§ 8. Основи проектної діяльності

1. Як ви вважаєте, для чого проектують вироби?
2. Що є результатом проектування?

У своїй творчій діяльності люди часто черпають нові знання з природи. Жива природа — найталановитіший творець прекрасного. Спостереження за природою стало невичерпним джерелом ідей щодо можливостей використання в проектуванні не тільки природних форм, але й закономірностей формотворення та існування живих організмів (мал. 55)

Мал. 55. Використання природних форм у проектуванні

Ідея щодо застосування знань про живу природу для проектування виробів і вирішення інженерних завдань належить художнику, вченому й винахіднику Леонардо да Вінчі. Він намагався здійснити віковічну мрію людей про польоти і спроектував літальний апарат (орнітоптер) із крилами, як у птахів (мал. 53).

Мал. 56. Проект орнітоптера Леонардо да Вінчі

Протягом віків створено багато оригінальних виробів, форма яких нагадує природні об'єкти (мал. 57).

Мал. 57. Застосування біоформ у виготовленні виробів

У конструкціях виробів і оздобленні речей також можна помітити зображення рослин, риб, тварин, птахів та інші біоформи.

Біоформа - це форма тіл живої природи, що застосовується у проектуванні виробів.

Біоформи використовують у різних сферах діяльності людини.

Мал. 58. Використання біоформ у конструюванні та дизайні

Природні форми часто використовують для моделювання одягу (спідниці «тюльпан», штани «банани», рукава «летюча миша») та інших речей.

Мал. 59. Застосування біоформ у виготовленні виробів

Біонічні форми, природні стилізації використовуються як для створення нових предметів, так і для оздоблення вже існуючих. Широко застосовуються рослинні та тваринні мотиви: листя, трави, квітів, плодів, тварин, риб, птахів тощо. А скільки створено з використанням біонічних елементів цікавих споруд, машин, побутових речей! Фантазія у творчих людей невичерпна! Але не всім відомо найістотніше - закономірності формотворення, таємниці будови та самоконструювання живого світу. Вам треба про них знати:

— У природі все постійно змінюється. Тому вона така цікава і різноманітна.

— Будь-який організм є досконалою конструкцією.

Людина - частина природи і повинна прагнути до єдності між живою природою і рукотворним світом. Знання про природу складають основу науки - біоніки, біодизайну та біонічного методу проектування.

Знання біоніки допомагають у створенні гармонійного для людей і всього живого середовища. Вони використовуються в архітектурі, будівництві, дизайні, народних промислах. Застосування знань про природу вимагає не тільки спостережливості, точності та розуміння природничих наук, а й проведення спеціальних досліджень. Девіз у праці вчених-біоніків: «Живі прототипи - ключ до нової техніки!».

Мал. 60. Носорог - живий прототип екскаватора

На прикладі проектування конструкції екскаватора з використанням прототипу носорога ви можете проаналізувати поетапне перетворення живої істоти в технічний об'єкт. Щоби спроектувати нові машини, механізми чи інші речі, необхідно бачити й розуміти структуру природних форм, помічати їхні зміни, динаміку, аналізувати їхні складові, вирізняти найсуттєвіше.

Для наочності та кращого усвідомлення форми і конструкції майбутнього виробу, як вам уже відомо, можна створити його макет чи модель. За допомогою макета можна точно передати та пояснити форму, пропорції складаних одиниць виробу. Для цього добирають недорогий і легкий для оброблення матеріал. Так, наприклад, макети інтер'єру кімнати, нових зразків меблів можна виготовити з картону, відходів деревинних матеріалів, композитів, пластмас. Із пластиліну, глини або гіпсу можна відтворити будь-яку природну форму. Але подумайте, чи буде вона довговічною?

Проектувальники, конструктори, модельєри, технологи повинні передбачати, як можуть вплинути на конструкцію майбутнього виробу середовище, навантаження та інші умови експлуатації (вібрації, волога, висока чи низька температура тощо). Моделювання майбутнього виробу в таких випадках є обов'язковою стадією проектування.

Особливо важливо перевірити майбутній виріб на його моделі під час проектування літаків, ракет, кораблів, мостів, станцій метрополітену, телевеж, машин, будинків, меблів, нового одягу. З цією метою вчені, інженери-коструктори, модельєри разом із іншими фахівцями проводять необхідні розрахунки і дослідження, аналізують проектні рішення, потім створюють модель виробу та розміщують у близьких до реальних чи спеціальних умовах для імітації дії на спроектований виріб різних чинників. Адже як можна, наприклад, виготовити катер, не знаючи точно, чи попливе він. За допомогою моделі це можна перевірити.

Мал. 61. Авіаконструктор О. К. Антонов з моделлю свого літака

Модель спрощено відтворює майбутній виріб та його складові частини, показує їхню взаємодію. Біонічні моделі, до того як отримати технічне втілення в матеріалі, починають своє життя в комп'ютері: спершу будується математичний опис моделі, потім за нею складається комп'ютерна програма. На комп'ютерній біонічній моделі можна за короткий час опрацювати різні параметри (розміри, форму, властивості та ін.) майбутнього виробу та усунути конструктивні недоліки.

Модель також можна скласти з готових деталей, виготовити з недорогих і легких для оброблення матеріалів у збільшеному або зменшеному масштабі, зробити статичною або динамічною.

За результатами досліджень і випробувань здійснюють оцінювання проекту, за необхідності вносять відповідні корективи, що дає можливість уникнути значних витрат на виготовлення готового виробу.