зведенні гідротех-
сооружений. Известен такой факт: при				нічних споруд. Відомий такий факт:
сооружении		купола	Флорентийского	під час спорудження купола Флорен-
собора с 1420 г. по 1436 г. архитектор				тійського собору з 1420 р. по 1436 р.
Филиппо	Брунелески		первоначально	архітектор Філіппо Брунелескі спо-
изготовил малую масштабную модель				чатку виготовив малу масштабну мо-
будущей конструкции купола, которая				дель майбутньої конструкції купола,
была предъявлена специальному жюри				яка була подана спеціальному журі й
и утверждена. В последующем была из-				затверджена. У подальшому була ви-
готовлена более крупная модель −				готовлена більша модель – наочний
наглядный образец, в соответствии с				зразок, відповідно до якого і здійс-
которым	и	производилась постройка		нювалося спорудження купола собо-
купола собора. Характерно, что мате-				ру. Характерно, що матеріальні мо-
риальные модели такого рода отражали				делі такого роду відображали влас-
свойства объекта качественно, так как				тивості об'єкта якісно, оскільки не
не позволяли решать задачи прочности				давали	змоги	вирішувати завдання
будущей конструкции, выбора массо-				забезпечення		міцності	майбутньої
габаритных характеристик, перехода от				конструкції, вибору масогабаритних
модели к реальному сооружению. Оче-				характеристик,		переходу від моделі
видно, что такие модели представляли				до реальної споруди. Очевидно, що
архитектору ограниченный объём ин-				такі моделі надавали архітектору об-
формации о свойствах будущего со-				межений обсяг інформації про влас-
оружения, но вместе с тем достаточный				тивості майбутньої споруди, але в
объём информации для выбора его ра-				той же час достатній обсяг інформа-
циональной		конструкции и размеров.		ції для вибору її раціональної конс-
				трукції і розмірів. Яскравий доказ
			15

Яркое доказательство тому − великотому – чудовий купол Флорентійсьлепный купол Флорентийского кого собору (рис. 1.1).

собора (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Купол Флорентийского собора				Рис. 1.1. Купол Флорентійського
				собору
Эпоху Возрождения олицетворяют				Епоху Відродження уособлюють
многие славные имена. Среди них −				багато славних імен. Серед них − Лео-
Леонардо да Винчи (1452−1519), обога-				нардо да Вінчі (1452−1519), який зба-
тивший почти все отрасли знания глу-				гатив майже всі галузі знання глибо-
бокими наблюдениями и проникновен-				кими спостереженнями й проникливи-
ными догадками. Он занимался матема-				ми здогадками. Він займався матема-
тикой, механикой, физикой, астрономи-				тикою, механікою, фізикою, астроно-
ей, геологией,	ботаникой,		анатомией,	мією, геологією, ботанікою, анатомі-
физиологией	человека и		животных,	єю, фізіологією людини й тварин, об-
изобразительным		искусством. Искус-		разотворчим мистецтвом. Мистецтво й
ство и наука являлись для него различ-				наука були для нього різними засобами
ными средствами		познания	реального	пізнання реального світу. Леонардо да
мира. Леонардо да Винчи был предста-				Вінчі був представником нового при-
вителем нового, основанного на экспе-				родознавства, що базується на експе-
рименте естествознания, целью которо-				рименті й метою якого стало наукове
го стало научное познание природы и				пізнання природи та її законів. Експе-
её законов. Экспериментальным путём,				риментальним шляхом, на фізичних
			16

на физических моделях, он предпринял						моделях, він зробив перші спроби ви-
первые попытки определять коэффици-						значати коефіцієнти тертя й ковзання,
енты трения и скольжения, исследовать						досліджувати явище удару, падіння тіл
явление удара, падение тел и траекто-						і траєкторію	горизонтально кинутого
рию горизонтально брошенного тела.						тіла.
Пионерскими были его попытки в						Піонерськими були його спроби в
области	конструирования			летательных		області конструювання літальних апа-
аппаратов, также основанные на мо-						ратів, які також ґрунтуються на моде-
дельных экспериментах и на изучении						льних експериментах і на вивченні
полёта птиц и насекомых. В рукописях						польоту птахів і комах. У рукописах
Леонардо да Винчи были найдены ри-						Леонардо да Вінчі було знайдено ма-
сунки парашюта и геликоптера. Лео-						люнки парашута й гелікоптера. Леона-
нардо да Винчи разработал множество						рдо да Вінчі розробив безліч конструк-
конструкций: ткацких станков, печат-						цій: ткацьких верстатів,		друкарських
ных машин, машин для ворсования						машин, машин для ворсування тканин,
тканей, деревообрабатывающих машин,						деревообробних машин,		гвинторізних
винторезных станков и др. В связи с						верстатів та ін. У зв'язку з розроблен-
разработкой		крупных гидротехниче-				ням великих	гідротехнічних проектів
ских проектов им были сконструирова-						він сконструював різні землерийні ма-
ны различные землеройные					машины	шини для риття каналів. І багато інших
для рытья каналов. И много других						оригінальних проектів, пристроїв і ма-
оригинальных		проектов,		устройств и		шин створив геніальний Леонардо да
машин создал гениальный Леонардо да						Вінчі, віртуозно користуючись уніка-
Винчи, виртуозно пользуясь уникаль-						льним інструментальним засобом пі-
ным инструментальным средством по-						знання, проектування й конструювання,
знания, проектирования и конструиро-						а саме, матеріальними моделями, що є
вания, а именно, материальными моде-						джерелом, носієм і засобом відтворення
лями, представляющими собой источ-						істотних властивостей досліджуваних
ник, носитель и средство воспроизведе-						об'єктів та явищ [8].
ния существенных свойств исследуе-
мых объектов и явлений [8].
История хранит скупые факты о						Історія зберігає скупі факти про
гениальном русском изобретателе «ог-						геніального	російською	винахідника
ненной	машины»		Иване	Ивановиче		«вогненної машини» Івана Івановича
Ползунове (1729−1766). Работая на						Ползунова (1729–1766). Працюючи на
Барнаульском		сереброплавильном за-				Барнаульському сріблоплавильному за-
воде и зная о паровых машинах Сэвери						воді і знаючи про парові машини Севе-
и Ньюкомена из труда Шлаттера «Об-						рі і Ньюкомена з праці Шлаттера «Гру-
стоятельным		наставлением			рудному	нтовною настановою рудній справі», у
делу», в апреле 1763 г. Иван Иванович						квітні 1763 р. Іван Іванович завершує
завершает проект			паровой		машины.	проект парової машини. Цей проект
Этот проект попадает в Петербург, где						потрапляє в Петербург, де його двічі
его дважды рассматривают эксперты и						розглядають експерти й дають висно-
					17

дают заключение: «Машина Ползунова			вок: «Машина Ползунова − оригіналь-
есть оригинальное изобретение паровой			ний винахід парової машини нового
машины	нового типа».	Императрица	типу». Імператриця Катерина II затвер-
Екатерина II утверждает мнение экс-			джує думку експертів і жалує І. І. Пол-
пертов и производит И. И. Ползунова в			зунову звання «механікуса з чином і
«механикусы с чином и жалованием			платнею	інженерного	капітана-
инженерного капитана-поручика». Это			поручика». Це дало змогу винахіднику
позволило изобретателю в марте 1764			в березні 1764 року почати в Барнаулі
года приступить в Барнауле к изготов-			виготовлення парової машини. У пер-
лению паровой машины. В первой по-			шій половині грудня 1765 року машину
ловине декабря 1765 года машину про-			перевірили в дії на холостому ходу.
верили в действии на холостом ходу.			Машина працювала!
Машина работала!
В отличие от паровых насосов Сэ-			На відміну від парових помп Севе-
вери и Ньюкомена, это была универ-			рі і Ньюкомена, це була універсальна
сальная машина непрерывного дей-			машина	безперервної дії,	призначена
ствия, предназначенная для воздухо-			для повітродувних міхів, що нагнітають
дувных мехов, нагнетающих воздух в			повітря в плавильні печі. Головною її
плавильные печи. Главной её особенно-			особливістю було те, що робочий вал
стью было то, что рабочий вал качался			коливався безперервно, без холостих
непрерывно, без холостых пауз. Это до-			пауз. Це досягалося тим, що І. І. Ползу-
стигалось тем, что И. И. Ползунов			нов передбачив замість одного цилінд-
предусмотрел вместо одного цилиндра,			ра, як це було в машині Ньюкомена,
как это было в машине Ньюкомена, два			два циліндри, що працюють почергово.
попеременно работающих цилиндра.			Поки в одному циліндрі поршень під
Пока в одном цилиндре поршень под			дією пари піднімався вверх, в іншому −
действием пара поднимался вверх, в			пар конденсувався, і поршень ішов
другом − пар конденсировался, и пор-			униз. Обидва поршні були зв'язані од-
шень шёл вниз. Оба поршня были свя-			ним робочим валом, який вони по черзі
заны одним рабочим валом, который			повертали то в один, то в інший бік.
они поочерёдно поворачивали то в од-			Робочий хід машини здійснювався не
ну, то в другую сторону. Рабочий ход			під дією атмосферного тиску, як у ма-
машины осуществлялся не под дей-			шині Ньюкомена, а завдяки роботі пари
ствием атмосферного давления, как в			в циліндрах.
машине Ньюкомена, а благодаря работе
пара в цилиндрах.
Опытный образец машины работал			Дослідний зразок машини працю-
на протяжении 43 суток, приводя в			вав протягом 43 діб, приводячи в рух
движение мехи трёх плавильных печей.			міхи трьох плавильних печей. По суті,
По сути, эта машина была модельным			ця машина була модельним зразком,
образцом,	позволившим	исследовать	що дав змогу дослідити можливість
возможность непрерывного преобразо-			безперервного перетворення енергії па-
вания энергии пара в энергию подачи			ри на енергію подавання повітря у пла-

18

воздуха в плавильные печи, для под-					вильні печі, для налаштування промис-
стройки	промышленных		(серийных)		лових (серійних) зразків [9].
образцов [9].
История		изобретения	английским		Історію винайдення		англійським
инженером Джеймсом Уаттом универ-					інженером Джеймсом Уаттом універса-
сальной паровой машины в 1769 г. и по-					льної парової машини у 1769 році й по-
следующих её модификаций достаточно					дальших її модифікацій досить добре
хорошо изучена и отражена в литературе					вивчено й відображено в літературі за-
благодаря	полностью сохранившимся				вдяки повністю збереженим докумен-
документам (патентам, рукописям) [10].					там (патентам, рукописам) [10]. Твор-
Творческий				талант	чий талант Дж. Уатта блискуче виявив-
Дж. Уатта блестяще проявился в период					ся в період промислової революції
промышленной революции XVIII−XIX					XVIII−XIX ст. Це був період «прибор-
вв. Это был период «обуздания» энергии					кання» енергії пари за допомогою па-
пара посредством паровых машин для					рових машин для промислових потреб
промышленных потребностей того вре-					того часу. Уже було винайдено перші
мени. Уже были изобретены первые па-					парові	машини Севері,	Ньюкоменом,
ровые машины Сэвери,			Ньюкоменом,		Ползуновим, Папіним та ін. 1778 року
Ползуновым, Папиным и др. В 1778 году					на Корнуельському руднику для відка-
на Корнуэльском руднике для откачки					чування води використовували 70 па-
воды использовали 70 паровых машин					рових машин Ньюкомена. Перші парові
Ньюкомена. Первые паровые двигатели					двигуни мали ККД близько 0,3 %. За-
имели КПД около 0,3 %. Заслуга Дж.					слуга Дж. Уатта полягає в тому, що він
Уатта состоит в том, что он повысил этот					підвищив цей показник в 2,8 раза. Цей
показатель в 2,8 раза. Этот результат по-					результат отримано завдяки комплекс-
лучен благодаря комплексному, методи-					ному методично вивіреному підходу до
чески выверенному подходу к усовер-					вдосконалення існуючих		машин. Так,
шенствованию		существующих машин.			Дж. Уатт розробив систему зв'язаних
Так, Дж. Уатт разработал систему свя-					тяг і застосував планетарний механізм,
занных тяг и применил планетарный ме-					використав важкий маховик, відцент-
ханизм, использовал тяжёлый маховик,					ровий регулятор кутової швидкості ви-
центробежный регулятор угловой скоро-					хідного вала парової машини, що дало
сти выходного вала паровой машины,					змогу	підтримувати задану кутову
позволивший		поддерживать		заданную	швидкість незалежно від змінення на-
угловую скорость независимо от изме-					вантаження на валу й тиску пари в кот-
нений нагрузки на валу и давления пара					лі, дисковий клапан і манометр для ви-
в котле, дисковый клапан и манометр					мірювання тиску пари, реалізував ци-
для измерения давления пара, реализовал					ліндр подвійної дії. Парова машина
цилиндр	двойного действия.			Паровая	Дж. Уатта (рис. 1.2) стала відкриттям
машина Дж. Уатта (рис. 1.2) стала от-					століття, яке започаткувало промисло-
крытием века, положившим начало про-					ву революцію в Англії.
мышленной революции в Англии.
Как следует из литературных ис-					Як випливає з літературних джерел

19

точников [6, 10, 11], методической ос- [6, 10, 11], методичною основою винановой изобретательской деятельности хідницької діяльності Дж. Уатта був Дж. Уатта был модельный эксперимент. модельний експеримент. У рукописах В рукописях изобретателя описано, как винахідника описано, як унаслідок без- в результате множества специальных лічі спеціальних модельних дослідів з модельных опытов по выявлению привиявлення причини підвищеної витрати чины повышенного расхода пара в мапари в машині Ньюкомена він прийшов шине Ньюкомена он пришёл к понимадо розуміння й кількісного оцінювання нию и количественной оценке «скры- «прихованої теплоти» пари, а також до той теплоты» пара, а также к идее хоідеї холодильника зі штучно зменшелодильника с искусственно пониженними тиском і температурою.

ными давлением и температурой.

Рис. 1.2. Паровая машина Дж. Уатта	Рис. 1.2. Парова машина Дж. Уатта
Убедительные доказательства зна-	Переконливі		докази	значущості
чимости моделей и модельных экспе-	моделей і модельних експериментів
риментов при создании паровой маши-	при створенні парової машини отримав
ны были получены Я. Г. Неуйминым	Я. Г. Неуймін [6] під час аналізу досту-
[6] при анализе доступных материалов	пних	матеріалів	про	діяльність
о деятельности Дж. Уатта. Приведём	Дж.	Уатта. Наведемо		ці докази
эти доказательства в табл. 1.1.	у табл. 1.1.
20