1.5.2 Роль инженерного дела

То, что создали инженеры, колоссально влияет на ход истории: оружие изменяло ход битв, промышленная революция изменяла отношения между государствами, новые виды транспорта и связи улучшили контакты между народами. Роль инженерного дела в формировании современной цивилизации так велика, что последняя без него немыслима. Попробуйте представить себе, что случится, если все генераторы, насосы, моторы, транспорт и другие инженерные сооружения вдруг перестанут работать. Мы считаем само собой разумеющимся, что нас снабжают продуктами питания, водой, теплом, электроэнергией, средствами связи и транспорта. Мы используем многочисленные службы, созданные инженерами, облегчающие нашу повседневную жизнь, приобретаем продукты, изготовляемые предприятиями пищевой промышленности и доставляемые магазинами.

Инженерное дело имеет огромное значение и в деле национальной безопасности. Военное превосходство уже не состоит в обучении населения военному делу и накоплении оружия всех видов. Теперь это соревнование техники. Преимущество на стороне той нации, которая идет на шаг впереди в разработке новых видов оружия. Это преимущество в огромной мере зависит от уровня развития инженерного дела. При разработке планов обороны страны обращают особое внимание на инженерные ресурсы нации, потому что безопасность нации и ее инженерный уровень идут рука об руку.

Очень велико влияние инженерного дела и на благосостояние населения. Экономическая деятельность способствует улучшению старых товаров и производству новых, например, вычислительных машин, являющихся основой всей современной промышленности. Улучшение методов производства и распределения позволяет сделать товары доступными широким слоям населения.

Для того чтобы применить научное открытие в повседневной жизни, инженеры должны использовать это открытие в устройстве, практически и экономически выгодном для общества, изыскать способ экономичного производства этого устройства и, наконец, предложить способы его применения для удовлетворения разнообразных нужд людей.

Общество нуждается в инженерах, которые находят способы прикладного применения достижений науки. После того как открытие сделано, инженеры работают над созданием устройств, использующих практические возможности этого открытия. Благодаря деятельности инженеров человечество получает пользу от научных исследований.

1.5.3 Различие между наукой и инженерным делом

Работу ученого и инженера отличают повседневная деятельность каждого и конечный результат их работы (знания одного и проект прибора, сооружения или совершенствования технологического процесса другого).

Наука – область знаний, объясняющих человеку явления природы и взаимосвязь между ними, например, материя–энергия–жизнь. Ученые стремятся расширить эти знания. Они трудятся для того, чтобы изучать, объяснять и классифицировать явления природы. В поисках новых знаний ученый принимает участие в исследованиях и уделяет большую часть своего времени следующим видам деятельности:

• усвоению того, что изучено другими; формулированию теорий (гипотез);

• постановке экспериментов (их обдумыванию, подготовке и изготовлению необходимых приборов);

• наблюдению явлений природы;

• анализу наблюдений, проверке гипотез и составлению заключений;

• попыткам описать явления природы на языке математики;

• попыткам обобщить то, что изучено другими;

• обдумыванию и «работе за письменным столом» (эта форма деятельности занимает гораздо больше времени ученого, чем думают многие);

• обнародованию своих открытий, например, в печати.

Основное стремление ученого – расширить познания людей. Инженер, наоборот, стремится создать реальный прибор, устройство или разработать процесс, полезный людям. Инженер созидает. Искусственные спутники Земли, служащие для предсказания погоды, радиотелескоп, электрокардиограф, атомная электростанция, замечательные электронные вычислительные машины, ракеты и самолеты, летящие со сверхзвуковой скоростью – все это результаты инженерной деятельности. Инженер созидает все это в процессе работы, называемой проектированием (в отличие от ученого, главная задача которого – исследования). Процесс проектирования составляет саму суть инженерного дела и детально описан в последующих разделах.

Проектируя тот или иной прибор, инженер заботится о полезности, экономической целесообразности, безопасности, технологичности его творения. Ученый стремится к признанию его теории, повторяемости результатов экспериментов и к тому, чтобы его открытия повышали значимость исследований природы. Доктор Т. Кэрмен очень красноречиво описал это различие, сказав: «Ученый изучает то, что существует, а инженер создает то, чего еще никогда не было». Так, например, сформулировав принципы электромагнитной индукции, Фарадей как ученый внес огромный вклад в науку. Применили же его достижение инженеры, создав генераторы электрического тока. Когда в 1939 г. человек пришел к пониманию процесса расщепления атома, это было выдающееся научное открытие. Инженеры же (вместе с учеными) применили это открытие для создания ядерных реакторов.

Сказанное отнюдь не означает, что лица, занимающиеся в основном наукой, никогда не решают инженерных задач, точно так же как инженеры не выполняют никаких исследований в поисках решения поставленных перед ними задач. Главное, что различает ученого и инженера, – это то, над чем они работают, и конечный результат их работы. Напомним, что, разрабатывая практические способы опреснения морской воды, инженеры участвовали в исследованиях, чтобы приобрести дополнительные знания об основных процессах, происходящих при опреснении воды. Однако они занимались исследованиями только потому, что это было необходимо для решения стоявшей перед ними задачи. Главной же их целью было создание экономически целесообразного процесса.

Другой пример. Возвращаясь на Землю, космический корабль подвергается в плотных слоях атмосферы интенсивному нагреву, при котором плавится любой известный металл. Поэтому перед инженерами, участвовавшими в разработке конструкции космического корабля, стояла задача найти материал для оболочки корабля, способный выдержать такой нагрев. Результатом их исследований был вклад в общую теорию поведения пластических материалов при интенсивном нагреве. Однако эти знания стали побочным продуктом, полученным в результате труда инженеров над созданием космического корабля, способного успешно возвращаться на Землю.

Краткое описание инженерного дела как сферы деятельности инженера, требующей определенных знаний и мастерства при создании приборов, устройств и разработке технологических процессов, иллюстрирует рисунок 1.4.