89597

Современные философские проблемы техники и технических наук

Реферат

Логика и философия

Формирование философского мышления, диалектического взгляда на мир – процесс непростой, многоплановый. Процесс этот очень сложный, так как формирование своего взгляда на мир невозможно без рассмотрения мировоззрений различных философских школ и направлений в исторические эпохи.

Русский

2015-05-13

191.5 KB

0 чел.

Содержание

Введение .………….…………………………………………………………………………… 3

Глава 1. Основы философии наук ….………………………………………………….…… 5

  1.  Наука в культуре современной цивилизации ……………………………………… 5
    1.  Возникновение науки и основные стадии ее исторической эволюции ...………... 7
    2.  Структура научного знания …………………………………………………………. 14
    3.  Наука как социальный институт ………………...………………………………….. 18

Глава 2. Современные философские проблемы техники и технических наук…...…. 20

  1.  Философия техники и методология технических наук ………………………….... 20
    1.  Техника как предмет исследования естествознания …………..………………….. 21
    2.  Естественные и технические науки ………………………………………………... 22
    3.  Особенности полнопогружных гребных колес …………………………………… 23

Заключение…...………………………………………………………………………………. 29

Список литературы………………………………………………………………………….. 30

 


Введение

Формирование философского мышления, диалектического взгляда на мир –  процесс непростой, многоплановый. Процесс этот очень сложный, так как формирование своего взгляда на мир невозможно без рассмотрения мировоззрений различных философских школ и направлений в исторические эпохи.

Для решения этих задач можно использовать одну из важнейших отраслей науки и естествознания – философия техники и технологических наук. Интерес к философским техническим проблемам заметно возрос в настоящее время. Современная техника развивается стремительными темпами, плодотворно сотрудничая с физикой, математикой, биологией и многими другими науками. Роль технологий в жизни и развитии общества тесно связана с производством материальных ценностей.

Инновации и новые знания о технике вызывают ломку прежних понятий, теорий обращает внимание исследователей и на природу знаний о технике. Колоссальные достижения технической практики столь весомо и зримо ощутимые в повседневной жизни вносят немало нового в общее миропонимание. Возникновение этих вопросов и их значение для развития техники и философии связаны, прежде всего, с самим предметом, объектом техники и его ролью в жизни человеческого общества, в практических и познавательных отношениях людей с природой, в формировании мировоззрения.

Вместе с тем открытие объективных законов на основе обобщения реальных фактов в их взаимосвязи техникой и технологической производственной практикой, знания о природе, о вещах всегда были богатейшим источником, питающим развитие философского мировоззрения, развитие общих представлений о мире, о природе человека, его деятельности, его мышлении, о законах познания, отражения действительности.

Технологии играют важную роль в научно-технических революциях. Обычно под научно-технической революцией понимали скачок в развитии производительных сил общества, переход их в качественно новое состояние на основе коренных сдвигов в системе научных знаний. Резкие перемены в науке и технике происходят всё чаще с конца 16 века. Ускоряющийся процесс развития науки и техники с середины нашего столетия получил название научно-технической революции (НТР). НТР — длительный процесс, который имеет две главные предпосылки — научно-техническую и социальную. НТР коренным образом повлияла на судостроение.

Судостроение — отрасль промышленности, производящая постройку судов всех типов и назначений. Сегодня, когда вся отечественная промышленность находится в глубоком кризисе, когда продолжается спад производства, судостроение, как никакая другая отрасль, страдает от разрыва связей кооперирования и от недостатка финансирования. В интересах всей страны решить эти проблемы и вывести судостроительную промышленность из того бедственного положения, в каком она сейчас находится. В данном реферате мы рассмотрим причины, которые привели к вопросу о моделировании динамики и разработке систем управления судов с колесным движительно — рулевым комплексом.


Глава 1. Основы философии наук

1.1. Наука в культуре современной цивилизации

Традиционные общества характеризуются замедленными темпами со-циальных изменений. В традиционных обществах может смениться несколько поколений людей, заставая один и тот же уклад общественной жизни, вос-производя их и передавая следующему поколению. Виды деятельности, их средства и цели могут столетиями существовать в качестве устойчивых сте-реотипов. В связи с этим в культуре этих обществ, приоритетное значение имеют традиции, образцы и нормы, аккумулирующие опыт поколений. Ин-новационная деятельность не воспринимается здесь как высшая ценность.

Целью познания считалась именно расшифровка промысла Божьего, плана божественного творения. В эпоху Ренессанса происходит восстановление многих достижений античной традиции. С этого момента закладывается культурная матрица техногенной цивилизации, которая начинает свое собственное развитие с XVII в. При этом она проходит три стадии: предындустриальную, индустриальную и, наконец, постиндустриальную. Важнейшей основой жизнедеятельности на постиндустриальной стадии становится развитие техники и технологий, причем не только путем стихийно протекающих инноваций в сфере самого производства, но и за счет генерации все новых научных знаний и их внедрения в технико-технологические процессы.

Так возникает особый тип развития, основанный на ускоряющемся изменении природной среды, предметного мира, в котором живет человек. Изменение этого мира приводит к активным трансформациям социальных связей людей. В техногенной цивилизации научно-технический прогресс постоянно меняет типы общения, формы коммуникации людей, типы личности и образ жизни. В результате возникает отчетливо выраженная направленность прогресса с ориентацией на будущее.

Мировоззренческие доминанты техногенной цивилизации сводятся к следующим: человек понимается как активное существо, которое находится в деятельностном отношении к миру. Деятельность человека должна быть направлена вовне, на преобразование и переделку внешнего мира, в первую очередь природы, которую человек должен подчинить себе. Мир рассматривается как арена деятельности человека, чтобы человек получал необходимые для себя блага, удовлетворял свои потребности.

Техногенная цивилизация в самом своем бытии определена как общество, постоянно изменяющее свои основания. В её культуре активно поддерживается и ценится постоянная генерация новых образцов, идей, концепций, лишь немногие из которых могут реализовываться в сегодняшней действительности, а остальные предстают как возможные программы будущей жизнедеятельности, адресованные грядущим поколениям. В культуре техногенных обществ можно обнаружить идеи и ценностные ориентации, альтернативные доминирующим ценностям, но в реальной жизнедеятельности общества они могут не играть определяющей роли, оставаясь как бы на периферии общественного сознания и не приводя в движение массы людей.

Идея преобразования мира и подчинения человеком природы, подчеркивает акад. Степин, была доминантой в культуре техногенной цивилизации на всех этапах ее истории, вплоть до нашего времени. Эта идея была и остается в качестве важнейшей составляющей того "генетического кода", который определял само существование и эволюцию техногенных обществ.

С пониманием деятельности и предназначения человека тесно связан такой важный аспект ценностных и мировоззренческих ориентации, характерный для культуры техногенного мира, как понимание природы как упорядоченного, закономерно устроенного поля, в котором разумное существо, познавшее законы природы, способно осуществить свою власть над внешними процессами и объектами, поставить их под свой контроль. Надо только изобрести технологию, чтобы искусственно изменить природный процесс и поставить его на службу человеку, и тогда укрощенная природа будет удовлетворять человеческие потребности во все расширяющихся масштабах. Что касается традиционных культур, то в них мы не встретим подобных представлений о природе. Природа понимается здесь как живой организм, в который органично встроен человек, но не как обезличенное предметное поле, управляемое объективными законами. Само понятие закона природы, отличного от законов, которые регулируют социальную жизнь, чуждо традиционным культурам.

С техногенной цивилизацией связан также особый статус научной рациональности в системе ценностей, особая значимость научно-технического взгляда на мир, ибо познание мира является условием его преобразования. Оно создает уверенность в том, что человек способен, раскрыв законы природы и социальной жизни, регулировать природные и социальные процессы в соответствии со своими целями. Категория научности обретает своеобразный символический смысл. Она воспринимается как необходимое условие процветания и прогресса. Ценность научной рациональности и ее активное влияние на другие сферы культуры - это характерные признаки жизни техногенных обществ.

1.2. Возникновение науки, основные стадии ее исторической эволюции

Историки науки возникновение математики астрономии, механики, медицины и даже химии связывают с древними восточными цивилизациями. По мнению И. Шмелева, «сегодня можно определенно сказать, что не греки были первооткрывателями фундаментальных законов, на которых держится связь миров. За тысячи лет до талантливых мужей Эллады жрецы Древнего Египта в совершенстве изучили и овладели секретами, которые мы заново открываем в наш стремительный век» [1.С. 9]. Дж. Бернал развивает известное положение о возникновении науки в связи с практическими потребностями людей. С его точки зрения вся наша сложная цивилизация, основанная на механизации и науке, развилась из материальной техники и социальных институтов далекого прошлого, другими словами — из ремесел и обычаев наших предков [1]. Однако не отождествляется ли при этом научное познание с познанием вообще, когда истоки его возникновения проецируются в глубокую древность?

Существенным признаком научного мышления является его теоретическая форма, если руководствоваться этим соображением, то возникновение науки однозначно связывается с античностью. Как отмечает И. Кант, в предисловии ко второму изданию «Критики чистого разума», понятийное мышление стали развивать греки - именно они превратили математику в науку [6]. П. Гайденко в книге «Эволюция понятия науки» пишет, что греки впервые стали строго выводить одни математические положения из других, т.е. ввели математическое доказательство [1.С.18].

Традиционно утверждается, что наука возникает в Новое время. Главным достоянием Нового времени считается становление способа мышления, характеризующегося соединением эксперимента как метода изучения природы с математическим методом, и формирование теоретического естествознания. Под современным пониманием науки, имеется ввиду естественнонаучный способ теоретизирования, возведенный в идеал научности.

Знакомство с различными точками зрения по вопросу возникновения науки, показывает, что формирование существенных признаков научности зачастую опирается на неисторическое восприятие науки, что способствует формированию эталонов научности, абсолютизирующих исторически- конкретную форму организации научной деятельности, производства и передачи знания, так, что имевшиеся прежде и возникающие впоследствии формы производства знания, не соответствующие «эталону» могут представляться ненаучными и отвергаться.

Наука, осуществляет универсальный, всеобщий способ познания, который может применяться в любой сфере человеческой деятельности и познании. Неслучайно К.Маркс в экономических рукописях 1858 г. определял научную деятельность как всеобщий труд [2.C.448], - деятельность, содержание которой определяется общественной связью, даже будучи обособленной областью разделения общественного труда, научная деятельность является реальным выражением общественного труда. Научная деятельность является бытием человеческой общности, воплощающей в себе общность человечества, т.е. она обусловливается отчасти кооперацией современников, а также использованием труда предшественников. Даже тогда, когда научное познание осуществляется отдельным лицом, его «всеобщее сознание есть лишь теоретическая форма того, живой формой чего является реальная коллективность, общественная сущность…» [10.С.118].

В свое время Г.Гегель, глубоко понимая универсальный, всеобщий характер научного познания утверждал, что теоретическая форма есть специфический для науки тип ее представления в культуре. Таким образом, вопрос о возникновении науки можно конкретизировать как вопрос о возникновении понятийного мышления в познании. Собственно такой взгляд на науку получил осознанное выражение не только у И.Канта и Г.Гегеля, его можно найти у Платона и Аристотеля. Очевидно, все серьезные мыслители, чья деятельность протекала в разные эпохи, одинаково понимали сущность науки, связывая научное познание с теоретическим мышлением. Разумеется, теоретическое мышление возникло не в эпоху возникновения Homo sapiens, а гораздо позже, поэтому имеет смысл выделять донаучный период, в который складывались предпосылки теоретического мышления, и собственно научный, с которого начинается история развития понятийного мышления. Очевидно, что, рассматривая генезис теоретической формы познания, современный исследователь должен принимать во внимание социально- культурные условия ее формирования и последующие трансформации.

Донаучный период характеризуется непосредственной связью процесса познания с трудом. Древневосточная математика фактически была искусством вычисления и измерения. Решение вычислительных задач было подчинено некоторым внешним условиям, будь то условия наследования, или установление нормы оплаты работников, или условия деления поля определенного размера на участки равной площади. Во всех случаях вычислитель должен был знать правила, по которым следовало производить вычисление. Усложнение операций вычисления порождало знаковую форму числа. Развитие знаковой формы числа является важной предпосылкой теоретического мышления. Но на этой стадии развития число еще не является предметом исследования, не понимается в качестве самостоятельной сущности. Поэтому и знание приписываются не объекту, а субъекту, относится к вычислительным операциям. Изучение этих операций осуществлялось догматически, выведение одних операций вычисления из других вообще не осуществлялось. Доминирование в культурах кастовых и деспотических обществ Востока канонизированных форм мышления, традиций, ориентированных на воспроизведение существующих форм и способов деятельности, накладывало серьезные ограничения на прогностические возможности познания, мешая ему выйти за рамки сложившихся стереотипов социального опыта.

На научном этапе познания развивается теоретическое мышление в качестве самостоятельной духовной деятельности. Условием формирования духовной деятельности было глубокое общественное разделение труда, развившееся впервые в Древней Греции. Освобожденные от необходимости заниматься производством материальной жизни граждане Греции создали демократические институты решения насущных житейских проблем. Кроме того, важную роль в формировании науки Древней Греции играла философия, что определило характер не только древнегреческой математики, но и самой философии, особенно таких ее направлений, как пифагорейство, платонизм, а позднее - неоплатонизм. Время возникновения философии - конец VI-V вв. до н.э. совпадает с периодом становления теоретической математики. Поэтому именно у греков, пишет П.П. Гайденко, анализируя т.зр. Э. Гуссерля о возникновении науки, появляется форма общности, в которой интерес к теоретической деятельности развертывается из своего внутреннего основания, и возникает новая установка философов и ученых (математиков, астрономов и пр.) Смысл теоретической работы в том, чтобы приобщиться к тому, что неподвластно времени: в конечном открыть бесконечное, вечное в преходящем. Меняется категориальный статус знания - оно соотноситься уже не только с осуществленным опытом, но и с качественно иной практикой будущего. Знания уже не формулируются только как предписания для наличной практики, они выступают как знания об объектах реальности самой по себе. Тем самым познание приобретает качественно новую форму, начинает развиваться в своих внутренних связях и отношения. Так развивается новый тип культуры, который раньше человечество не знало. В рамках этой культуры, как полагает Гуссерль, могут формироваться наднациональные общности, какой и является Европа. [3.С.473-475].

Наука Западной Европы, как отмечает В. Соколов в книге «Европейская философия XV-XVII веков» [13], тогдашняя наука сосредоточивалась в двух почти не связанных друг с другом организациях. Одной из них были университеты и некоторые школы. Другой можно считать опытно-экспериментальное исследование природы, которое сосредоточилось в мастерских живописцев, скульпторов, архитекторов. Практика создания предметов искусства толкала их на путь экспериментирования.

В 1167, после того как Генрих II своим указом запретил англичанам получать образование во Франции, началось стремительное развитие Оксфорда как образовательного центра и места ведения важнейших религиозных и политических диспутов. В 13 в. в состав университета входили: гуманитарный, юридический, богословский и медицинский факультеты. В Средние века в Оксфорде преподавал: Р. Бэкон (ок. 1214-92) философ и естествоиспытатель, монах-францисканец, который придавал большое значение опыту — как научному эксперименту, так и внутреннему мистическому «озарению».

Опытно-экспериментальное исследование природы развивалось также в связи с алхимическими изысканиями. Запад воспринял алхимию от арабов в 10-м столетии. В период с 10 по 16 век алхимией занимались известные ученые, оставившие след в европейской науке. Например, Альберт Великий, создатель работы «О металлах и минералах», и Роджер Бэкон, оставивший потомству труды «Могущество алхимии» и «Зеркало алхимии».

Разрушение античного и средневекового космоса, пишет П.П. Гайденко, сопровождавшееся апелляцией и к стоической натурфилософии, и к неоплатонизму и герметизму, получало религиозный импульс от протестантов-реформаторов, выступивших с резкой критикой средневекового принципа иерархии. Не признавая необходимости в посреднике между человеком и Богом и тем самым, отвергая иерархию церковных властей, кальвинисты подчеркивали, что Бог непосредственно обращается к человеку и столь же непосредственно правит вселенной, не нуждаясь в целом сонме небесных чинов — ангелов и архангелов, проводников божественной воли в земном мире.

Характерной особенностью науки Нового времени является органическое единство теоретического мышления и экспериментального исследования природы. Это единство не является результатом изменившегося способа мышления только, а предполагает особую организацию научного сообщества – кооперацию экспериментаторов, руководимую теоретиком. О изменившемся отношении общественности к науке говорит тот факт, что научное исследование в Новое время организуется в виде академий естественнонаучной направленности при непосредственном участии государства. Так, в 1603 г. в Риме возникает «Академия рысьеглазых». К началу 60-х годов XVII века заканчивается формирование знаменитого Лондонского королевского общества.

В Новое время формируется два типа экспериментального исследования: «мысленный эксперимент» Г.Галилея и «experimentum cruces» Ф. Бэкона. Формирование научных программ в Новое время связано не только с различным пониманием экспериментального метода, но утверждает различные картины мира и различные методы теоретического познания его, все это свидетельствует о процессе дифференциации наук.

Возникновение механики как науки связано с деятельностью Г. Галилея и Р. Декарта [5.Гл.2,3]. Понимание природы как механизма, снимает противопоставление естественного и искусственного характерное для античной и средневековой философии и науки. У Декарта механика становится основой физики, а физика изучает механику природы. Декарт совершает радикальную трансформацию античной математики. Он отождествляет математическое и физическое миропонимание, начатое Галилеем. Математика Декарта чисто формальная наука. Этой всеобщей математикой является алгебра, поскольку она не входит в изучение никаких частных предметов.

Начало научной деятельности в химии связано, с именем Р. Бойля. Он не только основатель научного эксперимента, автор оригинальной атомистической программы, но и организатор науки. Бойль соединил умозрительное атомистическое познание природы с экспериментальным исследованием элементов.

В Новое время возникает политическая экономия, наука, изучающая основы общественного производства и законы его функционирования и развития, проблемы производства, распределения, обмена, потребления материальных благ на различных ступенях развития человеческого общества. Как самостоятельная наука политическая экономия сформировалась в период становления капитализма и получила развитие в Англии.

Дальнейшее развитие наук связано с обретением ими предметно- дисциплинарной организации. Границы между дисциплинами определяются по специфике их объектов, предметов, методов. Таким образом, можно выделить додисциплинарную стадию в развитии науки и стадию дисциплинарно-организованной науки.

Додисциплинарная стадия - зарождение экспериментально- математического естествознания. В этот период в системе научного знания доминирует механика. Ее принципы распространялись на разнообразные явления природы. На стадии додисциплинарной науки уже начинается процесс дифференциации.

Дисциплинарно-организованная наука складывается в конце XVIII– первой половине XIX в.. В.С. Стенин считает переход к дисциплинарно- организованной науке настоящей научной революцией [14]. Институциональная профессионализация научной деятельности требовала стандартизации процесса познания, что способствовало развитию профессионального общения, росту научного самосознания, критической оценки предпосылок и процедур научной деятельности протекающей в различных условиях, что привело к созданию научных парадигм.

Раньше других наук дисциплинарную организацию обрела механика. Создателем классической механики считается Исаак Ньютон (1643-1727). Основоположником классической химии является Дж. Дальтон (1766 —

1844). Уильям Петти (1623-87), английский экономист, считается родоначальником классической политэкономии. Формировалась система прикладных и инженерно-технических наук как посредника между фундаментальными знаниями и производством. В дальнейшем возникает

классическая геология и биология, другие дисциплины. Механическая картина мира утратила статус общенаучной. Сформировались специфические картины реальности в биологии, химии и других областях знания, нередуцируемые к механике.

Процесс дифференциации наук заканчивается в середине XIX века. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план стали все более выдвигаться междисциплинарные исследования. В XX веке начинается процесс интеграции далеко стоящих друг от друга наук, как правило, общественных, гуманитарных и естественных. Так возникает, например, кибернетика. Это время зарождения неклассической наука.

В.С. Степин, следующим образом характеризует неклассическую науку: «Отказ от прямолинейного онтологизма и понимание относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. Осмысливаются корреляции между онтологическими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект. В связи с этим принимаются такие типы объяснения и описания, которые в явном виде содержат ссылки на средства и операции познавательной деятельности.

Изменяются идеалы и нормы доказательности и обоснования знания. В отличие от классических образцов, обоснование теорий в квантово- релятивистской физике предполагало экспликацию при изложении теории операциональной основы вводимой системы понятий (принцип наблюдаемости) и выяснение связей между новой и предшествующими ей теориями (принцип соответствия).

Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем…

Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мира стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Тем самым создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживалась иерархическая организованность Вселенной как сложного динамического единства. Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, которые затем включались в общенаучную картину мира.

В современную эпоху, в последнюю треть нашего столетия, пишет В.С. Степин, мы являемся свидетелями новых радикальных изменений в основаниях науки, в ходе которой рождается постнеклассическая наука.

«Специфику современной науки конца XX века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Организация таких исследований во многом зависит от определения приоритетных направлений, их финансирования, подготовки кадров и др. В самом же процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера.

Ориентация современной науки на исследование сложных исторически развивающихся систем существенно перестраивает идеалы и нормы исследовательской деятельности. Историчность системного комплексного объекта и вариабельность его поведения предполагают широкое применение особых способов описания и предсказания его состояний - построение сценариев возможных линий развития системы в точках бифуркации. С идеалом строения теории как аксиоматически-дедуктивной системы все больше конкурируют теоретические описания, основанные на применении метода аппроксимации, теоретические схемы, использующие компьютерные программы, и т.д. В естествознание начинает все шире внедряться идеал исторической реконструкции, которая выступает особым типом теоретического знания, ранее применявшимся преимущественно в гуманитарных науках (истории, археологии, историческом языкознании и т.д.).

Изменяются представления и о стратегиях эмпирического исследования. Идеал воспроизводимости эксперимента применительно к развивающимся системам должен пониматься в особом смысле. Если эти системы типологизируются, т.е. если можно проэкспериментировать над многими образцами, каждый из которых может быть выделен в качестве одного и того же начального состояния, то эксперимент даст один и тот же результат с учетом вероятностных линий эволюции системы для уникальных развивающихся систем требуется особая стратегия экспериментального исследования. Их эмпирический анализ осуществляется чаще всего методом вычислительного эксперимента на ЭВМ, что позволяет выявить разнообразие возможных структур, которые способна породить система.

Среди исторически развивающихся систем современной науки особое место занимают природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек… При изучении "человекоразмерных" объектов поиск истины оказывается связанным с определением стратегии и возможных направлений преобразования такого объекта, что непосредственно затрагивает гуманистические ценности. С системами такого типа нельзя свободно экспериментировать. В процессе их исследования и практического освоения особую роль начинает играть знание запретов на некоторые стратегии взаимодействия, потенциально содержащие в себе катастрофические последствия.

1.3. Структура научного знания

Рассматривая основную структуру научного знания, академик В.И. Вернадский отмечал, что "основной, неоспоримый, вечный остов науки (её твердое ядро) включает в себя следующие главные элементы:

Математические науки во всем их объеме. Логические науки почти всецело. Научные факты в их системе, классификации и сделанные из них эмпирические обобщения - научный аппарат, взятый в целом.

Все эти стороны научного знания - единой науки - находятся в бурном развитии, и область, ими охватываемая, все увеличивается". При этом, согласно Вернадскому, во-первых, новые науки всецело проникнуты этими элементами и создаются "в их всеоружии"; во-вторых, научный аппарат фактов и обобщений в результате научной работы растет непрерывно в геометрической прогрессии. В-третьих, живой, динамичный процесс такого бытия науки, связывающий прошлое с настоящим, стихийно отражается в среде человеческой жизни, является все растущей геологической силой, превращающей биосферу в ноосферу - сферу разума. С точки зрения взаимодействия субъекта и объекта научного познания, наука включает в себя четыре необходимых компонента в их единстве.

Субъект науки - ключевой элемент научного познания - отдельный исследователь или научное сообщество, коллектив, в конечном счете - общество в целом. Субъекты науки исследуют различные проявления, свойства, стороны и отношения материальных и духовных объектов. При этом научная деятельность требует специальной подготовки познающего субъекта, в ходе которой он осваивает исторический и современный ему концептуальный материал, существующие средства и методы научного исследования.

Объект науки - предметная область научного познания, то, что именно изучает данная наука или научная дисциплина, все то, на что направлена мысль исследователя.

Предмет науки в широком смысле - это некоторая ограниченная целостность, выделенная из мира объектов в процессе человеческой деятельности, либо конкретный объект, вещь в совокупности своих сторон, свойств и отношений. Система методов и приемов, характерных для данной науки или научной дисциплины и обусловленных спецификой их предметов.

Язык науки - специфическая знаковая система - как естественный язык, так и искусственный (знаки, символы, математические уравнения, химические формулы и т.п.).

Кроме того, в структуре всякого научного знания существуют элементы, не укладывающиеся в традиционное понятие научности: философские, религиозные представления; психологические стереотипы, интересы и потребности; интеллектуальные и сенсорные навыки, не поддающиеся вербализации и рефлексии; противоречия и парадоксы; личные пристрастия и заблуждения. Как развивающаяся система знания, наука включает в себя два основных уровня - эмпирический и теоретический. Им соответствуют два взаимосвязанных, но в то же время специфических вида познавательной деятельности - эмпирическое (опытное) и теоретическое (рациональное) исследования - две основополагающие формы научного познания, а также структурные компоненты и уровни научного знания. Оба эти вида исследования органически взаимосвязаны и предполагают друг друга в целостной структуре научного познания.

Эмпирическое исследование направлено непосредственно на объект и опирается на данные наблюдения и эксперимента. На этом уровне преобладает чувственное познание как живое созерцание. Здесь присутствуют рациональный момент и его формы (понятия, суждения и т.п.), но они имеют подчиненное положение. Поэтому на эмпирическом уровне исследуемый объект отражается преимущественно со стороны своих внешних связей и проявлений, доступных живому созерцанию. Помимо наблюдения и эксперимента в эмпирическом исследовании применяются такие средства, как описание, сравнение, измерение, анализ, индукция. Важнейшим элементом эмпирического исследования и формой научного знания является факт - синоним понятия "истина", реальное событие, результат - в противоположность вымышленному

Как отмечал Н. Бор, ни один опытный факт не может быть сформулирован помимо некоторой системы понятий. В современной методологии науки существуют две полярные точки зрения в понимании природы факта - фактуализм, который подчеркивает автономность и независимость фактов по отношению к различным теориям, и теоретизм, напротив, утверждающий, что факты полностью зависят от теории и при смене теорий происходит изменение всего фактуального базиса науки. Верное решение проблемы состоит в признании того, что научный факт, обладая теоретической нагрузкой, относительно независим от теории, поскольку в своей основе обусловлен материальной действительностью. В научном познании совокупность фактов образует эмпирическую основу для выдвижения гипотез и создания теорий. Задачей научной теории является описание фактов, их объяснение, а также предсказание ранее неизвестных. Факты играют большую роль в проверке, подтверждении и опровержении теорий: соответствие фактам - одно из существенных требований, предъявляемых к научным теориям. Расхождение теории с фактом рассматривается как существенный недостаток теоретической системы знания. Вместе с тем, если теория противоречит одному или нескольким отдельным фактам, нет оснований считать её опровергнутой, так как подобное противоречие может быть устранено в ходе развития теории или усовершенствования экспериментальной техники.

Теоретическое исследование связано с совершенствованием и развитием понятийного аппарата науки и направлено на всестороннее познание реальности в ее существенных связях и закономерностях. Данный уровень научного познания характеризуется преобладанием рациональных форм знания - понятий, теорий, законов и других форм мышления. Чувственное познание как живое созерцание здесь не устраняется, а становится подчиненным (но очень важным) аспектом познавательного процесса. Теоретическое познание отражает явления и процессы со стороны их универсальных внутренних связей и закономерностей, постигаемых с помощью рациональной обработки данных эмпирического исследования.

Проблема - это форма теоретического знания, содержанием которой выступает то, что еще не познано человеком. Поскольку проблема представляет собой вопрос, возникающий в ходе познавательного процесса, она является не застывшей формой научного знания, а процессом, включающим в себя два основных момента - постановку и решение. Весь ход развития человеческого познания может быть представлен как переход от постановки одних проблем к их решению, а затем к постановке новых проблем.

Гипотеза - форма теоретического знания, структурный элемент научной теории, содержащий предположение, сформулированное на основе фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Научная гипотеза всегда выдвигается для решения какой-либо конкретной проблемы с целью объяснения новых экспериментальных данных либо устранения противоречий теории и отрицательных результатов экспериментов. Роль гипотез в научном знании отмечали многие выдающиеся философы и ученые. Крупный британский философ, логик и математик А. Уайтхед подчеркивал, что систематическое мышление не может прогрессировать, не используя некоторых общих рабочих гипотез со специальной сферой приложения: "Достаточно развитая наука прогрессирует в двух отношениях. С одной стороны, происходит развитие знания в рамках метода, предписываемого господствующей рабочей гипотезой; с другой стороны, осуществляется исправление самих рабочих гипотез".

Теория является наиболее развитой и сложной формой научного знания. Другие формы научного знания - законы науки, классификации, типологии, первичные объяснительные схемы - генетически могут предшествовать собственно теории, составляя базу ее формирования. В то же время они нередко сосуществуют с теорией, взаимодействуя с ней в системе науки, и даже входят в теорию в качестве её элементов.

Метод (от греч. metodos - путь исследования или познания) - совокупность правил, приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Основная функция метода в научном знании - внутренняя организация и регулирование процесса познания того или иного объекта.

Методология определяется как система методов и как учение об этой системе, общая теория метода.

Таким образом, на основе применяемых методов происходят противоположные процессы дифференциации и интеграции наук. В теории науки и методологии научного познания разработаны различные классификации методов. Так, в типологии научных методов, предложенной В.А. Канке, выделены:

  •  индуктивный метод, который регламентирует перенос знаний с известных объектов на неизвестные и тесно сопряжен с проблематикой научных открытий;
  •  гипотетико-дедуктивный метод, определяющий правила научного объяснения в естествознании и основанный на определении соответствия научных понятий реальной ситуации;
  •  аксиоматический и конструктивистский методы, определяющие правила логических и математических рассуждений;
  •  прагматический метод, применяемый преимущественно в социально-гуманитарном знании метод понимания (интерпретации) явлений, основанный на установлении ценностного отношения между исследователем и миром культуры.

Одновременно наблюдение, измерение, практический эксперимент относятся к эмпирическим методам, как и сопровождающие их доказательство или выведение следствий. Такие методы, как идеализация, мысленный эксперимент, восхождение от абстрактного к конкретному, являются теоретическими. Существуют методы, приспособленные преимущественно для обоснования знаний (эксперимент, доказательство, объяснение, интерпретация), другие направлены на открытие (наблюдение, индуктивное обобщение, аналогия, мысленный эксперимент). В целом методологические положения и принципы составляют инструментальную, технологическую основу современного научного знания.

Итак, научное познание представляет собой отношение субъекта и объекта; обладает специфическим языком и включает в себя различные уровни, формы и методы: эмпирическое исследование (научный факт, наблюдение, измерение, эксперимент); теоретическое исследование (проблема, гипотеза, теория).

1.4. Наука как социальный институт

Наука как социальный институт возникла в Западной Европе в XVI—XVII вв. в связи с необходимостью обслуживать нарождающееся капиталистическое производство и претендовала на определенную автономию. Само существование науки в качестве социального института говорило о том, что в системе общественного разделения труда она должна выполнять специфические функции, а именно, отвечать за производство теоретического знания. Наука как социальный институт включала в себя не только систему знаний и научную деятельность, но и систему отношений в науке, научные учреждения и организации.

Понятие «социальный институт» отражает степень закрепленности того или иного вида человеческой деятельности. Институциональность предполагает формализацию всех типов отношений и переход от неорганизованной деятельности и неформальных отношений по типу соглашений и переговоров к созданию организованных структур, предполагающих иерархию, властное регулирование и регламент. В связи с этим говорят о политических, социальных, религиозных институтах, а также институте семьи, школы, учреждения.

Однако долгое время институциональный подход не разрабатывался в отечественной философии науки. Процесс институциализации науки свидетельствует о ее самостоятельности, об официальном признании роли науки в системе общественного разделения труда, о ее претензиях на участие в распределении материальных и человеческих ресурсов.

Наука как социальный институт имеет свою собственную разветвленную структуру и использует как когнитивные, так и организационные и моральные ресурсы. В этом качестве она включает в себя следующие компоненты:

  •  совокупность знаний и их носителей;
  •  наличие специфических познавательных целей и задач;
  •  выполнение определенных функций;
  •  наличие специфических средств познания и учреждений;
  •  выработка форм контроля, экспертизы и оценки научных достижений;
  •  уществование определенных санкций.

Развитие институциональных форм научной деятельности предполагало выяснение предпосылок процесса институционализации, раскрытие его содержания и результатов.

Институционализация науки предполагает рассмотрение процесса ее развития с трех сторон:

1) создание различных организационных форм науки, ее внутренней дифференциации и специализации, благодаря чему она выполняет свои функции в обществе;

2) формирование системы ценностей и норм, регулирующих деятельность ученых, обеспечивающих их интеграцию и кооперацию;

3) интеграция науки в культурную и социальную системы индустриального общества, которая при этом оставляет возможность относительной автономизации науки по отношению к обществу и государству.

В античности научные знания растворялись в системах натурфилософов, в Средневековье — в практике алхимиков, смешивались либо с религиозными, либо с философскими воззрениями. Важной предпосылкой становления науки как социального института является наличие систематического образования подрастающего поколения.

Сама история науки тесно связана с историей университетского образования, имеющего непосредственной задачей не просто передачу системы знаний, но и подготовку способных к интеллектуальному труду и к профессиональной научной деятельности людей. Появление университетов датируется XII в., однако в первых университетах господствует религиозная парадигма мировосприятия. Светское влияние проникает в университеты лишь спустя 400 лет.

 Наука как социальный институт или форма общественного сознания, связанная с производством научно-теоретического знания, представляет собой определенную систему взаимосвязей между научными организациями, членами научного сообщества, систему норм и ценностей. Однако то, что она является институтом, в котором десятки и даже сотни тысяч людей нашли свою профессию, - результат недавнего развития. Только в XX в. профессия ученого становится сравнимой по значению с профессией церковника и законника.

По подсчетам социологов, наукой способны заниматься не более 6-8% населения. Иногда основным и эмпирически очевидным признаком науки считается совмещение исследовательской деятельности и высшего образования. Это весьма резонно в условиях, когда наука превращается в профессиональную деятельность. Научно-исследовательская деятельность признается необходимой и устойчивой социокультурной традицией, без которой нормальное существование и развитие общества невозможно. Наука составляет одно из приоритетных направлений деятельности любого цивилизованного государства


Глава 2. Современные философские проблемы техники и те
хнических наук

2.1. Философия техники и методология технических наук

Понятие «техника» (от греч. techne – умение, мастерство, искусство) означает, во-первых, совокупность специально выработанных способов деятельности; во-вторых, совокупность искусственных материально-вещевых средств деятельности; в-третьих, знание о способах и средствах деятельности; в-четвертых, специфический, культурно обусловленный процесс волеизъявления. Философия техники – это формирующийся раздел философской науки, основное содержание которого составляет философская рефлексия по поводу феномена техники. Таким образом, философия техники в основном сводится к вопросу о применении философии к технике, т.е. к вопросу о том, как теоретические модели, закономерности всеобщего характера, методы, идеи, накопленные философией, обращаются на технику как на особый предмет исследования.

Истоки философии техники прослеживаются в трудах древних философов, но систематическое философское исследование феномена техники началось в лишь конце ХIХ – начале ХХ в. Термин «философия техники» в научный обиход ввел немецкий ученый Эрнест Капп, в 1877 г. выпустивший книгу «Основные линии философии техники». Э. Капп, К. Маркс разрабатывали сущностные характеристики технических средств в русле идеи опредмечивания. В России основы философского осмысления техники были заложены Н. А. Бердяевым и П. К. Энгельмейером. А. А. Богданов (Малиновский) (1873–1928) в книге «Всеобщая организационная наука» (в 2 т.; 1913–1917) впервые в России и в Европе рассматривал проблему равновесия и хаоса. По вполне понятным причинам его исследования получили продолжение на Западе. В нашей стране интенсивная разработка философских проблем техники началась лишь в 1950–1960-е гг. Эта работа велась по следующим основным направлениям:

1) онтология техники, связанная с развитием идей К. Маркса (А. А. Зворыкин, С. В. Шухардин, Ю. С. Мелещенко, Г. Н. Волков и др.);

2) философия истории техники. В рамках этого направления были разработаны две основные версии. Одна из них (А. А. Зворыкин, С. В. Шухардин и др.) основывалась на приложении основных идей марксистской философии к истории и технике. Вторая (Г. Н. Волков) развивала марксову идею опредмечивания трудовых функций применительно к основным этапам технической эволюции;

3) социология техники, в русле которой обсуждалась специфика развития техники в различных социальных условиях (Г. Н. Волков и др.);

4) техническая футурология, ориентированная на прогнозирование технического прогресса (Г. Н. Волков, А. И. Черепнев и др.);

5) гносеология техники в работах В. В. Чешева, Б. С. Украинцева, В. Г. Горохова, В. М. Фигуровского и др. рассматривалась как специфика технического знания (объект, методология, особенности теории, типы идеальных объектов, ценностные установки).

Аналогичные направления развивались в западной философии техники (Ф. Рапп, Х. Бек и др.), социологии (Э. Тоффлер, Д. Белл, Р. Айрис и др.) и футурологии (Э. Тоффлер, Д. Белл, Г. Канн, Дж. П. Грант, Дж. Мартино и др.).

В трудах Аристотеля понятие «технэ» включается в общую классификацию типов познания. Для классической философской традиции достаточно типично осмысление общефилософских проблем с технических позиций. Философия всегда стремилась к выводам общего характера, но построение предельных абстракций основывалось на разнообразном материале, поставляемом различными областями знания и деятельности. В работах Маркса речь идет не только о машинах и машинном производстве как таковых, но и о тех изменениях, которые вызываются ими в жизни общества. Н. А. Бердяев рассматривает техногенные элементы жизни, в том числе и духовной. Впоследствии ключевые положения его работ, посвященные технике, были подтверждены применительно к современной ситуации трудами Х. Эллюля. В самостоятельное направление философия техники оформилась под влиянием работ М. Хайдеггера, стремившегося обнаружить суть техники вне ее – в инструментальности как таковой, атрибутивно присущей человеку в его деятельности. Техника как способ воспроизводства живой деятельности в значительной мере определяет идеалообразование, а значит, и культуру; как специфическое мироотношение она включена в отношение человека к миру в целом. Применительно к классической философии техника является: а) средством полагания (исследования, познания) субъектом объекта, а следовательно, и средством полагания субъектом себя самого; б) границей субъекта и объекта в гегелевском смысле «иного обоих», определяющей в известной степени взаимодействие сущности. Техника детерминирует исторически конкретные варианты решения вечных философских вопросов.

2.2. Техника как предмет исследования естествознания

Технические науки возникали в качестве прикладных областей исследования естественных наук, используя, но и значительно видоизменяя заимствованные теоретические схемы, развивая исходное знание. Технические и естественные науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеримых явлений. Хотя они могут исследовать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов различным образом.; Технические явления в экспериментальном оборудовании естественных наук играют решающую роль, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями. Объекты технических наук также представляют собой своеобразный синтез "естественного" и "искусственного". Искусственность объектов технических наук заключается в том, что они являются продуктами сознательной целенаправленной человеческой деятельности. Их естественность обнаруживается прежде всего в том, что все искусственные объекты в конечном итоге создаются из естественного (природного) материала. Естественнонаучные эксперименты являются артефактами, а технические процессы - фактически видоизмененными природными процессами. Таким образом, естественные и технические науки - равноправные партнеры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были транслированы первые исходные теоретические положения, способы представления объектов исследования и проектирования, основные понятия, а также был заимствован самый идеал научности, установка на теоретическую организацию научно-технических знаний, на построение идеальных моделей, математизацию. В то же время нельзя не видеть, что в технических науках все заимствованные из естествознания элементы претерпели существенную трансформацию, в результате чего и возник новый тип организации теоретического знания. Кроме того, технические науки со своей стороны в значительной степени стимулируют развитие естественных наук, оказывая на них обратное воздействие.

2.3. Естественные и технические науки

Естественные науки  разделы науки, отвечающие за изучение внешних по отношению к человеку, природных (естественных — от «естество», природа) явлений. Происхождение естественных наук связано с применением философского натурализма к научным исследованиям. Принципы натурализма требуют изучать и использовать законы природы, не привнося в них законы, вводимые человеком, то есть, исключая произвол человеческой воли. Понятие о естественных науках введено также для их размежевания с науками гуманитарными и социальными (в России последние нередко объединяют в комплекс наук об обществе). Математику объединяют с логикой в комплекс формальных наук, и не включают в естественные науки, поскольку их методология существенно отличается от методологии естественных наук.

Технические науки — комплекс наук, исследующих явления, важные для развития техники, либо её саму (изучает техносферу). Эволюционировали из ремёсел. Огромный вклад в развитие технических наук сделали великие инженеры древности: Архимед, Герон, Папп, Витрувий, Леонардо да Винчи. Одной из первых технических наук стала механика, которая долгое время существовала в тени физики и архитектуры. С начала индустриальной революции появилась необходимость академического изучения техники и технологий. Одним из первых образовательных учреждений в области технических наук стала Политехническая школа Гаспара Монжа, основанная в 1794 году. Началась сциентизация инженерного знания. В XIX веке появилась электротехника, а в XX веке — радиотехника, космонавтика, робототехника и так далее.

Буквально до XIX века человечество знало только два типа наук: естественные и гуманитарные. Технические науки занимают промежуточное положение, ибо техника является продуктом человеческого духа и не встречается в природе, но тем не менее она подчиняется тем же объективным закономерностям, что и естественные объекты. Техника становится для человека своего рода искусственной природой, в которой человек создаёт свои законы.

Специфика технических наук заключается в том, что они исследуют законы этой искусственной природы и их взаимосвязь с естественными законами. Кроме того, техническое познание может не иметь своего объекта исследования в реальности, так как его ещё следует сконструировать. Существует два типа технических наук: классические и неклассические.

Науки классического типа, базируются, как правило, на базе одной естественной науки (напр., электротехника формируется на базе теории электричества). Технические наукинеклассического типа (т. е. комплексные, напр. теоретическая радиолокация или информатика) складываются на базе нескольких естественных наук. Они состоят из разнородных предметных и теоретических частей, используют системные и блок-схемные модели разрабатываемых объектов, включают описание средств и языков, используемых в исследовании, проектировании и инженерных разработках. Комплексные технические науки отличаются и по объектам исследования. Помимо обычных технических и инженерных устройств они изучают и описывают еще по меньшей мере три типа объектов: системы человек—машина (компьютеры, пульты управления, полуавтоматы и т. д.), сложные техносистемы (напр., инженерные сооружения в городе, самолеты и технические системы их обслуживания — аэродромы, дороги, обслуживающая техника и т. д.) и, наконец, такие объекты, как технология или техносфера в целом.

2.4. Особенности полнопогружных гребных колес

Гидродинамические преимущества гребных колес общеизвестны. Они объясняются тем, что чем больше гидравлическое сечение и чем меньше приращение скорости воды, проходящей через движитель, тем меньше потери и тем выше его эффективность. По данным натурных испытаний, приведенных в книге М. Я. Алферьева "Судовые движители", изд. "Водный транспорт" 1938 год, стр. 497, удельный упор при снижении скорости буксировки (при возрастании сопротивления движению) увеличивается примерно в два раза. Несмотря на такие уникальные свойства, гребные колеса практически вышли из применения в 50-е годы ХХ столетия. Причиной этому был ряд недостатков, приписываемых колесному движителю:

  •  Громоздкие размеры гребных колес и обносов;
  •  Уязвимая конструкция и дорогостоящий ремонт гребных колес с поворотными плицами;
  •  Недостаточная управляемость колесного судна в качестве толкача;
  •  Отрицательное влияние изменения осадки и крена судна на работу колесного движителя;
  •  Низкая и почти одинаковая в тот период стоимость дизельного топлива и мазута, что делало паровую машину неконкурентоспособной в сравнении с ДВС;
  •  Отсутствие простой, надежной и экономичной передачи мощности от дизеля к гребному колесу;
  •  Увеличение предельной осадки судов в связи с созданием водохранилищ, при которой гребной винт может быть не менее эффективен, чем гребное колесо.

Из перечисленных к действительным можно отнести только первый недостаток (а правильнее сказать особенность, из которой вытекают гидродинамические преимущества). Остальные недостатки связаны с общепроектными и конструкторскими недоработками, конъюнктурными условиями. По поводу радиальных гребных колес, которые могут иметь более прочную конструкцию, Алферьев М.Я. прозорливо заметил: "Гребные колеса с радиальными, неподвижно закрепленными лопастями, почти вовсе вытесненные в настоящее время колесами с поворотными лопастями, в будущем, возможно, снова найдут применение на судах. Как правило, они для практических величин скольжения имеют более низкий коэффициент полезного действия, чем колеса с поворотными лопастями, но зато они могут создавать более высокое упорное давление. Это хорошо можно видеть из диаграммы на фиг. 288 испытания колеса с поворотными и радиальными лопастями". В 1990 году под Томском был построен спроектированный в Новосибирске заднеколесный толкач пр. 81470 мощностью 150 л. с. Форма и конструкция т. н. шевронного колеса отрабатывалась в опытовом бассейне Новосибирского водного института.Полученные на сдаточных испытаниях удельные тяговые характеристики были вполне на уровне: в швартовном режиме 21, 3 кг/л. с. Но прочность ДРК и управляемость судна были недостаточны. Одноступенчатая механическая передача мощности от дизеля к гребному колесу не обеспечивала судну малого хода.  Переоблегченная конструкция гребных колес и обносной рамы была причиной частых аварий, и все шесть построенных толкачей этого проекта выведены из эксплуатации. Корабельный архитектор и конструктор Фальмонов Е. В. предложил техническое решение движительно – рулевого комплекса судна - «колесный ДРК» (сокращенно КДРК) - с использованием пары радиальных гребных колес. Сочетание двух известных признаков: винтовой формы плиц и раздельно управляемого привода гребных колес при их установке в оконечности судна дало новое качество. Судно получило в дополнение к высоким тяговым характеристикам высокую маневренность и управляемость, прочность и надежность ДРК, обеспечивающую работу на предельном мелководье, в ледовой обстановке.

Колёсный ДРК содержит устройство для регулирования заглубления гребных колёс, выполненное в виде рамы, шарнирно закрепленной на транце судна, с приводом её подъёма - опускания. При использовании КДРК на буксирах - толкачах для повышения его пропульсивных качеств, рама гребных колес может быть оборудована волновыпрямителем с устройством регулирования угла атаки крыла и поднятия его над уровнем воды.

Для повышения эффективности работы в случае применения КДРК на пассажирских судах, форма гребных колёс может быть выполнена в виде усеченных конусов с наружным ободом меньшего диаметра, чем обод внутренний (ближний к ДП судна). При этом плица имеет аксиально-винтовую форму с оптимальным углом входа кромки в воду у наружного обода колеса и оптимальным углом выхода кромки плицы из воды у внутреннего обода колеса (для расчётной скорости хода судна). 

Для использования в особо тяжёлых условиях (например, для судов ледового класса) гребные колёса выполняются в виде объёмной конструкции с внутренним набором из высокопрочных материалов.

Из практики известно, что удельные тяговые характеристики гребных колёс при возрастании сопротивления движению увеличиваются в 1,5-2 раза. При одинаковой мощности судно с колёсным ДРК будет быстрее набирать и гасить скорость в сравнении с судном, имеющим винтовой или водомётный ДРК.Разворот плиц относительно оси колёс, кроме обеспечения управляемости, способствует повышению пропульсивного КПД ДРК и получению высоких тяговых характеристик за счёт подгребания воды с бортов и обжатия струи. Для уменьшения потерь и повышения скорости отбрасываемой струи (а значит и скорости судна) колёса ДРК выполняются в виде усечённого конуса.  

Частицы воды, захваченные плицей, в момент гребка перемещаются вдоль её поверхности от борта к ДП судна и получают ускорение т.к. диаметр гребного колеса, а значит и окружная скорость плиц возрастает от борта к ДП. Возросшая скорость отбрасываемой струи снижает образование водяного вала за колесом, подъём воды плицами. Этому также способствует аксиально-винтовая форма плиц.

   На всех режимах движения судна обеспечивается максимальный КПД ДРК за счет оптимальной величины заглубления гребных колес, регулируемой приводом подъёма-опускания рамы. При создании заднеколесного буксира-толкача может быть использован волновыпрямитель, который обеспечит повышение буксировочного коэффициента до 25%. ("Судовые движители", М.Я. Алферьев, стр.526).

Отсутствие уязвимых элементов – поворотных плиц, перьев рулей – обеспечивают колёсному ДРК повышенную надежность на предельном мелководье, вплоть до использования его в качестве грунтозацепов путем опускания на дно, например, при посадке на мель.Конструкция колесного ДРК может быть выполнена настолько прочной, что сможет использоваться в качестве ледоразрушающего устройства. Для этого гребные колеса, симметричные относительно ДП судна и имеющие раздельный привод, изготавливаются в виде косозубой фрезы с жесткими объемными плицами из прочной стали достаточной толщины, с внутренними ребрами жесткости.Оболочечная конструкция обеспечивает колесу высокую прочность и жесткость и приемлемые весовые характеристики (практически одинаковые по весу с колесами с поворотными стальными плицами). Следует отметить, что эффективность при движении во льду колёсами вперед для данного судна будет выше, так как при этом будут наблюдаться следующие положительные эффекты:

  •  Колесо, работающее у кромки льда, создаёт под ней разрежение, способствующее обламыванию кусков льда при ударе по кромке плицей.
  •  Лёд будет разрушаться в основном путём деформации среза, а не изгиба (колесо по форме – фреза), благодаря чему энергозатраты на разрушение льда снизятся, т. к. прочность льда на срез в 5 раз ниже, чем на изгиб.
  •  Куски льда притапливаются плицей и боковой составляющей упора вместе с большой массой воды отбрасываются в сторону от канала под кромку льда.

  •  Судно движется в чистом канале; сопротивление трения о лед, составляющее до 15% ледового сопротивления ледоколов традиционной конструкции, практически отсутствует.

  •  При движении в тяжёлом льду от ударов колёс о лёд появится вибрация оконечности, что приведёт к падению сопротивления трения штевня о лёд. При выходе на чистую воду вибрация автоматически исчезнет.
  •  В отличие от традиционных ледоколов, подминающих лед, судно может преодолевать ледяные заторы на реках, управляться в битом и сплошном льду, двигаться носом и кормой вперед, не опасаясь за поломку ДРК.

Если для винтового и водомётного движителя взаимодействие со льдом и шугой приводит к ухудшению условий их работы и снижению тяговых характеристик, то для колёсного ДРК это взаимодействие даёт уменьшение скольжения, а следовательно повышение КПД движителя. Ледокольное судно, оборудованное колёсным ДРК, может разрушать лёд и управляться, двигаясь вперёд носом и кормой, разворачиваться во льду на месте, имея осадку около 20% диаметра гребного колеса. Надежность ДРК обеспечивается тем, что гребные колеса при ударе о препятствие (кромку ледяного поля, мель) выкатываются на него и гасят энергию удара, не допуская разрушающих напряжений в конструкции. Наличие активного ледоразрушающего устройства делает инерционные и формообразующие характеристики корпуса судна второстепенными. Ожидается, что ледокол с колёсным ДРК одинаковой ледопроходимости с традиционным ледоколом будет иметь меньшие в 1,5-2 раза мощность и водоизмещение. Это означает, что строительная стоимость и эксплуатационные расходы уменьшатся, примерно, вдвое.

Колесный движитель обладает замечательным качеством: при возрастании сопротивления движению и при падении скорости резко увеличивается удельный упор, приходящийся на единицу мощности. Характер зависимости относительного тягового усилия  Z кг/лс от скорости движения судна (состава) V км/ч показан для гребного колеса, винта и водомета на графике.

В режиме маневра, возросшего сопротивления движению (встречный ветер, мелководье), в режиме торможения, колесное судно имеет несомненные преимущества перед винтовым. 

Конструкция колёсного ДРК обеспечивает изменение величины и направления вектора тяги путём изменения соотношения числа оборотов и направления вращения гребных колёс. Как видно на приведенной ниже схеме управляемости, максимальный момент, разворачивающий судно, может быть достигнут при вращении гребных колёс на максимальных оборотах в противоположном направлении. С увеличением длины судна (состава) пропорционально возрастает и момент. Управляемость судна на переднем и заднем ходу будет идентична.

Гребные колеса КДРК имеют прочную сварную конструкцию, могут изготавливаться в цехе и в готовом виде устанавливаться на судно. Требования к точности изготовления не превосходят существующие в судостроительной промышленности. В последние годы разработаны несколько проектов небольших судов с подобными колёсами. По массе эти колёса могут быть меньше, чем колёса с поворотными плицами тех же размеров, если не требуется ледовый класс. Конструкция технологична в изготовлении и надёжна в эксплуатации.Колёсный ДРК, в отличие от винтового, допускает осмотр и ремонт без докования судна.Кроме технических преимуществ колёсный ДРК будет иметь и экологические, оказывая щадящее воздействие на флору и фауну акватории, т.к. добавленные скорости частиц воды, проходящих через гребные колёса на порядок ниже, чем в винте. Малая осадка и способность самостоятельного снятия с мели судов с КДРК снижают требования к объёму дноуглубительных работ.

Колесный движитель и схема управления накладывают специфические требования к энергетической установке и приводу гребных колес.

    Для малых судов наиболее простой и дешевой является цепная передача крутящего момента от ведущих звездочек правого и левого борта энергетической установки, роль которой может выполнять установленный на фундаменте гусеничный трактор со снятыми гусеницами.

Наиболее подходящей по весовым и гидромеханическим свойствам для привода гребных колес можно считать гидравлическую передачу с использованием высокомоментных гидромоторов, которая безболезненно переносит ударные нагрузки, обеспечивает максимальный крутящий момент, начиная с нуля оборотов колес. Недостаток данной передачи – более высокая стоимость. 

Современный уровень развития техники, в частности аппаратуры гидравлики и гидравлических приводов позволяет создать симбиоз паровой поршневой машины и гидравлического привода. 

Объемная гидропередача с паровым гидронасосом позволит использовать паровые котлы, работающие на любом виде топлива. При нынешнем соотношении цен на мазут и дизельное топливо 1/3, паровая машина уже не проигрывает дизелю по экономичности. А если учесть больший моторесурс, пониженные шум и вибрацию, попутное решение вопросов отопления и горячего водоснабжения, возможность форсирования мощности в 1,5-2 раза, то паровая машина вновь становится привлекательной.

 


Заключение

     Установка в оконечности судна блока колесного ДРК, составляющего 10-12 % доковой массы, делает сложной задачу его удифферентования. Если для паромов и грузовых судов задача решается размещением груза, то для буксиров-толкачей, ледоколов, пассажирских судов требуется максимальное удаление от гребных колес судового оборудования, жилья, запасов. Но и этого недостаточно. Форма корпуса должна обеспечивать значительное смещение в сторону гребных колес ЦВ – центра приложения подъемной силы погруженной части судна. Заднеколесные суда будут иметь острый мореходный нос, и полную корму, что согласуется с требованиями ходкости корабля. Корпус толкача и ледокола будет иметь клиновидную форму в плане с максимальной шириной в районе колес, что позволит разместить в корме движитель с большим гидравлическим сечением, обеспечить управляемость при движении колесами вперед в сплошном льду.

    Новые конструктивные решения вызовут рождение новых архитектурных форм. Наличие работающих гребных колес, создающих облако брызг и шум падающей воды, оживит и сделает притягательным образ нового судна. Динамика и оригинальность внешнего вида подчеркнет уникальные эксплуатационные возможности судов с КДРК.


Список использованной литературы

  1.  Ван-дер-Варден Б. Пробуждающаяся наука. М., 1991. Т. II. Рождение астрономии.
  2.  Виргинский В.С. Очерки истории науки и техники XVI - XIX веков (до 70-х годов XIX в.): Пособие для учителя. М., 1984.
  3.  Гайденко В.П., Смирнов Г.А. Западноевропейская наука в средние века:
  4.  Общие принципы и учение о движении. М., 1989.
  5.  Кедров Б.М., Огурцов А.П. Марксистская концепция истории естествознания - XIX - век. М. Наука. 1978.
  6.  Маркова Л.А. Наука: история и историография. XIX-XX вв. М.: Наука,1988.
  7.  Нейгебауэр О. Точные науки в древности. М., 1968.
  8.  Рожанский И.Д. Античная наука. М., 1980.
  9.  Рожанский И.Д. История естествознания в эпоху эллинизма и Римской империи. М., 1988.
  10.   Рожанский И.Д. Развитие естествознания в эпоху античности. М., 1979.
  11.   Структура и развитие науки. М., 1978.
  12.   История философии и науки. Беляев Г.Г., Котляр Н.П., 2014

PAGE   \* MERGEFORMAT 1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59128. Збереження природи є надзвичайно актуальним сьогодні, а ліс - це одне з основних джерел чистого повітря і наш годувальник 39 KB
  День ерудитів-знавців лісу у цей день можна провести вікторину Загадки лісу. День Допомоги другу трудовий десант по очистці лісу від сміття. День Лісових кореспондентів оформлення стенду Ми друзі лісу і підведення підсумків тижня лісу.
59129. Типи економічних систем 35.5 KB
  Цілі: узагальнити та повторити знання з теми Типи економічних систем. Відпрацювати вміння застосовувати їх на практиці, порівнювати переваги й недоліки економічних систем, проводити економічний аналіз літературних творів.
59130. Складні речення зі сполучниковим та безсполучниковим звязком. Кома між частинами складного речення 35.5 KB
  Мета: удосконалювати уміння та навички у визначенні граматичних основ у частинах складного речення правильному інтонуванні складних речень вживанні розділових знаків між частинами складних речень; розвивати логічне мислення увагу мовлення естетичні почуття; виховувати любов до прекрасного.
59132. Сценарій КВК. У вінок Кобзареві 38.5 KB
  Обирається склад журі. Журі оцінює. Слово надається журі за три конкурси. виступ Оцінює журі.
59133. Узагальнення вивченого про наголос, наголошені й ненаголошені голосні 36.5 KB
  Тому він підготував вам розминку Мозкова атака З чого складається наше мовлення Які ви знаєте речення за метою висловлювання З чого складається речення На що можемо поділити слова Який склад називається наголошеним Який звук називається наголошеним...
59136. Україна під час другої світової війни 75 KB
  Сьгодні православний світ відзначає свято Покрова Пресвятої Богородиці яка з давніх давен є покровителькою землі нашої але очевидно не випадково так співпало що в цей день наша країна відзначає ще одне величне та воїстину героїчне свято День визволення України...