1.1. Инженерный эксперимент

В этой книге мы рассмотрим инженерный эксперимент, и в частности исследования, связанные с механическими, гидродинамическими и электрическими процессами, а также с испытаниями материалов. Будем изучать эти эксперименты, используя примеры и методы из многих областей науки, так как благодаря их общности можно получить представление о возможностях некоторых аналитических и статистических методов. Инженерные эксперименты будут классифицированы по различным признакам: по числу переменных, влиянию внешних переменных, характеру взаимодействия этих переменных и т. д. Различия между промышленными, производственными, исследовательскими, поисковыми, теоретическими и прикладными экспериментами не будет проводиться.

Такое деление, возможно, имеет смысл в социологии и политике, однако оно дает мало пользы применительно к научным исследованиям и классификации. Изучение северных сияний, безусловно, представляет собой пример чисто научного исследования. Однако получаемые данные и их обработка могут носить почти такой же характер, как и при исследовании потоков грузовых автомобилей в г. Дулут и обратно за прошлый год или при исследовании обжига керамических изделий по дням при различных значениях влажности, температуры и скорости охлаждения.

Эксперименты и экспериментаторы могут отличаться друг от друга, но фактически планирование, проведение и анализ всех экспериментов осуществляются в одинаковой последовательности, что и будет показано в этой книге. Многие современные эксперименты, особенно в таких областях, как электронная, ядерная и ракетная техника, являются исключительно дорогостоящими и на первый взгляд очень сложными. Для читателя, знакомого с этими областями, может оказаться затруднительным сделать переход от исключительно сложных приготовлений, анализа и мер предосторожности, предшествующих пуску ракеты или введению в строй ядернопУреактора, к совершенно несложным, а иногда даже очень простым экспериментам, описанным в последующих главах. Фактически это тот случай, когда за деревьями не видно леса. Каким бы сложным ни был тот или иной эксперимент, представляемые результаты эксперимента по форме мало отличаются (хотя, надо полагать, они существенно отличаются по качеству) от обычных отчетов по лабораторным работам, выполняемым в колледже по таким темам, как запуск двигателя внутреннего сгорания, проверка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором или тарировка водослива. При пуске исследовательской ракеты составляется несколько отчетов: о работе двигателя; о работе системы наведения; о работе устройств программирования траектории полета; о регистрации космического излучения; об облачном покрове, регистрируемом с помощью фотоэлементов; о поведении подопытных животных и т. д. Каждый из этих'отчетов составляется специалистами в определенной области, совместная работа ко-