Очень общая метрология - Леонид Ашкинази

Ярчайшие представители «технического стиля» в технике — космическая станция и электронная лампа. Их объединяет то, что выраженность этого стиля обязана в обеих ситуациях случайным причинам. В космосе — это отсутствие атмосферы, отсутствие аэродинамических проблем. Именно эти проблемы сделали подводную лодку похожей на дельфина, а Subaru Legasy — на ее владелицу: американский лунный автомобиль не похож на его обнаженных пассажиров. Да и его пассажиры в скафандрах мало похожи на себя au’naturel — техника одела природу, в атомной подводной лодке дельфиноподобная «природа» одела сотни тысяч болтов и гаек, увитых сотнями километров проводов.

Природной красоте не требуется внешнее оправдание — идеал женского тела введен в культуру через секс, а он — через репродуктивную функцию. Навсегда. Хотя, разумеется, природа в основном целесообразна (спасибо естественному отбору). Даром что человек — кроме некоторых биологов — этого не знает. Технической красоте внешнее оправдание требуется — она не столь естественна для человека. Это оправдание, довольно часто поминаемое в соответствующих обсуждениях, — техническая целесообразность. Мы знаем — глядя на космическую станцию и электронную лампу, — что эти вещи целесообразны. Их части соединены не случайным образом — они так работают, и так они работают хорошо. Другое дело, что зритель далеко не всегда это понимает, чаще он просто верит. Но похоже, что инженер, который при взгляде на вертолет может прочесть лекцию о том, как работает его винт, ощущает красоту геликоптера острее. Он знает, что делает это колесо на этой оси.

Однако почему-то никогда не упоминается второе «оправдание» — мы видим вложенный труд. Именно поэтому считается красивой резьба по моржовому клыку и китайские резные шары один в другом. Целесообразности — ноль, но вложенный труд очевиден.

Заметим, что в изобразительном искусстве есть такое немного странненькое направление: коллажи из несвязанных вещей — разбросанных по полю болтов, гаечек, шестеренок, какой-то колокольчик, две пружины… В свете вышесказанного это (возможно, неотрефлектированная творцами) попытка создать третью красоту — природоподобную технику. Четвертую — живое существо в виде внутренности часов — мог бы создать только тот, кто создал все, но если бы он мыслил, как я. Но, похоже, что он мыслил иначе.

Отсюда делаются понятны попытки технических дизайнеров создать технически красивую вещь из техники, которая традиционно выполнена похожей на природу. Это вполне красивые часы в прозрачном корпусе. Известны попытки делать прозрачные корпуса у бытовой радиоэлектронной аппаратуры (компьютерная мышь, системный блок, клавиатуры, сотовые телефоны). Попробуйте представить себе, как выглядел бы шестисотый мерс в плексигласовом корпусе… Заметим, что технический и природный подходы иногда проявляются в одной и той же функционально вещи, порождая совершенно разные образы. Харлей Дэвидсон — это выражено демонстративно технический мотоцикл. Но среди мотоциклов есть и природоподобные; они имеют более высокие аэродинамические показатели, но культовыми они не стали.

Рис. 1. Радиолампы 2П1П, 1А2П, 1Б2П, 1К1П, 2П2П

Электронную лампу сделала красивой формула Стефана-Больцмана. Тепло выделялось, его надо было отводить, проще всего — излучать (пока его не стало слишком много). Стеклянный баллон был самым простым технологическим решением для электровакуумного прибора. Но попутно он сделал доступной нашему глазу «техническую красоту» ламп. Добавив к ней плавность своих контуров и нежность блесков, то есть совместив две единственные красоты, существующие сегодня в мире.

И даже если когда-нибудь безумные конструкторы Формулы-1 оденут ее в плексиглас, у ламп останутся козыри — свет и тепло. Лампы светятся — а свет и огонь настолько важны для жизни человека, что наше сердце само обращается к ним. Не говоря уж о живом тепле электронных ламп…

Эволюцию электронных ламп обычно преподносят как историю идей. Идея диода, идея управляющей сетки, идея «двухсетки» для понижения анодного напряжения, идея тетрода, пентода и более многосеточных ламп. Далее, идеи СВЧ-приборов — ЛБВ, клистрона, магнетрона и других, менее известных. Идеи микроэлектронно-подобных ламп — нынче забытых планарных и штабельных ламп, вакуумных интегральных схем. Наконец, ветвь мощных ламп с воздушными и водяными радиаторами, причем эта ветвь тесно переплетается с ветвью СВЧ-приборов. История идей обычно излагается вместе с анализом движущих факторов развития, которых было, собственно, три.

Первый — освоение все более высоких частот в погоне за количеством передаваемой информации. Второй — увеличение мощностей — ради увеличения дальности действия радиолокаторов и прочих передатчиков, а также энергии ускорителей. Наконец, конкуренция со стороны полупроводниковых приборов, которые выдавливали лампы из области малых мощностей и частот. Со стороны газоразрядных приборов давление было много меньшим, поскольку они обычно применялись как коммутирующие приборы, а из этой сферы лампы были в основном вытеснены транзисторами и тиристорами довольно давно (хотя первые ЭВМ были выполнены именно на лампах).

Вообще же история электронных приборов местами напоминает Тору или, как говорят христиане, Ветхий Завет. История двух братьев, из которых один другого держал за пятку, и так далее, подозрительно напоминает судьбу электронных ламп: первые лампы, считавшиеся вакуумными, на самом деле работали благодаря имевшемуся в них газу. Но понято это было позже. Первые транзисторы были, между прочим, полевыми — и в этом смысле были похожи на лампы и на те полевые транзисторы, к которым техника вернулась спустя десятилетия. Лилит, которая была до Евы, и о которой комментаторы часто умалчивают, — чем не полевой транзистор, который был до первых транзисторов?

High End венчает классическую ветвь стеклянных ламп — ни высокие мощности, ни сверхвысокие частоты ему не нужны. Здесь они победили транзисторы за счет малозначимых для основной части техники преимуществ. Лампы — это маленькое, но гордое племя, живущее в глубине заполненной транзисторами области; жестковыйный, упрямый народец, гордящийся своей историей и обеспечивающий «бескомпромиссное качество звука». Что касается СВЧ-приборов, то магнетроны и клистроны почти всегда — металлокерамические, и только ЛБВ выполнены из стекла. Поэтому в плане эстетики «лампы с бегущей волной» — сестры обычных. В области высоких мощностей ситуация сложилась следующим образом. Это либо металлокерамические лампы, либо «стеклянные» лампы с «металлическим» — внешним — анодом. Эти лампы тоже теплые и светятся. Хотя «выше пояса» — в области анода — им свойственна не стеклянная, а металлическая эстетика.

Вообще же эти два вида красоты не только соседствовали, но иногда переплетались — стеклянные лампы, баллон которых был полностью покрыт изнутри геттерным зеркалом или снаружи — экранирующим покрытием имели отчетливый металлический привкус. Как 1Б2П с бронзированным баллоном, найденная мною в чемодане с лампами на рижской барахолке в одна тысяча девятьсот лохматом году.

См. также:

Филинюк Н.А. Негатроника. Исторический обзор. НиТ, 2000.

Цыганкова Э.Г. У истоков дизайна. НиТ, 2001.

Ашкинази Л.А. Океан в капле воды, или Вся техника в одной стекляшке. НиТ, 2007.

Лингвистика, теория надежности, эстетика… а что? Не самая плохая компания.

Проблемы — технические, физические, социологические, психологические

Начнем хотя бы с технических. Это то, от чего человек, работающий в области техники, инженер, чешет затылок. Технические проблемы могут быть охарактеризованы степенью общности, сложностью решения, возможностью их обойти и, возможно, еще какими-то параметрами такого же уровня общности.

Вот несколько примеров технических проблем очень высокой степени общности.

1. Увеличение надежности.

2. Предсказание срока службы по ускоренным испытаниям.

3. Увеличение кпд.

4. Уменьшение трения.

5. Уменьшение износа.

6. Охлаждение.

7. Уменьшение влияния на окружающую среду.

Эти проблемы встречаются во многих областях техники, например, в проблему охлаждения упираются другие задачи, например, принципиальное ограничение мощности классических (не квантовых) компьютеров, ограничение мощности электровакуумных приборов. Между прочим, и в мощных электронных приборах и в стоматологии применяется охлаждение «водяным туманом» — потоком воздуха с каплями воды. Технические проблемы высокой степени общности часто или упираются в физические ограничения (как охлаждение) или в само понимание физики процессов (как ускоренные испытания, трение, износ).