Основные требования к техничеким устройствам
Под производительностью технического устройства обычно понимают количество работы, произведённой в единицу времени. Иногда производительность можно выразить так, как мы сделали в примере с самолётом: через количество грузов или пассажиров, перевозимых в единицу времени на заданное расстояние. Производительность можно выразить в кубометрах воды, перекачиваемой в единицу времени, и т. д. Из этих примеров видно, что производительность характеризует количество полезной работы, произведённой техническим устройством в течение какого-то времени. Казалось бы, что чем выше производительность, тем совершеннее техническое устройство. Однако это не совсем так. Важно, ценой каких затрат достигается высокая производительность, и поэтому более общим показателем совершенства является эффективность.
Под эффективностью, или коэффициентом полезного действия, понимают обычно отношение полезного эффекта к затратам энергии или материала. Например, под эффективностью ядерного заряда принято понимать отношение энергии, выделяемой при его взрыве и измеряемой в килотоннах взрывчатого вещества тротила, к затратам делящихся материалов в килограммах. Под эффективностью любого мотора понимают отношение мощности, развиваемой мотором на валу, к массе потребляемого горючего или к подведённой электрической мощности.
Под эффективнотью любого грузового транспорта понимают отношение массы перевозимого груза к затратам энергии в единицу времени, т. е. к мощности. Обобщая, можно сказать, что эффективность характеризует отношение полезного действия, произведенного техническим устройством, к общим затратам на совершение этого полезного действия. Очевидно, что чем выше эффективность, тем совершеннее техническое устройство.
Надежность характеризует способность технического устройства безотказно выполнять работу в течение заданного времени. Ввиду важности и сравнительной новизны этого критерия совершенства его рассмотрению будут посвящены две лекции.
Точность является особо важной характеристикой для станков, предназначенных для выполнения прецизионной работы, а также для оружия. Чем выше требуемая точность обработки на станке, тем сложнее приходится делать станок, но это усложнение оправдано качественным выполнением станком своей функции. Очевидно, необходимость точности для оружия доказывать не надо, но иногда повышение точности оружия достигается неоправданно высокими затратами, что делает, например, невозможным обеспечить массовость изготовления данного вида оружия. Невысокую точность такого оружия иногда компенсируют высокой скорострельностью, достигаемой за счет использования продуктов сгорания пороха.
Для автоматического оружия скорострельность является часто более предпочтительным критерием, чем точность.
Для некоторых технических устройств, особенно военного назначения, очень важна готовность к выполнению функции. Для технических устройств военного назначения этот критерий ещё называют боеготовностью. Готовность к выполнению функции важна и для таких технических устройств гражданского назначения, как автомобиль, лодочный мотор, мотоцикл и другие средства передвижения, потому что мало кому нужно такое средство, которое требует длительного времени на подготовку к применению.
