Юридические исследования - ЛЮДИ, МАШИНЫ И ИСТОРИЯ. С. Лилли. (Часть 1) -

На главную >>>

Иные околоюридические дисциплины: ЛЮДИ, МАШИНЫ И ИСТОРИЯ. С. Лилли. (Часть 1)


    С. Лилли, прогрессивный английский историк и социолог, уже известен совет­скому читателю по его книге «Автомати­зация и социальный прогресс», вышедшей га (русском языке в 1958 году. .
    В предлагаемой советскому читателю книге «Люди, машины и история» осве­щается не только история покорения чело­веком природы, начиная от создания им во-первых, самых примитивных орудий труда, (вплоть до новейших достижений современ- мюй науки и техники — бурного расцвета электроники, автоматики, кибернетики, ядер- ной, ракетной и космической техники, но и - история его борьбы за улучшение организа­ции общественной жизни, соответствующей росту материальных и духовных сил чело­вечества.
    Обозревая как всемирную историю преж­них веков, так и развитие крупнейших ин- дустриальных стран (СССР, США, Англии н др.) в XX веке, автор оригинально и ин­тересно показывает взаимосвязь между раз­витием науки и техники и социальным про­грессом, подводит читателя к вопросу: по­йму поразительные достижения науки и техники в странах капитала не сопровож­даются коренным улучшением непригляд­ных социальных условий жизни народных масс этих стран, что следует сделать для того, чтобы огромная сила науки и техники полностью использовалась на благо чело­вечества?
    Наряду с этим автор приходит к выводу, что быстрые темпы развития науки и тех­ники в социалистических странах, сопро­вождающиеся неуклонным ростом мате­риального состояния и расцветом культуры Народных масс, являются ярким доказа­тельством преимуществ социалистической сиcтемы общественных отношений.


     

     


    ИСТОРИЯ ТЕХНИКИ, НАУЧНЫХ ОТКРЫТИЙ И ИЗОБРЕТЕНИЙ В ЕЕ ВЗАИМОСВЯЗИ С СОЦИАЛЬНЫМ ПРОГРЕССОМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА ОТ ЗАРОЖДЕНИЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ДО НАЧАЛА КОСМИЧЕСКОЙ ЭРЫ


    С. Лилли, прогрессивный английский ' гсторик и социолог, уже известен совет­скому читателю по его книге «Автомати­зация и социальный прогресс», вышедшей га (русском языке в 1958 году. .

    В предлагаемой советскому читателю книге «Люди, машины и история» осве­щается не только история покорения чело­веком природы, начиная от создания им |j первых, самых примитивных орудий труда, (вплоть до новейших достижений современ- мюй науки и техники — бурного расцвета электроники, автоматики, кибернетики, ядер- ной, ракетной и космической техники, но и - история его борьбы за улучшение организа­ции общественной жизни, соответствующей росту материальных и духовных сил чело­вечества.

    Обозревая как всемирную историю преж­них веков, так и развитие крупнейших ин- Лстриальных стран (СССР, США, Англии н др.) в XX веке, автор оригинально и ин­тересно показывает взаимосвязь между раз­витием науки и техники и социальным про­грессом, подводит читателя к вопросу: по­йму поразительные достижения науки и техники в странах капитала не сопровож­даются коренным улучшением непригляд­ных социальных условий жизни народных масс этих стран, что следует сделать для того, чтобы огромная сила науки и техники полностью использовалась на благо чело­вечества?

    Наряду с этим автор приходит к выводу, что быстрые темпы развития науки и тех­ники в социалистических странах, сопро­вождающиеся неуклонным ростом мате­риального состояния и расцветом культуры Народных масс, являются ярким доказа­тельством преимуществ социалистической сиг чмы общественных отношений.


    С. Лилли

    ЛЮДИ, МИШИНЫ И ИСТОРИЯ


     

     

     

     

     

     

     

    С. Лилли

    ЛЮДИ. МАШИНЫ И ИСТОРИЯ

    История орудий труда и машин в ее связи с общественным прогрессом

    Перевод с английского

    B.    А. Алексеева Под редакцией

    C.    В. Шухардина и В. М. Родионова Послесловие С. В. Шухардина

    ИЗДАТЕЛЬСТВО „ПРОГРЕСС" МОСКВА 1970

    Редакция литературы по историческим наукам


    Я задумал написать эту книгу так, чтобы ее могли прочесть учащиеся старших классов средней школы, сту­денты университетов, технических колледжей, спе­циальных школ и т. д. Но когда я почувствовал, что эта тема интересует и тех, кто с годами приобрел более глубокие знания, я без колебаний включал в разных местах книги то фразу, то абзац, специально рассчиты­вая на читателей последней категории.

    Поскольку я задался целью рассмотреть историю орудий труда и машин в ее связи со всеми другими сторонами жизни, мне пришлось включить в книгу много сведений о социальных условиях в различные эпохи. У меня были основания для их краткого изложения, по­тому что эта книга входит в серию, в других томах кото­рой прошлое будет освещено более подробно, что помо­жет исправить неточности, которые могут возникнуть из-за подобной краткости.

    Я решил толковать слово «машина» довольно широко. В частности, я включаю в эго понятие многие электрон­ные устройства (радио, звуковые фильмы, фотоэлектри­ческие элементы для управления работой механизмов и т. п.), которые приобрели столь важное значение в на­шем столетии, считая, что, хотя они и не являются «меха­ническими» в строгом смысле слова, именно их развитие представляет собой современную форму той тенденции ко все большему господству над природой, которая прежде выражалась в строго механических формах.

    Работать над книгой мне пришлось исключительно в то свободное время, которое я с трудом выкраивал после исполнения своих основных обязанностей военного времени, и, хотя окончательный просмотр книги был сделан в первый год мирной жизни, у меня не хватало времени для тщательного изучения источников, какое хотелось бы провести. Эти обстоятельства наряду с ши­ротой темы вынудили меня в значительной части книги ссылаться на второстепенные источники. Однако всегда, когда представлялась возможность, я проверял получен­ные мною сведения, и, хотя в книге, возможно, и оста­лись те или иные огрехи, вряд ли среди них найдутся такие, которые имеют серьезное значение. Ответствен­ность за толкование этих сведений лежит, разумеется, только на мне.

    Выражаю благодарность всем тем, кто оказывал мне ту или иную помощь, начиная от советов по отдельным вопросам и вплоть до чтения и комментирования руко­писи: С. Е. Аллену, редактору журнала «Машинери»; Е. Бремхиллу из «Шортер просес компани»; представи­телям «Бак энд химкэн компани»; П. В. Дэли; К. Дэви­су; У. Э. Дику, редактору журнала «Дискавери»; Р. Э. Дорэ из «Бритиш оксиджен компани»; P. X. Хейн- делю, директору Американской библиотеки в Лондоне; А. Ф. П. Паркер-Родсу; покойному Джону Уилтону, сек­ретарю общества Британских сельскохозяйственных ме­хаников, и, наконец, — хотя их помощь была и не послед­ней по важности — редакторам этой серии.

    С. Л.

    Кембридж, август 1946 года


    Когда я писал эту книгу в ее первом варианте, одной из главных трудностей для меня была крайняя недоста­точность опубликованных материалов по рассматри­ваемой в ней теме. Пришлось по крохам собирать факты из огромного количества различных источников. Теперь же я столкнулся с трудностями обратного порядка. За минувшие годы было проведено множество исследо­ваний по истории техники и написаны многие тысячи страниц. Поэтому моим главным врагом стал недостаток времени. Попытка изучить весь этот новый материал отодвинула бы далеко в туманное будущее выход пере­смотренного издания этой книги. Я был вынужден читать ее на выборку, так что мне остается лишь надеяться на правильность этого отбора. При этом мне пришлось, разумеется, внести значительные поправки в книгу.

    Расширяя рамки этой книги, чтобы включить в нее то новое, что произошло уже после 1945 года, я не смог бы правильно решить эту задачу, если бы, к своему счастью, не обнаружил, что подавляющую часть требующихся мне сведений можно было отобрать путем тщательного просмотра того, что было опубликовано в журнале «Нью сайентист». Откровенно признаюсь, что я обра­щался эа материалом к другим источникам лишь в тех не слишком многочисленных случаях, когда не находил его в «Нью сайентист», или для того, чтобы разрешить те или иные сомнения. Этим и объясняются многочислен­ные ссылки на этот журнал в третьей части книги. В ос­новном третья часть книги была закончена к концу сен­тября 1964 года, но в некоторых поправках к ней учтены важнейшие события последующих трех месяцев; с этой же целью в ней было сделано несколько подстрочных примечаний.

    С большим сожалением я решил не рассматривать вопрос об оценке характера технического прогресса, ко­торая занимала большое место в заключительной главе первого издания. Я сделал это отчасти для того, чтобы уменьшить объем и, следовательно, снизить стоимость книги, но главной причиной все же было то, что задача пересмотра этого материала в свете более поздних его исследований другими учеными непреодолимо тяжела, да и распространение моего перечня «относительной цен­ности изобретений» за послевоенный период представ­ляло бы значительную трудность. Я и поныне убежден, что изучение истории техники может лишь выиграть от применения количественных методов, и питаю надежду, что мой первоначальный очерк на эту тему не будет забыт.

    За оказанную мне помощь по многим вопросам я выражаю благодарность представителям правительств Советского Союза и Соединенных Штатов в Лондоне; редакторам и другим сотрудникам еженедельника «Совьет ньюз» и американского журнала «Сайенс хори- зонс»; представителям различных промышленных фирм, которые, как я надеюсь, будут удовлетворены этим об­щим признанием; библиотекарю Общества культурных связей с СССР; профессору Т. Кильберну (Манчестер­ский университет); Дж. Мэю (Ноттингемский универси­тет); А. Л. Мортону и М. Корнфорту. Прошу простить меня, если я не упомянул о ком-либо из тех, кто оказал мне ту или иную помощь. Последним по счету, но отнюдь не по важности я хотел бы сказать следующее: я не смог бы выполнить эту задачу без постоянного поощре­ния и поддержки моей жены, не говоря уже о ее практи­ческой помощи в чтении рукописи и корректур.

    С. Л.

    Ноттингем, июль 1965 года


    Часть первая

    ДРЕВНИЙ МИР И МИР СРЕДНИХ ВЕКОВ


    Глава 1

    ДРЕВНЕЙШИЕ ВРЕМЕНА

    (до 3000 года до н. а.)

    Уже самые древние люди, о которых мы знаем, де­лали орудия труда и пользовались ими. Человек, каким знаем его мы, пожалуй, не смог бы выжить без орудий труда он слишком слаб и тщедушен, чтобы бороться с силами природы лишь своими руками и зубами. Пер­вые люди были существами, весьма отличными от совре­менного человека, и они, вероятно, сумели бы прожить и без орудий труда. Но только благодаря тому, что эти более примитивные человеческие существа научились пользоваться орудиями труда, и развился современный человек. При этом он в значительной степени утратил физическую силу и скорость передвижения, характерные для первобытного человека, с лихвой восполнив эти по­тери развитием мозга, рук и глаз, что позволило ему поставить себе на службу многочисленные орудия и ма­шины и что сделало его властелином мира.

    Объем книги не позволяет нам рассказать об исполь­зовании орудий труда людьми в древнейшие времена. Мы начнем с людей эпохи позднего палеолита (старый каменный век), то есть с подобных нам человеческих существ, живших охотой и сбором пищи. Уже на этой стадии люди имели в своем распоряжении громадное количество разнообразных орудий труда: топоры, ножи, пилы, струги, скребки из» тонких осколков камней, мо­лотки, шила и сверла, иглы из слоновой кости, копья и гарпуны. У них были даже орудия для изготовления орудий. Они пользовались двумя важными механизмами: луком и копьеметателем. Первым созданным человеком механизмом, действующим по принципу накопления энергии, был лук. Лучник, постепенно натягивая лук, сообщает ему свою энергию, накапливающуюся и

    И

    сохраняющуюся в луке до тех пор, пока она не будет освобождена в концентрированной форме в момент вы­стрела. Копьеметатель же представляет собой рычаг, удлиняющий руку человека и позволяющий бросать копье дальше.

    Приспосабливаясь к переменам климата, человек переходной мезолитической эпохи (средний каменный век) пошел еще дальше в своем развитии, создав, в част­ности, разнообразный плотничий инструмент, в том числе тесло, долото и стамеску. Тогда же был создан и первый механизм плотника — смычковая дрель, в кото­рой сверло приводится в движение опоясывающей его струной, прикрепленной обоими своими концами к не­которому подобию лука, которому придавалось возврат­но-поступательное движение К Этими усовершенствован­ными орудиями люди создавали такие важные средства передвижения, как сани, долбленые челны и весла. Они создали более совершенные рыболовные снасти и при­ручили собаку, сделав ее своим помощником на охоте.

    ЗАРОЖДЕНИЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

    Но только переход к земледелию (и скотоводству) заложил подлинное начало истории человеческого обще­ства. Земледелие не было, конечно, чем-то придуманным сразу; оно явилось результатом множества отдельных достижений в этой области. Насколько это позволяет утверждать современный уровень научных знаний, хо­зяйства, основывающиеся на земледелии, появились впервые в Иерихоне и Ярме[1] в VIII веке до н. э., и оттуда они постепенно распространились на Ближний Восток.

    Значение этого первого шага трудно переоценить. Прежде человек собирал лишь ту пищу, которую да­вала ему сама природа без всякого его участия. Теперь он научился заставлять природу снабжать его тем, в чем он нуждался. Все его предыдущие успехи выглядят ма­лозначащими по сравнению с этим огромным скачком вперед. Развитие земледелия и сопровождавшее его раз­витие техники представляют собой первую в человече­ской истории великую техническую революцию.

    Чтобы развивать земледелие, людям пришлось изобрести специальные орудия труда: деревянную мо­тыгу для рыхления почвы, деревянный или костяной серп с кремневой насадкой для жатвы хлебных злаков (рис. I), цеп для их обмолота, ручной жернов для раз­мола зерна Но земледелие как основа жизни не могло

    бы полностью заменить в этом отношении охоту и сбор пищи, если бы не было целого ряда вспомогательных нововведений. Для изготовления деревянной мотыги и серпа потребовались специальные инструменты. Земель­ные участки под посевы приходилось расчищать. Для этого да и для других целей люди совершенствовали плотницкие инструменты, появившиеся в мезолитическую эпоху. В частности, они широко пользовались теми прие­мами точки и шлифовки орудий из камня, которые, мо­жет быть, иногда применялись и ранее. Именно по этой причине данный период получил название эпохи неолита (нового каменного века). Потребовались склады для хранения зерна и новые способы приготовления его. Пой­манную дичь можно было, насадив ее на вертел, зажа­рить просто на костре, но для употребления в пищу зла­ков требовались другие, более медленные и более слож­ные способы их приготовления в особого рода сосудах. Земледельцы (хотя и не самые первые из них) решили эту задачу изготовлением глиняной посуды.

    Шкуры убитых на охоте зверей служили палеоли­тическому человеку одеждой. Земледельцу пришлось искать какую-то замену им, и он нашел ее — ткани. Но для изготовления тканей понадобились две новые ма­шины: прядильная машина и ткацкий станок. Первая прядильная машина была очень простой [2]: она состояла из вилкообразной палки или рогатки, на которой дер­жалась пряжа, и короткой палки с крючком или заруб­кой на одном ее конце (к нему прикреплялась слабо скрученная пряжа) и с маховиком из камня или обо­жженной глины на другом, чтобы обеспечить постоянное вращение, посредством которого волокна свиваются в прочную нить.

    Веретено приводится во вращательное движение, в то время как прядильщик подтягивает понемногу пряжу от рогатки к концу нити: таким образом волокна посте­пенно свиваются в нить, которая накручивается на ве­ретено. Этот по современным меркам весьма простой механизм был уже огромным усложнением по срав­нению с любой предшествующей ему прядильной ма­шиной. Вплоть до средних веков не произошло никаких коренных усовершенствований этого процесса пря­дения.

    Ткацкий станок даже в его простейшем виде (в виде двух брусков, прикрепленных к вбитым в землю колыш­кам, между которыми натягиваются нити основы, а ткач проталкивает пальцами нить утка попеременно над и под нитями основы) представляет собой сложное устрой­ство. Начиная с этой стадии он постепенно совершен­ствовался добавлением к нему челнока, ремизки, ните­разделителя и других приспособлений '.

    Таким образом, с начала нового каменного века чело­век намного расширил число используемых им орудий. Есть некоторые основания полагать, что после достиже­ния только что описанного технического уровня насту­пила некоторая временная пауза. Но вскоре последовал быстрый прогресс в развитии техники. Изменения в об­разе жизни человека стояли в прямой зависимости от изобретений Его положение стало более надежным, чем когда-либо прежде. Досуг, которым перемежался труд земледельца, позволял ему заниматься изобретатель­ством. Сравнительно долгое проживание на одном месте, которое стало возможным благодаря земледелию (по крайней мере при высоком уровне его развития), позво­ляло ему создавать, накапливать и использовать орудия, которые для охотника были бы лишь тяжелой обузой. И наконец, у человека выработалась привычка подчи­нять себе природу ради собственной выгоды — привыч­ка, которая поощряла его к поискам дальнейших улуч­шений.

    Особенно благоприятными для этого были природные условия в Месопотамии и в долинах Нила и Инда, где периодически разливавшиеся реки, режим которых в не­далеком будущем подвергся регулированию посредством оросительных систем, поили влагой посевы и ежегодно оставляли (после половодья) новый слой ила, предот­вращая тем самым истощение почвы. Деревни в этих краях вырастали в процветающие города, и за два ты­сячелетия, предшествовавших 3000 году до н. э., здесь тоже было сделано огромное множество изобретений и усовершенствований. В этот период человек научился выплавлять для своих нужд металлы, запрягать живот­ных и использовать их в качестве тягловой силы, изо­брел плуг, телегу и парус. Эти и многие другие изобре­тения легли в основу крупных социальных перемен, речь о которых пойдет ниже.

    Медь и железо порой встречаются в природе в само­родном состоянии, и люди уже на одной из ранних ста­дий развития человеческого общества научились пла­вить и использовать их. Но они использовали их как высококачественный «камень» меньшей хрупкости, чем другие камни, из которых обычно изготовляли орудия труда. Такому «камню» можно было придавать нужную форму молотком, вместо того чтобы оббивать и стачивать углы и кромки, как это требовалось для обычных кам­ней. Большой скачок вперед позволили сделать два клю­чевых открытия. Во-первых, оказалось, что прокалива­ние некоторых пород камней вместе с древесным углем давало медь — так был открыт процесс выплавки метал­лов. Во-вторых, медь можно было выплавлять в спе­циальных печах и выливать в особый сосуд заранее вы­бранной формы, где затвердевающий металл воспроиз­водил форму внутренней полости этого сосуда; так был открыт литейный процесс. Эти открытия были сделаны, по всей вероятности, в Месопотамии или где-то по со­седству с ней примерно в четвертом тысячелетии до на­шей эры. Выплавка металлов из руд была важным ша­гом, потому что природные запасы самородных металлов незначительны и их использование не могло иметь су­щественного значения для жизни людей. Более того, без открытия литья наиболее ценные свойства меди остались бы неиспользованными.

    Хотя кое-где и существовали специализированные «заводы», но обычно каменные орудия изготовлялись са­мим человеком, пользовавшимся ими тогда, когда ему это было нужно. Иначе обстояло дело с металлом — тут требовалась высокоорганизованная система производ­ства. Добыча руды в открытых карьерах (а затем и в подземных рудниках) потребовала уйму всякой техники для работы с глыбами твердых пород, такой работы, на­пример, как раскалывание этих пород. Сначала люди разжигали на глыбах костры и затем заливали раска­ленную поверхность камней водой или забивали в тре­щины клинья, пропитывали затем водой, чтобы расши­ряющиеся при этом клинья раскалывали камни.

    Затем руду нужно было плавить. Для этого требова­лись особые печи высокого нагрева и дутье. Лучше всего
    это достигалось при помощи воздуходувного меха, но он был изобретен лишь к третьему тысячелетию до нашей эры, а до тех пор первым литейщикам приходилось по­давать воздух в печь силой легких, через специальные воздуходувные трубки.

    Подпись: 17Ведь даже при отливке самого простого изделия форма должна состоять не менее чем из двух частей, ко­торые приходится соединять воедино для заливки рас­плавленного металла. После отливки заготовку подвер­гают различным операциям обработки — ковке, опилов­ке, заточке на камне и т. д.

    Отсюда видно, что для практического использования меди понадобились многие вспомогательные изобрете­ния в целях выполнения необходимых при этом трудовых операций. К тому же для этих трудовых операций были нужны многочисленные ремесленники-специалисты, осво­божденные от производства пищи и получающие ее от общин.

    Как люди научились выплавлять металл, нам неиз­вестно. Предполагают, что кто-то случайно обронил ку­сок малахита (минерал, содержащий медь, употребляв­шийся и для косметического подкрашивания век и для борьбы с заносимой мухами инфекцией) в жаровню с древесным углем и вскоре увидел, как на ее дно с этого куска стекают капли жидкой меди. Или, что еще вероят­нее, какой-то гончар плавил в своей печи для обжига посуды многоцветный кусок медной руды, который он решил использовать для глазурования. Быть может, та­кое открытие делалось неоднократно, но всякий раз за­бывалось как бесполезное. Нельзя забывать, что польза изобретения определяется социальным строем общества. Для использования меди потребовались специалисты — горняки и кузнецы, которые отдавали этой работе все свое время, в связи с чем их надо было кормить, одевать и предоставлять им кров из излишков, создаваемых дру­гими членами общества. Пока уровень техники был недостаточно высок для того, чтобы создавать такие излишки, невозможно было содержать таких специали­стов, а поэтому невозможно было и использовать ме­талл. Таким образом, если процесс выплавки металла и был открыт случайно в какой-то период раннего нео­лита, то его просто отмели бы как бесполезный и вскоре забыли. Но с постепенным развитием неолитического хозяйства пришло наконец такое время, когда общество могло позволить себе содержать специалистов, которые совсем не занимались производством пищи, а после этого уже всякое случайное открытие выплавки меди могло быть употреблено на пользу человеку.

    Рудокопы и кузнецы отнюдь не были единственно необходимыми специалистами, без которых металлы не могли найти применения в жизни общества. Медную руду находили совсем не там, где жили передовые зем­левладельцы неолитической эпохи, которые могли со­держать кузнецов и пользоваться их изделиями. Руду или медь приходилось доставлять издалека. Для этого требовались купцы и переносчики грузов. Ранние нео­литические общества были более или менее автоном­ными в хозяйственном отношении, и торговля в них ограничивалась предметами роскоши, украшениями и амулетами. Но как только эти общества стали произво­дить больше, чем это было необходимо для удовлетворе­ния непосредственных потребностей, они все сильнее про­являли тенденцию к обмену произведенных излишков на доставляемые издалека товары, важнейшими из кото­рых были медь и медные руды. В то же время деревни вырастали в города с разным ремесленным производ­ством, например кузнечным и плотничьим, а позднее в них возникли такие совершенно непроизводительные прослойки общества, как жрецы, царьки, привилегиро­ванная знать. Всех их надо было снабжать продоволь­ствием и другими средствами удовлетворения основных жизненных потребностей, доставляемыми из окружав­ших города сельских местностей. Таким образом, разви­тие металлургии было бы невозможно без развития зем­леделия и средств сообщения.

    Величайшим нововведением в земледелии (если не считать успехов в области ирригации, которой мы здесь касаться не будем) был плуг. По сравнению с мотыгой, которой взрыхляли почву, это было огромным шагом вперед. С плугом связано и другое важное изобрете­ние—упряжь для животных, прежде всего для быков. Таким образом, люди впервые нашли способ использо­вания некоего «нечеловеческого» источника энергии, чтобы избавить себя от бремени изнурительной физиче­ской работы. В города приходилось доставлять продо­вольствие. Для этого да и для других нужд по перевозке сельские жители все чаще пользовались полозьями, ко­торые они унаследовали от своих мезолитических предков.

    А затем они сделали решающий шаг, изобретя ко­лесную повозку, по существу представлявшую собой сани на колесах, крепившиеся к дышлу плужной упряж­ки для быков. На колесных повозках в Шумере ездили уже в 3500 году до н. э., а в Северной Сирии, быть мо­жет, и того раньше. К 3000 году до н. э. они были ши­роко распространены в Месопотамии, Эламе и Сирии, достигнув к 2500 году до н. э. берегов Инда. Но в Египте они оставались неизвестными очень длительное время.

    КОРАБЛИ

    И ЗАРОЖДЕНИЕ ЭПОХИ ЭНЕРГИИ

    Когда животных запрягли сначала в плуг, а затем в повозку, это было первым примером выполнения работы не силой человеческих мускулов, а использованием иной силы. Приблизительно к тому же времени относятся и первые попытки использовать неживую силу: силу ветра для парусных судов (рис. I[3]). Парусные суда использо­вали в Египте вскоре после 3500 года до н. э., а к 3000 го­ду до н. э. египтяне уже свободно плавали в восточной части Средиземного моря и, по-видимому, в Аравийском море. Те относительные удобства и безопасность, которыми мы пользуемся сегодня, основаны главным об­разом на использовании неживой силы — энергии ветра, воды, угля и нефти. И именно там, на древнем Востоке, на заре цивилизации были сделаны первые шаги в на­правлении к нашей современной эпохе энергии.

    Потребовалось бы слишком много места, чтобы пока­зать все изобретения этого плодотворного периода. Здесь же мы упомянем только еще одно — гончарный круг, изобретенный предположительно между 3500 и 3000 го­дами до н э. в Месопотамии или где-то непосредственно по соседству с ее северными границами. Гончарный круг не только позволил производить больше керамической посуды при затратах гораздо меньшего труда, но и сде­лал гончарное ремесло первой механизированной от­раслью хозяйства, первым шагом на пути к сегодняш­нему массовому промышленному производству.

    Наконец, надо отметить весьма тесную взаимосвязь этих изобретений. Так, нельзя было бы широко пользо­ваться металлами без усовершенствования средств сооб­щения, необходимых для доставки руды или металла к потребителю, или без успехов в земледелии, позволяю­щих собирать такой урожай, какого хватало бы для со­держания специалистов, исключенных из сферы произ­водства продовольствия. И наоборот, колесная повозка, парусное судно, гончарный круг, требующие довольно высокого уровня развития плотничьего ремесла, не могли бы, пожалуй, найти широкого применения без орудий из металла, необходимых для их изготовления.


    Г лава 2

    ПЕРВЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ

    (от 3000 до 1100 года до и. а.)

    Наряду с прогрессом в области изготовления и при­менения орудий труда и машин, описанным в предше­ствующей главе, не менее важное развитие наблюдалось и в других областях хозяйства. Например, в долинах рек Месопотамии, Египта и Индии системы регулируе­мого орошения позволили резко повысить урожайность. Во всех сферах своей деятельности люди могли произво­дить гораздо больше, чем прежде, потому что у них были более совершенные орудия и способы труда. Дикий охотник или земледелец эпохи раннего неолита едва сво­дил концы с концами в хорошие времена, а в плохие времена часть племени умирала от недоедания. Теперь же была обеспечена возможность производить доста­точное количество всего жизненно необходимого, и даже, более того, еще и в небольшом избытке, позволяю­щем улучшить жизненные условия и даже иметь больше предметов роскоши. Но социальный прогресс не шел пря­молинейно, путем непрерывного повышения жизненного уровня всего населения; сами технические усовершен­ствования диктовали иную форму развития, а именно такую, которая была связана с полной перестройкой об­щественного строя.

    СОЦИАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕНЫ

    Орудия труда и машины, о которых мы говорили выше, можно было создавать лишь ценой больших за­трат труда. Лишь немногие люди или семьи, которые успешно справлялись со своими земледельческими де­лами, выкраивали свободное время для их изготовления или арендовали более совершенное орудие труда у спе­циалистов в обмен за излишки продовольствия. Приоб­ретая новые орудия труда, их владелец получил боль­шие преимущества. Плуг позволял ему повысить уро­жайность и создавать в будущем еше больший излишек продовольствия для обмена на еще более совершенные орудия труда. Это было особенно верно в отношении меди. Из меди можно было изготавливать более удоб­ные для работы орудия труда, чем из камня. Литье по­зволяло изготовлять их в такой форме, какую нельзя было придать камню. Орудия из меди были гораздо долговечнее каменных: когда лезвие затуплялось, его легко можно было заточить снова. Но если медь обла­дала преимуществом перед камнем при изготовлении из нее орудий труда, то намного большим это преимуще­ство становилось при изготовлении оружия. Если сло­мается стамеска, то это означает лишь задержку в ра­боте, вызванную затратой времени на изготовление но­вой стамески. Если же меч сломается в битве, то это означает смерть или плен. Таким образом, на стороне владельца медного оружия было огромное преимуще­ство в бою. Но медь стоила намного дороже камня. В рассматриваемый нами период лишь избранные могли обладать ею. Крестьяне же многие века орудия труда делали из камня и дерева

    Результатом этого была тенденция к накоплению бо­гатств в руках немногих. Тот, кто уже был сравнительно зажиточным, мог приобретать медную утварь или дру­гие более совершенные орудия труда. Пользуясь ими, он (его семья или позднее его рабы или крепостные) мог работать с большим эффектом, чем другие, и получать еще больше богатств, это давало ему еще большее преи­мущество перед его соседями; этот процесс развивался подобно движению лавины. Если же он хотел добыть себе богатство силой оружия или заставить других рабо­тать на него, ему давало здесь большие преимущества медное оружие.

    Охотники и собиратели пищи времен старого камен­ного века жили в эгалитарном обществе того типа, ко­торый теперь называется первобытнообщинным строем[4].

    Их богатство было собственностью всего племени, и бла­госостояние каждого его члена было заботой всех. Кое- кто мог накопить больше личных вещей (украшений и амулетов, например), чем другие, но имущественное не­равенство было обычно невелико. Всякий член племени должен был полностью вкладывать свою долю труда: не было никакого общественного механизма, который по­зволял бы одному человеку жить за счет плодов труда другого. «Политическая» организация была соответ­ственно простой, основанной на равенстве, решения принимались на сходках всего племени, хотя голоса старших имели, разумеется, больший вес. На вожде пле­мени (там, где он был один), помимо его обычных обя­занностей члена племени, лежала еще ответственность за руководство племенем, но вождь не был привилеги­рованным правителем.

    Легко видеть, что на этом уровне технического раз­вития была невозможна никакая другая форма обще­ства. Охотники и собиратели пищи при самом напряжен­ном труде едва обеспечивали себя таким количеством пищи и других жизненно необходимых благ, без которых было бы невозможно само их существование. Не было никаких излишков, которые позволяли бы одному чело­веку жить трудом другого. Племени приходилось еди­ным фронтом выступать в суровой борьбе с природой, ибо внутренние распри означали бы поражение в борьбе и смерть.

    По тем же причинам войны были редки или вовсе не велись до зарождения земледелия. Ведь если бы люди вели войны, им некогда было бы охотиться, а условия их существования были тогда таковы, что прекращение охоты означало бы их гибель.

    Общественные последствия перехода от охоты к зем­леделию настолько глубоки, что антропологи дали спе­циальные названия соответствующим типам общества, и мы будем тщательно придерживаться их в данной книге. Дикость есть общество и способ жизни люден, предшествовавший стадии земледелия, общество, суще­ствовавшее за счет охоты и сбора пищи. Варварство — это то состояние земледельческих народов, когда они еще не достигли уровня цивилизации. Ни одно из этих слов в том значении, в каком мы их здесь употребляем, не имеет уничижительного смысла — действительно, как мы увидим, слово «варварство» часто может означать даже похвалу.

    Переход от охоты к земледелию, то есть от дикости к варварству, ослабил основу первобытнообщинного строя. Действительно, семья, обрабатывавшая отдельные участки поля, была в состоянии стать самообеспечиваю­щейся единицей, и поэтому значение племени как еди­ного целого уменьшилось. Ранние земледельческие обще­ства оставались, по существу, эгалитарными, поскольку земля принадлежала всему обществу и обычно ежегодно перераспределялась между различными семьями. Тем не менее теперь благодаря лучшим навыкам или большей удаче одна семья могла стать более процветающей, чем другая. На первых порах эти различия в богатстве были невелики, не было и сильного стремления к увеличению этого различия. Но с введением в обиход меди и тех изо­бретений, о которых мы говорили в конце предшествую­щей главы, сложилась такая обстановка, что всякий, кто накопил себе небольшой излишек, оказывался в более выгодном положении для еще большего накопления бо­гатств. Быстро возрастало различие в имущественном положении членов общины. И что еще важнее, возра­стала разница во власти. В охотничьей общине, как уже отмечалось, было бессмысленно добиваться власти одного ее члена над другим, потому что каждый мог произвести не более того, что требовалось для удовлет­ворения его собственных жизненных потребностей. Но земледелец мог уже производить излишки. Поэтому, когда земледелие получило широкое развитие, стало выгодным властвовать над другими, будь то сила или убеждение, и жить в качестве привилегированного пра­вителя за счет труда угнетенных. Так на сцене обще­ственной жизни появилась политическая власть.

    С этого момента развитие общества шло, по-види­мому, следующими двумя путями. Во-первых, люди вос­пользовались преимуществом, даваемым им медным оружием, для того чтобы заставить других платить дань или арендную плату за предоставленную им землю или сделать их рабами. Установив таким образом свое гос­подство в местных общинах, они создавали армии из своих подданных и отправлялись покорять соседние местности. Так постепенно возникали большие царства. Фараоны стали правителями Египта главным образом таким путем. Другой путь лежал через образование класса жрецов. На первых порах жрец — еще не пол­ностью занятый выполнением только этих своих функ­ций, а уважаемый член племени, выполняющий функции жреца дополнительно к обычным обязанностям члена племени, — имел очень большое влияние благодаря своей важной роли: умилостивлять злых духов, вымаливать благоприятную погоду и т. п. Таким образом он получал полную возможность распоряжаться излишками, когда они появлялись, предназначая их в дань богам, но тем не менее накапливая их в зернохранилищах храма. В Месопотамии, например, именно касты жрецов стали правящим классом раньше, чем военные вожди.

    ЦИВИЛИЗАЦИЯ БРОНЗОВОГО ВЕКА

    Выше мы набросали лишь весьма отвлеченную кар­тину того, как происходила социальная революция, хотя ее действительный ход был, безусловно, намного слож­нее. Но можно определенно сказать одно — при­мерно к 3000 году до н. э., веком раньше или веком поз­же, произошли решающие перемены в структуре обще­ства. На смену простым варварским общинам более или менее равных по своему благосостоянию земледельцев пришли государства, в которых подавляющее большин­ство населения жило на грани физического существова­ния, часто в качестве рабов или крепостных, а все «излишки» плодов их труда использовались для созда­ния роскошных условий жизни немногочисленного клас­са царьков (или королей), знати, жрецов, а также для содержания чиновничества и армий, составлявших ме­ханизм для изъятия у масс этих «излишков». Классовое деление стало основой структуры общества.

    С точки зрения угнетенного крестьянина, крепост­ного или раба, эти перемены выглядели явной катастро­фой. Но с точки зрения человечества в целом, и особен­но с точки зрения людей, живущих сегодня на рубеже нового общественного преобразования, это был необхо­димый шаг вперед. Хотя в результате зарождения нового общественного строя появились и факторы, иногда на ьека задерживавшие продвижение общества вперед, тем не менее то техническое развитие, которое должно было наступить, чтобы сделать возможным прогресс,

    о   котором говорилось в предшествующей главе, было бы невозможно без той формы организации общества, ко­торая была порождена делением общества на классы. Эта форма возникала, например, вследствие высокой стоимости медных орудий труда. В неолитическом об­ществе, где излишек, созданный сверх минимального уровня, необходимого для обеспечения физического су­ществования, по-прежнему распределялся поровну меж­ду всеми жителями деревни, редко какая-либо семья могла выменять у кузнеца на полученную долю излишка хотя бы одно орудие труда. Но возрастающая концент­рация богатств в руках немногих за счет многих давала возможность этим немногим обменивать имеющиеся у них излишки продуктов питания (или других средств удовлетворения жизненных потребностей) на изготов­ленные кузнецом орудия труда и таким образом обеспе­чивать существование кузнеца (горняка или другого ремесленника-специалиста). Крупные эффективные ир­ригационные сооружения нельзя было построить руками отдельных людей и даже трудом населения целой де­ревни. Только организация крупного масштаба могла создавать эффективные ирригационные системы, которые обеспечивали богатство и процветание цивилизаций Египта, Месопотамии и Индии. Подобным же образом возведение городов, строительство дорог и гаваней и многие другие строительные работы, имевшие сущест­венное значение для дальнейшего прогресса, зависели от подобного сосредоточения богатств, а также от на­личия власти, позволяющей распоряжаться людьми. Действительно, многие технические достижения, о кото­рых речь пойдет ниже, требовали организации больших масс рабочей силы, изымаемой из непосредственного производства средств удовлетворения жизненно необхо­димых потребностей. Следовательно, они стали возмож­ны лишь потому, что несколько лиц обладали достаточ­ным богатством (или, что практически равносильно этому, достаточной властью, чтобы заставить других ра­ботать на себя), чтобы содержать эти огромные массы специалистов.

    Таким образом, многие технические достижения ты­сячелетия, предшествовавшего 3000 году до н. э., не только вызвали социальные перемены, но, вероятно, в свою очередь зависели от постепенно усиливавшегося деления общества на классы, что обеспечивало сосредо­точение богатств, необходимое для подобного их ис­пользования. И за полным установлением крупных клас­совых государств в Египте, Месопотамии и долине Инда незадолго до 3000 года до н. э. последовало несколько веков великого расцвета различных областей техники. Это был не такой период нововведений, о каком мы го­ворили в главе 1, скорее это был такой период, когда люди упрочивали эти нововведения, оттачивали мастер­ство, с которым они использовались, и значительно рас­ширили масштабы их применения.

    Но и в этот период было сделано несколько важных изобретений. Около 3000 года до н. э. или около века спустя в Месопотамии и прилежащих к ней краях было сделано несколько важных усовершенствований в обла­сти обработки металлов. Щипцы были увеличены и размерах и превращены в клещи, при помощи которых кузнец мог крепко держать небольшие куски раскален­ного металла (однако в них еще не было шарнирного болта, а сжатие производилось металлической пружи­ной). Но чтобы поднять крупные раскаленные изделия или тигли с расплавленным металлом, приходилось за­жимать их между двумя камнями или между двумя кус­ками дерева. Улучшило процесс обработки металлов изобретение воздуходувных мехов. Был разработан чрезвычайно остроумный (cire perdue) процесс литья. По этому способу из воска делалась модель нужной формы. Затем ее обмазывали слоем глины и ставили в печь для обжига, где воск, плавясь, вытекал, а глина затвердевала и превращалась в литейную фор­му. В нее заливали расплавленный металл и после его остывания глиняную форму разламывали. Самым важ­ным из всех достижений в металлургии была разработка управляемого процесса выплавки бронзы (сплава меди с оловом, прежде случайно получавшегося иногда из руд, содержавших оба эти металла), что привело к ко­ренному улучшению качества изделий из металла по

    I

    ляет около одной двадцатой градуса, а максимальное отклонение отдельных частей основания от среднего уровня было равно 1,25 сантиметра.

    Как вклад в прогресс человечества, пирамиды сами по себе не имеют существенного значения, но развитие техники, которое понадобилось для того, чтобы создать столь большие сооружения с такой высокой точностью, неизбежно оказало большое влияние на будущее строи­тельной техники. На первый взгляд приходится только изумляться тому, как можно было возводить столь ве­личественные сооружения при таком бедном техниче­ском оснащении. И все же это бедное, с нашей точки зрения, оборудование было конечным продуктом боль­ших достижений в развитии техники строительства из камня, достигнутых не за много веков, а в сравнительно короткий период. Возросли масштабы сооружений и в других областях. Так, например, к 2500 году до н. э. корабли достигали 35 метров в длину, а к 2000 году до н. э. численность экипажа составляла 120 человек.

    ЗАСТОЙ

    И все же к 2500 году до н. э. та эпоха технического прогресса, которую мы можем назвать первой в истории человечества технической революцией, закончилась. Это была революция, начавшаяся с развития земледелия и связанных с ним отраслей техники и продолжавшаяся в течение двухтысячелетней эпохи великих изобретений, примерно до 3000 года до н. э., вслед за которой вплоть до 2500 года до н. э. наступил период, характеризую­щийся скорее совершенствованием технического мастер­ства и расширением масштабов работ, нежели фунда­ментальными нововведениями. Но с этого времени на­ступил застой, когда многие века технический прогресс шел черепашьими шагами. Длительное время не только не было сколько-нибудь серьезных открытий, но даже в тех многих областях техники, где основные идеи уже были разработаны, но еще не реализованы, то есть там, где, как это нам теперь кажется, небольшие до­полнительные усилия должны были бы привести к боль­шим достижениям, даже там не было никакого даль­нейшего технического прогресса вплоть до средних веков.

    Древняя упряжь, например, была придумана только для запряжки быков. Ее главным элементом было ярмо, покоящееся на холке быков, и форма бычьей шеи по­зволяла сделать эту упряжь весьма рациональной. Од­нако она не годилась для онагра (дикий осел) и в особенности для лошади. И все же, когда эти животные были приручены *, эту упряжь подогнали для них лишь с небольшими изменениями. Так как ярмо не очень подходило для шеи лошади, то его, когда оно лежало на холке, прихватывали еще ремнем (или хомутом) во­круг шеи (рис. 2). По сравнению с современной упряжью, в которой хомут покоится на лопатках, эта упряжь была очень неудобной. Когда лошадь тянула (повозку, плуг и т. п.), ремень давил ей шею и душил, вынуждая закидывать назад голову (то есть принимать положение, мешающее ей тянуть во всю свою силу), а то и вовсе становиться на дыбы. Кроме того, лошадей не ковали (кожаные накопытники надевали, по-види- мому, только на сбитые ноги). В результате по меньшей мере две трети энергии лошади тратилось впустую. Не было удобной упряжи ни для одноконной, ни для мно­гоконной езды. Лишь в средние века вошла в употреб­ление рациональная и удобная упряжь. А до той поры лошадиной тягой пользовались только для перевозки легких грузов, тогда как тяжелые грузы люди перетас­кивали вручную ценой неимоверных страданий (рис. 3).

    Точно так же обстояло дело и в других областях техники. Вплоть до средних веков веретено, описанное в главе 1, использовалось без каких-либо коренных усо­вершенствований, а весьма несовершенное рулевое управление кораблей (см. рис. II) вообще не претер­пело никаких изменений. После изобретения повозки и гончарного круга вращательное движение не получало никакого нового применения более двух тысяч лет. До начала железного века главным орудием кузнеца (а в Египте просто единственным орудием) оставался круг­лый каменный молот, которым он ковал вручную. После создания великих пирамид техника строительства ка­менных сооружений оставалась неизменной (и даже кое- где пришла в упадок) вплоть до ее нового расцвета в




    Древней Греции. И вообще после процветания техники в течение нескольких веков около третьего тысячелетия до нашей эры не было никаких крупных изобретении (да и число второстепенных было невелико) до наступ­ления века железа, коренным образом изменившего условия жизни.

    ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ СТОРОНА ДЕЛЕНИЯ ОБЩЕСТВА НА КЛАССЫ

    Из приведенных примеров ясно, что технический за­стой был вызван не нехваткой задач, требующих своего решения, или тем, что не находилось явных недостатков, требующих своего устранения. Некоторые из задач могли оказаться и трудными на той стадии прогресса — мы не склонны ожидать, что люди, знакомые лишь со столь несложными средствами передвижения, как повозки и парусные корабли, могли создать самолет, — но усовер­шенствование упряжи или разработка специализирован­ных молотов для конкретных целей были шагом, отнюдь не непосильным для разума людей того времени. Здесь надо искать более глубокие причины. Наиболее вероят­ное объяснение кроется в природе социальной системы, господствовавшей в наиболее развитой части мира в этот период застоя. Как уже отмечалось, с делением обще­ства на классы стал необходим подъем технических средств, которыми пользовался человек, на более высо­кий по сравнению с прежним уровень. Мы упоминали вскользь и о том, что такое общество не может обеспе­чить непрерывного технического прогресса, что оно за­держивает его, и иногда на длительное время. Здесь уместно рассмотреть, как это происходило.

    Общества того периода, а именно периода, когда со­циальные перемены были завершены и классовое деле­ние четко выявилось и прочно установилось, делились в широком смысле слова на два класса. Огромные мас­сы угнетенного народа — крестьяне, ремесленники и кре­постные,— производительным трудом которых создава­лись все материальные блага общества, получали за свой труд лишь то, без чего невозможно было бы само их существование. Малочисленные правящие группы жрецов, привилегированной знати и царьков никаким производительным трудом не занимались, но жили в роскоши, пользуясь плодами труда других.

    Технические условия того времени обусловили очень большую пропасть, разделявшую эти два класса. Ведь медь была довольно редким металлом, а ее производ­ство обходилось дорого; это справедливо еще в большей степени по отношению к олову, другой составной части бронзы. Добычу обоих этих металлов легко могли моно­полизировать небольшие кучки людей, пользующихся большой властью. Но бронза на этом уровне развития техники была главной основой экономического и тем более военного могущества; вот почему власть и богат­ство были весьма резко сосредоточены в руках отдель­ных людей. Зависимость таких государств от ирригации, контроль над которой тоже легко было монополизиро­вать, подчеркивали эту тенденцию. В таком обществе независимые средние классы были весьма малочисленны (горстка купцов в Месопотамии, почти полное отсутствие их в Египте). Деление на небольшие автократические группы правителей и огромные массы трудового люда было почти абсолютным.

    Рассмотрим теперь отношение этих двух классов к процессу изобретений и усовершенствований. Трудовой люд уже был знаком с существовавшими тогда техниче­скими средствами, у него были и практические навыки, позволявшие ему осознать, как следовало бы усовер­шенствовать эти средства. Но он не был заинтересован в подобном усовершенствовании, поскольку вся добавоч­ная масса продуктов их труда, создаваемая в результате такого усовершенствования, отбиралась у него и лишь еще больше обогащала его хозяев. К тому же, работая и днем и ночью до полного изнеможения, люди труда не имели столько свободного времени, чтобы заниматься изобретательством. С другой стороны, господствующий класс смотрел на мир только с точки зрения потреби­теля. Люди этого класса, не зная толком способов про­изводства, обычно не догадывались о его технических недостатках и не имели практических навыков для со­вершенствования производства. Они были хорошо зна­комы с искусством эксплуатации людей труда, управ­ления ими, изъятия у крестьянина собранного им урожая до последнего зерна и немало внесли «усовер­шенствований» в это свое искусство. Но они были неспособны совершенствовать методы технического раз­вития общества. Итак, вследствие того, что один класс обладал и знаниями и навыками, необходимыми для этого развития, но не имел ни побудительных стимулов, ни свободного времени, а у другого класса не было та­ких знаний и навыков, технический прогресс оказался невозможным.

    Различными путями собрано немало свидетельств того, что именно форма общества была причиной пре­кращения этого процесса технического развития. В Егип­те, например, где процесс деления общества на классы был практически завершен, застой был почти полным. В Месопотамии, где у численно небольшого класса независимых купцов было прочное положение, и в раз­личных периферийных районах, где новая социальная структура была не столь прочной и жесткой, еще мог происходить некоторый (правда, довольно скромный) прогресс. Так, колесная повозка получила распростране­ние в Месопотамии, Эламе и Сирии уже к третьему тысячелетию до нашей эры, то есть к тому времени, когда новый социальный строй обрел устойчивость. Но в Египте этого еще не произошло. Конечно, египтянам уже было известно колесо, потому что они использова­ли его в переносных лестницах, применявшихся уже в середине третьего тысячелетия до нашей эры при воен­ных осадах. И хотя благодаря наличию нильского реч­ного транспорта роль наземных перевозочных средств была в Египте гораздо меньше, чем в других странах, и здесь было немало таких работ, где применение по­возок облегчило бы труд и повысило бы его производи­тельность. Но тем не менее примерно до XVI века до н. э. распространения в Египте они не получали. И даже после этого периода их внедрение было следствием втор­жения народов из тех стран, где они уже широко при­менялись. Напрашивается, следовательно, вывод, что колесо не получило применения в Египте потому, что сведения о нем не успели достигнуть этой страны до того, как ее общественный строй стал столь неблаго­приятным для нововведений, что даже препятствовал его использованию.

    Подобным же образом и бронза (в противополож­ность чистой меди), кузнечные мехи и клещи не нахо­дили применения в Египте вплоть до XVI века до н. э., хотя в Месопотамии ими пользовались уже целое ты­сячелетие до того. Наконец, мы увидим далее, что эти основные изобретения, которым суждено было вновь направить человечество по пути прогресса, были сде­ланы не в период существования цивилизаций бронзо­вого века; несмотря на их большие материальные воз­можности и технический опыт, эти изобретения были сделаны не ими, а варварами в самом конце этого века. Это также является очень убедительным свиде­тельством того, что причина приостановки технического прогресса заключается в резком делении общества на классы, происходившем в государствах бронзового века.

    И все же даже в этот период застоя технический прогресс приостанавливался не полностью. Колесо со спицами, представляющее значительный шаг вперед по сравнению со сплошным колесом из дерева, появилось почти за два тысячелетия до нашей эры (см. рис. 2 и 3). К XVI веку до н. э. критяне уже пользовались рапирами. К XV веку до н. э. металлурги поняли, что можно повы­сить прочность состава бронзы, если выплавлять из руд медь и олово в чистом виде порознь, а затем делать сплавы из этих металлов, а не выплавлять металлы од­новременно из смеси руд, как это делалось прежде. Примерно с этого периода пока по неясным причинам (возможно, в результате открытия европейских залежей руды или развития техники использования более бога­тых металлами сернистых руд) бронза значительно по­дешевела. В Египте ее использование ограничивалось прежде изготовлением утвари, оружия и тех орудий, создание которых требовало большого мастерства. Те­перь же появляются порой бронзовые лезвия мотыг и лемехи. В варварской Европе стало обычным исполь­зование бронзы для тяжелых и грубых работ; примерно с XIII века до н. э. рабочие медных рудников в Австрий­ских Альпах пользовались кувалдами и зубилами с на­садками из бронзы.

    Но более важным по сравнению с этим относительно медленным прогрессом было непрерывное распростране­ние технических достижений бронзового века в обширных частях Европы и Азии после XXX века до н. э., которое и явилось причиной того, что дальнейшее развитие техники (о нем пойдет речь в следующих главах) происходило на более широкой основе, чем когда-либо прежде.

    Г лава 3

    ЖЕЛЕЗО-ДЕМОКРАТИЧЕСКИЙ МЕТАЛЛ

    (1100 год до н. 9.-500 год н. а.)

    Бронза, являвшаяся слишком редким и дорогим ма­териалом, мало расширила власть человека над приро­дой. В больших количествах из нее никогда не делали земледельческих орудий, вследствие чего земледелие в бронзовом веке так и задержалось почти на том же уровне, что и в эпоху позднего неолита (хотя вполне ве­роятно, что косвенное влияние бронзы сказалось на нем положительно, поскольку она позволяла изготовлять бо­лее совершенные средства труда для производства плу­гов, колесных повозок и т. п.). Пока земледелие оста­валось на прежнем уровне, условия жизни в целом почти не изменились, а прибавочный сельскохозяйствен­ный продукт был настолько мизерным, что ремеслом могла заняться лишь ничтожная прослойка. Таким об­разом, из бронзы, помимо оружия, изготовляли еще пре­имущественно лишь средства труда, с помощью которых существующие немногочисленные ремесленники произ­водили предметы роскоши для небольшого класса знати. В общем же производство оставалось на уровне неолита. Даже крупные ирригационные сооружения в Египте и Месопотамии строились в большинстве случаев камен­ными и деревянными орудиями 1.

    ЖЕЛЕЗО ОТКРЫВАЕТ НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ

    Только научившись пользоваться железом как бронзой, люди сумели порвать сдерживавшие их путы. Но технология выплавки железа из руд и производства из него средств труда оказалась весьма сложным делом. В примитивных печах того времени нельзя было достичь достаточно высокого нагрева, чтобы расплавить металл.

    1 Индейские племена майя с полуострова Юкатан (Центральная Америка) самостоятельно достигли цивилизации, во многих отно­шениях такой же, как в бронзовом веке на Востоке, но не пользуясь металлами. Это показывает, что в достижении примитивной цивили­зации металл не играл важной роли.

    за

    Его получали в виде мельчайших затвердевших комоч­ков (крица), затерявшихся в массе шлака. Эту смесь приходилось повторно нагревать и проковывать, чтобы удалить шлак и получить из разрозненных затвердевших капелек сплошной кусок железа. Даже полученное та­ким способом кричное железо отличалось мягкостью и было непригодно для изготовления орудий труда. Чтобы придать ему твердость и снабдить его режущей сталь­ной кромкой, крицу приходилось повторно нагревать с древесным углем и неоднократно проковывать моло­том. После этого получался уже пригодный металл, механические свойства которого можно было в зна­чительной степени улучшать (или видоизменять по усмотрению кузнеца) посредством закалки и от­пуска.

    Овладев этой сложной технологией, человек получил большую выгоду. Более высокая прочность железа по сравнению с бронзой, общедоступность железных руд и, наконец, более дешевый процесс производства оконча­тельно вытеснили бронзу. Повсеместная распространен­ность железа в природе позволила людям выплавлять и использовать его на месте, без дальних перевозок и торгового обмена.

    И в бронзовом веке железо добывали очень часто, но только в качестве полудрагоценного металла для из­готовления предметов роскоши и украшений. Способ поверхностной закалки сыродутного железа был изве­стен, по-видимому, еще к 1400 году до н. э. древним первобытным племенам, населявшим Горную Армению. Это были вассалы хеттинских королей, некоторое время сохранявших монополию на этот процесс. Но спустя двести лет, с распадом Хеттинской империи, навыки по производству закаленного железа стали распростра­няться, и уже приблизительно с 1100 года до н. э. ору­дия труда и оружие из железа уже широко встречаются в Палестине, Сирии, Малой Азии и Греции, проникая оттуда и в другие страны.

    Дешевое и повсеместно встречающееся железо в кор­не изменило образ жизни человека. Земледелец получил наконец металлические орудия труда, чрезвычайно по­высившие производительность труда при обработке зем­ли. До 1000 года до н. э. в Палестине уже применялись железные мотыги, лемехи, серпы и ножи. Железный топор позволил примерно с 700 года до н. э. произво­дить расчистку под посевы больших лесных массивов и расширить земледелие в Европе. Вскоре греческие и рим­ские земледельцы стали широко применять самый разно­образный железный инвентарь, в том числе лопаты, заступы, вилы, кирки, мотыги, косы и секачи. Ножницы для стрижки овец были изобретены примерно в 500 году до н. э. (до этого шерсть у овец выщипывали). Ими стали пользоваться также для стрижки волос и разре­зания тканей. Значительный рост производительных сил в земледелии приумножил прибавочный продукт, чго позволило содержать значительную прослойку специа- листов-ремесленников. Продукция, производимая ремес­ленником, стала достоянием более широких слоев обще­ства, перестав быть монополией избранной кучки знати. Ремесленник стал поставлять земледельцу орудия тру­да, которые позволили последнему повысить производи­тельность труда в земледелии. Таким образом, между промышленностью и земледелием впервые установилась равновесная взаимосвязь вместо прежней односторон­ней связи, при которой земледелец снабжал продуктами питания ремесленника, а продукты труда последнего поступали главным образом в распоряжение господст­вующего меньшинства.

    С появлением железа и ремесленник получил более разнообразные орудия труда, и притом орудия лучшего качества. К 500 году до н. э. плотники уже пользова­лись лесопильной рамой и двуручной пилой. Более того, у них было больше различных инструментов из железа, чем прежде из бронзы и камня. Эги орудия пополнились буравом приблизительно к 400 году до н. э. и рубанком около 50 года до н. э. Кузнецы уже к 500 году до н. э. работали с клещами, тисками, зубилом, сверлами и бо­лее совершенными кузнечными мехами. У них имелись специальные молоты нескольких видов, чего не было у их предшественников в бронзовом веке (рис. II). Новые и более совершенные орудия повысили производитель­ность труда ремесленников, укрепляя тем самым их экономическое положение. С распространением железа во всех областях стали рушиться барьеры между клас­сами, которые в бронзовом веке приостановили техни­ческий прогресс. Не удивительно поэтому, что здесь мы видим новую волну фундаментальных изобретений.

    НОВЫЕ УСПЕХИ

    В ОБЛАСТИ ВРАЩАЮЩИХСЯ МЕХАНИЗМОВ

    Блок был изобретен, по-видимому, в начальный пе­риод железного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы, легко могли изобрести люди, знакомые с колесом. Однако же, по имеющимся довольно досто­верным данным, известно, что египтяне бронзового века не поднимали паруса с помощью блока и определенно не пользовались им на крупных строительных работах. Первые достоверные свидетельства о наличии блока на барельефе были обнаружены в Ассирии и относятся к VIII веку до н. э. (рис. 4). Пожалуй, это служит еще одним примером того, как социальный строй первона­чальных цивилизаций задерживал технический прогресс. Отнюдь не исключено также, что блок, являющийся про­стейшим механизмом, нельзя было изготовить достаточно дешевым способом, пока не появилось железо и в ка­честве материала и как орудие производства. Как бы там ни было, но появление блока вскоре вызвало корен­ной переворот в области строительства. Он позволил под­нимать и укладывать на место камни гораздо произво­дительнее, чем с помощью практиковавшегося в бронзо­вом веке способа их подъема по земляной наклонной плоскости с последующим сбрасыванием на нужное ме­сто. К 450 году до н. э. греки превратили блок в эле­ментарный подъемник. К этому же времени уже полу­чил распространение вертикальный ворот, а к началу нашей эры вошли в обиход двуноги с талями.

    Токарный станок, первый и самый важный предста­витель машин для механической обработки, явился, ви­димо, продуктом новой волны изобретений начала же­лезного века *. Его изобретение могло относиться либо к 1200, либо к 1000 году до н. э. Достоверно же уста­новлено, что к 800 году до н. э. токарный станок уже вошел в обиход.


    Рис. 4. Первое известное изображение блока.


    Возможности оснащения машин металлическими де­талями, равно как и возможности изготовления из же* леза орудий труда для обработки камня и дерева, от­крыли новые горизонты в области производства самых разнообразных механизмов и, следовательно, широкие возможности для новых изобретений. Весьма примеча­тельна в этом отношении механизация мукомольного дела. В бронзовом веке зерно толкли в ступе или рас­тирали каменным валиком на камне с небольшим углуб­лением (седельная ручная мельница). В любом домашнем хозяйстве мололи муку сами. Примерно к

    600 году до н. э. (а возможно, несколько раньше) была изобретена вращательная ручная мельница, в которой зерно растиралось между двумя каменными жерновами, верхний из которых вращался на железном стержне, выступавшем из середины нижнего жернова. Даже в своем простейшем виде вращаемая вручную мельница требует меньшей затраты энергии и дает муку лучшего качества. Спустя одно или два столетия в пекарнях стали устанавливать мельницы более крупных масшта­бов. Вращал такую мельницу обычно ходивший по кругу осел, упряжь которого крепилась к верхнему жернову, вращавшемуся вокруг выступавшего из него вала (рис. 5). Подобное приспособление использовалось (воз­можно, несколько раньше) для дробления руды, напри­мер на серебряных рудниках Лавриона под Афинами. Другая, более сложная машина, приводившаяся в движение тоже животными, использовалась для произ­водства оливкового масла. Так, впервые силу челове­ческих мускулов заменяли тягловой силой животных с 3000 года до н. э., когда научились запрягать их в плуг и телегу. Труд человека стал гораздо легче. Но, как мы увидим дальше, по-настоящему тягловую силу животных стали использовать в средние века.

    Всеобщее распространение железных орудий труда сделало возможным прокладку туннелей, сооружение акведуков для водоснабжения городов и других по­добных сооружений. В столь же значительной степени железо способствовало улучшению средств передвиже­ния (хотя сколько-нибудь крупных изобретений в этой области не было сделано): оно позволило расширить строительство морских судов, производство повозок раз­личного назначения и прокладку дорог (к 850 году до н. э. на подобных работах уже использовалась же­лезная кирка).

    НА ПУТИ К АФИНСКОЙ ДЕМОКРАТИИ

    Выплавка железа привела к коренным преобразо­ваниям в истории человечества. Значительно возросло производство как предметов первой необходимости, так и роскоши. Бронзовый век обрекал подавляющую массу населения на нищенское существование, едва позволяв­шее не умереть с голоду. И только господствующая куч­ка жила в роскоши за счет того небольшого прибавоч­ного продукта, который производило подавляющее боль­шинство населения. В железном же веке гораздо больше людей стало жить лучше и соответственно намного воз­рос класс действительно богатых людей. Ремесленник и купец начали производить и поставлять товары на об­щий рынок. На рынок получили доступ даже крестьяне, тогда как в бронзовый век они находились в постоянной зависимости от знати и духовенства. На первых порах они производили продукты по заказам, но по заказам от гораздо более широкой прослойки общества, чем прежде. Позднее стало даже возможным производить товары для продажи на общем рынке неизвестному потребителю, подобно тому как в наши дни рабочий не знает, кто в конечном счете станет потребителем про­изводимой им продукции. С усовершенствованием средств сообщения рынок сбыта для их товаров мог уже находиться дальше от места их производства, но полагаться на далекие рынки имели возможность только такие страны с развитым мореплаванием, как Греция. Даже к 650 году до н. э. греческие товары продавались по всему восточному побережью Средиземного и Чер­ного морей. Начавшаяся примерно в этот период че­канка монет освободила купцов от сложностей меновой торговли и во многом способствовала развитию тор­говли. Жизнь некоторых государств все больше стано­вилась зависимой от внешней торговли, благодаря чему Афины уже не могли к 450 году до н. э. обеспечить себя необходимым зерном и зависели от его ввоза из других государств в обмен на производимые ими сель­скохозяйственные продукты (маслины, оливковое масло и вина) [5] и продукцию добывающей и обрабатывающей отраслей промышленности (гончарные изделия, оружие и т. п.).

    При такой хозяйственной структуре число экономи­чески обеспеченных людей стало гораздо больше, чем в бронзовый век. Бронза, как мы уже видели, требовала сосредоточения экономической, а следовательно и поли­тической, власти в руках малочисленной аристократии. Благодаря крупным сдвигам в развитии производства более совершенных орудий труда и оружия из железа большую хозяйственную самостоятельность и независи­мость от опеки знатных семейств приобрели более ши­рокие слои ремесленников и купцов. Все это привело к децентрализации экономического могущества. Создав­шееся положение неизбежно влекло за собой соответ­ствующие преобразования и общественного строя в целом. В первые несколько столетий железного века происходила постепенная демократизация общества (не без ожесточенного сопротивления со стороны аристокра­тии), вплоть до 450 года до н. э., когда Афины одновре­менно с превращением в страну, всецело зависевшую от торговли с другими государствами, впервые в истории человечества учредили демократическую конституцию, по которой фактически не существовало законодатель- ново различия между правами граждан. Слово «граж­дан» здесь выделено курсивом, потому что эти демокра­тические гражданские права не распространялись на женщин, рабов и чужеземцев. А слово «законодатель­ного» выделено мною для напоминания о том, что в Афинах, как и в любом другом основанном на частной собственности обществе, власть символизирует бо­гатство.

    Афины открыли перед миром путь к более демокра­тическому устройству общества благодаря своей веду­щей роли в развитии промышленности, ставшему осу­ществимым только вследствие использования всех воз­можностей, которые дали железные орудия труда. Помимо того вклада, который Афины внесли в техни­ческий прогресс (о чем уже упоминалось в начале настоящей главы), они стали первым государством, по­строившим свою экономику на вывозе специально про­изводимых продуктов. В этих целях Афинскому госу­дарству пришлось коренным образом организационно перестроить и промышленное производство. На первых порах товары даже на внешний рынок производились горсткой самостоятельных ремесленников. Но производ­ство товаров на рынок выигрывает по эффективности от концентрации производительных сил в крупных мастер­ских, где каждый работник специализируется на одной операции, а все вместе заняты массовым производством товаров на рынок. Начиная с VI века до н. э. в гончар­ных мастерских отдельные работники занимались спе­циально формованием изделий на гончарном круге, покраской и обжигом. С развитием промышленности в Афинах укрупнялись и такие мастерские. Нам известно, что к концу V века до н. э. в кроватных мастерских работало по 20, в оружейной по 32 и в мастерских, изготавливавших щиты, по 120 рабов. При наличии 15—20 рабов мастерские считались уже довольно круп­ными, хотя на отдельных рудниках их численность до­стигала 1000 человек, а иногда и более.

    РАБОВЛАДЕЛЬЧЕСКИЙ СТРОЙ И ВОЙНЫ

    В мастерских работали рабы, что знаменовало со­бой еще одну перемену: возникновение крупной рабо­владельческой промышленности, почти совершенно вы­теснившей бывших свободных ремесленников. Рабство поставляло достаточно рабочей силы для уже упоминав­шегося широкого развития промышленности, выпускав­шей продукцию на вывоз, но вместе с тем и привнесло некоторые новые моменты, которые вскоре покончили с прогрессивностью Афинского государства. Рабочая сила рабов, ряды которых постоянно пополнялись бла­годаря победоносным военным завоеваниям и успеш­ным налетам пиратов, удобно разрешала все проблемы тяжелого труда. Как правило, проще и дешевле было выполнять тяжелую работу руками рабов (даже в том случае, когда они полностью выходили из строя через несколько лет), чем изобретать и строить для этого ма­шину. Так, примерно с 450 года до н. э. внедрение рабо­владельческого труда сильно задержало упоминавшееся нами использование тягловой силы для приведения в движение машин. Поскольку в то же самое время физи­ческую работу и даже роль надсмотрщиков выполняли рабы, постольку всякий труд вызывал у граждан пре­зрение К Таким образом, в новой форме проявились те же противоречия, речь о которых шла в конце главы 2. Неграмотный раб, не имевший досуга и не питавший никакой надежды на вознаграждение, не мог совершен­ствовать технологию производства. Граждане презирали не только физический труд, но даже и сам процесс изо­бретения как нечто с ним связанное.

    Очень сильно задерживала технический прогресс в тот период раздробленность Средиземноморья на мно­жество мельчайших городов-государств, которые почти непрерывно находились в состоянии войны друг с другом. С одной стороны, такая раздробленность значи­тельно сужала рынки сбыта промышленных товаров, а с другой—отвлекала силы многих людей на военные по­ходы. В их рядах было, видимо, немало одаренных лю­дей, которые в мирное время могли бы внести свой вклад в дело прогресса всего человечества.

    ЗАВОЕВАНИЯ АЛЕКСАНДРА МАКЕДОНСКОГО

    Эллинский мир, особенно Афины, достиг величай­шего расцвета к 450 году до и. э. Но затем возникшие противоречия привели к увяданию созидательных сил, и уже с 400 года до н. э. наступил период промышленного упадка. Эти противоречия частично смягчил Александр Македонский, одержавший ряд побед и насильственно объединивший весь греческий мир в огромную империю, включавшую Египет, большую часть ближней Азии и даже отдельные земли Индии. Со смертью Александра империя распалась, но не на прежние города-госу­дарства, а на три или четыре довольно крупные импе­рии. Новое экономическое и культурное единение удер­живало всю эту территорию как единое целое. Многие барьеры, порожденные прежней раздробленностью, были устранены. Всего лишь за несколько лет торговля рас­ширилась в пять раз. Прежде греческая торговля огра­ничивалась преимущественно Средиземноморьем (глав­ным образом его восточным побережьем), теперь же ее границы простирались от Дуная на севере до Эфиопии на юге, от Индии и даже Китая на востоке до побережья Атлантики. Корабли становились все крупнее, а их число возрастало. Строились крупные гавани, проры­вались морские каналы, например между Средиземным и Красным морями. Сооружались маяки по примеру знаменитого маяка в Александрии. Этот город, столица новой египетской империи Птолемеев, стал центром ми­ровой торговли.

    Одновременно с торговлей развивалась промышлен­ность. Процесс разделения труда продвинулся гораздо дальше: каменщик, например, уже сам не точил свой инструмент, а каменотес не очищал камень от песка. Промышленное рабство пошло на убыль, правда временно, а в ремесленных мастерских трудились либо свободные рабочие по найму, либо люди вообще сво­
    бодные, по временному призыву (способ, заимствован­ный из бытности бронзового века). Подобные условия дали новый толчок техническому изобретательству: три столетия с 330 года до н. э. увенчались таким оби­лием изобретений, какого не знал ни один период вре­мени в промежуток с 3000 года до н. э. и вплоть до позднего средневековья.

    Подпись: 49Мы впервые начинаем сталкиваться с довольно об­стоятельными письменными описаниями по некоторым вопросам механики, дополняющими свидетельства ар­хеологических раскопок и случайные упоминания в лите­ратурных произведениях, на основе которых, собственно, излагалась здесь история всей предшествующей эпохи.

    Образованные классы, имевшие возможность оста­вить записи о своей работе, стали наконец-то проявлять некоторый интерес и к механике. В принципе высшие классы продолжали презирать все, что касалось ремес­ла, но на практике промышленность того времени зани­мала настолько важное место в экономике страны, что отдельные представители подобных классов начали при­лагать свои теоретические познания к решению техни­ческих задач. К тому же некоторые ремесла и профес­сии завоевывали уважение у граждан. Здесь прежде всего надо упомянуть о землемерной съемке. Социаль­ные различия между рабочим людом и классом празд­ных, образованных людей, которые задержали прогресс в бронзовом веке, а затем в Греции с 450 года до н. э., утратили былую контрастность. Но, несомненно, эти раз­личия остались и проявляли тенденцию к усугублению, так что постепенно интерес образованных людей к изо­бретению или усовершенствованию полезных машин все больше устремлялся к изобретению хитроумных механи­ческих безделушек. В действительности самые значи­тельные изобретения этого периода все еще принадле­жали неизвестным ремесленникам.

    Среди образованных людей, серьезно занимавшихся вопросами механики, самым выдающимся был Архимед (287—212 годы до н. э.) —один из величайших матема­тиков всех времен. Разработав теорию рычага, он фактически положил начало теоретической механике (правда, в античные времена эта наука не принесла по­чти никакой практической пользы, пока к ней не обра­тились снова в конце средневековья). Архимеда принято считать изобретателем также и винтового насоса, кото­рый носит его имя и который начал применяться в ирри­гации примерно в это время. Наряду с этим, Архимед изобрел и построил оборонительные механизмы для за­щиты города Сиракузы столь большой силы, что (как гласит предание) атакующие римляне в страхе разбега­лись при появлении странных машин на стенах город­ской крепости.

    Основным оружием дальнего действия и греков и римлян тех времен служила машина, напоминающая артиллерийскую установку, в которой использовалась не сила взрывчатого вещества, а упругость скрученных веревок. Установки подобного рода были изобретены, вероятно, в начале IV века до н. э. После целого ряда усовершенствований они стали бросать камень весом до 30 килограммов на расстояние 180 метров. Архимед, как считают, значительно усовершенствовал конструк­цию таких механизмов. В дальнейшем Ктесибий (жив­ший примерно в 100 году до н. э.) [6] и Фило из Визан­тии (примерно 180 год до н. э.) 1 пытались дальше усо­вершенствовать подобную артиллерию. Последний, в частности, предлагал заменить скрученные веревки брон­зовыми пружинами или сжатым воздухом. Но ни одна из этих попыток не увенчалась успехом. Предложение Фило нельзя было осуществить при существовавших тогда технических средствах. Ктесибию же принадле­жит изобретение нагнетательного насоса. Греки и рим­ляне использовали его главным образом для водоснаб­жения, в пожарных машинах и для привода гидравли­ческих устройств (которые изобрел, по-видимому, сам Ктесибий).

    Герон из Александрии (умер приблизительно в 70 го­ду до н. э.) 1 оставил трактаты, в которых описываются многие бывшие тогда в употреблении механизмы. Ви­димо, он был землемером, так как одно из его двух наи­более полезных изобретений напоминает теодолит, а другое — прибор для определения пройденного расстоя­ния путем механического подсчета числа оборотов вращающегося колеса, который можно уподобить совре­менному счетчику на автомашине. Последний был снабжен зубчатой передачей, упоминание о которой встречается в литературе К Герон же описал насосы, по­жарную помпу и пожарную машину, а также приспособ­ление для автоматической регулировки фитиля и уровня масла в лампах. Описываемые им механизмы в боль­шинстве случаев представляют собой не больше и не меньше, как механические фокусы. Примерами могут служить автоматический прибор, дающий при опуска­нии монеты «священную» воду, кукольный театр, где опускающиеся грузы заставляют двигаться куклы, ме­ханизм, с помощью которого зажженный на алтаре огонь открывает двери храма (предназначается для того, чтобы, держать в благоговейном страхе суеверных людей, и должен рассматриваться как мера со стороны власть имущих для удержания темных масс в подчи­нении), и другие подобные же устройства. Все это с достаточной убедительностью иллюстрирует то, что слу­чилось с начальным периодом развивающейся промыш­ленности, после того как иссякли завоевания Александра Македонского, а усиливавшиеся классовые противоречия еще раз возвели стену отчуждения между теоретиками и практическими задачами, стоявшими перед ремеслен­никами.

    О двух изобретениях Герона следует упомянуть осо­бо. Одним из них, безусловно, была ветряная мельница (хотя и существуют некоторые сомнения в отношении действительного смысла одного важного слова в его опи­сании), которая приводила в движение меха особого за­цепного приспособления с падающим грузом (рис. 6). Другое изобретение — простейшая паровая турбина, способ действия которой иллюстрируется на рис. 7. Важно то, что здесь мы встречаемся с двумя устрой­ствами, которые можно было превратить в эффективно действующие первичные двигатели[7]. Но для Герона это

    Рис. 6. Ветряная мельница Герона, приводившая в дви­жение водяной насос (полной уверенности в том, что этот эскиз правильно воспроизводит главные особен­ности мельницы Герона, нет).


    была просто забава. Турбина вращается сама по себе и ничего не приводит в движение. Ветряная мельница приводит в действие особое приспособление, но это всего лишь хитроумная безделушка. Правда, при существо­вавшем тогда уровне технических знаний турбину нельзя было превратить в двигатель, но ветряную мельницу, вероятно, можно было бы. Однако мы не располагаем никакими данными о попытках использовать мельницу для облегчения тяжелого труда. Пока существовал не­иссякаемый источник двигательной силы в виде рабов, изобретатели из привилегированных слоев общества не испытывали серьезных побуждений к решению проблемы овладения природными силами.

    НОВЫЕ ДВИГАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

    Пока на создание механических безделушек растра­чивалось таким образом попусту много таланта, без­вестные ремесленники изобретали вещи далеко не пре­ходящей ценности. К их числу относятся и серьезные шаги по созданию полезных машин с механическим при­водом. Спустя некоторое время после 600 года до н. э. в обиход вошло водоподъемное колесо. Это было вер­тикальное колесо с прикрепленными к нему черпаками, которые перекачивали воду в оросительный желоб. На первых порах колесо вращалось человеком посредством топчака или ворота, а с 200 года до н. э. для этой цели стали использовать вола (рис. III). Животное ходило вокруг такого же вертикального вала, как и на упоми­навшейся нами мельнице, в упряжке, крепившейся к горизонтальному колесу. Это было еще одним важным шагом на пути использования тягловой силы и вместе с тем, вероятно, и первым применением зубчатого за­цепления для передачи усилия.

    Гораздо более коренной ломкой сопровождалось изо­бретение водяного колеса, сделанное, по-видимому, еще в начале первого столетия до н. э. первобытными пле­менами, населявшими горную местность к северу и вос­току от Римской империи. Надо напомнить, что человек впервые овладел силами неодушевленной природы, оснастив суда парусами еще накануне 3000 года до н. э. Водяное колесо было новым шагом в том же направле­нии, но уже применительно к механизму, остававшемуся на одном месте. Многие столетия применение водяного колеса ограничивалось мукомольным делом, но в конеч­ном итоге оно стало главным источником двигательной силы, на фундаменте которого протекали начальные ста­дии развития современной цивилизации.

    В своем первозданном виде горизонтальное водяное колесо вращалось на вертикальном валу под действием мощного потока воды, направляемого желобом. Однако римский инженер Ветрувий описал в конце первого сто­летия до н. э. усовершенствованную разновидность водя­ной мельницы (которую изобрел либо он, либо какой-то другой римский инженер) с вертикальным колесом и горизонтальным жерновом, связанными между собой зубчатым (цевочным) зацеплением (рис. 8). Это уже походило на современную водяную мельницу. Уместно отметить, что зубчатое зацепление здесь было таким же, как и у водоподъемного колеса, которое вращал вол, но с передачей усилия в обратном направлении.

    РОЛЬ РИМЛЯН

    Это изобретение появилось в период, когда римляне устанавливали свое господство над всем западным и ближневосточным миром. Основу экономического могу­щества Рима составлял рабовладельческий труд, причем даже в большей степени, чем у греков. Пока империя расширялась, рабов было более чем достаточно. Раб­ство разрешало задачи тяжкого труда удобнее, чем ма­шины. Богатые римляне охотнее вкладывали свои капи­талы в рабов, чем в машины. К тому же рабовладель­ческий строй порождал наряду с другими присущими ему язвами еще и тяжелую безработицу, заставлявшую неодобрительно относиться к машинам, заменявшим че­ловеческий труд. Так, в эпоху расширения Римской империи почти ничего не было сделано для того, чтобы поставить водяную мельницу на службу человеку. Даже использование тягловой силы на мельницах значительно сократилось: работу животных выполняли рабы. (Не исключено, что это объяснялось несовершенством упря­жи в древние времена, о чем упоминалось в главе 2, так что в подобных условиях животные почти не могли оказать конкуренции рабам.) Таким образом, рабство в древнем мире мешало полному использованию сил не­одушевленной природы.

    Другие антагонистические противоречия, задержи­вавшие в разные времена технический прогресс в Гре­ции, с удвоенной силой проявлялись в Римской импе­рии. Рабовладельческий труд подавлял всякое развитие промыслов. Физическую работу и технику образованные слои общества считали уделом рабов. По-видимому, греки продвинули технологию производства настолько, насколько это было возможно в рамках хозяйства, осно­ванного на труде рабов. Римляне же в условиях род­ственного социального строя только воспользовались (иногда в иной форме и в большем масштабе) той техно­логией, которую они переняли у греков. Откачку воды, например, из своих рудников в Испании и Португалии они осуществляли крупными и сложными машинами, действовавшими по принципу водоподъемного колеса и винта Архимеда, но в движение их приводили не тягло­вой силой и не силой воды, а мускулами рабов через топчаки.

    Сами по себе римляне не были лишены изобретатель­ского таланта. Они предприняли, например, ряд попыток по усовершенствованию конной упряжи, но ничего не довели до конца и ничего не внедрили во всеобщий оби­ход К

    Объясняется это не отсутствием талантов, а социаль­ными условиями, которые задерживали движение впе­ред. Пожалуй, единственное оставленное миру римля­нами крупное изобретение — это бетон и его использова­ние в гражданском и военном строительстве. Однако империя сыграла важную роль в судьбе Европы благо­даря распространению существовавших тогда техниче­ских знаний.

    С началом упадка Римской империи, когда победо­носные армии перестали захватывать рабов, обнаружи­лась серьезная нехватка рабочих рук. Отсюда берут на­чало поиски машин, заменяющих труд человека. При­мерно в 370 году до н. э. неизвестный автор предложил заменить на военной галере гребцов с веслами гребными колесами, приводимыми во вращение волами (по тому же принципу, что и водоподъемное колесо). Эти мысли так и не ушли дальше страниц рукописи, но это было свидетельством хотя бы некоторых сдвигов в направле­нии создания двигательных установок. В разных частях империи в IV и V веках стали все шире внедряться во­дяные мельницы. К середине IV века они появились под Римом, а к концу века даже в самом Риме. Так с оста­новками шло развитие освоения энергии воды, облег­чающей труд человека. Однако в полной мере эта тен­денция проявилась лишь в условиях нового социального строя средневековья. Во времена Римской империи силу воды использовали лишь в мукомольном производстве[8]. Ввести во всеобщий обиход водяное колесо и решить та­ким путем целый ряд новых задач выпало на долю сред­невековья.


    Г лава 4

    СРЕДНИЕ ВЕКА (500—1450 годы)

    В результате ослабления, а затем окончательного распада Римской империи временно были утеряны наи­высшие достижения цивилизации. Искусство, литера­тура, теоретические и прикладные вопросы науки были преданы забвению (если не считать небольших террито­рий, где их хранили в законсервированном виде, чтобы передать их позднее людям ради их блага). Многие историки культуры касались только или преимущест­венно этой стороны развития цивилизации и поэтому считали средние века мрачной эпохой, которая привела к гибели цивилизации и на протяжении которой не было почти никакого прогресса, пока в период довольно чудо­действенного Возрождения люди не открыли повторно изящные искусства и науки древней Греции и античного Рима, чтобы на их основе вернуться в лоно цивили­зации.

    ВОЗРОЖДЕНИЕ ПРОГРЕССА

    Нельзя забывать, что в древнем мире искусство, ли­тература и наука были исключительной привилегией не­большой кучки состоятельных и праздных людей. Они не могли служить истинными критериями достигнутого уровня цивилизации. Если выйти за их рамки, чтобы по­смотреть на условия жизни вообще, то средние века предстанут перед нами как эра возрожденного прогресса после длительного периода сравнительного застоя. Уро­вень цивилизации следует определять не только по вер­шинам интеллектуальной культуры, но и по уровню жизни всего народа. А этот уровень в свою очередь за­висит от совершенствования орудий труда, при помощи которых человек вырывает у природы все, что ему необ­ходимо для жизни, то есть от технических новшеств до их практической реализации. Как мы видели, развитие орудий труда фактически полностью приостановилось примерно к 2500 г. до н. э. В железном веке оно во­зобновилось, но даже если учесть все изложенное в пре­дыдущей главе, то темпы такого развития нельзя при­знать особенно высокими, так как речь в этой главе шла о периоде протяженностью свыше 15 столетий. Мы ви­дели и то, как классический мир не сумел воспользо­ваться должным образом передовыми методами произ­водства, находившимися в его распоряжении, в частно­сти таким изобретением, как водяное колесо, которое сулило экономию на рабочей силе. Средневековье нача­лось с широкого распространения машин, применение которых сдерживалось раньше наличием подневольного труда. Через несколько столетий этой эпохи был сделан ряд изобретений, заложивших фундамент под современ­ный мир. Как следствие весьма заметно повысился жиз­ненный уровень простого люда. Недаром говорят, что крепостным в X веке (когда только что начиналось Воз­рождение) жилось лучше, чем народным массам в годы наивысшего расцвета Римской империи.

    Причины возобновления технического прогресса еще не совсем ясны. Их нужно искать отчасти в социаль­ных переменах в Римской империи, вызванных паде­нием ее могущества, и отчасти в нашествиях варваров, приведших в конце концов к полному крушению им­перии.

    За пределами Римской империи варварские племена изобретали и совершенствовали орудия труда, не будучи сдерживаемы теми ограничениями, речь о которых шла в предшествующей главе. Их в этом отношении можно уподобить тем варварам, которые еще на заре цивили­зации научились делать орудия труда из железа. Они изобрели косу, которую у них позаимствовали римляне, во многом усовершенствовали соху, о которой римляне знали, но которой они почти не пользовались. Даже на­ходясь под властью Рима, варварские племена продол­жали вводить новшества. Так, на полях древней Галлии в I веке н. э. урожай убирали очень примитивной жат­кой, в которую впрягали волов, а обмолачивали зерно деревянным цепом, изобретенным, по-видимому, в IV веке *.

    1 До этого молотьбу производили разными способами — гоняли скот по снопам, волочили по ним слеги с камнями, просто выкола­чивали кольями.

    Вторжение варваров, опустошивших в конце концов империю, принесло с собой более равноправное обще­ство, разумеется, далеко ушедшее от первобытно-общин­ного строя, но еще недостаточно приблизившееся к об­ществу с резким классовым делением по сравнению с Римским государством.

    Вместе с тем постепенно менялся общественный строй Римской империи, в частности шли к упадку рабо­владельческие отношения, которые, как уже не раз отмечалось, задерживали движение вперед. Рабство ис­чезло не сразу — его масштабы в Римской империи сокращались на протяжении последних столетий ее су­ществования и первых столетий средневековья. По сути дела, новых рабов Рим мог приобретать до тех пор, пока он оставался сильной державой с возраставшим военным могуществом. С ослаблением его могущества приток ра­бов стал ослабевать, а это, естественно, означало только возврат к более первобытному образу жизни, пока не возникла новая производственная основа.

    В более поздний период Римской империи наблюда­лось движение вспять, к такой форме организации, ко­торая существовала до возникновения крупных рабо­владельческих государств, а именно к системе местных автономных хозяйств, самостоятельно производящих про­дукты сельского хозяйства и изделия небольшого ремес­ленного производства и ведущих весьма ограниченную торговлю главным образом такими товарами первой не­обходимости, как железо и соль. Из смешения этой формы производства с почти бесклассовым обществен­ным строем варварских племен и возник местный уклад средневековья, резко ослабивший классовое деление. Прежде общество делилось на слои от «божественного» императора до «скотоподобных» рабов. Теперь же об­щество состояло из крепостных, привязанных к обра­батываемой ими земле, но наделенных совершенно опре­деленными правами на получение той или иной доли продуктов своего труда, и помещиков, поддерживавших довольно тесные связи со своими крепостными, чтобы иметь действительное представление о процессах произ­водства.

    В этих условиях физический труд стал достойным занятием и пользовался уважением. А новая гуманисти­ческая этика христианства (возникшая в порядке про­теста против бесчеловечного римского правления) спо­собствовала укреплению подобных отношений, что со­вершенно определенно выражалось в тех монастырских орденах, в которых монахи занимались как физическим трудом, так и изучением грамоты, впервые насаждая непреходящую традицию заинтересованности грамотных людей процессами производства. Крепостной ремеслен­ник стоял ступенью выше, чем раб-ремесленник. Позд­нее, когда города отстояли свою независимость от поме­щиков и когда цехи (гильдии) превратились в сильные организации, защищающие интересы ремесленников, искусный мастеровой стал довольно весомым членом общества. При подобных обстоятельствах талантливый мастеровой получал возможность изобретать и совер­шенствовать, будучи уверен, что плоды его усилий сулят выгоду не только его хозяевам, но и ему самому. Подоб­ные перемены содействовали изобретательству.

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИРОВОГО ОПЫТА

    Так или иначе, но самой интересной новой особен­ностью средневекового общества была его способность к перениманию и совершенствованию технических нови­нок, созданных в других странах. Древние народы в большинстве случаев сильно противились новым вея­ниям из других государств. Техника в древнем Египте оставалась до его покорения греками на уровне брон­зового века. Как уже отмечалось, римляне не сумели воспользоваться техническими изобретениями, сделан­ными в соседних государствах или даже внутри самой империи. Но средневековая Европа, напротив, собирала изобретения из всех стран, особенно из Китая, и созда­вала из них единый фундамент для нашей современной цивилизации.

    На протяжении большей части средневековья, ко­торому посвящена настоящая глава, Западная Европа была далеко не самой передовой частью мира. Византия в гораздо большей мере сохраняла утонченность древ­ней цивилизации, которую Запад перенял у нее лишь в конце средних веков. Ислам с момента установления своего господства в VII и VIII веках шел на несколько веков впереди Запада. И почти до конца этого периода самой передовой в техническом отношении страной был

    Китай К Однако все эти страны пришли в конце концов в упадок, а Средневековая Европа, собирая передовые идеи и изобретения у других, пополняя их своими соб­ственными, развивая и соединяя их в единое целое, соз­дала основанную на новых машинах цивилизацию, воз­вещавшую о приходе современного мира. Такое жадное стремление учиться у других могло быть следствием непрерывных потрясений, вызываемых нашествиями вар­варов, начиная с третьего столетия и кончая десятым. Обстоятельства вынуждали европейцев к подобной гиб­кости.

    РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ

    Начало средневековья характеризовалось острой не­хваткой рабочих рук. В древности тяжелые работы вы­носили на своих плечах массы рабов. В средние века пришлось искать другое решение вопроса. Им стало использование иных источников двигательной силы, по­мимо силы мускулов человека.

    На первых порах стали гораздо шире применять во­дяное колесо, использованию которого в Римской импе­рии почти до самого ее падения мешал труд рабов. Почти во всех письменных свидетельствах VI и VII ве­ков содержатся упоминания о водяном колесе. На юге Трента и Северна (Англия) в 1086 году было 5624 во­дяные мельницы, по одной приблизительно на каждые 50 хозяйств. Этого, несомненно, было достаточно, чтобы коренным образом изменить условия жизни людей. Но­вая разновидность мельницы, приводимая в движение силой прилива, появилась на побережье Адриатического моря в 1044 году, а в Довере — где-то между 1066 и 1086 годами.

    На первых порах водяное колесо, как и в Древнем Риме, только мололо зерно. Но скоро его стали приме­нять для самых разнообразных нужд, например на сук­новаляльном производстве. Оно отбивало сукно в воде, которое становилось от усадки плотнее и прочнее. Преж­де валяли руками, ногами и даже палками, но с XI века (возможно, с конца X) это стали делать силой воды, поднимавшей падающие молоты посредством кулачков на валу колеса (рис. 9). Подобные мастерские уже в

    XIII       веке перестали быть редкостью. По такому же принципу в XI и XII веках [9] стали строить кузнечные молоты и кузнечные мехи, в XIII веке появились бумаж­ные фабрики, а в XIV — рудодробилки. Начиная с XI ве­ка силу воды стали применять в самых разнообразных случаях, например для толчения вайды (растения, даю­щего синюю краску), дубовой коры и т. п. К концу

    XI      века ею начали пользоваться для подъема воды в целях орошения, в XIII — на лесопилках и для точки ножей, а в XIV — для волочения проволоки (рис. IV), растирания красок и для привода токарных станков. За триста-четыреста лет водяное колесо пре­терпело эволюцию от устройства, применявшегося ис­ключительно для размола зерна, до универсального дви­гателя, повсеместно используемого в различных отрас­лях промышленности и облегчающего по возможности труд человека.

    Ветряные мельницы, появившиеся в Европе к концу

    XII     века, подчинили человеку еще и силу ветра. В стра­нах ислама ветряные мельницы встречаются уже с VII века. Но устроены они были совсем иначе: к ободу горизонтального колеса с жерновом, вращавшегося на вертикальном валу, крепили лопасти. Европейская же конструкция походила на современную ветряную мель­ницу. Ее крылья отходили от горизонтального вала, вра­щение которого передавалось жернову парой зубчатых

    колес. По сути дела, это была водяная мельница Ветру- вия (рис. 8), поставленная с ног на голову и с лопастями вместо водяного колеса. Очень сомнительно, чтобы она была простой копией восточной мельницы. Возможно, это был отклик людей, уже знакомых с водяными колесами, на рассказы, скажем, крестоносцев о том, что сарацины запрягли ветер.

    О ветряной мельнице в Европе впервые упоминается приблизительно в 1180 году в одном документе из Нор­мандии. До конца столетия ее наличие было зарегистри­ровано в отдельных местах на территории от Йоркшира до Леванта. Приспособить ветряную мельницу для об­служивания каких-либо процессов, кроме мукомольного, было не так легко, как водяное колесо. Но приблизитель­но с 1400 года она становится основой водоподъемных работ при осушении в Нидерландах. Время от времени ее используют как привод различных механизмов, например для рудничного подъемника в Чехии в XV веке.

    Самые первые ветряные мельницы в Европе были козловыми, так что весь корпус поворачивался на коз­лах для наведения ветроколеса на ветер (рис. VI). Это очень жестко ограничивало размеры мельниц. В шатро­вой мельнице (рис. VII) ходовая часть помещена в не­подвижный корпус, а поворотный шатер несет лопасти и шестерни. Ее мощность была уже в два-три раза боль­ше. По-видимому, такая мельница появилась к концу

    XIV     века но широкого распространения не получила вплоть до XVI века, пока голландские инженеры не усо­вершенствовали ее, использовав все потенциальные воз­можности, и не приступили к применению для многих производственных нужд.

    УПРЯЖЬ

    До изобретения парового двигателя единственным ис­точником двигательной силы, помимо ветра и воды, был скот. Надо помнить, что упряжь в том виде, какой она была еще к 3000 году до н. э., годилась только для волов, но лошадь и осел в ней тратили почти всю свою силу попу­сту (см. рис. 2). История развития современной упряжи весьма запутана. В Китае упряжь значительно усовер­шенствовали самое позднее ко II веку до н.э.,введя мяг­кий хомут (форейтор). Хомут охватывал грудь лошади ниже, а приблизительно по середине его крепил горизон­тально ременный тяж, что освобождало шею животного от давления, делавшего столь малоэффективной древнюю упряжь. Вместо ярма и дышла, как на рис. 2, лошадей стали запрягать в оглобли. Еще в Римской империи пред­принимались отдельные такие попытки, но там подобная упряжь не получила распространения. Упряжь подобного рода появилась в Европе к IX веку и скоро прочно во­шла здесь в обиход. Все эти факты, равно как и некото­рые другие подробности о существовании упряжи в дру­гих местах, дают основание полагать, что подобное усо­вершенствование могло быть сделано еще древними народами, населявшими степные районы Средней Азии, а оттуда проникло в Китай, где такая упряжь вошла по­всеместно в обиход. Опробовал ее и Рим, но отказался от нее, будучи технически консервативным обществом. В средние века она снова пришла в ЕЬропу из Китая совер­шенно самостоятельным путем.

    Современная упряжь с мягким хомутом, постромками и оглоблями тоже, видимо, проникла из Средней Азии, ибо в Китае она уже появилась между III и VII веками н. э., тогда как в Европе она существует, по некоторым предположениям, приблизительно с IX века и распро­страняется повсюду в этом своем окончательном виде к

    XII   веку. В Древнем Риме спорадически предпринимались попытки запрягать лошадей цугом; но такая упряжка распространилась лишь в средние века. Подковы появи­лись в Европе в IX веке, и в XII веке ими стали пользо­ваться повсеместно. Изобрели их, видимо, тоже степные кочевники *.

    Таким образом, люди научились наконец полностью использовать тягловую силу животных. В итоге расходы на сухопутные перевозки в три раза сократились со вре­мен Римской империи до XIII века. Но этим дело не ограничилось. Теперь на сельскохозяйственных работах малоэффективных волов можно было заменить лошадьми и ослами. Альфред Великий [10] упоминает о конной пахоте в Норвегии в конце IX столетия, а Б. Тэпестри (около 1080 года) изображает и лошадь и осла на полевых рабо­тах. Тягловая сила животных широко использовалась и в качестве привода машин в том виде, в каком они были известны еще во времена Греции и Рима, но не получили тогда распространения из-за плохой упряжи и наличия рабовладельческого труда.

    Эти три источника двигательной силы, которые нако­нец человек научился рационально использовать, корен­ным образом изменили положение во всем мире. Прежде высоты цивилизации были достоянием лишь господствую­щей кучки. Ее фундаментом служили огромные массы рабов, используемые не как рабочие руки, а как машина, как источник двигательной силы. Но лошадь в усовер­шенствованной упряжи заменяла теперь в этой роли 10 рабов, а хорошее водяное колесо или хорошая ветря­ная мельница — работу 100 рабов. В древних Афинах на двух свободных горожан приходилось приблизительно по одному рабу. В Англии в 1086 году, когда использование силы воды только что начиналось, мукомольные мельни­цы уже служили эквивалентом одному рабу на четыре- пять жителей. Поэтому новые источники двигательной си­лы создавали основу для развития более высокой циви­лизации без рабства, которое по мере освоения этих источников постепенно отмирало.

    ДРУГИЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ СРЕДСТВ ТРАНСПОРТА

    Крупные достижения средневековья в области транс­портных средств отнюдь не ограничивались совершенст­вованием упряжи. С четвертого тысячелетия до нашей эры вплоть до конца средних веков рулевой механизм кораблей оставался, по сути дела, неизменным. В действи­тельности он мало отличался от гребного весла, несколь­ко приспособленного для управления (рис. I). На круп­ных кораблях его крепили на корме и, чтобы усилить точ­ку опоры, снабжали рычагом, несколько напоминавшим румпель. Почти так же с помощью широколопастного короткого весла управлял своей пирогой сидевший на корме дикарь. Но это был малоэффективный способ управления. Весло не давало большого упора и легко от­клонялось под ударами волн. Для мелких каботажных судов периода 3000 года до н. э. этот недостаток особого значения не имел, но, по мере того как корабли станови­лись крупнее и крупнее, несовершенство рулевого управ­ления выявлялось все очевиднее и даже ограничивало размеры строившихся судов. Попытки разрешить эту проблему с помощью нескольких рулевых весел не при­несли никакого успеха. При столь слабом рулевом управ­лении корабли не могли плыть против ветра и всегда на­ходились во власти направления ветра. Поэтому на галерах приходилось держать много рабов, выполнявших разные работы, что способствовало сохранению рабства [11]. В VIII веке в Китае и в XIII веке в Европе2 появилось рулевое управление современной конструкции. Руль на­чали прочно навешивать на ахтерштевень, являющийся продолжением киля и образующий таким образом единое целое со всем судном. Его устанавливали на достаточной глубине под водой, чтобы укрыть от мешающего действия волн. Теперь можно было сделать руль довольно боль­шим по размерам и строить более крупные корабли с хо­рошими мореходными качествами, позволявшими плавать и против ветра. Усовершенствование рулевого управле­ния позволило улучшать оснастку судов (очень медленно развивавшуюся после падения Римской империи), пол­ностью завершенную к XV веку. За период с XIII по

    XV    век в развитии мореплавания было сделано больше, чем за предшествующие четыре тысячелетия. Со времени появления первых парусников до конца древнего мира навигация развилась от речного плавания лишь до пе­ресечения Средиземноморья и каботажного мореходства вдоль побережий континентов (если не считать одного случая пересечения с попутными муссонами Индийского океана). И только в 1492 году, спустя два-три столетия после появления в Европе современного рулевого управ­ления, человеку удалось пересечь Атлантический океан.

    Компас — еще один важный вклад средневековья в развитие мореплавания — тоже раньше появился в Китае. Там начиная уже с I столетия до н. э. постепенно накап­ливались сведения о свойствах магнитных стрелок, «ис­пользовавшихся» при гаданиях, пророчествах и т. п. Ки­тайские мореплаватели стали пользоваться компасом с XI или самое позднее с начала XII века. Европейский компас появился к концу XII столетия и по своей конст­рукции настолько отличался от китайского, что едва ли мог быть его простой копией. Не исключено, что мысль о компасе была подсказана сообщениями (поступавшими, вероятно, через страны ислама) о том, что уже было сде­лано в Китае.

    Большой шаг вперед в развитии судоходства по вну­тренним водным путям означали шлюзы с воротами. На­чало положили шлюзы с одним створом для пропуска су­дов. Шлюзы с верхними и нижними воротами появились в Нидерландах в XIV веке и, по-видимому независимо, в Италии в XV веке. В Китае шлюзы с одними воротами встречаются до нашей эры, а шлюзы с двумя воротами появляются в IX или X столетии. У китайцев, однако, это устройство использовалось исключительно редко, тогда как подобные шлюзы в Европе были столь тесно связа­ны с решением насущных задач, что их, вероятно, надо считать самостоятельным изобретением. Менее крупным, но существенным изобретением была тачка, решавшая задачи местных перевозок. В Китае она была известна с начала нашей эры, а в Европе появилась самое позднее в XIII веке.

    Подобные огромные перемены в области способов и средств передвижения привели, естественно, к большим социальным последствиям. Одним из таких последствий, на первый взгляд не очень заметным, стала возможность более широкого использования силы воды, ветра и тяг­ловой силы животных. Машина с тем или иным двигате­лем нужна лишь тогда, когда есть достаточно работы, чтобы сделать ее экономически выгодной. Обычно это со­пряжено с доставкой заказов издалека. Усовершенство­ванные средства сообщения позволили в средние века подвозить зерно на центральную водяную мельницу или лес на крупную лесопилку. Древнему миру с его бедным транспортом приходилось довольствоваться производ­ством более местного характера и столь мелкого мас­штаба, который исключал почти полностью возможности использования машин с двигателями. Таким образом, развитие подобных машин, усовершенствование средств передвижения и (как мы уже убедились) отмена раб­ства— все это было тесно связано между собой.

    Наряду с этим новые средства передвижения проложи­ли путь так называемой «торговой революции», эпохе большого расцвета торговли, наступившей в последние столетия средних веков. За несколько столетий европей­ские страны утратили способность обеспечивать себя всем необходимым, начав ввозить сырье и готовую про­дукцию (сначала предметы роскоши, а затем и товары первой необходимости) из всех стран мира. А это дало сильный толчок росту промышленности, а вместе с ней и развитию все более мощных машин, речь о которых пойдет в следующих главах. Более того, энергия воды, ветра и тягловая сила животных оставались основой раз­вития всех крупных механизмов вплоть до XVIII столе­тия. До этого времени основными средствами передвиже­ния оставалась лошадь с ее более совершенной упряжью и более совершенное парусное судно. Итак, описанные здесь средневековые изобретения положили реальное на­чало развитию нашего современного мира машин.

    ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

    И ТЕКСТИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

    Изменения в конструкции плуга, резко повысившие урожайность продовольственных культур, означали ре­волюцию в земледелии. В доисторические времена паха­ли сохой без колес, которую сам пахарь поддерживал на нужной высоте и под нужным углом. Соха давала неров­ную борозду, но даже и для этого пахарю приходилось прилагать огромные усилия. В отличие от современного плуга, который отрезает стерню и переворачивает ее, соха просто царапала почву. Таким несовершенным ору­дием, но оснащенным железным лемехом, в странах Сре­диземноморья пользовались вплоть до средних веков. Для обработки мягкой почвы она еще как-то годилась, но для твердого грунта на большей части северной и запад­ной Европы она была просто бесполезна.

    До 100 года до н. э. (возможно, еще в 400 году) вар­варские племена, населявшие территорию между Данией и Баварией, изобрели значительно более производитель­ный тяжелый плуг, который разрезал и переворачивал стерню. Новый плуг получил с VI столетия широкое рас­пространение в Европе. В своем окончательном виде он был снабжен вертикальным ножом, разрезавшим поч­ву, лемехом, подрезавшим пласт, отвалом, переворачи­вавшим этот пласт, и колесами, позволявшими пахарю нести более ровную борозду и облегчавшими труд пахаря, делая ненужным поддержку плуга руками на нужной вы­соте. Неясно, когда плуг оснастили всеми этими приспо­соблениями. Колеса были известны еще во времена Рим­ской империи, но в общий обиход они стали входить лишь с XI столетия. Отвал был изобретен, видимо, еще позже. Последовательное усовершенствование плуга при­дало ему к XIII веку почти современный вид. Помимо более производительного переворачивания почвы, этот плуг позволял проводить борозды, чередующиеся с греб­нями, что улучшало дренаж и позволяло таким путем возделывать плодородные почвы на низменностях.

    Поскольку среди предметов первой необходимости непосредственно за продовольствием идет одежда, по­стольку вполне естественно, что в эту эпоху прогресса ко­ренным образом должны были измениться и текстильные машины. До конца античных времен ткацкий станок оставался примитивным легким устройством, состоящим из ряда связанных или скрепленных между собой, а иног­да просто воткнутых в землю прутьев, почти без всяких механических приспособлений, облегчающих труд ткачей. В средние века ткацкий станок превратился в прочную станину, снабженную вальцами, делавшими ткачество не­прерывным -процессом, подвесным бердом, обеспечивав­шим плотную и регулярную прибивку уточины педаль­ными ремизками и многими другими приспособлениями. Это уже была сложная машина, по сравнению с которой древний ткацкий станок выглядел детской игрушкой. В Европе такой почти совершенный станок появился в

    XIII      столетии, хотя его вполне можно было создать на основе изобретений, сделанных в странах Ближнего Во­стока в начале нашей эры.

    Средневековая Европа позаимствовала у Китая еще одну разновидность ткацкого станка — станок с подвиж­ными шнурами для поднятия и опускания нитей после каждого пролета челнока, позволяющий производить узорчатые ткани. Подобный ткацкий станок появился в Китае ко II веку до н. э., достиг Ближнего Востока к III веку н. э. и пришел в средние века в Европу.

    К началу средних веков веретено оставалось таким же, каким его знали пряхи самых древних времен. За­тем оно претерпело коренные изменения, которые увен­чались изобретением прядильного станка. Технически

    более простые процессы кручения и перематывания шел­ка (возможно, по образцу китайских станков конца XI века) были механизированы в Болонье в 1272 году. В XIV веке такой станок с водяным колесом в качестве привода стал весьма производительным и под присмот­ром двух-трех мастеровых заменял труд прежних не­скольких сотен рабочих. В действительности именно про­изводство шелковой нити сделало возможным подобное быстрое развитие мануфактурного прядильного производ­ства. Столь же быстрый рост при производстве льняной, бумажной и шерстяной пряжи был невозможен, так как здесь короткие волокна приходилось скручивать в непре­рывную нить. Но одновременно совершавшиеся усовер­шенствования превратили простое веретено в прядильное колесо, которое еще пару столетий назад можно было встретить во всех деревенских домах и которое до сих пор часто встречается в наших музеях. Большое коле­со вращали вручную (позже это делали посредством педального механизма, см. стр. 78), а перекинутая с него на малое колесо веревка быстро вращала его вместе с веретеном (рис. 10). На первых порах такое колесо ис­пользовалось только для наматывания на катушку или шпулю нити, которую уже скрутили примитивным вере­теном. Но уже к 1280 году колесо начали использовать и для прядения, а в XIV столетии оно получило широкое распространение. Мы уже упоминали о еще одном важ­ном достижении текстильного призводства — использова­нии силы воды для валяния сукна.

    МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧАСЫ

    Самым сложным механизмом, созданным в средние века, были механические часы. В бронзовом веке люди пользовались водяными часами, в которых время изме­рялось количеством воды, вытекающей через небольшое отверстие из сосуда. Древние греки усовершенствовали их, снабдив разными регулирующими механизмами и ци­ферблатом со стрелкой, соединявшимися с часами меха­нически. Вполне возможно, что еще в Древней Греции или в Древнем Риме, но уже совершенно определенно в VI веке у арабов часы оснастили искусным механизмом, заставлявшим каждый час выскакивать наружу какую- нибудь куклу. Но водяные часы никогда не показывали точное время.

    Равномерность хода механических часов, приводимых в движение подвешенной гирькой, зависит от спуска («сторожка»), который через определенные промежутки времени прерывает движение часового механизма. Про­исхождение этого устройства еще туманнее, чем в случае подавляющего большинства средневековых изобретений. У китайцев с начала нашей эры были часы (или дей­ствующие астрономические модели), которые приводи­лись в движение от водяного колеса. Одни из них, соз­данные между 1088 и 1092 годами, имели своебраэное спусковое устройство, которое задерживало вращение колеса до тех пор, пока каждый ковш не наполнится в свою очередь доверху, и затем допускало его поворот на определенный угол. Есть достаточно веские основания полагать, что подобные устройства относятся к 725 году. Однако это приспособление не было настоящим спуском, поскольку вращение колеса определялось главным обра­зом течением воды. Оно весьма отличалось от балансо­вого и шпиндельного спусков европейских часов XIV столетия (рис. V). Сколько-нибудь достоверных данных о том, что изобретения Китая повлияли на развитие ча­совых механизмов в Европе, не имеется, хотя такая воз­можность и не исключена.

    В Европе Виллард де Гонкур описывал (приблизи­тельно в 1250 году) грубое спусковое устройство, позволявшее фигурке ангела всегда показывать рукой на солнце. Но это опять же мало напоминает шпиндель­ный спуск. Возможно, что в XIII веке уже были механи­ческие часы, но пользоваться одним словом «часы» не­целесообразно, чтобы не стереть разницу между механи­ческими и водяными часами. Самая ранняя достоверная дата появления в обиходе шпиндельных механических часов относится приблизительно к 1340 году или несколь­ко позже (с точностью до нескольких лет). С тех пор они быстро вошли в общее употребление и стали предметом гордости городов и соборов. Пружинные часы появились к 1450 году, а к концу этого столетия вошли в примене­ние переносные часы, но еще слишком крупные, чтобы их можно было назвать карманными или наручными.

    Производство часов, даже таких крупных и несовер­шенных, какими были первые образцы, требовало гораз­до более высокой точности изготовления, чем все преж­ние машины. Говорят, что современное машиностроение есть детище от брака тонкого мастерства часовщика с техникой тяжелого машиностроения, применявшейся строителями мельниц и других мощных двигателей.

    БУМАГА И КНИГОПЕЧАТАНИЕ

    Одним из самых поздних и величайших достижений средневековья было книгопечатание. В Китае оно нача­лось на несколько столетий раньше, чем в Европе, но не известно, в какой мере европейцы переняли его и в ка­кой изобретали его самостоятельно Европа, несомненно, обязана Китаю изобретением одного из самых основных материалов для печатания — бумаги, которая была един­ственным достаточно дешевым материалом, обладавшим всеми нужными свойствами. Бумага появилась в Китае около 100 года н э. и вплоть до VII века оставалась до­стоянием только Китайской империи. Затем она появи­лась в 751 году в Самарканде, лежавшем на пути из Ки­тая к тогда процветавшей Арабской империи. Затем мы можем проследить ее распространение по странам гос­подства ислама через Багдад (793 год), Египет (900 год) и Марокко (1100 год) до Испании (главного стыка араб­ской и европейской цивилизаций) приблизительно до 1150 года. Оттуда она проникла в Южную Францию к 1189 году, в Италию — в XIII веке, в Германию—в

    XIV    веке и т. д.

    В процессе изобретения книгопечатания можно наме­тить три главных этапа. Сначала печатали с деревянных форм, вырезавшихся из дерева но одной для каждой страницы. На следующем этапе печатали подвижными литерами, изготовляемыми из дерева или какого-либо иного материала. Имея несколько сот штук каждой ли­теры, печатник мог набирать из них целую страницу тек­ста в рамку, затем перейти к набору следующей страни­цы и т. д. Но при таком способе печати каждую литеру приходилось вырезать в количестве нескольких сотен штук. И наконец, текст начали набирать методом массо­вого производства, отливая из металла все литеры в од­ной форме.

    В Китае книгопечатание с деревянных форм появи­лось в VI веке. Примерно в 1045 году там начали приме­нять глиняные формы, а около 1314 года распространи­лись деревянные литеры. Наконец, в Корее с 1392 года литеры стали отливать из металла, а в 1409 году этим способом была напечатана первая книга. Но огромное количество экземпляров каждой литеры, необходимое для китайской грамоты, задерживало здесь развитие пе­чатания металлическими литерами. Печатание достигло Персии в 1294 году, но на протяжении последующего столетия, видимо, дальше не пошло.

    Европейские методы печатания были совершенно ины­ми, чем у китайцев. Следовательно, несмотря на значи­тельное отставание во времени, можно с уверенностью сказать, что это изобретение было не просто завезено в Европу из Китая. Но вполне вероятно, что с развитием более тесных торговых отношений между двумя циви­лизациями до Европы дошли вести о книгопечатании в

    Китае, наталкивавшие отдельных лиц на разработку по­добного же дела.

    Ксилография для печатания бумажных денег, играль­ных карт и картинок религиозного толка появилась в Ев­ропе к концу XIV века и довольно широко распространи­лась в начале XV (а это, несомненно, было связано с со­общением о подобном способе и, быть может, даже с об­разцами такой печати, попадавшими в Европу из Китая и Монголии благодаря оживленным торговым связям). Напечатанные ксилографическим способом книги появи­лись примерно в 1450 году. Переход к металлическим ли­терам произошел, по-видимому, быстро (промежуточного этапа в Европе не было). Уцелевшие в Авиньоне следы подобных попыток относились к 1444 году, а в Гарлеме они проводились, вероятно, даже несколько раньше. Но заслугу разрешения многих технических задач по усовер­шенствованию процесса печатания принято приписывать (хотя и не единодушно) жителю немецкого города Майн­ца Иоганну Гутенбергу, который начал работать в этом направлении с 1436 года и стал печатать свои книги при­близительно с 1450 года (с точностью до двух лет в ту или другую сторону от этой даты). К 1500 году книгопе­чатание проникло в 12 европейских стран. К этому време­ни уже было издано около 40 000 экземпляров книг (рис. VIII).

    Печатание оставило столь же глубокий след в жизни человечества, как и изобретения в области двигательных средств передвижения, о которых речь шла раньше. Чи­татель и сам может составить представление о послед­ствиях книгопечатания, подумав о его роли в современном мире или о его влиянии на ход истории человечества после освоения этого открытия, то есть начиная с XV ве­ка. Здесь уместно отметить и то, что книгопечатание сы­грало важную роль в уничтожении одного из основных противоречий, которые до сих пор препятствовали наи­лучшему использованию талантов человека в интересах технического прогресса. Оно разрушило стену отчужде­ния между мастеровым-практиком и грамотным челове­ком. Мы уже видели, как социальные перемены уничто­жали подобное отчуждение, ослабляя классовое разли­чие и делая практические дела более важными и почет­ными. Более того, печатание сделало книгу доступной широким слоям населения, так как до этого изготовле­ние книги переписыванием от руки делало из нее дорого стоившую ценность. Спустя одно или два столетия любо­знательный и честолюбивый мастеровой получил воз­можность узнать из книг о накопленном другими опыте и обратить эти познания на решение своих задач. Это была такая же революция, как и открытие железа. Пос­леднее демократизировало орудия труда, а книгопечата­ние сделало то же самое с источниками познания. Оно стало в последующие столетия важным моментом в убы­стрении темпов технического прогресса.

    КРИВОШИП И ПЕДАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

    Машины, которые мы сейчас рассматриваем, имеют гораздо более сложное устройство по сравнению с маши­нами древнего мира. Это объясняется накоплением по­знаний о том, как соединять между собой механические элементы, чтобы движение одного вида преобразовать в другое. Особенно важны в этой связи способы преобра­зования вращательного движения в возвратно-поступа­тельное и возвратно-поступательного во вращательное. При преобразовании первого вида основным механизмом служит кулачок, который был известен еще греческим ин­женерам, например Герону, но он использовался в антич­ном мире лишь для так называемых «механических за­бав». И только в средние века этот механизм стал при­носить пользу в машинах, упоминавшихся в разделе «Ра­циональное использование двигательной силы».

    Основным механизмом для превращения поступатель­ного движения во вращательное служит кривошип, о ко­тором, по-видимому, люди совершенно не догадывались в древности. Даже кажущаяся нам столь простой мысль о том, чтобы вращать ручную мельницу, взявшись за укрепленную у края верхнего камня вертикальную руко­ятку, видимо, не приходила им на ум. Большие мельнич­ные жернова вращали рабы или животные, ходившие по кругу. Менее же крупные жернова приводились в дви­жение с помощью выступавших сбоку радиальных рукоя­ток (что, вероятно, позволило прибегать к попеременному незначительному повороту жернова в обоих направ­лениях). Вертикальная рукоятка, позволяющая осущест­влять непрерывное вращение благодаря кривошипному устройству, появилась только в средние века *. Пожалуй, это было одним из изобретений, принадлежавших варва­рам. Но даже и тогда людям было трудно уяснить себе принцип действия и распространить его на другие сферы, поскольку о дальнейшем использовании кривошипа ни­чего не было известно приблизительно до 850 года, когда им стали вращать точильные камни. Затем кривошипом начали оснащать шарманку, возможно в X веке, но не позднее XII века. В XIV или в начале XV века кривоши­пом закручивали пружины самострелов. К этому времени его стали использовать и для других целей, например в катушках для наматывания мотков пряжи и в таком крайне важном, хотя и простом инструменте, как сто­лярный коловорот. Во всех перечисленных случаях при­менения кривошипа его вращали вручную. Но приблизи­тельно в 1430 году мы впервые встречаемся с кривошип­но-шатунным механизмом [12], приводившим в движение му­комольную мельницу.

    Меж тем педальный механизм претерпевал свою са­мостоятельную эволюцию — в ткацких станках, в приво­дах токарных станков (посредством механизма, к описа­нию которого мы скоро перейдем) и в кузнечном молоте с педальным управлением, который появился в XIV веке. Приблизительно к 1430 году человек соединил педаль, шатун и кривошип воедино в виде привода, знакомого нам по современным простым швейным машинам. Му­комольные мельницы и на этот раз оказались первой об­ластью его применения. Вот когда появился наконец один из практически важных для современных машин меха­низм. Но даже и теперь внедрение такого привода про­ходило медленно, вероятно из-за механических трудно­стей с изготовлением хороших подшипников. В 1480 году его применяли для вращения точильных камней и только с XVI века стали использовать в прядильных и токарных станках.

    Набор столярных инструментов, с помощью которых создавались эти новые машины, пополнился по сравне­нию с древними временами не очень значительно, но и здесь не обошлось без важных сдвигов. Коловорот и сверло пришли на смену смычковой дрели, применяв­шейся в мезолитическую эпоху. А устройство токарного станка изменилось коренным образом.

    Древний токарный станок (насколько можно судить по дошедшим до нас сведениям) был устроен ненадежно. Он состоял из нескольких соединенных между собой и вбитых в землю брусков. Изделие вращалось попере­менно в обоих направлениях подмастерьем, тянувшим за концы обмотанной вокруг заготовки веревки. Столяр держал режущий инструмент просто руками, не поль­зуясь опорой или направляющим приспособлением. В средних веках станину и бабку токарного станка сделали жесткими приспособлениями. Не позднее 1250 года ре­мень, поворачивающий заготовку, прикрепляли внизу к педальному механизму, а наверху — к пружинящему передвижному шесту. Таким образом, у токаря появилась возможность вращать станок ногой через педаль, осво­бодив руки для операций режущим инструментом. С се­редины XIV века для привода токарных станков начали использовать водяные двигатели. Ременным приводом через колесо с кривошипом стали пользоваться, видимо, уже с 1411 года, во всяком случае с этого столетия. Пер­вые шаги к созданию передвижного супорта были пред­приняты приблизительно в 1480 году.

    ДОСТИЖЕНИЯ В МЕТАЛЛУРГИИ (ЧУГУН)

    Хотя все рассматривавшиеся нами машины изготовля­лись преимущественно из дерева, все несущие нагрузку детали и режущие кромки приходилось делать металли­ческими. Еще более острая потребность в металлах воз­никла с развитием военной техники в средние века, ког­да к старому вооружению прибавились сложное оружие и первые пушки. Так, в металлообработке мы находим начало той технологии, которая через одно-два столетия привела к промышленной революции. Например, во­лочильная доска для волочения железной проволоки (прежде ее ковали) была изобретена в X веке, а с водя­ным двигателем ее соединили в 1351 году (рис. IV). Как уже отмечалось, целый ряд других процессов обработки железа переводили на приводы от водяного колеса. Имен­но соединение кузнечных мехов с подобным источником двигательной силы для дутья и позволило выплавлять к концу средних веков чугун. Раньше вагранка не обеспечи­вала высокого нагрева, достаточного для расплавления металла, позволяла выплавлять только кричное железо (иногда со стальной поверхностью). По мере укрупнения печей в эпоху средних веков более мощное дутье способ­ствовало полному расплавлению металла сначала чисто случайно, а позднее уже в специально регулируемых ус­ловиях.

    Чугун впервые встречается в XIII веке, но, поскольку технические затруднения преодолевались очень медленно, в общий обиход он вошел лишь в XV веке[13]. Способ от­ливки в песчаных формах был разработан, по-видимому, в XIV или XV веке. Чугун отличается от кричного железа по своему составу и, следовательно, по своим свойствам (в частности, он более хрупкий, чем железо), из-за чего он не всегда заменял крицу. Тем не менее возможность выплавить более дешевый металл, чрезвычайно полезный при некоторых применениях, стала крупным вкладом в технический прогресс в последующие столетия. В дейст­вительности с приходом чугуна человек получил в свое распоряжение все основные материалы, которые покры­вали его нужды до середины XIX века.

    ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ

    Таким образом, средние века изменили лицо промыш­ленности. Началась эра энергетики, хотя до современного всеобщего проникновения все еще было далеко. Тем не менее многие виды работ стали выполняться за счет си­лы воды, ветра и животных, тогда как прежде все это делалось мускулами человека. Машины проникли во мно­гие отрасли жизни и стали привычными. Более того, они очень успешно разрешили многие практические задачи. Человечество начало обретать новую веру. Очень удачно настроения того времени выразил еще в середине XIII века английский монах и ученый Роджер Бэкон: «Преж­де всего я расскажу, — писал он, — о чудесных творениях человека и природы, чтобы назвать дальше причины и пути их создания, в которых нет ничего чудодействен­ного. Отсюда можно будет убедиться в том, что вся сверхъестественная сила стоит ниже этих достижений и недостойна их... Ведь можно же создать первые крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов, управляемые одним рулевым и передвигающиеся с боль­шей скоростью, чем если бы они были набиты гребцами. Можно создать и колесницу, передвигающуюся с непо­стижимой быстротой, не впрягая в нее животных... Мож­но создать и летательные аппараты, внутри которых усядется человек, заставляющий поворотом того или ино­го прибора искусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы... Можно построить небольшую маши­ну, поднимающую и опускающую чрезвычайно тяжелые грузы, машину огромной пользы... Наряду с этим мож­но создать и такие машины, с помощью которых человек станет опускаться на дно рек и морей без ущерба для своего здоровья... Можно построить еще и еще множе­ство других вещей, например навести мосты через реки без устоев или каких-либо иных опор ...»

    Возможности, о которых повествует Бэкон, не уда­лось реализовать еще многие столетия *, но это были хорошо продуманные умозрительные предположения, ос­новывающиеся на наблюдениях за тем, как машины в действительности помогли осуществить многие мечты че­ловечества, разрушив тщетные упования, возлагавшиеся на чудо. Они вселили в человека новую веру, которая позволила ему за последние семь столетий добиться большего улучшения своей жиз-ни, чем за всю прошлую историю. Пока Бэкон писал об отдаленных грядущих великих свершениях, люди, обретшие новую веру, упорно трудились над решением неотложных практиче­ских задач. Эта их новая вера опиралась на практику, подсказывавшую, что решать их надо на путях создания новых механизмов *.


    Глава 5

    НА ПУТИ К СОВРЕМЕННОСТИ

    (1450—1680 годы)

    Перспективы, нарисованные Роджером Бэконом, стали еще зримее в период, к которому мы сейчас подошли. За эти два с небольшим столетия значительно расширилось применение ставших уже известными машин и было изо­бретено много новых. Но что еще важнее, это был пе­риод первых попыток разрешить многочисленные задачи механики, отдельные из которых дожидались своего ре­шения еще ряд веков. Сознательные устремления этого периода, как бы тщетны они ни были в свое время, по­рождали с годами многие достижения. Так, например, именно в эти два столетия, как мы увидим дальше, люди оценили скрытые в паре огромные возможности и нача­ли поиск путей использования его силы для создания двигателей машин. Они не преуспели в этих поисках, но последующие поколения создали на основе их опыта па­ровые машины. И если читатель внимательно прочтет следующие главы, то он убедится в том, что многие ма­шины, построенные лишь в XIX веке, люди пытались со­здать еще в рассматриваемый сейчас период.

    Усилия совершенствовать старые машины и изобре­тать новые стали гораздо более целеустремленными, чем когда-либо прежде. Люди, заинтересованные в развитии науки и техники, стали создавать общества. Первым та­ким обществом была Академия тайн природы (Academia Secretorum Naturae), созданная в Неаполе в 1560 году. В круг интересов подобных обществ входили, конечно, многие вопросы и помимо техники, но они уделяли боль­шое внимание накоплению и систематизации знаний о машинах, способствовали их внедрению и поощряли изо­бретательство. Более того, именно в этот период нача­лась публикация первых трудов по машиноведению и прикладной механике, вроде сочинения Агриколы по всем вопросам горного дела и металлургии «De Re Metallica» (1556 год), из которой мы позаимствовали ряд иллюстра­ций для настоящей главы, или трактатов Рамелли (1588 год) и Зонка (1607 год). А к концу этого периода началась разработка теоретических основ механики, за­ложивших общий фундамент под решение самых разно­образных задач машиноведения.

    Все это происходило на фоне огромного расширения торговли, которое получило название торговой револю­ции. С улучшением способов передвижения и ростом торговых связей постепенно исчезало стремление произво­дить все предметы первой необходимости в своей мест­ности. Всякий район мог специализироваться на произ­водстве таких товаров, которые более всего подходили для данной местности, и обменивать свою продукцию в в других районах или за границей на необходимые веши, не производившиеся в своем округе. Это способствовало развитию концентрированной и сравнительно крупно­масштабной промышленности, допускавшей в свою оче­редь внедрение механизации во все большем масштабе.

    ЛЕОНАРДО да ВИНЧИ

    Гениальным ученым-механиком того времени был Леонардо да Винчи (1452—1519). Обладая многогран­ным талантом и интересуясь самыми разнообразными ве­щами, он всю свою жизнь изобретал и совершенствовал машины. Леонардо да Винчи методично записывал свои мысли как в виде законченных конструкций, так и в виде предварительных набросков. Сохранившиеся рукописи Леонардо да Винчи насчитывают 5000 страниц и охваты­вают самые различные научные и технические вопросы, значительная часть которых посвящена машинам. Труд­но оценить в полной мере значение ценнейших изобрете­ний Леонардо да Винчи в промышленной практике его времени. Некоторые не встречавшиеся машины, впервые попадающиеся в его зарисовках, могли отражать дейст­вительность его времени. Другие он мог внедрить в итальянскую промышленность непосредственно через за­интересованных предпринимателей. Близкие друзья, по­кровители или мастера, работавшие на него, проводили в жизнь его мысли. Записки Леонардо да Винчи были опубликованы много лет спустя после его смерти, но их читало много людей и до публикации. Поэтому не исклю­чена возможность, что кто-то воспользовался его идеями и претворил их в жизнь, не отдав должного их творцу. С другой стороны, наличие в записках Леонардо да Винчи эскиза изобретения, которое спустя некоторое время встречается на практике, еще не доказывает его автор­ства: не исключено, что та или иная техническая задача, заставившая его работать над изобретением, решалась и другими лицами, а ответ к задаче получился одинаковым.

    Есть, пожалуй, одно выдающееся изобретение, кото­рое с достаточной уверенностью можно приписать Лео­нардо да Винчи, и в жизнь оно было претворено его тру­дами. Прежде шлюзовые ворота на каналах делались опускными. Приблизительно в 1495 году он набросал эскиз двух створных щитов, снабженных небольшими от­верстиями с задвижками для воды, чтобы наполнять или опорожнять шлюз. Этот эскиз вполне можно было бы взять за образец чертежа современного шлюза. А в 1497 году подобные ворота были сооружены на Милан­ском канале. Во многих других случаях зарисованные и описанные им машины или приспособления были вопло­щены на практике лишь спустя пятьдесят лет после его смерти. Это относится к некоторым текстильным маши­нам, речь о которых еще пойдет ниже. Выбрав наугад из длинного перечня сделанных им ценных технических изо­бретений одно, можно сослаться, например, на его писто­лет с колесным затвором, по образцу которого в Герма­нии приблизительно с 1500 года стали делать мушкеты. Его роликовые подшипники (о которых он писал как о «чуде механики») появились впервые в практике в

    XVI       веке, получив широкое распространение лишь в в XIX веке. Об использовании им маятникового устрой­ства для регулирования работы насосов сообщается в трактатах Рамелли и Бессона. Наконец, Бессон упоми­нает о землечерпалках Леонардо да Винчи. С другой сто­роны, многие его изобретения оставались очень длитель­ное время без употребления. Иногда это объяснялось тем, что его схемы были основаны на совершенно невер­ных принципах (летательный аппарат, ткацкий станок с приводом). Часто же принципиально верные изобретения не удавалось претворить в жизнь из-за недостатка ма­стерства и нужных материалов. К ним относятся центро­бежный насос, гидравлический пресс, огнестрельное на­резное оружие, пушка, заряжающаяся с казенной части. В этих случаях вполне разумно предположить, что по­следующие практические устройства были построены не­зависимо от Леонардо да Винчи.

    Даже в тех случаях, когда изобретения Леонардо да Винчи нельзя было в те времена претворить в жизнь, они ярко характеризуют изобретательский дух эпохи, созда­вавшийся вместе с Леонардо да Винчи менее одаренными людьми. Столь же типично и знаменательно как предве­стник грядущего технического прогресса на более стро­гой научной основе было рвение Леонардо да Винчи к изучению элементарных механизмов вне связи с их воз­можным конечным практическим применением. Он соста­вил эскизы многих устройств для преобразования враща­тельного движения в возвратно-поступательное и наобо­рот. Им были сконструированы спиральные и конические зубчатые передачи. Он изучал шарнирную цепь и многие другие устройства подобного рода. Леонардо да Винчи лучше своих предшественников понимал разницу между машиной, выполняющей работу, и двигателем, который приводит ее в движение. На эскизах многих его машин указан просто вал, к которому можно подсоединить лю­бой двигатель.

    ЧАСЫ И ХРОНОМЕТРЫ

    Примером того, как стремление к познаниям и приоб­ретению опыта в эту эпоху проложило путь грядущим поколениям, может служить, в частности, влияние раз­вития торговли на совершенствование часовых механиз­мов. Значительное расширение морских торговых связей требовало более точных методов навигации. Когда мор­ские суда плавали в Средиземном море или с севера на юг вдоль побережий Европы и Африки, то определение широты, дополняемое исчислением по лагу, позволяло определять местонахождение морского судна с достаточ­ной точностью. Финикийцам, а быть может, и более древ­ним мореплавателям были известны астрономические методы, с помощью которых легко определить широту. Но начиная с XV века, когда суда стали пересекать от­крытые океаны с востока на запад, уже потребовались способы точного определения долготы. Малейшая по­грешность при ее определении влекла за собой по мень­шей мере задержку и, быть может, кораблекрушение, когда корабль неожиданно натыкался на берег. В на­стоящее время определение долготы сводится, по суще­ству, к сравнению времени (по солнцу) на судне со вре­менем для какого-либо определенного пункта, например со временем по Гринвичу. Время на судне находят про­стым астрономическим наблюдением, тогда как узнать для сравнения время по Гринвичу гораздо труднее. Это можно сделать двумя способами. Один из них предпола­гает астрономический расчет со столь высокой точностью, которая даже через несколько столетий оставалась еще недостижимой. Рассматривать этот способ здесь мы не будем. Второй способ заключается в том, чтобы иметь на борту корабля точный часовой механизм.

    Уже в 1530 году предпринимались попытки создать механические часы. Но на этом пути стояло много труд­ностей. Существовавшие в то время часы с балансовым шпиндельным спуском не обеспечивали достаточно точ­ного хода. Первым шагом к созданию надежных часов было включение в их механизм маятника в качестве ре­гулятора. В 1581 году Галилео Галилей (Италия) от­крыл, что период колебаний маятника с небольшим раз­махом не зависит от амплитуды этого размаха. В 1641 году он сконструировал маятниковые часы, предназначав­шиеся для использования в навигации. После смерти Галилео их частично построил его сын в 1649 году. Гюй­генс (Голландия) посвятил работе над маятниковыми часами около двадцати лет своей жизни (помимо другой широкой деятельности), пытаясь приспособить их к нуж­дам мореплавания. Он дополнил их многими ценными приспособлениями и начиная с 1657 года создал не­сколько часов повышенной точности. Но все его попыт­ки, как и многие последующие усилия других механи­ков, не приводили вплоть до 1726 года к достижению ос­новной цели — заставить маятник правильно качаться в условиях качки судна в открытом океане.

    Более перспективными оказались часы с волоском и балансовым регулятором хода, изобретенные около 1658 года англичанином Хуком в навигационных нуждах. Хук, Гюйгенс и другие механики затратили много усилий на создание точных морских часов с новым регулятором, но так и не добились успеха (хотя волосок прекрасно служил в карманных часах). Меж тем проблема точного определения долготы становилась все острее. Правитель­ства разных стран и отдельные лица предлагали награды за ее решение. Последняя и самая крупная награда бы­ла установлена английским правительством в 1714 году.

    Она составляла от 10 до 20 тыс. фунтов стерлингов в за­висимости от достигнутой точности. Подобные награды, разумеется, сильно поощряли дальнейшую работу. Круп­ными достижениями на этом пути были анкерный спуск, изобретенный Клементом приблизительно в 1670 году, и апериодическая его разновидность, созданная Грэхемом в 1715 году. Самой трудной задачей являлась темпера­турная компенсация, то есть обеспечение постоянства хо­да часов при любой погоде и в любое время года. Эту задачу разрешили лишь к середине XVIII века незави­симо друг от друга и почти одновременно Гаррисон (Англия), Ле Рой (Франция) и Бертуд (Швейцария). Награда английского правительства была присуждена Гаррисону, который к 1759 году сделал четыре хрономет­ра (так стали называть эти точные часовые механизмы) — один другого лучше. Однако дальнейшие разработки про­водились на основе хронометра Ле Роя, сделанного им в 1766 году. Приблизительно к 1780—1790 годам были раз­работаны хронометры надежного устройства, открывшие новую эру безопасности в навигации.

    НОВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ТЕКСТИЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

    Вернемся теперь к тому периоду времени, который охватывает настоящая глава, и проследим за дальней­шим прогрессом в области текстильных машин. На руч­ной прялке, какой мы ее оставили на стр. 72, процессы прядения и наматывания пряжи на шпулю вели пооче­редно. Введение рогульки (рис. 11), вращавшейся вокруг веретена с другой скоростью, позволило совместить две эти операции. Первый эскиз рогульки, относящийся при­близительно к 1480 году, свидетельствует о таком совер­шенстве ее конструкции, которое дает основания пола­гать, что она была изобретена, видимо, на несколько лет раньше Леонардо да Винчи принадлежит эскиз уже усо­вершенствованной рогульки, снабженной приспособле­нием для автоматической намотки (см. подпись под рис. 11), но она не получила практического воплощения, так что ее в XVIII веке пришлось изобретать заново. Применение рогульки позволяло пряхе сидеть за

    Подпись: жВнизу слева и в центре показана самая первая разновидность, относящаяся к XIV веку. В ней отсутствует приспособление для ровной намотки нити на катушку. Поэтому прядильщице приходи­лось время от времени перебрасывать нить с одного крючка рогуль­ки на другой.

    Веретено конструкции Леонардо да Винчи (наверху слева) вклю­чало в себя приспособления для автоматической намотки, которое, однако, не отразилось на практике прядильного дела.

    Этот механизм был изобретен заново в XVIII веке в прялках Уайатта, Поля и Аркрайта (справа). На эскизе показано также приспособление для * «роликового прядения»: правые ролики вра­щаются быстрее левых, вытягивая пряди волокон перед намоткой их на веретено с рогулькой внизу.

    работой (чего нельзя было делать у прялки, изображен­ной на рис. 10). А сидячий характер работы позволил снабдить прядильную машину педальным приводом, во­шедшим в обиход еще в 1524 году, а быть может, даже на несколько десятилетий раньше.

    Лентоткацкий станок — особая разновидность ткац­кого станка, приспособленная для одновременного тка- ния нескольких лент, на котором осуществляемая ткачом операция над одной лентой воспроизводится на всех лен­тах. Это довольно сложная машина (как видно на рис. 12), ознаменовавшая большой шаг вперед в области текстильного машиностроения. По свидетельству одного венецианского писателя от 1629 года, станок был изобре­тен в Данциге в 1579 году, но муниципальный совет, опасаясь безработицы среди ткачей, скрыл это изобрете­ние, а самого изобретателя тайно задушили. Вновь этот

    станок появился в 1621 году в Лейдене, проникнув к кон­цу столетия в Голландию, Германию, Швейцарию, Анг­лию и во Францию.

    Вязальный станок (рис. 13) изобрел в 1589 году Уильям Ли, приходский священник из деревни близ Нот- тингэма. Вязальный станок — весьма замечательное изо­бретение, если учесть большую сложность выполняемых им операций по сравнению, скажем, с ткацким станком. Даже в своем первоначальном виде операции этой ма­шины были автоматизированы гораздо больше (хотя и не полностью), чем у любой другой машины такой же сложности. Вместе с лентоткацким станком он означал большой шаг вперед по пути создания таких машин, ко­торые в наши дни выполняют очень сложные операции без участия человека, если не считать подачи заготовок и ухода за станками. .

    Большие успехи были достигнуты и в деле создания различного вспомогательного оборудования для тек­стильных машин. Широко стали применяться вязальные машины с гидроприводом. Леонардо да Винчи оставил эскизы машин с гидроприводом для намотки и крутки шелка (возможно, он кое-что позаимствовал из машин, созданных в 1272 году в Болонье, о которых упомина­лось в предыдущей главе), но в действительности исполь­зовавшиеся к концу XVI века машины существенно от­личались от машин на эскизах Леонардо да Винчи. Он сконструировал также ворсильную машину с гидроприво­дом (для придания ткани ворсистости). Подобные ма­шины существовали в середине XVI века, но не известно, походили ли они по устройству на машину Леонардо да Винчи. Самое первое и полное описание ворсильных ма­шин мы находим у Зонка (1607 год). Они имели более совершенное устройство по сравнению с машиной Лео­нардо, но действовали от ручного привода.

    Подобными путями закладывалась основа удивитель­ной механизации текстильной промышленности, ставшей одной из главных причин установления промышленного господства Англии в XVIII веке.

    ТЯЖЕЛОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ,

    ГОРНОЕ ДЕЛО И МЕТАЛЛУРГИЯ

    В этот период тяжелое машиностроение развивалось главным образом применительно к нуждам горного дела и металлургии. Развитие торговли и промышленности порождало все больший спрос на металлы, благодаря чему эти две отрасли развивались быстрее остальных. Чтобы удовлетворить этот растущий спрос, особенно спрос на руду, которую приходилось добывать гораздо глубже под землей, были нужны тяжелые машины с механиче­ским приводом. Помещаемые в настоящей главе иллю­страции (заимствованные в большинстве своем из сочи­нения Агриколы «De Re Metallica», 1556 год) дадут на­много более полное представление об этих машинах, чем любое словесное описание. Но прежде чем рассматривать эти машины, надо отметить, что некоторые из них не представляют собой новых изобретений, а скорее свиде­тельствуют, с одной стороны, о расширении масштабов их применения, а с другой — о весьма неравномерном их развитии, так что наряду с подобными совершенными машинами на производстве встречались и очень прими­тивные технологические способы.

    На рис. 14 изображен конный ворот рудоподъемника. Этот привод уходит своими корнями к использованию тягловой силы скота на мукомольных мельницах в V веке до н. э., усовершенствованию упряжи в средние века, применению зубчатых колес для водоподъемного колеса после 200 года до н. э. и для водяной мельницы в первое столетие до н. э. Но габариты всего этого устройства на­столько возросли, что его сооружение было сопряжено с решением гораздо более сложных задач технического характера. Обратите внимание хотя бы на тормоз вала (в центре). Подъемник, приводимый в движение водя­ным колесом с диаметром около 11 метров (рис. 15), оли­цетворяет, вероятно, наиболее мощные машины, кото­рые можно было строить из существовавших тогда мате­риалов. В этом случае подъемник использовался вместо насоса для откачки воды, но он вполне годился и для подъема руды из рудника. Обратите внимание также и на то, что на водяном колесе имеются два ряда ковшей, образующих механизм переключения вращения колеса с помощью двух рычагов, которыми рабочий открывает один шлюз и закрывает второй. Руду с шахтного двора в Германии к концу XV века откатывали по примитив­ной рельсовой колее (рис. 16). Примерно в 1500 году гидропривод стали применять для дробления руды в тол­чейных установках.

    Самой трудной задачей в горнорудном деле была от­качка воды, которая всегда создавала угрозу затопления выработок, причем, чем глубже залегал горизонт, тем больше становилась подобная опасность. Самые передо­вые тяжелые машины того времени предназначались для откачки воды из рудников. Одну такую машину, как уже мы отмечали (см. рис. 15), описал Агрикола. Он пишет

    Рис. 15. Очень мощный подъемник с приводом от водяного колеса (из сочинения Лгриколы).

    Рис. 16. Поверхностная рельсовая откатка руды в XVI веке (обратите внимание на то, что руду поднимали из рудника простой лебедкой).

    также о нагнетательных [14] и всасывающих насосах, ков­шах на цепи, напоминающих приспособления для ирри­гационных целей (см. главу 3), но с заменой веревок и глиняных черпаков тяжелыми цепями и железными ков­шами и насос с мешками на цепи, изображенный на рис. 17. Последний был чем-то промежуточным между нагнетательным насосом и насосом с ковшами на цепи и обеснечивал ряд преимуществ при тогдашнем уровне развития техники. Круглые мешки из конского волоса плотно входили в вертикальную трубу, верхний конец которой виден на рисунке, а нижний опущен в водосбор­ник. Когда цепь тянули кверху, мешки поднимали воду по трубе. В нагнетательном насосе нижней части трубы приходилось выдерживать напор всего столба воды, а изготовление столь прочных труб было далеко не легкой задачей. В насрсе же с мешками на цепи значительная часть напора на трубу воспринимается как нагрузка це­пью. Обратите внимание, что этот насос приводится в движение людьми через колесо-топчак. В те времена еще часто прибегали к использованию мускульной силы человека, иногда через такие грубые механизмы, как вер­тикальный ворот или лебедка. Но с другой стороны, Аг- рикола здесь же описывает установку в Хемнитце, состо­явшую из трех насосов, последовательно соединенных с подобными мешками на цепи, самый нижний из которых находился под землей на глубине около 200 метров. Вся установка приводилась в движение 24 лошадьми в четыре смены, то есть была довольно мощной. Большой не­достаток1 всасывающего насоса заключается в том, что он способен поднимать воду на высоту всего около 10 метров. На рис. 18 изображена установка, специально сконструированная для устранения этого недостатка пу­тем последовательного соединения нескольких всасываю­щих насосов, приводимых в движение одним водяным ко­лесом. Агрикола пишет, что подобная установка была изобретена приблизительно в 1545 году.

    Развитие торговли и промышленности сопровожда­лось быстрым ростом городов, что требовало решения


    новых задач по их водоснабжению, в частности путем сооружения крупных насосных установок. В этой области, равно как и в горно-инженерном деле, ведущая роль принадлежала Германии. Некоторые города Германии уже к 1500 году располагали крупными водонасосными станциями, хотя первое упоминание о них относится к 1550 году. Сообщалось, что в Аугсбурге существовала в это время очень сложная система городского водоснаб­жения. Установка приводилась в движение водяными ко­лесами, подававшими воду через совокупность архимедо­вых винтов на водонапорную башню, откуда вода рас­пределялась по трубопроводам. Не исключено, что для подачи воды использовались и нагнетательные насосы. Начиная с 1526 года в Толедо неоднократно предприни­мались безуспешные попытки создать небывалую по мас­штабам систему городского водоснабжения. Воду в го­родское водохранилище Глочестера начала перекачивать с 1542 года ветряная мельница. Водоснабжение Лондона осуществлялось на первых порах приливной мельницей, сооруженной у Лондонского моста в 1582 году немецким инженером Питером Морисом. Затем были реализованы и другие проекты городского водоснабжения Лондона. Первые сооружения по водоснабжению в Париже отно­сятся к 1608 году.

    ПОИСК БОЛЕЕ МОЩНЫХ ИСТОЧНИКОВ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИЛЫ

    Наряду с созданием только что рассматривавшихся нами машин и огромным расширением использования других машин с силовыми приводами, о которых говори­лось в предыдущей главе, силу воды стали ставить себе на службу и многие другие отрасли промышленности, например при производстве бумаги, ружейного пороха, гвоздей, мечей, а также многие металлургические пред­приятия. Таким образом, постоянно возрастал спрос на новые и более мощные источники двигательной силы. Не­однократно предпринимались настойчивые попытки со­здать новые двигатели или усовершенствовать прежние, но задача эта оказалась столь трудной, что сколь-либо заметных успехов за рассматриваемый в настоящей главе период так и не удалось достигнуть. С повышением ка­чества материалов и усовершенствованием строительной технологии увеличивались размеры водяного колеса, так что в начале XVII века их мощность уже была доведена до 20 лошадиных сил. Неоднократные попытки видоизме­нить устройство водяного колеса положили начало созда­нию водяной турбины (см. главу 7). Крупнее станови­лись и ветряные мельницы, в устройство которых было внесено много усовершенствований. Широко распростра­нилась башенная мельница (рис. VII), повысившая мощ­ность ветряной мельницы приблизительно до 14 лошади­ных сил. В Нидерландах в XVI и XVII веках ветряные мельницы использовались для всевозможных производст­венных нужд.

    Спрос на силовые установки медленно, но верно обго­нял их возможности. Люди начали поиск новых двигате­лей. Скрытые возможности пара смутно предугадывались отдельными лицами на протяжении уже нескольких сто­летий, но до середины XVI века так и не было предпри­нято ни одной серьезной попытки «запрячь» пар. Людям не хватало конкретных знаний о его природе и свойст­вах, и его путали, например, с воздухом. Однако начи­ная с 1550 года люди приступили к настойчивому изуче­нию свойств пара в поисках способов использования его энергии. Эти исследования особенно широко разверну­лись в XVII веке. Первоначальные попытки не принесли практических результатов, но они свидетельствуют о со­знательной направленности стремлений к использованию силы пара. Как раз* на основе накапливавшегося таким образом опыта и была в конечном итоге построена дейст­вующая паровая машина. Баттиста делла Порта показал в 1606 году, как можно поднять воду под действием дав­ления пара и как «засосать» ее путем конденсации пара в закрытом сосуде в целях создания разрежения. Оба эти явления были положены в основу паровых двигате­лей Ворчестера и Севери, речь о которых пойдет ниже. Саломон де Кос в 1615 году описал фонтан, приводимый в движение паром по принципу выталкивания воды из горлышка кипящего чайника с плотно закрытой крыш­кой. В 1629 году Бранка предложил построить турбину импульсного действия (рис. 19). Это предложение не да­ло практических результатов, но, как видно из риврнка, автор имел в виду использование пара в качестве источ­ника двигательной силы промышленного назначения. Маркиз Ворчестерский в своей работе «Век изобретений»

    (написанной в 1655 году и опубликованной в 1663 году) пишет умышленно туманно, чтобы не раскрыть секрета изобретения, о паровой машине для приведения в дейст­вие фонтанов. Машина была построена до 1664 года. Из неясных формулировок автора можно, однако, по­нять, что это устройство несколько напоминало машину Севери, речь о которой пойдет в следующей главе. Все эти усилия приближали к созданию действующего паро­вого двигателя, но построить его было суждено только через несколько десятилетий и лишь после социальных потрясений в Англии, давших новый толчок творческим поискам.

    СОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

    Меж тем технический прогресс, о котором речь шла в настоящей и предшествующей главах, оказывал свое воздействие на социальное устройство общества. В сред­ние века промышленность была служанкой сельского хо­зяйства, а политическая и экономическая власть сосредо­точивалась в руках феодалов, удерживавших ее как вла­дельцы земли и крепостных, которые ее обрабатывали. Типичным промышленным предприятием того времени была мастерская, а основной производящей силой — са­мостоятельный ремесленник, являвшийся хозяином ма­стерской со всем ее оборудованием и инструментами. Мастеру помогали подмастерья и один-два работавших по найму ремесленника, которые сами готовились вскоре стать самостоятельными мастерами. В городах с хорошо развитой промышленностью мастера объединялись в ре­месленные цехи, представлявшие собой союзы ремеслен­ников со своим уставом, обязательным для всех членов цеха. Устав требовал, чтобы ремесленники изготовляли вещи по определенному образцу из хорошего сырья, что-^ бы хозяин обеспечивал надлежащую подготовку подма­стерьев до их перехода к самостоятельной работе в ка­честве ремесленника или мастера. Цехи следили, чтобы в них не проникали неквалифицированные чужие люди и, как правило, отстаивали интересы своего профессиональл ного объединения. Нередко они обладали и политической властью. Подобная форма промышленной организации оставалась преобладающей почти во всех отраслях еще долгое время после средних веков.

    Еще к концу средневековья начала робко и понемногу зарождаться новая форма производственных отношений, которая к концу рассматриваемого в настоящей главе периода сделала огромные шаги вперед к окончатель­ному господству во всей экономической системе. Круп­ные машины можно было использовать в полной мере лишь при объединении совместно работавших людей. Это заложило основу для роста капиталистической системы производства, при которой одному «капиталисту» или кучке «капиталистов» принадлежало все — необходимые машины, здания, сырье. Хозяин мануфактуры предостав­лял необходимый капитал. Работу выполняли наемные рабочие, получавшие заработную плату и которые в от­личие от поденщика-ремесленника или цеховой органи­зации сами работодателями никогда не становились.

    Подобная капиталистическая система промышленного производства возникала, разумеется, прежде всего в тех отраслях, где без тяжелых машин нельзя было обой­тись, — главным образом в горнорудном деле и в метал­лургии. Начиная с XV века крупные предприятия в этих отраслях промышленности финансировались банкирами. Но еще в средние века мануфактуры изредка возникали и в других отраслях промышленности. Так, на одной амь­енской фабрике в 1371 году работало 120 ткачей. При­близительно столько же печатников насчитывалось в 1450 году в одном нюрнбергском печатном дворе. В на­чале XVI века известный Джек Ньюберийский построил ткацкую фабрику, где на 200 станках работало около 600 рабочих1. К 1550 году существовало уже несколько подобных предприятий. К 1660 году подобные крупные мануфактуры, требующие накопления больших капита­лов, перестали быть редкостью, особенно в Англии. Для сооружения рудника в елизаветинское время [15] требова­лось около 100 фунтов стерлингов, тогда как при Стюар­тах эта сумма возросла до нескольких тысяч фунтов стерлингов. К середине XVII века появились вагранки, на строительство которых расходовалось по нескольку тысяч фунтов стерлингов. В 1649 году два капиталиста из

    Эшера вложили 6000 фунтов стерлингов в постройку фабрики для производства медной проволоки. Во време­на Чарльза I один лондонский пивоваренный завод стоил 10000 фунтов стерлингов. Однако все это было лишь преддверием широкого перехода к мануфактурной си­стеме производства, происходившего в XVIII и XIX ве­ках.

    С подобными предприятиями устаревшие кустарные мастерские конкурировать не могли. Нависла серьезная угроза либо потери ими всей самостоятельности и превращения кустарей в наемную рабочую силу, либо полного лишения средств к существованию во время без­работицы вследствие конкуренции со стороны более про­изводительных мануфактур. Поэтому они, вполне естест­венно, противодействовали насаждению капиталистиче­ских предприятий, используя политическую силу своих цеховых объединений. Они видели также, что внедрение машин способствовало расширению капиталистического способа производства за счет их промыслов, и поэтому пытались мешать использованию машин. Об одном та­ком случае репрессии в отношении данцигского изобре­тателя лентоткацкого станка в 1579 году мы уже упоми­нали. Подобным же образом кёльнским портным запре­тили в 1397 году пользоваться станком для насадки головок на английские булавки. Английский парламент под давлением ремесленных цехов был вынужден запре­тить в 1552 году пользование ворсильной машиной с при­водом. А в 1623 году Чарльз I издал указ об уничтоже­нии машины, производившей иглы. Подобная оппозиция не была способна приостановить технический прогресс, но она настолько задерживала ход развития, что для преодоления такого сопротивления потребовались корен­ные политические перемены, речь о которых пойдет в следующей главе.


    Часть вторая ЭРА КАПИТАЛИЗМА


    Глава 6

    ЗАРОЖДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИИ

    (1660—1815 годы)

    До сих пор фамилии английских изобретателей попа­дались очень редко. Несколько таких фамилий встрети­лось при описании истории создания хронометров, пото­му что мы тогда порядочно забежали вперед. Фамилии же других англичан, таких, например, как Ли (чья вя­зальная машина в 1589 году была первым заслуживаю­щим внимания английским изобретением), Хук и Ворче­стер, стали попадаться к концу рассматривавшегося периода. Но в настоящей главе встречаются почти исклю­чительно английские имена. Эта резкая перемена отра­жает крупные социальные преобразования, произошед­шие прежде всего в Англии.

    Хотя Англия не выделялась до этого времени своими техническими достижениями, но с середины XVI века она сделала огромный шаг по пути использования техниче­ских изобретений в промышленности. Мы уже упоминали о некоторых крупных промышленных предприятиях, воз­никших в Англии в начале XVII века. Подобным же об­разом в 1540—1600 годах в Англию были завезены из-за границы первые предприятия по производству бумаги, ружейного пороха, артиллерийского оружия, квасцов, железного купороса и сахара-рафинада (некоторые из этих отраслей производства существовали и прежде, но в виде небольших мастерских). Среднегодовая добыча угля, составившая в 1551—1560 годы 210 000 тонн, воз­росла в 1681 —1690 годах до 2982 000 тонн. Число торго­вых судов водоизмещением свыше 100 тонн возросло с 35 в 1545 году до 183 в 1588 году и до 350 в 1629 году. В техническом отношении новые английские суда пре­восходили корабли традиционных морских держав. В этом заключалась одна из главных причин сокрушитель­ного разгрома испанской «Непобедимой армады» в 1588 году. На своих новых прекрасных судах английские торговцы плавали вокруг всего света и способствовали развитию торговой деятельности, необходимой при рас­ширении промышленности.

    Таким образом, Англия за столетие (1540—1640 го­ды) из отсталой страны быстрее других превращалась в самую развитую торговую и промышленную страну в Европе. Это обострило противоречия, о которых мы уже упоминали, между существовавшим политическим строем и новыми формами промышленного производства, насто­ятельно требовавшими развития передовых технологиче­ских способов. К этому времени Англия политически уже перешагнула за рамки феодализма в строгом его пони­мании. Однако феодальная основа еще сохранилась и за­держивала развитие промышленности и техники. Наряду с уже упоминавшимися в предыдущей главе ограниче­ниями все чаще практиковалась, например, выдача ли­цензий на монопольное изготовление или продажу тех или иных товаров, иногда в целях поощрения отстающей отрасли промышленности, а иногда — что случалось ча­ще— в дарственном порядке для придворной знати (фактически это было попыткой выделить часть прибы­лей новой промышленности в пользу господствовавших феодальных классов). Местные поборы и налоги сдер­живали развитие торговли, свободный рост которой был важен для полного использования возможностей новых способов производства. Политическое влияние ремеслен­ных цехов (гильдий) вместе с феодальным законодатель­ством и общими феодальными порядками ограничивали развитие свободного рынка товаров и рабочей силы, чего требовала капиталистическая экономика. Сосредоточение в руках землевладельцев богатства и власти затрудняло приобретение капитала для новых крупных спекуляций.

    Вокруг всех этих да и многих других спорных вопро­сов в начале XVII века разгорелась ожесточенная поли­тическая борьба, которая неизбежно вела к революции, начавшейся в 1640 году. Через несколько лет старый по­литический строй сменился новым, покончившим почти со всеми прежними ограничениями. Политическая власть теперь перешла главным образом в руки нового класса капиталистов или буржуазии (поэтому и революцию на­зывают буржуазной) в союзе с более прогрессивной ча­стью аристократии. Описываемая здесь картина страдает от чрезмерного упрощения. Во-первых, революция в Англии не завершилась сразу же через несколько лет (как это происходило потом в других странах). Первые шаги были сделаны во времена династии Тюдоров, а для завершения революции потребовались дальнейшие пре­образования — сначала в 1688 году, а затем в виде це­лого ряда реформ, надолго затянувшихся и захвативших даже значительную часть XIX века. Капиталисты, захва­тившие политическую власть в XVII столетии, принадле­жали скорее к категории купцов и банкиров, чем вла­дельцев промышленных мануфактур, поскольку класс по­следних тогда только что зарождался. Поэтому борьба продолжалась в конце XVIII века и в XIX веке, пока про­мышленники не получили свою долю политической вла­сти, необходимой им для содействия полному процвета­нию крупной промышленности.

    При социальном строе, который покончил в основном с феодальными ограничениями, английская промышлен­ность стала развиваться невиданными темпами. Посколь­ку Англия вступила на промышленный путь развития раньше других стран более чем на столетие, на протя­жении всего рассматриваемого периода она почти не встречала никакой конкуренции. А с ростом промышлен­ности вставало много новых задач, решение которых все чаще приходилось искать на пути изобретательства. Вот почему в течение целого столетия с лишним в перечне изобретателей стоят почти исключительно фамилии ан­гличан.

    Здесь уместно вкратце рассмотреть те причины, по которым капитализм оказался в последующие два сто­летия гораздо прогрессивнее всех прежних цивилизаций (читателю это известно и без даваемого нами дальше подробного анализа). Капитализм обеспечивал лучшие экономические возможности для накопления капитала, необходимого для использования крупных машин и соз­дания рынка наемной рабочей силы, обслуживающей такие машины. Своим рынком, свободной конкуренцией он обеспечивал расширение торговли, чтобы сделать при­быльным крупномасштабное производство. Свободная конкуренция разоряла владельцев малоэффективных предприятий, обеспечивая таким путем дополнительные преимущества за передовой технологией производства. Помимо всего прочего, капитализм в корне пересмотрел отношение к делению общества на господ и рабочий люд, которое столь часто в прошлом задерживало развитие технологии производства. В прежнем классовом обществе правящие классы не имели почти никакой связи с производством В хозяйственной жизни они выступали прежде всего в роли потребителей, забиравших долю про­дукта и почти не интересовавшихся тем, как этот продукт производится. В полную противоположность феодалу ка­питалист хотя сам непосредственно и не производит, но полностью отвечает за организацию производства и уп­равление предприятием. Его благосостояние находится в прямой зависимости от производительности фабрики или рудника. Поэтому он кровно заинтересован в изо­бретениях и совершенствовании технологии производ­ства. Если подобный стимул и испытывали прежние пра­вящие классы, то в гораздо меньшей степени.

    Хозяйственно-экономическая и производственная де­ятельность стала гибкой, как никогда раньше. В XVIII веке и на протяжении значительной части XIX века ода­ренному и предприимчивому рядовому рабочему удава­лось возвыситься до положения промышленного магна­та. Аристократ иногда становился владельцем рудника, а старорежимный мастер-кустарь старался превратить свою мастерскую в фабрику. Капитализм не уничтожил классового деления общества, он просто изменил его характер. Но все эти перемены на какое-то время пол­ностью или почти полностью устранили причины, задер­живавшие развитие производительных сил.

    РЕМЕСЛЕННИК И УЧЕНЫЙ СТАНОВЛЕНИЕ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ

    С начала цивилизации общественным укладам причи­няло вред не только и не столько деление на угнетате­лей и угнетенных, сколько деление на людей мысли и людей труда. Образованные люди были выходцами из

    1 Если цеховые гильдии были сильными, то средневековых ма­стеров можно было считать принадлежащими к правящему классу — хотя бы в местных масштабах. В этом случае они, разу­меется, были непосредственно связаны с производством. Это обстоя­тельство наряду с тем, что крупнопоместный феодал стоял к дей­ствительным нуждам хозяйственной жизни ближе, чем его пред­шественники, помогает объяснить технологическую прогрессивность средневековья. Но к концу этого периода цеховые гильдии станови­лись все консервативнее, так что выпавший из их рук факел про­гресса подхватил зарождавшийся капитализм.

    правящих кругов или их привилегированных прислужни­ков. Подобно самим правителям никакого или почти ни­какого прямого отношения к производству они не имели (мы уже упоминали об отдельных исключениях из этого правила в случае греческих инженеров последнего ан­тичного периода и некоторых монастырских орденов средневековья). Поэтому наука (или то, что считалось наукой) интересовалась чисто схоластическими теория­ми о Вселенной и вещах, в ней существующих, не забо­тясь о совершенствовании или даже простом осмыслива­нии производственных процессов. Но когда капиталисты, непосредственно заинтересованные в производстве, раз­богатели и стали влиятельными, тогда ученые, завися­щие от их расположения или покровительства, также были вынуждены (разумеется, это относилось не ко всем) заняться вопросами промышленного производ­ства и торговли. Отсюда возникли новые взаимоотноше­ния между ремесленником и ученым: первый стал пони­мать, что научная теория способна принести ему пользу в делах практических, а второй в свою очередь осозна­вал, что трудовые навыки ремесленника помогают ему в научном раскрытии природы вещей. Таким образом, тео­рия и практика стали друг к другу значительно ближе. А что, кроме науки, может объединять теорию и прак­тику к их взаимной выгоде?

    В действительности можно доказать (хотя для этого здесь нет места), что эти новые взаимоотношения между ученым и практиком являются одной из трех-четырех важнейших причин преобразования классической и сред­невековой учености в современную науку. Подобная тен­денция наметилась задолго до политической победы капитализма в Англии. Начиная с XV века повсюду в Европе, где зарождался капиталистический способ произ­водства, мы обнаруживаем даже в недрах феодализма все больше практически мыслящих ученых и теоретически более подкованных практиков. Иными словами, это был сдвиг к современной науке. Подобная тенденция дала первые плоды уже в 1450—1660 годы (см. главу 5). Но полное свое выражение это движение обрело в Англии после революции 1640 года.

    В столь небольшой книге нельзя отдать должное ро­ли науки в развитии технологии начиная с XVII века. Эта роль была на первых порах самой скромной, но

    неуклонно усиливалась вплоть до наших дней, когда почти всякий заметный практический шаг вперед дости­гается на фундаменте огромной научно-исследователь­ской работы. В дальнейшем мы сможем упоминать об этом лишь мимоходом. А тем временем обратимся к од­ному примеру из прошлого, показывающему, как наука помогла создать первую паровую машину.

    НАУКА, СТОЯВШАЯ ЗА СПИНОЙ ТВОРЦОВ ПАРОВОЙ МАШИНЫ

    Как уже отмечалось, в начале XVII века такие люди, как Порта, экспериментировали с использованием пара для создания вакуума, чтобы поднимать воду. Но они не знали теоретических основ происходящего. Прибли­зительно в то же время или несколько поэже Галилео Галилей обратил внимание на всасывающий насос, де­фектом которого считалось то, что он поднимал воду только до определенного уровня. На самом же деле это отнюдь не было дефектом его устройства: подобное ог­раничение налагалось самой природой всасывающего на­соса. Эту истину давно познали рудокопы (об этом мож­но судить по рис. 18, где такие насосы соединены после­довательно в единую систему). Но входило ли в задачу рудокопов выяснение причин происходящего? А образо­ванные люди, еще мало интересовавшиеся практически­ми делами, ответа на этот вопрос не дали. Галилей, один из величайших основоположников современной науки, стремился отыскивать теоретическое объяснение практи­ческим вопросам. Он дал ошибочное толкование, но его ученик Торричелли в 1643 году нашел правильный от­вет. Вода не всасывается разряженным пространством, создаваемым насосом: она нагнетается в него атмосфер­ным давлением, действующим на воду в нижнем резер­вуаре. Поскольку величина атмосферного давления огра­ничена, воду можно накачивать до определенного уровня (теоретически на высоту 10 метров с лишним, практи­чески же несколько меньше), но отнюдь не выше.

    С тех пор интерес к особенностям разряженного про­странства и атмосферного давления возрастал все боль­ше. В пятидесятых годах XVII века Отто фон Герике из Магдебурга изобрел воздушный насос для создания не­обходимого разряжения и продемонстрировал с его по­мощью огромную силу атмосферного давления. В одном из его опытов разряжение в небольшом сосуде создало такие силы, преодолеть которые не смогла восьмерка лошадей. Паскаль и Бойль проводили более тонкие опы­ты, которые привели во второй половине XVII века к пол­ному пониманию природы разряжения и атмосферного давления, позволив оценивать количественно величину порождаемых ими сил. На этой основе Севери и Нью­комен создали на грани столетия первые паровые ма­шины.

    ПЕРВЫЕ ПРАКТИЧЕСКИ ПОЛЕЗНЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ

    Насос стал не просто исходной точкой, откуда нача­лось накопление нужных знаний. Более того, решение задач по использованию насосов для откачки воды иэ шахт и водоснабжения городов дало главный толчок к созданию нового двигателя. Горизонт угольных пластов, разрабатывавшихся в Англии в 1700 году, достигал почти 120 метров в глубину и к 1750 году увеличился еще на 60 метров. Чем глубже опускался шахтер, тем острее становилась задача откачки подземных вод из шахт. В 1702 году владелец одной шахты для обеспече­ния работы насоса держал 500 лошадей. В конструкцию насосов постоянно вносились усовершенствования, но нас интересует иное, а именно роль, которую сыграла на­сосная проблема в окончательном решении задачи по использованию силы пара.

    В 1698 году Севери был выдан патент на первый двигатель, который уже имел какое-то практическое значение. Схема его действия иллюстрируется на рис. 20. Двигатель предназначался изобретателем для откачки воды из шахт, как об этом свидетельствует название выпущенной им в 1702 году брошюры «Друг рудокопов». Однако машина не совсем отвечала назначению. По письменным свидетельствам современников установлено, что она работала только на одной шахте, хотя несколько таких двигателей было установлено на деревенских во­докачках.

    Паровые машины Ворчестера и Севери свидетельст­вовали о понимании того, как можно использовать силу пара и путем создания разряжения и путем

    использования силы его расширения. Но для создания действительно практически полезной паровой машины пока недоставало цилиндра с поршнем. Еще в 1680 году Христиан Гюйгенс, один из самых видных ученых своего времени (мы уже упоминали о нем как об изобретателе хронометра), пытался создать поршневую машину, рабо­тающую от взрывной силы пороха. Эта попытка, разу­меется, была обречена на неудачу, но она натолкнула другого видного ученого, Дени Папена, на мысль о соз­дании подобной же машины, но использующей силу пара. В его рудиментарном «двигателе», построенном приблизи­тельно в 1690 году, расширяющийся пар передвигал пор­шень вверх в вертикальном цилиндре, а конденсацией пара создавалось разрежение, заставлявшее поршень воз­вращаться обратно, вниз. Таким образом поднимали груз, подвешенный на веревке, которая была перекинута через блок. Но в этом двигателе не было отдельного котла, а вода находилась на дне цилиндра, куда подводили огонь, чтобы испарить ее. Конденсация воды достигалась про­сто тем, что источник нагрева убирали из-под цилиндра. Именно поэтому этот двигатель не нашел практического применения К Успех пришел к Томасу Ньюкомену, дарт­мутскому торговцу скобяными изделиями, когда ему удалось подсоединить поршень и цилиндр к отдельному котлу машины Севери с помощью клапанов, регулировав­ших поступление пара, и охлаждающей струи воды, как это схематически показано на рис. 21. Трудно сказать, в какой мере Ньюкомен знал о «двигателе» Папена и других опытах с поршнем, цилиндром и разрежением, но, по-видимому, кое-какими сведениями о них он распо­лагал.

    Ньюкомен приступил к работе над своим изобретением еще до 1705 года, а первая машина была построена, как это достоверно установлено, не раньше 1712 года.

    Это был настоящий успех. В 1729 году машины Нью­комена работали в Австрии, Бельгии, Франции, Герма­нии, Венгрии и Швеции. Начиная с 1720 года эта машина широко использовалась на корнуэлльских оловянных рудниках, так что к 1778 году там уже было больше

    1 Папен был еще изобретателем кухонного парового котла, который он снабдил предохранительным клапаном (1681 год). Этот клапан явился очень ценным вкладом в дело изобретения парового двигателя.

    мена. Последовательность циклов ее действия указана давление на протяжении рабочего хода (правая поло­атмосферной. Многие важные детали (например, устрой- линдре воды) на диаграмме не показаны, тяжести вниз; 2 — рабочий поршень машины поднимается; пает в рабочий цилиндр.

    воды конденсирует пар, создавая разрежение; 2 — атмо- вниз; 3 — поршень насоса поднимается.


    70 машин. За девять лет до этой даты на севере Англии имелось 100 машин, из них 57 — в Ньюкаслском уголь­ном бассейне. Несмотря на низкий коэффициент полез­ного действия, многие машины Ньюкомена находились еще долго в эксплуатации даже после изобретения более совершенной машины Уатта. Правда, они оставались только на угольных шахтах, где в изобилии имелся низко­сортный уголь. Последнюю машину Ньюкомена на уголь­ных копях Англии демонтировали лишь в 1934 году.

    ПЕРЕМЕНЫ В ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

    Тем временем в некоторых отраслях английской про­мышленности XVIII века происходили коренные преоб­разования. Местные кустарные и деревенские мастерские превращались в механизированные предприятия фабрич­ного производства. Самые разительные перемены проис­ходили в текстильной промышленности. В начале столе­тия текстиль производили в Ланкашире сотни ткачей и прядильщиков на дому. Они приобретали сырье у «по­средников» и им же сдавали готовую продукцию. Надом­ники пользовались оборудованием, описанным в предше­ствующих главах. Первым крупным шагом вперед было изобретение механического (самолетного) челнока Джо­ном Кейем в 1733 году. Прежде челнок перебрасывали из руки в руку через основу ткани. Челнок-самолет, как показывает само его название, свободно перелетал через основу, протягиваемую из ящика с одной стороны станка в ящик на другой стороне, при помощи приспо­собления, управляемого шнурами, которые ткач держал в одной руке. Такой челнок требовал большой сноровки и навыков, но позволял ткать более широкое полотно, освобождал одну руку для других операций и почти вдвое повышал производительность ткача. Но самолет­ный челнок входил в обиход очень медленно. В некото­рых районах страны им очень мало пользовались даже в 1820 году. Но в Ланкашире он получил широкое при­менение приблизительно к 1760 году. Последствия этого нововведения не замедлили сказаться: прядильщики не успевали поставлять пряжу ткачам К За десятилетие с

    1   Раньше один ткач перерабатывал продукцию, вырабатывав­шуюся тремя-пятью прядильщиками, но к этому времени диспро­порция стала гораздо больше.

    1760 года был внесен целый ряд усовершенствований в конструкцию ручных прядилен в целях повышения их производительности.

    Но прядение требовало более серьезных усовершен­ствований. Первое из них пришло много раньше 1760 го­да. Начальные операции процесса прядения состоят в том, чтобы расположить волокна параллельно друг дру­гу и затем вытягивать их, чтобы получить рыхлую прядь нужной тонины, которую затем слегка скручивают на веретене. Вытягивание волокна прежде производилось вручную. В 1738 году Льюис Пауль запатентовал про­цесс прядения с помощью валиков (по некоторым дан­ным сомнительной достоверности считают, что к подоб­ной же мысли пришел еще в 1730 году Уайатт, построив­ший такую машину в 1733 году). На машине Пауля прядь волокон вытягивали, пропуская ее между несколь­кими парами валиков (см. рис. 11). В 1741 году Уайатт и Пауль построили прядильную установку, работавшую по такому принципу. Ее обслуживали 10 прядильщиц, а ворот вращали два осла.

    Однако по-настоящему быстрыми темпами текстиль­ное производство пошло в гору с повышением спроса на пряжу, обусловленным повсеместным переходом к ис­пользованию челнока-самолета. Первой ласточкой была прядильная машина «дженни», изобретенная Харгрив- сом приблизительно в 1764 году и усовершенствованная в 1768 году. На этой прялке один человек обслуживал сначала 8 веретен, а со временем — 80 и больше. У нее не было ни валиков, ни рогульки, а процессы вытягива­ния, кручения и наматывания выполнялись поочередно с помощью передвижной каретки. По сути дела, это бы­ла машина, позволявшая одному прядильщику выпол­нять работу многих, но ее нельзя было приспособить для работы от привода. В 1769 году появилась ватермашина Аркрайта, специально предназначавшаяся для прядения с использованием тягловой силы или силы воды. У этой машины были валики и рогульки (см. рис. И), а после внесения в ее конструкцию ряда усовершенствований она стала давать гораздо более прочную нить, чем раньше. Прежде хлопчатобумажная нить была столь неровной, что она шла только на уток, тогда как основу делали из льна. Машина Аркрайта позволила выпускать чисто хлопчатобумажные ткани.

    Кромптон после пяти лет работы закончил в 1779 году свою машину (рис. X), воплотившую в себе все преимущества машин Харгривса и Аркрайта. Кромптон позаимствовал у Аркрайта валики, а у Харгривса — пе­редвижную каретку и веретена без рогульки. В таком виде машина давала более тонкую нить, а соответствую­щие приспособления позволили производить пряжу в бо­лее широком ассортименте. Поскольку она объединила две прежние машины, ее стали называть тонкопрядиль­ной мюль-машиной. В своем первоначальном виде ее нельзя было оснастить приводом, вследствие чего с 1790 года предпринимались неоднократные попытки подсое­динить к ней привод. К 1800 году эти попытки частично увенчались успехом, и мюль-машина стала фабричным оборудованием, хотя и требовала от ткачей хорошей сно­ровки и больших навыков. В 1825 году появилась пол­ностью механизированная мюль-машина с приводом. Для нее уже не нужны были опытные ткачи, хотя совер­шенный образец машины был построен только в 1830 году. Кольцевая прядильная машина, которой сейчас по­всеместно оснащено прядильное производство для всех видов пряжи, кроме самой тонкой, была построена аме­риканцем Джоном Торпом в 1828 году, а три года спустя ее приспособил для массового производства его сооте­чественник Мэзон.

    Сильно возросшая производительность этих машин вскоре коренным образом изменила прядильное произ­водство, особенно когда его оснастили паровым двига­телем. Домашнее ручное прядение уступило место фаб­ричному машинному способу производства, при котором на владельца фабрики работали по найму сотни пря­дильщиц и прядильщиков. По берегам рек, служивших источником гидроэнергии, вырастали как грибы десятки фабрик. К 1811 году в Англии производственная мощ­ность машин Аркрайта составляла 310 500 веретен,

    4  600 000 веретен имелось на мюль-машинах Кромптона и 156 000 веретен — на прялках «дженни» Харгривса. В 1761 году хлопчатобумажная промышленность в Ман­честере была еще столь слаба, что в одной городской процессии, представлявшей основные профессии города, хлопчатобумажников вообще не было. А в 1774 году на текстильных фабриках самого Манчестера и его предме­стий было занято уже 30 000 рабочих.

    Очень быстрый рост производительности прядильных установок привел к тому, что ткачам пришлось в свою очередь преодолевать свое отставание. Это заставило вновь обратить внимание на ткацкий станок с приводом. Здесь уместно вспомнить о том, что еще Леонардо да Винчи изобрел ткацкий станок с приводом, хотя это его изобретение тогда нельзя было претворить в жизнь. В XVII веке был предпринят целый ряд других попыток, но в тот период недоставало ряда механизмов, необхо­димых для создания действующей машины. Работы лен­тоткацкого станка удалось почти полностью автоматизи­ровать к 1745 году благодаря нововведениям Кейя и других изобретателей, а примерно через десятилетие почти все операции на нем были механизированы. Оста­валось разрешить еще лишь одну важную задачу — на­учиться управлять работой челнока при ткачестве широ­ких полос текстиля. Основу для решения этой задачи дал челнок-самолет Кейя, изобретенный еще в 1733 году. При таких имеющихся достижениях были предприняты новые попытки по механизации ткацкого станка. Некото­рых успехов в этом направлении добился к 1774 году Барбер, хотя главное было достигнуто приблизительно в 1787 году священником Эдмундом Картрайтом, ста­нок которого (рис. IX) уже обладал всеми главными особенностями современного механического ткацкого станка. Его станок стали кое-где применять, но повсе­местное внедрение дожидалось ряда усовершенствова­ний, которые были внесены Редклиффом (1802 год), Джонсоном (1803—1805 годы), Остином (начиная с 1789 года) и Хорроксом (начиная приблизительно с 1810 го­да).

    Усовершенствования Хоррокса явились решающим шагом вперед в превращении ткацкого станка с приво­дом в универсальную машину. Текстильные предприятия стали регулярно оснащаться станками Хоррокса начи­ная с 1822 года. Число ткацких станков с приводом со­ставляло в Англии в 1813 году лишь 2400, а в 1820 году достигло 12 150. Но с появлением таких усовершенство­ванных ткацких станков их число возросло до 45 500 в

    1829    году и до 85 000 в 1833 году. Ткацкий станок Нор- тропа, в котором пустые челноки автоматически переза­ряжаются, был запатентован в 1894 году и впервые поступил в продажу в 1895 году. С его появлением число станков, которые мог обслужить один ткач, удвоилось.

    Все сказанное здесь относится к обычному ткацкому станку для простого переплетения нитей. Тем временем и ткацкий станок для тканей претерпевал медленную эволюцию, которая увенчалась приблизительно в 1804 году созданием станка Жаккара (названного так по име­ни ее изобретателя — француза). Это приспособление к ткацкому станку для выработки фасонных тканей со сложными узорами позволяет осуществлять подъем ос­новных нитей с помощью крючков, каждый из которых может действовать независимо от других. Действиями крючков автоматически управляют посредством перфо­карт.

    В то же время быстрыми темпами механизировались все вспомогательные процессы текстильного производст­ва. Кардочесальные машины были изобретены в 1784 году совершенно независимо Льюисом Паулем и Даниэ­лем Борном, но удачнее всего эту проблему решил Ар­крайт, который занимался этим с 1775 года. Его машина с приводом поочередно выполняла операции чесания, вы­тягивания и изготовления ровницы. Первая гребнече­сальная машина для шерсти была изобретена Картрай­том в 1792 году, но только с 1832 года ее стали внедрять в производство. В 1783 году Томас Белл изобрел ма­шину с гравированными цилиндрами для набивки ситца. Дисковые ножницы современной конструкции существу­ют в Америке с 1792 или 1793 года. Вскоре варианты таких ножниц появились и в Англии.

    С середины XVIII и до конца XIX века производст­венная мощность текстильной промышленности Англии возросла благодаря всем этим машинам в несколько сот раз. Она завоевала рынки всего мира, что совершенно ясно показывают следующие данные.

    Год                                                          Экспорт хлопчатобумажных това­ров, пряжи и т. д. (ф. ст.)

    1701 .........................................                23 253

    1751..........................................                45 986

    1780 .........................................               355 000

    1790 .........................................               1662 369

    1800 ...................................................... 5 406 501

    1820 ..................................................... 20 509 926

    1860 ..................................................... 52 012 430

    1870 ..................................................... 71 416345

    С 1870 года этот экспорт оставался некоторое время на одном уровне, а з*атем стал медленно снижаться. Упа­док отчасти объяснялся развитием промышленности в других странах, покончивших с мировой монополией Анг­лии, и отчасти технической отсталостью английской про­мышленности по сравнению с ее новыми конкурентами. Ведь к концу второй мировой войны в Ланкашире доля ткацких станков-автоматов составляла всего 5% общего станочного парка по сравнению с 95% в США, а более половины текстильного оборудования здесь было уста­новлено еще до 1910 года.

    НОВЫЙ поиск

    ИСТОЧНИКОВ ДВИГАТЕЛЬНОЙ силы

    К семидесятым годам XVIII века механизация хлоп­чатобумажной промышленности достигла такого уровня, когда существовавшие источники двигательной силы пе­рестали удовлетворять растущие потребности. Подобное же положение создалось и в других отраслях промыш­ленности, однако в них не было в большинстве случаев такого напора изобретательства, как в текстильной про­мышленности. Здесь, пожалуй, преобладала тенденция к увеличению габаритов существующих машин и их про­изводственной мощности, к более широкому использо­ванию энергии и к развитию фабричного способа произ­водства вместо ремесленного и мануфактурного. В гон­чарных мастерских XVIII века все шире использовалась сила ветра и воды для таких операций, как измельчение и истирание фаянса, полировка глазури и размешивание глины. С ростом городов мукомольные мельницы стано­вились крупнее. Так обстояли дела во всех отраслях про­мышленности. Лишь металлургия и тяжелое машино­строение (а к концу столетия и легкое машиностроение) не уступали по темпам развития текстильной промыш­ленности. Все упоминавшиеся стороны технического про­гресса наряду с ростом судоходства, строительства мос­тов и непрерывным совершенствованием паровой ма­шины предъявляли большие требования к металлургии и тяжелому машиностроению. Нужны были крупные пе­чи, а следовательно, и более крупные воздуходувные установки, тяжелые прокатные станы, сверлильные станки и т. д. В свою очередь для этих машин требова­лись все более мощные приводы.

    При создавшемся положении в середине XVIII века много усилий направлялось на усовершенствование из­вестных двигательных установок, использующих силу воды, ветра, тягловую силу, и парового двигателя Нью­комена (напомним, что его машина не годилась в каче­стве привода вращающихся механизмов). Все эти дви­гательные установки совершенствовались настолько, насколько это позволяли эмпирические методы. Интуи- рованные догадки квалифицированных мастеров не мог­ли продвинуть развитие техники дальше. Новое повыше­ние мощности машин требовало тщательного сравнитель­ного анализа влияния всех факторов в контролируемых условиях на мощность приводов. Иными словами, даль­нейший прогресс зависел от научного подхода. Среди тех, кто упорно трудился над усовершенствованием во­дяного колеса на научной основе, был и Джон Смитон, один из выдающихся инженеров своего времени. В 1752— 1753 годах он создал лабораторные модели водяных ко­лес и, тщательно измерив их мощность при изменении формы и пропорций между разными деталями, сильно изменил конструкцию, добившись значительного повы­шения их коэффициента полезного действия. К концу столетия простое водяное колесо (в отличие от турбины) прошло весь путь своего развития. Меж тем многие евро­пейские ученые продолжали вести свои теоретические исследования, которые, не дав в то время ощутимых практических результатов, подготовили почву для созда­ния в XIX веке водяной турбины.

    Смитон, изучавший научные основы действия ветро- колеса, значительно усовершенствовал конструкцию вет­ряных мельниц. В 1745 году Эдмунд Ли установил не­большое веерообразное устройство для автоматического наведения ветроколеса на ветер. Над проблемой созда­ния лопастей, автоматически приспособляющихся к силе ветра, упорно трудились и достигли некоторого успеха Эндрю Мейкл в 1772 году и Стивн Хупер в 1789 году, но полностью эту проблему разрешил в 1807 году Уиль­ям Кубитт.

    Смитон же занялся приблизительно с 1770 года изу­чением двигателя Ньюкомена. Результаты своих опытов он представил в виде табличных данных о наиболее вы­годных значениях диаметра цилиндра, хода поршня, ско­рости, величины котла, скорости подачи струи воды и потреблении угля для заданной мощности. Такие дан­ные позволяли ему строить крупные и совершенные дви­гатели. Один такой двигатель мощностью 76,5 лошади­ных сил он построил в Чейсуотере. Диаметр цилиндра этого двигателя составлял около 1,8 метра с ходом пор­шня почти 3 метра. Можно сказать, что работа Смитона довела двигатель Ньюкомена до предела его возможно­стей, так что дальнейший прогресс в теплоэнергетике за­висел уже от коренных нововведений, сделанных Уаттом.

    Фабрики, на которых использовалось в качестве дви­гателя водяное колесо, приходилось строить по берегам рек. В этом заключался недостаток водяного двигателя. Работа ветряного двигателя зависела от ветра. Двига­тель Ньюкомена не имел этих недостатков, но годился только для насосов, а не вращающихся механизмов. Поэтому были попытки приспособить двигатель Ньюко­мена к вращающимся механизмам. Поскольку двигатель Ньюкомена накачивает воду, а водяные колеса приводят в движение машины, постольку простейшим способом было бы заставить двигатель накачивать воду для ко­леса, которое приводило бы в движение машину. Чугу­нолитейщики фирмы «Дерби», сыгравшие столь важную роль в техническом прогрессе XVIII века, установили в 1742 году двигатель Ньюкомена для подачи воды на 10 водяных колес. Подобное же устройство применялось в гончарнях приблизительно в 1750—1760 годах. Во вто­рой половине столетия этим способом обычно поднимали уголь из шахт. Двигатель откачивал иэ шахты воду, ко­торая вращала колесо, приводившее в движение угле­подъемник. В 1780 году Пикару был выдан патент на приспособление к двигателю Ньюкомена, позволявшее использовать его через кривошип в качестве привода вращательных машин. Это изобретение не принесло практической пользы, но наличие патента на него силь­но помешало работе Уатта.

    ПАРОВАЯ МАШИНА ДЖЕЙМСА УАТТА

    Таковы были стимулы, побуждавшие создавать бо­лее совершенные двигательные установки. Такова была обстановка, побудившая Джеймса Уатта заняться

    Рис. 22. Схема действия насосной паровой машины Уатта (рабочий ход поршня). Это, как айдно при срав­нении с рис. 21, пока атмосферная машина, действую­щая по тому же принципу, что и машина Ньюкомена, с той лишь разницей, что: а) паровая рубашка поото- янно подогревает цилиндр и б) конденсация осуществ­ляется в отдельном конденсаторе, по£тояйно охлаж­даемом водой и освобождающемся от сконденсировав­шегося пара насосом; на этой диаграмме показаны лишь главные части машины без изобретенных Уаттом деталей. Например, конденса!чф в действительности был впрыскивающим устройством, хотя здесь насосы не показаны. Сам рабочий цикл у Уатта был гораздо сложнее, чем это здесь иллюстрируетсй.

    1 — атмосферное давление; 2 —паровая рубашка, посто­янно заполненная паром из котла; 3 — клапан А (за­крыт .при ходе поршня вверх); 4 клапан В (открыт при ходе поршня вверх); 5 — конденсатор; 6 —устрой­ство для водяного охлаждения конденсатора; 7 — руд­ничный насос.


    переделкой парового двигателя Ньюкомена в действи[16] тельно эффективную машину. Уатта нельзя назвать «отцом промышленной революции». Не с его машины на­чался великий поход за механизацию. Механизация на­чалась раньше, с овладения прежде всего силой воды. Но вскоре потребовались более мощные двигатели, чем могли давать реки, и тогда люди встали на путь совершен­ствования паровой машины. На этом пути наибольшего успеха добился Уатт. Он решил задачу по созданию мощного двигателя, открывшего тем самым путь к инду­стриализации *.

    Одной из важнейших нерешенных проблем энергети­ки в то время была откачка воды из шахт. Основу для этого решения давал двигатель Ньюкомена. Поэтому естественно, что первые шаги Уатта сводились к усовер­шенствованию насосной установки. В 1763 году его при­гласили отремонтировать модель двигателя Ньюкомена, принадлежавшую университету в Глазго. Уатт выявил недостатки машины, но их устранение оказалось столь сложной задачей, что прошло два года, прежде чем он после длительного обдумывания, консультаций с учены­ми и проведения своих научных опытов нашел правиль­ное ее решение в 1765 году. Как показали его наблюде­ния, главной причиной малой эффективности двигателя Ньюкомена была конденсация пара в цилиндре: цилиндр приходилось охлаждать после каждого хода поршня, так что значительная часть пара расходовалась впустую на повторный нагрев цилиндра. Поэтому нововведение Уатта сводилось главным образом к тому, чтобы за­ключить цилиндр в паровую рубашку, поддерживая его постоянно в нагретом состоянии, а конденсацию пара осуществлять в самостоятельном конденсаторе, поддер­живаемом постоянно в холодном состоянии (рис. 22). В 1765 году он построил модель, но только в 1769 году ему удалось выхлопотать патент на машину и заставить ее работать по полному циклу. Но и после этого финан­совые и инженерные трудности обрекали его дальнейшие работы на черепашьи темпы. В 1774 году Уатт выехал из Глазго в Бирмингем, чтобы работать дальше вместе с Мэтью Болтоном, очень богатым и крупным промыш­ленником, способным предоставить кредит и обеспечить привлечение квалифицированых кадров либо со своей собственной фабрики, либо с соседних заводов из Блэк- Каунтри. Через шесть месяцев машина была пущена в ход и имела большой успех.

    Первые две машины Уатта были сделаны по заказу в 1776 году: одна для откачки воды из угольных копей в Типтоне (Стаффордшир), а другая для воздуходувки на чугунолитейном з*аводе Джона Уилкинсона в Бросли (Шропшир), который вместе с фирмой «Дерби» внес большой вклад в дело развития тяжелого машинострое­ния и металлургии. Именно усовершенствованный ра­сточный станок этой фирмы сделал возможным изготов­ление цилиндров паровой машины Уатта. В 1777 году поступил первый заказ на изготовление паровой машины для насосной станции на корнуэлльском оловянном руд­нике, затем Корнуэлл стал самым надежным потребите­лем этих паровых двигателей. В 1778 году в этом граф­стве насчитывалось свыше 70 действующих двигателей Ньюкомена, а к 1790 году все они, кроме одного, были заменены машинами Болтона — Уатта.

    К тому времени, когда начался регулярный выпуск паровых машин для насосов, полностью выявился спрос на более совершенные двигатели со стороны текстильной и других отраслей промышленности. Поэтому Уатт по просьбе своего компаньона Болтона занялся созданием паровой машины для привода вращающихся машин (рис. XII). В 1781 году он получил патент на такую ма­шину, а в следующем году создал универсальную паро­вую машину двойного действия. В 1788 году он поста­вил на ней центробежный регулятор (справа от цилинд­ра на рис. XII) для поддержания постоянного числа оборотов вала, а в 1796 году снабдил паровой двигатель еще и индикатором.

    ПРИМЕНЕНИЕ СИЛЫ ПАРА И НОВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПАРОВЫХ МАШИН

    В 1783 году одна паровая машина Уатта была уста­новлена на заводе Вилькинсона в качестве привода куз­нечного молота, а другая — на фабрике керамических и фаянсовых изделий Уэджвуда (первая из нескольких установленных на этой фабрике). Первая машина для подъемных работ на угольных шахтах была установле­на в Ньюкасле в 1784 году. К 1800 году на шахтах ра­ботало 30 паровых машин Уатта обеих разновидностей, а на медных рудниках — еще 22. В 1785 году она исполь­зовалась для привода мукомольной мельницы. В том же году ее впервые приспособили для нужд прядильного производства, а к 1800 году на хлопчатобумажных фаб­риках уже было 84 паровые машины Уатта. После это­го использование силы пара стало в промышленности обычным явлением. К 1850 году на хлопчатобумажных предприятиях общая мощность паровых двигателей со­ставила 71 000 лошадиных сил по сравнению с 11 000 ло­шадиных сил гидросиловых установок. Если читатель взглянет на приводившуюся нами таблицу экспорта хлоп­чатобумажных товаров, то он увидит, что общий переход к использованию силы пара способствовал еще больше­му подъему промышленности, чем первые изобретения шестидесятых и семидесятых годов XVII века. Шерсто­прядение было наиболее отсталым участком текстильного производства, использовавшим в 1800 году всего девять паровых машин. В массовых масштабах распростране­ние ткацких станков с приводом относится к XIX веку, но уже в 1789 году ткацкий станок Картрайта приводил­ся в движение паром. В 1796 году Вилькинсон заказал еще одну паровую машину Уатта для привода прокатного стана, а к концу столетия в литейных и кузнечных це­хах насчитывалось 28 паровых машин Уатта. В 1812 го­ду ее впервые применили для рудничной откатки по под­земным дорогам; для этой цели Джордж Стивенсон при­способил паровую машину с насосной станции. Все эти примеры показывают, сколь велика была потребность в двигателях и как паровые машины Уатта способство­вали дальнейшему подъему промышленности.

    Последующая история до подъема современной бы­строходной поршневой машины в 1870 году и наступив­ший за ним период сами по себе потребовали бы от­дельной книги. Здесь мы можем отметить только начало двух важных моментов. Машины Уатта все еще оста­вались прежде всего машинами низкого давления, не­много превышающего атмосферное давление. Переход к современному двигателю, работающему при высоком давлении, зависел от усовершенствований способов об­работки и выплавки черных металлов, сделанных к кон­цу XVIII века. Мердок, работавший с Уаттом, построил в 1784 году удачную модель двигателя высокого давле­ния, но существенные успехи в этом деле начались с изобретений англичанина Тревитика и американца Эван­са в первом десятилетии XIX века. Первым компаунд- машину построил Хорнблоуэр в 1781 году, но ему от нее пришлось отказаться, так как это нарушало патент­ные права Уатта. После истечения срока действия его патента в 1800 году Вульф снова вернулся к компаунд- машине в 1803 году, но действительно эффективная па­ровая машина подобного рода была построена Макно- том только в 1845 году.

    СОЗДАНИЕ ПАРОХОДА

    Во всех рассмотренных нами областях применения парового двигателя способ приведения в движение был совершенно очевиден: до парового двигателя машины приводились в движение тем или иным вращающимся механизмом, например водяным колесом, который доста­точно было заменить вращающимся двигателем. Иначе обстояло дело в новой области применения, которая к 1815 году достигла больших успехов. Речь идет о судо­ходстве. Суда приводились в движение парусами, весла­ми или гребными лопастями. Ни один из этих способов нельзя было просто перевести на привод от паровой ма­шины. Поэтому не приходится удивляться многочислен­ным попыткам попробовать в связи с этим самые немы­слимые ухищрения. Американец Джон Фитч, например, сконструировал в 1785 году пароход, приводившийся в движение бесконечной цепью плиц, нечто вроде полотна морского гусеничного трактора, а позднее приспособил ряд гребных лопастей, работавших, как гребец на каноэ.

    В 1790 году он предлагал даже воспользоваться в этих целях силой отдачи. Аналогичные предложения выдви­гались неоднократно, а Рамсей даже опробовал в 1793 году одну подобную установку, двигавшую лодку на реке Потомак со скоростью около 6 километров в час. Вскоре от подобных фантастических опытов пришлось отказаться (правда, реактивные двигательные установки иногда ставятся в наши дни на судах, не говоря уже о современной авиации). Оставались только гребное ко­лесо и гребной винт.

    Гребным колесом в качестве движителя пользовались от случая к случаю еще и до паровой машины, приводя его во вращение мускульной силой человека через кри­вошипы или вороты. Разумеется, время от времени пред­принимались и попытки использовать для этого двига­тели Ньюкомена или Уатта, но без особого успеха, пока в 1788 году Миллер и Саймингтон не построили колес­ный пароход, который при испытании на Далсуинтон- Лох развил скорость 8 километров в час. Саймингтон продолжал работу и построил буксир «Шарлотта Дун- дас», который отбуксировал баржи водоизмещением по 70 тонн каждая на расстояние несколько больше 30 ки­лометров за 6 часов против столь сильного ветра, что никакое другое судно на канале не отважилось выйти в открытое море. Величайшим изобретателем был аме­риканец Роберт Фултон, работавший одно время во Франции и в Англии, но сделавший свое изобретение по приезде в Соединенные Штаты. Он воспользовался глу­боко научным подходом к изучению сопротивления воды движению судна и других связанных с этим вопросов. Его пароход «Клермонт» вызвал сенсацию в 1807 году, покрыв 240 километров от Нью-Йорка до Альбиона за 32 часа. Речное пароходство в США стало быстро разви­ваться, и к 1815 году открылось регулярное пароходное сообщение по всем крупным рекам в стране. В Англии первым торговым пассажирским пароходом стала в 1812 году «Комета» Генри Белла на реке Клайд. Но здесь пароходство развивалось медленнее примерно до 1830 года, и в 1815 году в стране имелось всего лишь 20 па­роходов. Между прочим, первый американский военный пароход был спущен на воду в 1814 году, а Англия по­следовала примеру Соединенных Штатов только в 1833 году.

    Англия снова вышла вперед, когда паровые машины начали ставить на океанских судах. Первым пароходом, который пересек в 1819 году Атлантический океан, была «Саванна», но это был прежде всего парусник, на котором сила пара использовалась как вспомогательный источник. То же самое надо сказать и о нескольких последующих судах, пересекавших Атлантику. Тогда было принято считать, что для дальнего плавания пароходы не годятся, так как используемый в качестве топлива уголь чрезмерно сильно снижает их полезную грузоподъемность. Это предубеждение рассеялось, ког­да в 1838 году «Сириус» пересек Атлантический океан беэ остановки двигателя менее чем на 20 суток. Прав­да, этот рекорд продержался всего несколько часов (!) и был побит пароходом «Грейт уэстерн», покрывшим то же расстояние за 15 суток. После этого положение пара утвердилось. Стали возникать крупные пароходные ком­пании. Пароходство «Кунард лайн», например, было об­разовано в 1840 году.

    Все эти пароходы имели деревянную конструкцию и были колесными. Но приблизительно в это же время стали появляться железные конструкции с гребными вин­тами. Гребной винт пробовали неоднократно ставить на­чиная с 1796 года (фактически эта идея была выдвинута даже еще раньше). Но в повсеместное употребление он вошел только к середине XIX века, а определить, кто именно из многочисленных претендентов на авторство превратил винт в практически действующий механизм, сейчас трудно [17]. Принято считать, что поворотным мо­ментом было оснащение парохода «Архимед» гребным винтом, который в 1838 году поставили Джон Эриксон и Френсис Петтит Смит. Но, пожалуй, справедливее было бы приписать эту заслугу творцам быстроходных двига­телей, так как прежние тихоходные машины делали винт менее эффективным движителем, чем гребное колесо.

    После спуска на воду Джоном Вилькинсоном в 1787 году железного катера водоизмещением 70 тонн и целого ряда последующих опытов железная конструкция судов стала примерно к середине XIX века обычным яв­лением. В 1859 году суда пытались делать из листовой стали, но эра стали в судостроении наступила лишь со спуском на воду судна «Айрис» в 1877 году. Использо­вание турбин и дизелей в качестве двигателей завершило переход к современным судам, которые связывают весь мир в единое целое и все больше делают его националь­ное деление анахронизмом.

    СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ДРУГИЕ ОБЛАСТИ

    Наряду с этими большими переменами в промышлен­ности огромные сдвиги происходили и в сельском хозяй­стве. Постоянно возраставшее промышленное население нельзя было прокормить без коренной перестройки всего земледелия. Наиболее значительные успехи были достиг­нуты в таких областях, как выведение новых сельскохо­зяйственных культур, новых севооборотов и т. п., но во­прос механизации сельскохозяйственных работ тоже играл важную роль. Небольшой легкий плуг (так назы­ваемый ротергамский плуг), завезенный в 1730 году в Англию из Голландии, претерпел многие конструкцион­ные усовершенствования. Роберт Рансон приступил в 1789 году к выпуску своих самозатачивающихся лемехов. Примерно на рубеже двух столетий стали появляться цельнометаллические плуги, вошедшие в повсеместное употребление приблизительно к 1820 году.

    В самом начале XVIII века Джетро Тулль (известный своим всесторонним участием в сельскохозяйственной революции) ввел в обиход конный пропашник. Рядовая сеялка, которая прокладывала борозду, оставляя в ней семена и закрывая их землей, была большим шагом впе­ред по сравнению с дедовским ручным севом. В XVI и

    XVII     веках пробовали применять разнообразные сеялки, но самой удачной конструкцией была сеялка Тулля, по­строенная им в 1701 году и ставшая общим достоянием в 1731 году. Сеялка Тулля мало походила на современ­ные сеялки. Более современная ее разновидность была изготовлена Куком в 1782 году, после чего конструкция сеялок быстро становилась все более совершенной.

    Молотьба была единственным видом сельскохозяй­ственных работ, в котором еще задолго до наших времен использовались не только живая тягловая сила, но и дру­гие источники энергии. В 1636 году Ван Берг получил патент на молотилку, состоящую из нескольких цепов, приводившихся в действие от кривошипов. В 1732 году Майкл Мензис изобрел молотилку с гидроприводом, которая, согласно его объявлению, «производила за день больше ударов и не меньшей силы, чем удары сорока че­ловек». Она получила некоторое распространение, но первой практически полезной машиной подобного рода стала молотилка с вращающимся барабаном, которую изобрел в 1786 году Эндрю Мейкл. Молотилки получили широкое распространение с начала XIX века, а с 1802 года их стали иереводить на паровой привод (хотя еще некоторое время обычным источником двигательной силы оставались водяное колесо и конный ворот). Джеймс Кук изобрел в 1794 году барабанную соломорезку. Прибли­зительно в это же время были созданы машины для резки корнеплодов и приготовления кормов.

    Все эти достижения, несомненно, стали возможными благодаря новым способам выплавки и обработки ме­таллов, но этого вопроса мы здесь касаться не будем, оставив его до главы 8. Наряду с этим было много бо­лее мелких изобретений, например ватерклозет Брама в 1798 году и самый искусный в те времена сейфовый за­мок, изобретенный им же в 1784 году. Этот замок был настолько сложен, что, несмотря на солидное вознаграж­дение, его открыли лишь в 1851 году (для этого потре­бовался 41 час). Создание подобного точного и слож­ного замка служило показателем достигнутого уровня точности способов механической обработки металлов.

    В 1810 году один лондонский печатник перевел руч­ной печатный станок на паровой привод. Он воспользо­вался предложениями немецкого эмигранта Фридриха Кенига, который в следующем же году снабдил вали­ками тискальную машину с приводом. С 1814 года га­зету «Таймс» стали печатать на новой машине, дававшей по 1000 оттисков в час. Этим было положено начало де­шевой и многотиражной газете, которая играет столь важную роль, с одной стороны, в жизни информирован­ного демократического общества и способна — с другой, послушно служить интересам определенных кругов, вводя в заблуждение общественное мнение К

    1 Упомянем вкратце о дальнейших шагах в развитии печата­ния. В 1846 году появилась и некоторое время использовалась ли*

    Более того, этот период ознаменовался первыми по- истине замечательными успехами в разных областях, окончательное развитие которых завершилось в XIX и XX веках. Именно в это время были заложены основы воздухоплавания на аппаратах легче воздуха и даже управляемого полета, а также электрических устройств. Тогда же были сделаны первые шаги по механизации сельскохозяйственных работ и подрубки угля, достигну­ты первые успехи в разработке способов массового про­изводства.

    ПОСЛЕДСТВИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА

    Социальные последствия прогресса в промышлен­ности читателю, вероятно, известны лучше, чем все такие последствия за. предшествующие времена. Наиболее оче­видные из них носили пагубный характер. Повышение коэффициента полезного действия машин оставляло лю­дей без работы. Когда в поисках работы они шли на фабрики, их заработки постоянно снижались настолько, что работать приходилось не только всем взрослым чле­нам семьи, но на хлопчатобумажных фабриках, напри­мер, даже и малолетним детям приходилось работать полную смену в отвратительных условиях труда. Смена длилась по 12 и даже 16 часов в сутки. У себя дома они пряли, быть может, столько же времени, но здесь они работали свободно, чередуя работу с отдыхом по соб­ственному разумению, и не должны были подчиняться жесткой фабричной дисциплине. Жилищные условия в новых поселках, выросших вокруг фабрик, были отнюдь не лучше условий труда. Отдельные дома, пожалуй, были не хуже, чем в прежних деревнях, но санитар­ные условия, вполне терпимые в условиях сельской

    стовая ротационная машина Гоэ, дававшая 20 000 оттисков в час. В современных ролевых ротационных машинах бумага непрерывно сматывается с рулонов. Этот способ был разработан по образцам машин американца Уильяма Баллока (Филадельфия, 1865 год) и знаменитых типографских машин Вальтера в издательстве газеты «Таймс> (1866 год, выпуск с 1868 года). Современная ротационная машина дает 60 000 оттисков в час. Оборудование для производства непрерывных рулонов бумаги, необходимых для подобных типограф­ских машин, было разработано французом Робертом в 1798 году, а затем усовершенствовано в 1862 году в Англии фирмой «Фурд- ринье».

    местности, становились невыносимыми в городах с боль­шой плотностью населения.

    Пожалуй, самую острую безработицу переживали ремесленники, которых расширяющиеся фабрики погло­щали очень медленно. Такая безработица носила вре­менный характер, но ее последствия были весьма серьез­ными для оказавшихся не удел ремесленников.Машины, как казалось, порождали безработицу. Они выполняли работу, которая раньше занимала много рабочих рук. Надо ли поэтому удивляться тому, что временами ре­месленники восставали против этих машин? В 1663 году, а затем в 1767 году они уничтожили механические ле­сопилки под Лондоном.

    Были мятежи против лентоткацкого станка в 1676 го­ду и против чулочных машин в 1710 году. Дом Джона Кейя разрушили в 1753 году, а ему самому пришлось по­кинуть родину. В 1768 году блэкбернские прядильщики уничтожили прядильные машины Харгривса. В 1776 го­ду и в последующие несколько лет велась систематиче­ская борьба с машинами Аркрайта. Кромптону приходи­лось не раз скрываться. Однако сам по себе такой перечень может ввести в заблуждение. Выступления про­тив машин, доходящие до саботажа, в действительности случались не так уж часто, если сравнивать число этих выступлений с числом внедрявшихся в производство но­вых машин. И очень часто уничтожение машин было не столько проявлением враждебности к самим машинам, сколько средством борьбы против ненавистного хозяина, который урезал заработную плату или ухудшал условия труда. Известное стихийное выступление ноттингемских чулочников-луддистов носило, по сути дела, именно та­кой характер. Луддизм в этом смысле не был профес­сиональным движением, а представлял собой тактиче­ское средство борьбы в особых условиях конца XVIII и самого начала XIX веков.

    Но помимо такой явной нищеты, машины и фабрич­ная система производства приносили огромную пользу. Все больше людей пользовались всевозможными произ­водимыми товарами. Рабочие, разумеется, были вынуж­дены учиться овладевать средствами борьбы за свою долю товаров, но все-таки они ту или иную долю полу­чали, а уровень жизни в целом после первых мрачных десятилетий XIX века фактически повышался. Наилуч­шим показателем повышения жизненного уровня яв­ляется, пожалуй, рост населения. В Англии и Уэлсе чис­ленность населения возросла с 6,5 миллионов в 1750 году до 10 с лишним миллионов человек в 1811 году[18]. При­рост населения объяснялся отчасти большей рождае­мостью и отчасти — что еще важнее — снижением смерт­ности, служившим показателем улучшения народного здравоохранения, то есть повышения общего жизненного уровня. Это в свою очередь отчасти объяснялось повы­шением производственной мощности машин, хотя при этом нельзя забывать о происходившей одновременно революции в сельском хозяйстве, что не менее важно. В Лондоне в период с 1749 по 1758 год из каждых 42 слу­чаев госпитализации рожениц умирала одна, а из ново­рожденных погибал каждый пятнадцатый. В 1799— 1800 годах смертность снизилась до 1 :914 для рожениц и до 1 : 115 для новорожденных. Отчасти это служит по­казателем того, что поступавшие в больницы матери были здоровее и меньше голодали. Отчасти же это сви­детельствует о повышении уровня медицинских знаний и медицинского обслуживания. В свою очередь это было обусловлено тем, что возросшая производительность в промышленности и сельском хозяйстве позволила боль­шему числу людей оторваться от производства предме­тов первой необходимости и посвятить себя изучению медицины и приобретению врачебной практики.

    Итак, промышленные перемены в XVII и XVIII веках, несмотря на свои отрицательные стороны, действительно были огромным шагом вперед для всего человечества, шагом по пути к тому положению, в котором мы нахо­димся сейчас, с перспективой ликвидации нищеты на­вечно и обеспечением для всех людей материальных благ, на основе которых строится полноценная и сча­стливая жизнь.

    Глава 7

    ЗРЕЛОСТЬ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИИ (1815-1918 годы)

    Почти неоспоримое преобладание Англии в области передовых методов промышленного производства не могло длиться до бесконечности. К концу XVIII века в этом направлении начали развиваться другие страны. Французская революция 1789 года смела все помехи на пути технического прогресса, которые воздвигало госу­дарство абсолютного феодализма, гораздо быстрее и со­крушительнее, чем это сделала революция 1640-х годов в Англии. Народ американских колоний добился незави­симости в 1783 году. Соединенные Штаты Америки не замедлили встать на путь индустриализации. В следую­щем столетии их примеру последовали другие страны.

    РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ РЕВОЛЮЦИИ

    Освободившись от тормозов, сдерживавших раз­витие, промышленность в этих странах начала разви­ваться, подобно тому как это в свое время происходило в Англии. Естественно, что граждане этих стран обрати­лись к науке и изобретательству в целях усовершенство­вания способов промышленного производства. Как мы уже отмечали, Соединенные Штаты стали играть веду­щую роль в пароходстве сразу же через несколько лет после завоевания независимости. В период, рассматри­ваемый в настоящей главе, Франция и США играют не меньшую роль, чем Англия, а к концу данного периода на авансцену выходит еще и Германия. Во Франции, в частности, промышленная революция приобрела в на­чале столетия более решительные формы благодаря все­мерному весьма сознательному содействию изобрета­тельству и стремлению к повышению уровня индустриа­лизации. С целью поощрения технического прогресса учреждались специальные государственные комиссии. Создавались новые учебные заведения для насаждения научных и технических знаний. Наполеон, узнав о пла­нах Роберта Фултона по созданию парохода, писал в июле 1804 года своему министру внутренних дел: «Толь­ко что ознакомился с проектом гражданина Фултона, с высылкой которого Вы слишком долго задержались. Ду­маю, что он способен переделать облик всего мира. Во всяком случае, прошу Вас повелеть комиссии из наших академиков, имеющих авторитет среди светил науки в Европе, немедленно заняться этим вопросом. Здесь я усматриваю великую правду физики. Пусть сии мужи изучат этот вопрос и доложат мне о его практической пользе. Потрудитесь дать ответ не позже чем через не­делю, а пока сгораю от нетерпения узнать о результатах. Н.» [19] Столь непосредственный живой интерес государ­ственного деятеля к изобретению, потому что оно было «способно переделать облик всего мира», был совер­шенно новым делом, остававшимся в действительности не имеющим себе равного до Октябрьской революции

    1917    года в Советском Союзе. Общество содействия на­циональной промышленности (Societe dEnfcourag6ment pour Tlndustrie Nationale) предоставляло изобретателям ссуды, учреждало премии эа важные изобретения (на­града, назначенная этим обществом за создание практи­ческой водяной турбины, и объясняет ведущую роль Франции в данной отрасли), критически оценивало изоб­ретения с точки зрения их технического совершенства, а также экономического и социального значения.

    В Соединенных Штатах политические лидеры про­являли к техническому развитию производства отнюдь не меньший интерес. Томас Джефферсон деятельно за­нимался массовым производством и пользовался мате­матическими расчетами при разработке наилучшей формы плужного отвала. Бенджамин Франклин стал одновременно первым признанным ученым Америки и одним из ее величайших дипломатов. Джордж Вашинг­тон сам проводил опыты по механизации посевных ра­бот. В Англии изобретатели были предоставлены самим себе, хотя такие добровольные организации, как Коро­левское общество гуманитарных и математических наук, оказывали им некоторую помощь. Но Англия в начале XIX века так далеко шагнула вперед, что почти до самого конца этого века ее лидерство оставалось для других стран вне досягаемости.

    Период с 1815 по 1918 год ознаменовался развитием океанского пароходства (см. главу 6), ростом железно­дорожной сети, завершением механизации текстильной промышленности, созданием ряда двигателей (водяной турбины, паровой турбины и двигателя внутреннего сго­рания), появлением автомобиля и аэроплана, развитием электроэнергетики, появлением телеграфа, телефона и радио, большими достижениями в деле повышения ме­ханизации сельского хозяйства и угледобычи, не говоря уже о многих сотнях второстепенных изобретений. Это был настолько плодотворный период, что в настоящей книге мы сможем лишь кратко коснуться его, ибо вся история механических изобретений того времени сама по себе потребовала бы целых томов.

    РОСТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ

    Немного нововведений имело столь далеко идущие последствия, как пассажирский паровой железнодорож­ный транспорт (железнодорожная колея без паровозов имеет гораздо более раннее происхождение). Как уже отмечалось в главе 5 (см. рис. 16), в Германии еще в конце XV века рельсовые пути использовались на гор­ных разработках. Такие же рельсовые пути имелись и в Англии — под Ноттингемом и в Бросли — в первом деся­тилетии XVII века (быть может, даже несколько рань­ше). Рельсовый рудничный транспорт обходился дешев­ле и был эффективнее гужевых перевозок по плохим дорогам. С ростом промышленности расширялась сеть рельсовых путей. Постепенно эти пути совершенствова­лись. Первые сплошь деревянные рельсы стали обивать сверху железными полосами, а затем вообще перешли на цельнометаллические рельсы. К концу XVIII века та­кие рельсы были уложены на всех шахтах и металлурги­ческих заводах Англии. На чугунолитейном заводе «Дер­би» в Коулбрукдейле, например, протяженность завод­ских рельсовых путей превосходила 30 километров. Весь такой транспорт обслуживался конной тягой.

    Следующим крупнейшим нововведением на рельсо­вом транспорте был переход на паровую тягу. Самые первые локомобили предназначались для использования не на рельсах, а для передвижения карет. Подобные предложения относятся еще к концу XVII века, но пер­вый далеко не совершенный фургон с паровой тягой был построен лишь в 1769 году. Конструкция подобного фур­гона была рациональной по замыслу, но имела несораз­мерные пропорции, из-за чего он развивал среднюю ско­рость лишь до 4 километров в час и останавливался почти через каждые 10 метров, чтобы дождаться повыше­ния давления пара. В 1784 году Мердок построил весьма удачную модель подобного фургона. Но настоящим за­чинателем паровой тяги стал Ричард Тревитик, заняв­шийся этим вопросом приблизительно с 1797 года. Он создал ряд довольно удобных дилижансов, пока первым не пришел к мысли о переводе на паровую тягу рельсо­вого транспорта. По всей видимости, он имел при этом в виду не пассажирский железнодорожный транспорт со­временного вида, а лишь грузовые шахтные и заводские перевозки. В 1802 году им был построен первый локомо­тив на коулбрукдейлском заводе, а в 1804 году еще один, для пенидарранского металлургического завода. Локомотив перевозил 10 тонн руды или 70 пассажиров со скоростью 8 километров в час. Эти первые локомо­тивы были далеко не совершенными конструкциями, но они способствовали тому, что люди стали осознавать необходимость перехода на железнодорожном транспор­те к более эффективной тяге. Через несколько лет реше­нием этой задачи занялись многие. Из них наибольшего успеха добился Джордж Стефенсон, которому принад­лежит заслуга создания системы железнодорожного со­общения современного вида. В 1814 году он построил свой первый локомотив для угольных шахт, перевозив­ший 30 тонн груза со скоростью около 6,5 километров в час по пути с подъемом 1 :450. Впоследствии тщатель­ный анализ достигнутых успехов и незаурядное мастер­ство позволили ему быстро повысить коэффициент по­лезного действия своих паровозов *.

    Одновременно созревала мысль о приспособлении железной дороги и для товаропассажирского движения

    *     В 1834 году в России на нижне-тагильском заводе на Урале отцом и сыном Черепановыми был построен первый паровоз. На паровозе имелся дымогарный котел и горизонтально расположенный паровой цилиндр. Он мог перемещать состав весом 3,3 тонны со скоростью до 16 километров в час.

    w

    общего назначения, хотя на первых порах предполага­лось, что перевозки должны осуществляться в собствен­ных вагонах с платой за пользование железнодорожной колеей. Такая ветка на конной тяге, связывавшая Уонд­суорт с Кройдоном и предназначавшаяся для товарных перевозок, была открыта в 1805 году. О паровой тяге тогда почти ничего не знали, а рельсы только повышали эффективность использования силы лошадей. В эту пору быстрой индустриализации проблема транспорта при­обретала все большую остроту — дороги находились в плохом состоянии, перевозки обходились дорого, а более дешевые перевозки по водным путям не обеспечивали всех нужд из-за перегрузки таких путей. Такова была подоплека законопроекта о постройке железной дороги между Стоктом и Дарлингтоном, представленного на утверждение английского парламента в 1821 году. Он предусматривал ее эксплуатацию «силой людей и лоша­дей или любым иным способом». Тогда еще почти все думали, что паровоз справится с этой работой, а Сте­фенсон убедительно доказал, что она по силам паровой машине, так что в 1825 году состоялось открытие этой дороги с паровозами его конструкции. Но вплоть до

    1830    года по этой дороге не только ходили поезда, при­надлежавшие железнодорожной компании, но и осуще­ствлялись частные перевозки на конной тяге.

    Меж тем владельцы текстильных фабрик Манчестера все больше убеждались в том, что по каналу между Ли­верпулем и Манчестером нельзя обеспечить гигантски возросшие внешнеторговые перевозки, о которых упоми­налось в предшествующей главе. Поэтому на рассмот­рение парламента был представлен в 1825 году законо­проект о постройке железной дороги между этими горо­дами. Но крупные землевладельцы встретили его организованным отпором. Они возражали против ущерба собственным земельным угодьям, который им причинила бы железная дорога. Заботясь лишь о своих выгодах, они в то же время разглагольствовали об ущемлении интересов хозяев канала и почтовых дорог, о вреде делу муниципальных дорожных налогов. Лендлорды орглни зовали кампанию по очернению этого законопроекта че­рез печать и специальные листовки, в которых говори­лось, что коровы, перепуганные проходящими поездами, перестанут давать молоко, что дым паровозов убьет птиц, что искры из паровозных труб станут источником пожаров, что взрывы паровозных котлов принесут гибель пассажирам. Подобными выдумками и другими прие­мами «обработки» парламентариев крупные землевла­дельцы добились провала проекта при голосовании в парламентской комиссии. Они даже организовывали акты саботажа и вооруженного нападения на землеме­ров, проводивших съемки вдоль предполагаемой линии. Но в 1826 году заинтересованные железнодорожные ком­пании выделили 27 ООО фунтов стерлингов и добились утверждения второго законопроекта об открытии желез­нодорожного сообщения между Стоктоном и Дарлинг­тоном.

    В 1829 году был проведен конкурс на лучший локомо­тив для этой . дороги. Требованиям этого конкурса удовлетворяла только «Ракета» Стефенсона (рис. XI). На второй день конкурсных испытаний этот паровоз с тридцатью пассажирами развил скорость 48 километров в час. Дорогу открыли в 1830 году. С этого времени же­лезные дороги на паровой тяге почти целое столетие оставались основным видом сухопутного транспорта. Однако постройка железных дорог в Англии все еще наталкивалась на большое сопротивление, так что к 1838 году в стране было проложено всего лишь около 800 километров железнодорожных путей. Затем начался железнодорожный бум, благодаря которому общая про­тяженность линий сети железнодорожного сообщения была доведена приблизительно до 3000 километров в 1843 году и до 8000 километров в 1848 году.

    С началом пассажирского железнодорожного сооб­щения как никогда раньше открывались возможности поездок для более широких слоев населения. Но еще бо­лее важную роль железные дороги сыграли в деле даль­нейшей индустриализации, став главными артериями промышленности. Тенденции в развитии промышлен­ности, о которых речь пойдет дальше, требовали даль­нейшей концентрации производства в виде крупных предприятий. Блага индустриализации попали в зависи­мость от путей сообщения, по которым сырье и готовая продукция доставлялись туда, куда это было нужно. Же­лезные дороги на суше и пароходы на море были при­званы обеспечить такие перевозки,


    Создание водяной турбины прошло более длитель­ный и сложный путь, чем большая часть рассматривав­шихся нами изобретений. Ее древнейшим предком было примитивное горизонтальное водяное колесо. С первых же шагов современной механизации в устройство таких колес стали вноситься усовершенствования, которые по­степенно приближали колесо по конструкции к турбине. Одна из первых усовершенствованных разновидностей водяного колеса была предложена еще Леонардо да Винчи. В XVII и XVIII веках последовали и другие усо­вершенствования. Некоторые из них нашли довольно широкое применение на практике.

    Несмотря на простоту устройсгпа водяной турбины, в которой вода действует на лопасти в плотно пригнан­ной камере, и ее явно более высокий коэффициент по­лезного действия по сравнению с примитивным водяным колесом, создание турбины требовало преодоления еще многих трудностей. Далеко не ясно было, какую форму лучше всего придать лопастям и камере, а без этого нельзя добиться использования всех скрытых в водяной турбине возможностей. Конечный успех во многом зави­сел от теоретических исследований с учетом научных до­стижений по гидродинамике, которые были сделаны це­лым рядом ученых во второй половине XVIII века. Эти достижения постепенно подводили к разумному понима­нию принципов действия водяной турбины. Теоретиче­ские исследования Эйлера (1750—1754 годы) позволили построить довольно примитивную водяную турбину, получившую небольшое распространение, хотя она была еще далека от того, чтобы сыграть важную прак­тическую роль.

    Существовала еще одна большая трудность инженер­ного порядка. Для обеспечения достаточно производи­тельной работы турбины необходима была точная под­гонка сравнительно быстро двигающихся частей. Инже­нерный опыт XVIII века наконец-то вооружил к началу XIX века достаточными знаниями изобретателей; усилиями многих, и прежде всего французских, изобрета­телей создание таких турбин стало практически осуще­ствимым. Затем в 1823 году Общество содействия нацио­нальной промышленности назначило награду за усовер­шенствование водяной турбины. Это удвоило усилия изобретателей. Часть награды была вручена Бурдэну в 1827 году, но действительную заслугу по усовершенст­вованию конструкции гидравлической турбины нужно приписать Фурнейрону, который построил первую турбину мощностью 6 лошадиных сил тоже в 1827 году. Более совершенную разновидность такой турбины (на 50 ло­шадиных сил для привода кузнечного молота) он по­строил в 1832 году, за что получил вознаграждение в 6000 франков. Теперь габариты водяных турбин стали очень быстро увеличиваться, что довело их мощность к 1855 году до 800 лошадиных сил. В дальнейшем гид­равлические турбины применялись главным образом для выработки электроэнергии.

    ЭЛЕКТРИЧЕСТВО:

    ТЕЛЕГРАФ И ТЕЛЕФОН

    Рассказ об электричестве, применение которого во многих отраслях было одним из величайших достижений XIX века, также свидетельствует о сложном и длитель­ном пути развития благодаря усилиям многих людей. Здесь нам придется опустить первые этапы откры­тия электричества и начать лишь с открытия гальвани­ческого элемента (вольтова столба) в 1800 году, впер[20] вые давшего постоянный ток, этой основы практического применения электричества, которая позволила ученым открыть свойства электрического тока и научиться об­ращать их на пользу человечества. С этого момента освоение электричества идет исключительно быстрыми шагами. В 1808 году Деви продемонстрировал принцип действия дуговой лампы*. Фарадей разработал теоре­тические основы действия электродвигателя в 1821 году, а динамомашины — в 1831 году. В эти же годы были от­крыты те положения теории, на основе которых в даль­нейшем шло развитие телеграфа и телефона, а электри­чество получило распространение во многих других областях применения. Но овладеть электричеством было нелегко: потребовались десятилетия, прежде чем удалось добиться действительно ценных практических результатов.

    Первой важной областью применения электричества стал телеграф, отчасти потому, что здесь практические трудности были проще, чем, скажем, в деле электриче­ского освещения, и отчасти потому, что потребность в телеграфе ощущалась нагляднее и настоятельнее. С ро­стом торговли все нужнее становились быстрые способы связи, а с развитием железнодорожного сообщения стала совершенно безотлагательной необходимость в том или ином способе предупреждения сигнальщика о приближе­нии поезда. До телеграфа прибегали к разным способам быстрой связи — голубиной почте, зрительной сигнализа­ции через промежуточные пункты. Ясно, что ни один из них не удовлетворял требованиям.

    С самого начала XIX века многие люди работали над созданием телеграфа, но только в 1837 году его изобрели в одно время и совершенно независимо американец Сэ­мюель Морзе и англичане Кук и Уитсон [21]. Через год Телеграф английского изобретения был установлен на железнодорожной линии между Паддингтоном и Уэст- Дрейтоном, протяженностью около 20 километров, а Морзе закончил в 1844 году линию, соединяющую Ва­шингтон с Балтимором (64 километра). В США через четыре года телеграфная связь была установлена во всех штатах (кроме одного) к востоку от Миссисипи. В Англии протяженность телеграфных линий достигла в 1868 году свыше 25 000 километров. Подводный кабель между Дувром и Кале был уложен в 1851 году. С откры­тием трансатлантического сообщения в 1866 году теле­граф стал средством международной связи.

    Если людям удалось с помощью электричества пере­давать сигналы на большие расстояния, то, вполне есте­ственно, они стали искать путей удобного способа пере­дачи устной речи. Филиппу Рейсу первому в 1861 году удалось добиться некоторых успехов в этой области, но его аппарат, работавший с перебоями, так и остался просто забавной игрушкой. И только в 1876 году Алек­сандру Беллу, переселенцу из Шотландии в США, уда­лось изобрести телефон, получивший практическое при­менение. Через несколько лет его телефон уже приме­нялся во всех цивилизованных странах мира. Одно усо­вершенствование телефонной связи следовало за другим. В 1876 году Белл передавал разговор на расстояние свыше 30 километров; к 1880 году дальность передачи была доведена до 72 километров, а к 1892 году была установлена телефонная связь между Нью-Йорком и Чикаго, то есть на расстоянии около 1440 километров. По тем временам такое расстояние было пределом рен­табельности. Введение около 1900 года системы индук­ционного нагружения, а затем и усилителей на элек­тронных лампах практически вообще устранило проб­лему дальности, позволив создать к 1913 году линию телефонной связи протяженностью свыше 4000 километ­ров, соединившую Нью-Йорк с Солт-Лейк-Сити.

    ЭЛЕКТРИЧЕСТВО:

    ОСВЕЩЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА

    Если телеграф и телефон изменили мир, сделав воз­можной непосредственную связь с любым пунктом земного шара, то возможности передачи энергии элек­трическим током произвели не менее коренные преобра­зования. Это позволило подвести энергию к небольшим установкам, к приборам домашнего обихода, например, или к индивидуальным приводам заводских машин, из­бавив от неудобных, непроизводительных и очень шум­ных трансмиссий и покончив с необходимостью устанав­ливать станки вокруг парового двигателя. Электричество сделало возможной постройку фабрик за чертой перена­селенных городов, на удалении от районов угледобычи, к которым они были раньше привязаны, и в сельской местности с ее более здоровыми для рабочих условиями. Если же фабрики по каким-то иным причинам приходи­лось сосредоточивать в одном месте, то топливо можно было сжигать вдалеке от них, не загрязняя здесь атмо­сферу копотью и дымом и подавая сюда электроэнергию издалека. Такие возможности использовались еще не полностью, но начало было положено, а доведение дела до конца выпало на долю будущих поколений.

    В действительности, зачинатели дела передачи энер­гии электрическим током вовсе не задумывались о по­добных возможностях. Электрическое освещение — вот что их интересовало в первую очередь. Это объяснялось, пожалуй, отчасти тем, что проблема освещения была проще, и отчасти тем, что у всех в памяти оставалась история с газовым освещением (лондонская фирма «Гэз лайт энд коук» была создана, например, в 1812 году). Первые счетчики Эдисона фактически регистрировали потребление тока в кубических футах потребления газа.

    Над созданием динамомашины, основы действия ко­торой были открыты Фарадеем еще в 1831 году, работал последующее пятидесятилетие целый ряд изобретателей. Дуговая лампа Деви была превращена в полезное уст­ройство упорным трудом нескольких людей в сороковые и пятидесятые годы прошлого столетия. Дуговое освеще­ние нашло применение в специальных нуждах. Его испы­тывали на Саут-Форлендском маяке в 1858 году, а на Данджнесском маяке в 1862 году. Появление в 1870 году кольцевого генератора Грамма (самое круп­ное самостоятельное достижение в деле создания гене­раторов) снизило расходы на выработку электрического тока настолько, что дуговое освещение стало рентабель­ным для многих назначений. В последующее десятиле­тие его стали применять повсюду: на железнодорожных станциях, в портах и театрах, на металлургических за­водах, рынках и даже на улицах [22].

    Но именно в эти годы шумного успеха дугового осве­щения и, несомненно, благодаря ему была разработана более эффективная и удобная система освещения элек­трическими лампами накаливания. Подобно многим дру­гим достижениям в области электричества, начало со­зданию таких ламп было заложено в первой половине XIX века. Де ля Руи создал свою платиновую лампу на­каливания приблизительно в 1820 году. Но только бла­годаря работам англичанина Свана и американца Эди­сона, завершенным приблизительно к 1880 году, была создана лампа накаливания с угольной нитью[23]. Вклад

    Эдисона не исчерпывается изобре1ением лампы. Он до­вел почти до совершенства конструкцию генератора, так что находившиеся в употреблении в 1882 году генера­торы отличались от современных только угольной щет­кой, введенной в 1883 году, и иной обмоткой, если, разу­меется, не считать огромного увеличения их габаритов. Наряду с этим Эдисон разработал отнюдь не самооче­видную систему передачи электроэнергии по кабелям и проводам. Его труды способствовали прогрессу инду­стриализации, пожалуй, больше, чем усилия любого другого человека.

    Первая техническая осветительная электростанция была установлена на пароходе в 1880 году, а на суше это было сделано в 1881 году (частная станция). В этом же году была открыта первая станция городского осве­щения в Эпплтоне (штат Висконсин) мощностью в 1 ло­шадиную силу. В Англии первая станция была открыта в Годалминге (графство Суррей) для снабжения элек­троэнергией трех ламп уличного освещения. Затем в 1882 году компания Эдисона построила электростанции в Лондоне, Милане, Санбери (штат Пенсильвания) и, самое важное, известную станцию на нью-йоркской Пирл- стрит, с постройкой которой окончательно установился метод снабжения электроэнергией любого потребителя в районе. В Англии к концу года было построено почти 80 электростанций, хотя к этому времени в эксплуата­цию были введены лишь отдельные из них.

    Гидроэлектростанции стали сооружать с самого на­чала этого периода, в том числе в Эпплтоне и Годал­минге. За ними последовали и другие. Но полностью ценность гидроэлектростанций была окончательно утверждена с сооружением энергетической установки на Ниагаре, которая уже в 1896 году снабжала своей энер­гией Буффало, находящийся от станции на расстоянии 40 километров. Вскоре основным назначением гидравли­ческой турбины стала выработка электроэнергии.

    Первые серьезные попытки по реализации преиму­ществ передачи энергии электрическим током были пред­приняты на транспорте. На Берлинской выставке 1879 года немецкая фирма «Сименс унд Гальске> экспонировала модель электрической железной дороги, а в 1881 году построила пассажирскую электрифицирован­ную линию в Лихтерфельде *. В 1883 году была сдана в эксплуатацию небольшая электрическая железная до­рога на Брайтонском побережье. Спустя несколько не­дель была открыта линия Порташ — Бушмилс в Ирлан­дии [24] протяженностью около 8 километров, на которую впервые электроэнергия подавалась с гидростанции. Электрификация основных магистралей началась в 1895 году с Балтиморского туннеля протяженностью свыше 6 километров. Электрификация лондонской под­земной железной дороги началась в 1890 году открытием линии метрополитена[25], соединяющей центр города с Южным вокзалом Лондонской дороги.

    Электрический трамвай, которому было суждено стать на многие годы главным видом городского тран­спорта, впервые появился в Глазго и во Франкфурте-на- Майне в 1884 году и в Ричмонде (штат Виргиния) в 1888 году. Трамвай, а з*атем автобусы с бензиновыми двигателями изменили облик городов. Постепенно отпа­дала необходимость строить жилища вокруг производ­ственных предприятий. В центре городов стали исчезать перенаселенные трущобы (которые, увы, так и не исчезли вплоть до нашего времени). В городах быстро возникли предместья со всеми их преимуществами и недостатками. Подобным же образом подземные и пригородные элект­рические железные дороги бесконтрольно превращали крупные столицы в безобразные города-гиганты.

    Транспорт, конечно, является весьма специфическим потребителем электроэнергии, и на первых электрифици­рованных линиях в большинстве случаев имелись свои электростанции, действовавшие независимо от сетей ком­мунального электроснабжения.

    Снабжение электроэнергией предприятий и ее рас­пределение для бытовых нужд иэ городской сети до

    1890   года почти не практиковались. Переход на много-

    фазную систему (которую начиная с 1887 года разраба­тывал Тесла [26] и которая впервые была внедрена на ниагарской гидроэлектростанции в 1897—1898 годах) открыл возможности снабжения электроэнергией тяже­лых отраслей промышленности. Незначительные нужды удовлетворялись двигателем постоянного тока, доведен­ным до значительного совершенства еще до 1900 года, тогда как создание коллекторного двигателя перемен­ного тока быстро двинулось вперед после целого ряда ключевых изобретений, сделанных в 1891 году.

    К 1900 году на передовых предприятиях электриче­ские двигатели заменяли неуклюжие, шумные и опасные навесные трансмиссии с ременными приводами. На пер­вых порах двигатели просто приспосабливали к сущест­вовавшим машинам, но затем начали строить станки с индивидуальными двигателями.

    Появление в 1889 году в продаже небольшого венти­лятора Тесла, приводимого в движение двигателем мощ­ностью Ve лошадиной силы, было, пожалуй, первым при­знаком той роли, которую электроэнергии было суждено сыграть в быту. И хотя на заре последнего столетия было изобретено немало электропылесосов, стиральных машин и холодильников (появлявшихся даже в продаже), до 1918 года электрическая энергия почти не изменила уклад домашней жизни.

    Первые электроцентрали, работавшие на постоянном токе низкого напряжения, поставляли энергию лишь в радиусе нескольких сот метров. Такая станция должна была находиться в центре обслуживаемого района. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами электроэнергии, нужно было вырабатывать ее там, где имелось топливо или источник водной энергии, и оттуда передавать в район потребления. Для этого нужен был переменный ток высокого напряжения. Ведущее положение в этом на­правлении занял в 1889 году Ферранти со своими гене­раторами на 10 000 вольт в Дептфорде, откуда энергия передавалась в лондонский Сити. Однако еще ряд деся­тилетий электроэнергию вырабатывали на небольших местных станциях. Потребовалось вмешательство прави­тельства, которое в законодательном порядке в 1926 го­ду учредило электрическую сеть, обеспечившую довольно повсеместное проведение в Англии принципов Ферранти, в то время как в других странах в этом направлении почти ничего не делалось. Наибольшую выгоду обеспе­чивает возможность передачи электроэнергии на дейст­вительно большие расстояния — на несколько сотен ки­лометров. Марсель Дюпре рано начал экспериментиро­вать с передачей электроэнергии на большие расстояния. Еще в 1882 году он покрыл расстояние свыше 60 кило­метров. Система такой передачи была установлена, на­пример, на ниагарской гидроэлектростанции, но повсе­местное распространение дальняя передача получила в период между мировыми войнами.

    ПАРОВАЯ ТУРБИНА

    Одним из> важнейших технических средств современ­ной технологии выработки электроэнергии является па­ровая турбина. Достаточно вспомнить хотя бы то, что две предлагавшиеся первыми схемы (Герона и Бранки) парового двигателя были турбинными (никакой практи­ческой роли они не сыграли). Успех поршневой машины ослабил внимание к турбине. К тому же эрудированным инженерам того времени становились все более очевид­ными огромные трудности по созданию рабочей паровой машины. Требовавшиеся турбинные скорости далеко вы­ходили за рамки возможностей тех времен, а нужная точность подгонки частей при столь высоких скоростях оставалась неразрешимой в инженерном отношении вплоть до самого конца XIX века. Джеймс Уатт пре­дельно ясно охарактеризовал эту ситуацию, когда Боул­тон сообщил ему о своих опасениях, что паровая турбина способна причинить ущерб их делу. Проведя небольшие расчеты, Уатт ответил своему компаньону: «О каком ущербе может идти речь, если пока без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью 1000 футов в секунду?» [27]

    И все-таки паровая турбина, если бы ее удалось сде­лать, сулила совершенно определенные выгоды — высо­кий коэффициент полезного действия, повышенную мощ­ность и избавление от довольно сложного процесса превращения силы пара во вращательное движение по­средством поршневого устройства. Поэтому во второй половине XIX века предпринимались неоднократные по­пытки создать пригодную для работы турбину, но на первых порах ни одна из таких попыток успехом не увен­чалась (если не считать турбин специального назначе­ния). В 1884 году Чарльз Парсонс запатентовал свою паровую многоступенчатую реактивную турбину. Он раз­рабатывал свою турбину главным образом для электро­генераторов (но, как показывает его патент, он при этом не забывал и о других назначениях). Первая его турбина (рис. XIII), приводившая в движение небольшой элек­трогенератор, показала вполне удовлетворительные ре­зультаты. Началось массовое внедрение турбогенерато­ров на небольших заводских электростанциях, пароходах и т. д. Снабжение паровой турбины конденсатором в 1891 году и некоторые другие усовершенствования сде­лали ее по коэффициенту полезного действия конкурен­тоспособной с поршневым двигателем. После этого паро­вая турбина стала быстро внедряться на многих электро­централях и вскоре обогнала по своим габаритам и коэффициенту полезного действия самые крупные порш­невые машины*. К 1912 году появились турбогенера­торы мощностью 25 000 киловатт (около 33 000 лошади­ных сил), тогда как максимальная мощность поршневых машин никогда не поднималась выше 20 000 лошади­ных сил.

    Установки столь огромной мощности были нужны только электроэнергетике и судоходству. Именно на па­росиловых морских установках и сосредоточил затем Парсонс свое внимание. Он построил небольшой катер «Турбина», вызвавший целую сенсацию на выставке военно-морских судов в 1897 году. Его катер развивал скорость 34 узла по сравнению с 27 узлами у тогдаш­них самых быстроходных эсминцев. В последующие годы паровые турбины проходили испытания на военно-мор- ских судах различных классов. Результаты этих испыта­ний превзошли все ожидания. В 1905 году Адмиралтей­ство приняло решение о переводе всех без исключения военных кораблей на паротурбинную тягу. Наряду с этим еще в 1901 году было построено первое торговое судно с паровой турбиной. Вскоре паровые турбины были признаны лучшими двигателями для всех быстро­ходных судов. В 1906 году были спущены на воду лай­неры «Лузитания» и «Мавритания», имевшие по четыре турбины общей мощностью 70 000 лошадиных сил. С 1909 года Парсонс приступил к разработке системы приводов гребных винтов с редукторами, что приспосо­било паровые турбины к использованию на тихоходных грузовых судах.

    ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И АВТОМОБИЛЬ

    Идея о сжигании топлива непосредственно в цилиндре сама по себе проще сложного теплового цикла, вклю­чающего топку, котел и цилиндр. Именно поэтому самые первые попытки по созданию двигателей внутреннего сгорания непосредственно предшествовали периоду соз­дания рабочих паровых машин. О попытках Гюйгенса, направленных на создание парового двигателя приблизи­тельно в 1680 году, мы уже упоминали в главе 6. Но если двигатель внутреннего сгорания по своему прин­ципу действия проще паровой машины, то в инженерном отношении сделать его гораздо труднее. Поэтому созда­ние рабочей паровой машины временно приостановило работы над двигателем внутреннего сгорания.

    Однако изобретателей привлекали некоторые особен­ности двигателя внутреннего сгорания: простота дейст­вия, малый вес и небольшие габариты, ставшие возмож­ными благодаря устранению колосников и котла, пер­спектива (реализовать которую было не так просто) повышения коэффициента полезного действия благодаря устранению потерь в дымоходе, котле и паропроводах, возможность постройки небольших двигателей, удобных для небольших заводов и мастерских (небольшие паро­силовые установки не рентабельны). По всем этим при­чинам начиная с 90-х годов XVIII века возобновились попытки по созданию двигателей внутреннего сгорания разных типов. Появление светильного газа давало до­ступное и пригодное для такого двигателя топливо. Бла­годаря этому приблизительное 20-х годов прошлого века двигатель на газовом топливе встречается все чаще. На­чиная с 1860 года он становится уже промышленным дви­гателем и завершает в главных чертах свое развитие созданием в 1876 году «бесшумного» газового двигателя Отто. Пригодность газового двигателя к использо­ванию на небольших предприятиях улучшила энергети­ческую вооруженность многих мелких отраслей промыш­ленности, подобно тому как паровая машина за столетие до того сыграла подобную же роль для крупных пред­приятий. Однако усиливавшаяся на рубеже столетий электрификация производства значительно потеснила га­зовый двигатель в этой важной области. Началось строи­тельство крупных электростанций на доменном газе, в некоторых случаях с коэффициентом полезного действия выше, чем для паровых двигателей. Но в конечном итоге газовый двигатель сыграл свою роль и стал шагом впе­ред на пути к созданию бензинового и нефтяного двига­телей. По принципу своего действия последние походили на газовый двигатель, благодаря чему их развитие шло значительно быстрее.

    В 1859 году в Пенсильвании были открыты богатей­шие месторождения нефти. С 1873 года началось созда­ние двигателей на топливе в виде разных продуктов перегонки нефти (бензин, керосин, мазут). Подобно своему предшественнику — газовому двигателю, все пер­вые модели подобного теплового двигателя давали мало оборотов на валу. Готлибу Даймлеру первому удалось воспользоваться выигрышем мощности, обеспечиваемым повышением числа оборотов. В 1885 году он создал бен­зиновый двигатель, являвшийся прототипом современ­ного двигателя легкого топлива. Созданный в том же году Карлом Бенцем двигатель с малым числом оборо­тов был снабжен системой зажигания от электрической искры, которая впоследствии получила повсеместное рас­пространение. В 1893 году Вильгельм Майбах пополнил этот двигатель карбюратором с поплавковой камерой. К концу столетия двигатели на легком топливе уже приобрели все характерные признаки современных дви­гателей этого класса.

    Примерно к этому же времени относится создание и двигателей на тяжелом топливе. Первым в продажу по­ступил двигатель конструкции Дента и Пристмана, кото­рые запатентовали его в 1886 году. Они работали на довольно тяжелых продуктах перегонки нефти. Прибли­зительно в 1890 году успешно прошел испытания двига­тель Аккройда-Стюарта, работавший на еще более тяже­лых фракциях. Но все они в этом отношении много усту­пали дизельному двигателю с воспламенением от сжатия (как и в некоторых предшествовавших ему двигателях). Его конструкция была создана на более глубоких науч­ных основах, благодаря чему он мог работать даже на мазуте и практически почти на любом жидком или рас­пыленном топливе. Основной патент на этот двигатель был выдан Дизелю в 1892 году, хотя ему потребовался еще ряд лет, чтобы создать рабочий двигатель. В дизель­ном двигателе наконец-то нашла свое воплощение мечта инженеров о нефтяном двигателе, по своему коэффи­циенту полезного действия превосходящем паровые дви­гатели. Вскоре габариты этого двигателя были доведены до таких размеров, что он мог конкурировать с паро­выми двигателями, используемыми при выработке элек­троэнергии и в качестве судовых двигателей (если не считать самых крупных силовых установок). Уже к 1930 году на новых морских судах дизельные установ­ки ставились гораздо чаще, чем паровые турбины.

    В области транспорта, сначала сухопутного, а затем и воздушного, двигатель на легком топливе совершил настоящую революцию, поскольку его малый вес в дан­ном случае имел большие преимущества. Однако начало дорожному транспорту было положено не двигателем на легком топливе. Экипажи с паровыми двигателями, о которых мы упоминали выше, были доведены почти до рентабельности в одно время с железной дорогой. К 1831 году пассажирские линии в Лондоне и его пред­местьях обслуживались двадцатью такими экипажами, разъезжавшими со скоростью от 8 до 50 километров в час. Однако с созданием сети железных дорог этот вид транспорта стал неэкономичным. И когда приблизитель­но в середине столетия подобные, но усовершенствован­ные экипажи стали вновь конкурентоспособными с дру­гими видами сообщения благодаря совместным усилиям владельцев железнодорожных и каретных компаний, в Англии были приняты ограничительные законы, которые практически сделали невозможным развитие шоссейного транспорта с паровыми двигателями. Закон от 1861 года предусматривал, чтобы на каждом таком экипаже было не менее двух водителей, и ограничивал скорость их пе­редвижения 16 километрами в час в сельской местности и 8 километрами в час в городе. А закон «красного флаж­ка» от 1865 года с поправками, внесенными в него в 1878 году, сделал ограничения еще более жесткими: 6,4 километра в час в сельской местности и 3,2 километ­ра в час в городе. Более того, закон теперь требовал, чтобы впереди экипажа на расстоянии 20 метров шел человек с красным флажком или с красным фонарем. Это законодательство защищало интересы железнодо­рожных компаний. Можно ли после этого удивляться тому, что главные исходные изобретения в истории авто­мобилестроения принадлежат другим странам? До отме­ны закона «красного флажка» в 1896 году Англия была лишена возможности конкурировать с другими странами в этой области.

    Попытки создать транспорт с керосиновым двигате­лем уходят своими корнями к 1864 году. Первые важные шаги на этом пути сделал в 1885 году Карл Бенц. Но родоначальником современного автомобиля стал велоси­пед, на который Даймлер в 1886 году поставил свой легкий двигатель с большим числом оборотов. В том же году он приспособил этот двигатель к четырехколесной коляске. В 1889 году родился первый автомобиль Дайм­лера. Вскоре появились автомобили и других изобрета­телей, а в 1904 году в обиход стали входить автобусы и грузовые машины с двигателями на легком топливе. В дальнейшем развитие автомобилей шло не столько по пути изобретательства, сколько по пути создания деше- зого автомобиля массового производства. К этому воп­росу мы еще вернемся в главе 8.

    ЧЕЛОВЕК ПОДНИМАЕТСЯ В ВОЗДУХ

    Как показывает история многих рассматривавшихся нами изобретений, они рождались в тот или иной опре­деленный период времени, главным образом тогда,

    Когда общие социальные условия вдруг делали их необхо­димыми. Многие изобретатели откликались на призыв времени, но лишь немногие добивались успеха. История полета человека носит совершенно иной характер. Прав­да, в эпоху промышленного развития текущего века практическая польза от полета была, разумеется, боль­ше, чем это могло бы быть раньше. Стремление челове­ка к полету было почти во все времена столь велико, что причину позднего осуществления этой мечты следует искать не в отсутствии стимула для изобретений, а в не­достатке знаний и технических возможностей. Техниче­ские проблемы полета были столь сложны, что их нельзя было в отличие от других задач механики решить без накопления инженерных навыков и очень длительного научного анализа.

    Поначалу человечество мечтало о полете по волшеб­ному мановению. Потом великим переходом от веры в чудеса к вере в машины, происходившим в средние века и на заре современной эпохи, изменился и подход к пре­творению этой мечты в жизнь. Теперь люди старались создавать нужные машины. Они шли к цели по пути разума, но все такие усилия заранее обрекались на про­вал из-за недостатка знаний. Так, в самом начале XI ве­ка Эйлмер [28] Малмсберийский пытался летать с помощью крыльев, прикрепленных к рукам и ногам. В эпоху Воз­рождения Леонардо да Винчи вдумчиво и внимательно изучал полет птиц, пытаясь на основе таких наблюдений построить летательный аппарат. Но с развитием науки люди поняли (первым об этом написал Борелли в 1680 году),что силы человеческих мускулов недостаточ­но для этого и что с полетом в аппарате тяжелее возду­ха придется подождать, пока не будет создан достаточно мощный двигатель.

    Полет в аппаратах легче воздуха был осуществлен гораздо раньше. После многочисленных планов и опы­тов, проводившихся еще в XVII веке, братья Монголь­фьер осуществили в 1783 году во Франции полет на воз­душном шаре, наполненном нагретым воздухом. В том же году состоялся первый полет на аэростате, напол­ненном водородом. Аэростаты стали повальным увлече­нием. Было совершено много дерзких полетов. В 1785 го­ду человек на аэростате перелетел через Ла-Манш. В 1794 году аэростаты использовались во французской армии в качестве наблюдательных пунктов. Через год после первого удачного полета поступило предложение

    о    постройке управляемого аэростата (дирижабля). Од­нако первый раз дирижабль совершил полет лишь в

    1852    году. Управляемый аэростат Анри Жиффара, снаб­женный паровым двигателем мощностью 3 лошадиных силы, покрыл расстояние около 28 километров со ско­ростью 6—8 километров в час. Никакой практической пользы такой воздушный корабль принести не мог, так как из-за недостаточной мощности он не мог двигаться против ветра. Практически дирижабль начали использо­вать приблизительно с 1884 года. Цеппелин приступил к постройке своего первого жесткого дирижабля в 1898 году и совершил на нем первый полет в 1900 году. Его корабли быстро завоевали успех. Его четвертый ди­рижабль перелетел через Альпы. В период с 1910 по 1914 год цеппелины перевезли 35 000 пассажиров и на­летали свыше 270 000 километров без серьезных аварий. В 1914—1918 годах военно-воздушные корабли широко использовались для военных целей. Но немного времени спустя последовал целый ряд катастроф, которые осо­бенно резко выделялись на фоне строившихся граждан­ских самолетов. Они и положили конец постройке дири­жаблей, если не считать отдельных весьма специальных случаев К

    Переломным моментом в создании аэроплана яви­лось опубликование в 1809 и 1810 годах сэром Джорд­жем Кейли результатов своих почти тринадцатилетних трудов. Он точно сформулировал принципы управления аппаратом тяжелее воздуха и, в частности, четко опре­делил, что важнейшей проблемой является обеспечение надлежащей тяги, поскольку паровой двигатель с этой задачей едва ли справится. Однако паровой тяги или силы часовой пружины должно-де хватить для моделей. Приблизительно с 1840 года начались многочисленные опыты с моделями аэроплана с двигателями, одна из которых поднялась в воздух и благополучно приземли­лась в 1857 году.

    Дальнейшие шаги зависели теперь от исчерпываю­щего научного анализа, основу которого создавали тео­рия и практика планирования. Кейли продолжал почти до самой смерти в 1857 году все успешнее изучать и строить планеры, но его последние труды были забыты человечеством. Свой вклад в изучение планеров внесли и другие исследователи, но самое важное в этой области сделал в Германии Отто Лилиенталь, построивший в

    1891     году после почти двадцатипятилетних исследова­ний свой первый управляемый человеком планер. Он со­вершил сотни полетов на планерах, которые помогли вы­явить основные принципы устройства летательного аппарата и управления им. Затем в 90-х годах возобно­вились попытки по созданию аппаратов с двигателями на более рациональной основе. Многие из них почти увенчались успехом: некоторые машины поднимались на небольшую высоту над землей, а другие пролетали даже несколько сот метров, но, не будучи полностью управ­ляемыми, ломались[29].

    В 1900 году братья Райт начали усиленно заниматься опытами по парящим полетам на основе кропотливого изучения связанных с ними научных и математических задач. Они разработали систему горизонтального управ­ления посредством системы независимо поворачивав­шихся крыльев. Впоследствии подобная элеронная система дала ключ к успешному полету. Затем они сосре­доточили свои усилия на двигателе для самолета. Авто­мобильный двигатель последней конструкции мог послу­жить им основой для создания авиационного мотора, но братья хотели сконструировать его специально. Не меньше труда они положили и на создание воздушного винта. Их усилия получили вознаграждение 17 декабря 1903 года, когда построенный ими самолет продержался в воздухе 12 секунд и пролетел около 40 метров (рис. XIV). И до этого аэропланы летали, и на большие расстояния, но машина братьев Райт находилась пол­ностью под управлением. С этого времени дело пошло быстро вперед. Четвертый полет братьев Райт продол­жался 59 секунд; в 1904 году они продержались в воз­духе 5 минут 4 секунды; в 1905 году дальность полетов возросла до 32 с лишним километров, которые они про­летели за 33 минуты 17 секунд. К 1908 году, когда успешные полеты стали совершать и многие другие лет­чики, рекордная длительность полета составила свыше

    3    часов; за это время братья Райт покрыли расстояние в 190 километров, развив максимальную скорость 80 ки­лометров в час. В 1909 году Блерио перелетел через Ла- Манш.

    Тем не менее до 1914 года полеты оставались не более чем рискованным спортом. С началом войны нашлись техники, заводы и казенные средства. И аэроплан пре­вратился в надежную машину. В период с 1914 по

    1918    год максимальная скорость возросла с 110—130 до 225—250 километров в час; вес двигателей воздушного охлаждения удалось снизить с 1,8 до 0,86 килограмма на

    1    лошадиную силу, тогда как для двигателей водяного охлаждения эти цифры составили 1,84 и 1,0 килограмма на 1 лошадиную силу. Потолок поднялся от 2,1 до 9,1 ки­лометра. Перелет через Атлантический океан, который совершили в 1919 году Элькок и Браин, показал, сколь надежной и полезной машиной стал за годы войны са­молет. Вскоре начались регулярные рейсы по воздуху. Уже в 1920 году гражданские самолеты налетали почти

    5    миллионов километров.

    РАДИО

    Беспроволочная связь, тоже ставшая реальностью на рубеже столетий, возникла из двух главных источников. Толчок для решения этой проблемы дали все те же са­мые общественные нужды в быстрых способах связи, ко­торые в свое время породили телеграф и телефон. Наря­ду с этим радио сулило возможность непосредственной связи с морскими судами, которую не обеспечивали ни телефон, ни телеграф. Основу для решения этой задачи заложили опубликованные в 1864 году научные труды Клерка Максвелла и экспериментальные исследования Герца, проводившиеся им начиная с 1886 года. Герц до­казал на опыте существование электромагнитных волн — основы радио. В 90-х годах эта проблема интересовала многих изобретателей, особенно Попова в России, Рутер­форда и Лоджа в Англии. Им сопутствовал некоторый успех, когда они в конце концов доказали возможность радиосвязи [30]. Но самой удачной оказалась система Мар- кони, который, прибыв в 1896 году из Италии в Англию, продемонстрировал возможность[31] передачи и приема радиосигналов на расстояние около 5 километров. В том же году он получил патент на свое изобретение. После этого события начали развиваться с огромной быстро­той. В 1899 году военно-морской флот Англии во время своих маневров уже пользовался радиотелеграфом для передачи сообщений на расстояние свыше 120 километ­ров, а в 1901 году Маркони установил радиосвязь через Атлантический океан. После этого потребовалось всего 7 лет, чтобы установить регулярную трансатлантическую радиотелеграфную связь.

    Почти сразу же после создания телеграфа начались опыты с радиотелефоном. К 1900 году американец Фес­сенден добился некоторого успеха. По его словам, ему в 1906 году удалось передать разговор через Атлантиче­ский океан, а в 1909 году другой американец, де Форест, передал по радио выступление Карузо из театра «Мет­рополитен опера».

    Но дела с радиотелефоном развивались медленно, так как передача речи определяется способностью пере­давать незатухающие радиоволны, существовавшие же тогда устройства были непригодными для этого. Оконча­тельный успех радиотелефонии был связан с изобрете­нием электронной лампы. Простой диод, служивший только детектором, был изобретен еще в 1904 году анг­лийским физиком Флемингом. Триод — настоящий ключ к современному радио — изобрел в 1906 году де Фо­рест. Однако до 1913 года радиолампа и радиосхемы еще не были готовы к повсеместному распространению.

    Как и в авиации, война 1914—1918 годов ускорила разрешение узловых проблем радиотехники и предоста­вила нужные средства. Радиотелефония стала широко использоваться. Связь с помощью электронных ламп быстро развивалась, особенно в авиации, где она приме­нялась как для передачи, так и для приема. Радио- установки весом менее 4,5 килограмма позволяли поддер­живать с самолетами-разведчиками устную связь на расстоянии до 320 километров. Темпы развития и совер­шенствования радиотехники в годы войны были столь вы­сокими, что в мирный период потребовалось всего лишь два года систематических исследований, которые прово­дились во всем мире (с наибольшим успехом это делал Маркони), чтобы проложить путь к открытию система­тического радиовещания в 1920 году. Работы по радио­навигации начались приблизительно в 1907 году. И здесь за военные годы были достигнуты большие успехи.

    ПРОИЗВОДСТВО

    И КОНСЕРВАЦИЯ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

    До 1918 года самыми поразительными и романтиче­скими достижениями века были, пожалуй, авиация и ра­диосвязь. Но жизненный уровень куда больше зависел от механизации сельского хозяйства. Переход от ручной обработки земли к машинной, наметившийся во второй четверти XIX века, впервые в истории человечества стал сулить обилие продовольствия для всех. Более того, ме­ханизация сельского хозяйства была главной базой ро­ста цивилизации с высокоразвитой промышленностью.

    В начальный период XIX века в передовых странах повсеместно завершился переход от сохи к железному плугу. Это само по себе означало заметное повышение производительности. Силу пара стали использовать в сельском хозяйстве с 1850 года, когда Джон Фаулер ввел вспашку плугом, который паровые двигатели, уста­новленные на двух краях поля, тащили канатами. Вплоть до 1918 года такая система оставалась основ­ным способом механизированной пахоты[32]. Даже в последующий период ее очень медленно вытеснял трактор.

    Если тягловую силу животных начали использовать для пахоты еще в начале бронзового века, то до XIX века жатва производилась только мускульной силой человека. Истории известно единственное исключение: римский ученый Плиний описывает очень примитивную жатку, в которую впрягали быков, применявшуюся в Галлии еще во времена Римской империи, но, видимо, она так и не получила широкого применения. С 1780 года предпринимались неоднократные попытки по созданию жатки. Первую более или менее удачную жатвенную машину, которая ряд лет довольно широко применялась в Шотландии, построил Патрик Белль в 1826 году. Но за южную границу Шотландии его жатка так и не вы­шла. Туда попали уже более совершенные американские машины.

    Обширные малонаселенные земельные пространства в Соединенных Штатах создавали идеальные условия для механизации полевых работ. Именно там и были созданы современные жатвенные машины. В 30-х годах было изобретено несколько жаток, самой удачной из которых была машина Сайруса Маккормика, запатенто­ванная им в 1834 году. Она снизила затраты труда на одну треть (рис. XV). К 1851 году Маккормик еже­годно выпускал по тысяче жаток. С этого времени стали все чаще и чаще появляться более автоматизированные уборочные машины. Гражданская война 1861 —1865 го­дов в Америке породила острую нехватку рабочих рук, что дало толчок развитию механизации. Приблизительно в 1878 году появилась полностью автоматизированная жатка-сноповязалка, прошедшая в своем развитии ряд этапов. Она снизила затраты труда вдвое, то есть еще на одну треть. Уже в 1880 году четыре пятых урожая пшеницы в США было убрано такими машинами.

    Следующим шагом в развитии сельскохозяйственных машин был комбайн, совместивший процессы жатвы и молотьбы. Мысль о создании комбайна сквозит в па­тентных описаниях начиная с 1826 года. Одна такая машина была построена в 1836 году, но до 1860 года практических шагов в этом направлении не делалось. Уже к восьмидесятым годам комбайны, в которые впря­гали по 20—40 лошадей, убирали в Калифорнии уро­жай с 10—18 гектаров за день. К 90-м годам производи­тельность паровых тракторов стала еще выше. К 1930 го­ду комбайн собирал 20 бушелей [33] пшеницы с затратой 3,3 человеко-часа по сравнению с 57,7 человеко-часа, ко­торые требовались для этого при уборке серпом и об­молоте цепом в 1830 году. Но до 1914 года комбайн так и не вышел за пределы Калифорнии, пока нехватка ра­бочих рук не привела к его распространению на восток от Скалистых гор. В Англию комбайн проник только в 1928 году, но и после этого его внедрение проходило здесь очень медленно.

    Одновременно механизировались и другие сельско­хозяйственные работы. В 1814 году была изобретена се­новорошилка, а конные грабли появились к середине столетия. Начиная с 1850 года эти простые машины до­вольно быстро входили в употребление. Сенокосилка — не очень сложная переделка жатки — распространилась в США в 1856 году, тогда как сенопогрузчик, впервые появившийся в 1876 году, входил в употребление до­вольно медленно. С появлением конной сеноворошилки в 1896 году набор машин для уборки сена был пол­ностью укомплектован. Сенной пресс изобрели амери­канцы в 1881 году.

    До конца столетия в ходу уже были плуг для по­садки картофеля и картофелеуборочные машины спе­циальной конструкции. Они очищали картофель от земли и отбрасывали его в сторону, после чего картофель со­бирали вручную. В начале XX века стали появляться картофелеподъемники, укладывавшие картофель узкими рядами, но не устранявшие ручной уборки. Приблизи­тельно в это же время были изобретены картофелеса­жалки. Однако машины для всех других культур, кроме зерновых и трав, широкого распространения до 1918 года не получали из-за своего несовершенства.

    Хотя уже появились молотилки (см. главу 6), плуг Фаулера, паровой трактор, комбайн 90-х годов и про­водились дальнейшие опыты в этом направлении, основ­ной тягловой силой на сельскохозяйственных работах до самого конца XIX века все еще оставалась лошадь. Пер­вые попытки построить трактор с двигателем внутрен­него сгорания были предприняты в США в 1890 году. Через несколько лет на этот путь вступила и Англия. Трактор гусеничного типа был усовершенствован в на­чале XX века, а появление легкого бензинового трак­тора приблизительно в 1910 году заложило основу для вытеснения лошади. В США переход от конной тяги к тракторной начался накануне 1914 года, а в Англии он затянулся до появления фордовского трактора в

    1917   году.

    Эта сельскохозяйственная техника наряду с другими достижениями в области земледелия создавала основу цивилизации с высокоразвитой промышленностью. Чтобы прокормить одного городского жителя, в 1787 году тре­бовался прибавочный продукт, производимый 19 ферме­рами (данные по США). К 1930 году те же 19 сельско- хозяйственых рабочих давали столько прибавочного про­дукта, что им можно было прокормить уже 66 горожан. В первом случае нельзя было оторвать от земли столько людей, сколько требовалось для создания крупной про­мышленности. Во втором же случае на каждого сель­скохозяйственного рабочего приходилось по 3,5 человека, участвующих в производстве промышленных товаров, на транспорте и т. п. Все это намного улучшало условия жизни людей.

    Не менее важную роль в продовольственном снабже­нии городского населения играла разработка способов хранения продуктов, позволяющих поставлять их во все страны мира или длительно хранить в целях снабже­ния промышленных районов, которые не обеспечены про­довольствием своего производства.

    Пытаясь помочь решению задачи продовольственно­го обеспечения армии революционной Франции, Франсуа Аппер изобрел в 1795 году способ консервирования фрук­тов в бутылях, которым домашние хозяйки пользуются до сих пор.

    Предложение о консервировании продуктов в банках из белой жести было запатентовано англичанином Пи­тером Дюраном в 1810 году. Два года спустя такими консервами стали снабжать военно-морской флот. В 1847 году из Австралии стали завозить мясные консервы. К этому времени консервирование мяса вошло в оби­ход, но консервированные продукты имели неприятный привкус и очень часто портились. Чтобы выявить все ус­ловия, необходимые для полной стерилизации и надеж­ного консервирования продовольствия, до конца столе­тия было проведено много научных исследований. Меж тем американская промышленность по производству мяс­ных консервов с центром в Чикаго достигла больших ус­пехов в деле механизации всех производственных про­цессов.

    Другим путем решения проблемы консервирования было использование рефрижераторов. В итоге почти со­рокалетних работ в 70-годах появилась механическая холодильная машина. Наиболее важным этапом в ее раз­витии был аммиачный рефрижератор Линде, появивший­ся в 1873 году. Мороженое мясо стали впервые завозить в Европу из Южной Америки в 1877 году, а из Авст­ралии — в 1880 году. Холодильные машины находят мно­жество и других применений в промышленности. Напри­мер, кислород, имеющий широкую сферу применения, от кислородно-ацетиленовой резки до химического синтеза, лучше всего получать дистилляцией его из воздуха, пре­вращенного посредством охлаждения в жидкость. Линде разработал в 1895 году экономичный способ сжижения воздуха. Машина Линде для сжижения воздуха основана на свойстве газа охлаждаться при расширении, извест­ного как эффект Джоуля — Томсона, сила проявления которого, впрочем, очень слаба. Уже давно стало яс­но, что выгоднее заставлять воздух совершать рабо­ту, то есть приводить в движение двигатель. На пути осуществления этой задачи пришлось преодолеть много технических трудностей. Это удалось сделать в 1902 году Клоду, создавшему машину жидкого воздуха, в которой воздух охлаждался, когда он приводил в движение пор­шневую машину. В дальнейшем этот процесс усовершен­ствовал Хейландт.

    ПОСТЕПЕННАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ УГЛЕДОБЫЧИ

    Если сельское хозяйство питает промышленного ра­бочего, то угледобывающая промышленность питает про­мышленную машину. На протяжении всего XIX века и даже много позже уголь оставался важнейшим источни­ком энергоснабжения.

    Естественно поэтому, что уделялось так много внима­ния механизации угледобычи. Самой трудоемкой и тяже­лой операцией добычи угля была подрубка угольного пласта до его обрушения взрывами или иным способом. Именно поэтому внимание было направлено прежде всего на механизацию этого процесса. В 1761 году Майкл Мензис (о нем мы уже упоминали в связи с механиза* цией молотьбы) изобрел врубовую машину с качающим­ся зубком, которая воспроизводила движения забойщика. Машина приводилась в движение лошадью или челове­ком. А в 1768 году появился «железный человек» Вилли Брауна, приводимый в движение двумя забойщиками. Патент 1843 года на врубовую машину с круглой пилой был предвестником современной дисковой врубовой ма­шины. В этот период поисков главная трудность со­стояла в отыскании наиболее подходящего привода. Па­ровые двигатели были слишком громоздкими и опасными для работы под землей. Известен ряд предложений об использовании силы человека и животных, а также водя­ных и паровых двигателей, находящихся на поверхност­ной подъемной площадке, для приведения в действие машин в забое с помощью тросов. Сжатым воздухом впервые на одной угольной шахте Англии воспользова­лись в 1849 году, вскоре он стал главным источником энергии, на котором основывалась дальнейшая механи­зация угледобычи. Врубовые машины с цепным и штан­говым барами были запатентованы соответственно в

    1853    и в 1856 годах. Практически пригодная дисковая врубовая машина появилась в 1863 году. Но потребова­лось еще много труда и инициативы для того, чтобы до­стигнуть приблизительно в 1890 году такого уровня, с которого началась быстрая механизация угледобычи (рис. XVI).

    В Соединенных Штатах доля битуминозного угля, подрубленного механизированным способом, возросла приблизительно от 4 процентов в 1890 году до 51 про­цента в 1913 году. В Англии механизация угледобычи шла гораздо медленнее, хотя именно она была родона­чальницей многих нововведений в этой области. В 1913 году на долю угля машинной подрубки приходи­лось всего лишь 8 процентов национальной добычи, а из 3267 существовавших тогда в стране угольных шахт врубовые машины применялись только в 676 шахтах. Тем временем электричество, предложенное в качестве источника энергии в 1863 году, приблизительно с 1885 года начали внедрять на угольных разработках, и к 1918 году оно получило почти такое же широкое рас­пространение в забое, как и сжатый воздух.

    Механизация других горнодобывающих операций шла медленнее. Забойный транспортер впервые появился около 1902 года, а к 1913 году были разработаны все его основные разновидности. Но он внедрялся даже еще медленнее, чем врубовые машины. В 1913 году в Англии имелось всего 359 транспортеров. При погрузке в забое уголь приходится поднимать на высоту от 0,6 до 1,5 метра и бросать в сторону на 1,8—3,6 метра. Это да­леко не легкая работа, но почему-то серьезные попытки по механизации этого процесса надолго задержались. Первая углепогрузочная машина, привлекшая к себе всеобщее внимание, была изобретена в 1903 году, но практического применения так и не получила. К 1918 году в Соединенных Штатах использовался целый ряд механических погрузчиков разных конструкций, но в об­щий обиход они начали входить лишЪ несколько лет спустя.

    МАШИНЫ ВСЕВОЗМОЖНЫХ НАЗНАЧЕНИЙ

    До сих пор мы интересовались только механизацией по главным направлениям за столетие, предшествовавшее

    1918    году. В действительности же машины за этот пе­риод проникли почти во все отрасли промышленности.

    Чтобы охватить все изобретения тех лет, понадобилось бы несколько томов. Здесь же мы ограничимся приведе­нием отдельных примеров. Если читатель задумается над тем, какой была бы жизнь без той или иной машины или без того обилия дешевой продукции, которую машины производят, то он составит некоторое представ­ление о переменах, порожденных машинами в XIX веке. Механизация охватила многие отрасли производства: изготовление стальных пишущих перьев в 1828 году, спи­чечное производство в 1848 году, обувная машина Мак­кея появилась в 1861 году, а рантовая машина Гудий­ра— в 1871 году. Машина для выделки папирос изобре­тена в 1876 году. Машина Оуэна для изготовления бутылок появилась в 1898 году. Вскоре она стала произ­водить по 2500 бутылок в час.

    В области обычных средств общения многие сейчас уже знакомые изобретения были сделаны в конце рас­сматриваемого нами периода. Начавшиеся в 1822 году многократные попытки по созданию механизированной наборной машины увенчались успехом в 1886 году, когда был построен первый линотип Мергенталера, на котором начали набирать одну нью-йоркскую газету. На­чиная с 1843 года много изобретений было связано с созданием пишущей машинки, но прототипом современ­ной машинки стала конструкция Шолса, созданная им в 1867 году Фирма «Ремингтон» приступила к выпуску первых машинок его конструкции в 1874 году по цене 125 долларов. Эдисон изобрел фонограф в 1877 году, а в последующие два десятилетия Берлинер превратил его в граммофон, разработав при этом и основы многократ­ного воспроизведения записи. Кинематограф вошел в обиход в 90-х годах прошлого столетия. Арифмометры, пройдя процесс медленного развития с 1642 года, стали надежными и выгодными устройствами. Их регулярный выпуск начался в последние годы прошлого столетия.

    Что касается машин более разнообразного назначе­ния, то швейные машины, например, создавались начи­ная с 1829 года, но современные машины, встречающиеся сейчас в нашем быту, построены по моделям Элиса Хоува (1846 год) и Исаака Зингера (1851 год). Замок, действующий в течение определенного времени, был изо­бретен в 1847 году, а известный теперь всем замок Иейла претерпел усовершенствование в 1865 году. Э. Дж. Отис экспонировал в 1854 году изобретенный им пассажир­ский лифт. В 1857 году его лифт впервые поставили в одном универсальном магазине. Электрический лифт появился к концу столетия. Паровой каток (для дорож­ного строительства) был изобретен в 1866 году. Рентген открыл свои лучи в 1895 году. Сперри в 1905 году создал гироскоп, который в наше время почти полностью вытес­нил магнитный компас. Многочисленные опыты, прово­дившиеся начиная с 1818 года, завершились созданием велосипеда «Ровер», который изобрел в 1885 году Стар­лей. В 1888 году Данлоп поставил на него надувные шины. К 1896 году по дорогам всего мира разъезжали

    4    миллиона велосипедистов.

    ЭКОНОМИКА КАПИТАЛИЗМА ПОСЛЕДНЕГО ПЕРИОДА ЕГО РАЗВИТИЯ

    Машинная техника проникла к этому времени почти во все отрасли производства. Поступившие в распоряже­ние человечества материальные блага гигантски возро­сли, по крайней мере в передовых странах. Богатства стали распределяться равномернее, хотя для этого на­родным массам пришлось вести ожесточенную борьбу. От тактики уничтожения машин, следуя которой рабочие прежде надеялись облегчить свою участь, они отказа­лись, хотя отдельные такие вспышки продолжались до середины прошлого столетия. Такая тактика не была шагом вперед, так как машины создавали все большее изобилие. Беды фабричному рабочему приносило нерав­номерное распределение жизненных благ, сосредоточение фабрик, орудий производства и машин в руках сравни­тельно небольшой кучки предпринимателей, что давало ей власть для решения по своему усмотрению вопроса

    об   условиях найма. Против этой власти рабочие нашли частично защиту на путях тред-юнионизма. В XIX веке профсоюзные объединения набирали силу и вставали на новые пути борьбы с хозяевами, более соответство­вавшие условиям зрелого капитализма. Отдельный рабочий был бессилен противостоять ухудшению условий жизни и труда. Но, объединившись в союзы, рабочие могли уже бросить вызов промышленным магнатам, чтобы вырвать у них несколько большую долю матери­альны* благ, которые создавали новые машины. Они учились также защищать свои интересы политической борьбой. Под нажимом промышленных рабочих и при поддержке более прогрессивных слоев зажиточных клас­сов общества в период с 1802 по 1847 год был принят ряд фабричных законов, покончивших с наиболее отвра­тительными сторонами прежней системы эксплуатации рабочих. Здесь мы не имеем возможности вникать в та­кие подробности и ограничимся лишь замечанием, что за период, охватываемый в настоящей главе, наблюдал­ся общий подъем жизненного уровня и улучшение ус­ловий труда народных масс. Однако этот подъем был до­стигнут ценой их беззаветной борьбы.

    С возникновением капиталистической системы произ- водства началась эпоха огромного технического прогрес­са. Новые изобретения год от года повышали произво­дительность усилий, с которыми человек отвоевывал у природы средства к своему существованию. Подобные изобретения использовались почти до предела для то­го, чтобы производить предметы потребления во все воз­растающем объеме. К середине XIX века складывалось представление, что не будет конца такому беспример­ному безостановочному движению вперед. Но к концу столетия начались невиданные по силе кризисы пере­производства, при которых производимые товары не на­ходили явного сбыта, хотя миллионные массы потреби­телей все еще нуждались в них. Предприниматели, лишенные возможности распродавать свою продукцию, полностью или частично закрывали заводы. Началась массовая безработица. И только спустя ряд лет работа хозяйственной машины наладилась снова, хотя и не на­долго, до наступления очередного кризиса, когда ей при­шлось опять сбавить ход. После 1918 года положение ухудшилось еще больше. Безработица и перепроизвод­ство стали хроническим признаком капиталистической экономики. Они достигали таких масштабов, что кое-кто стал поговаривать о действительном «перепроизводстве» (хотя подавляющее большинство населения было лише­но возможности приобрести самое необходимое), чтобы объяснить причины народных бедствий.

    С этими трудностями был связан рост двух новых черт капиталистической экономики — монополий и импе­риализма. Монополия возникает тогда, когда та или иная фирма приобретает контроль над большой частью производства в определенной отрасли промышленности. Иногда ряд фирм в такой отрасли договаривается о том, сколько товаров будет выпущено и по какой цене они будут продаваться (в этом случае объединение фирм называется картелем). Монополии в поисках выхода из экономического кризиса ограничивали производство ни­же возможного уровня и искусственно вздували цены. Прежде в любой отрасли промышленности были сотни мелких фирм, а свободная конкуренция между ними ста­вила в выгодное положение тех промышленников, кото­рые внедряли передовую технологию производства. Мо­нополия не уничтожила двигательную силу конкуренции, но значительно ослабила ее действие. О последствиях, порожденных подобной практикой, речь пойдет ниже.

    Тем не менее монополизация усиливалась неотврати­мо и необратимо. Для этого было много причин, глав­ным образом экономических, то есть выходящих за рам­ки настоящей книги. Но одна из причин заключалась в самом развитии машин. В начале XIX века, а возможно и раньше, когда стоимость строительства фабрики и ее оснащение надлежащими машинами составляла всего несколько тысяч фунтов стерлингов, каждый новый уча­стник, вступивший в данный сектор производства, быст­ро нарушал всякую монополию. Но благодаря техниче­ским достижениям (о них говорится в настоящей и последующей главах), чтобы начать дело, способное вы­держать конкуренцию с существующими фирмами, при­ходилось вкладывать уже по крайней мере сотни тысяч фунтов стерлингов. Даже не рядовой человек не мог те­перь мечтать о создании своего предприятия на все имею­щиеся у него сбережения. Многие отрасли промышленно­сти стали закрытыми цехами определенных фирм, куда не стало доступа новичкам. Но даже в этих рамках рост стоимости наиболее совершенного оборудования созда­вал огромные преимущества для самых крупных фирм, которые вытесняли или поглощали своих более мелких конкурентов.

    ИМПЕРИАЛИЗМ И ВОЙНА

    В задачу данной книги не входит анализ влияния монополий на рост империалистических противоречий и проистекающее отсюда скатывание к войне. Но на протяжении всей второй половины прошлого столетия вой­на вырисовывалась на горизонте все явственнее. С не­управляемым ростом индустриальной мощи ряда дер­жав, метавшихся в поисках новых рынков сбыта, уста­ревшие политические формы управления не успевали идти в ногу с достижениями в области средств транспор­та и связи, превращавшими мир в единое целое. В этих условиях военные столкновения становились неизбеж­ностью. Были войны и другого характера, Гражданская война в Америке, например, где решался вопрос о том, быть или не быть Америке промышленной капиталисти­ческой державой, оставаться или не оставаться ей аг­рарной рабовладельческой страной. Но все такие войны были ничем по сравнению с колониальными войнами конца XIX и начала XX века, достигшими своего апогея в мировой войне 1914—1918 годов. Поэтому настоящую главу вполне уместно закончить упоминанием о многих военных изобретениях, ставших знамением этого периода.

    Все созидательные силы науки и техники XIX века были направлены на то, чтобы создать многие виды вооружения: орудие, заряжающееся с казенной части, которое раньше нельзя было выпускать из-за отсутствия соответствующей технологии производства, или винтов­ка, заменившая гладкоствольный мушкет и известная с конца XVIII века, но находившаяся в распоряжении только очень метких стрелков. Военное снаряжение по­полнилось многими новыми видами оружия: револьве­ром Сэмюеля Кольта в 1835 году, станковым пулеметом Гетлинга в 1861 году и торпедой Уайтхеда в 1866 году (из-за целого ряда технических трудностей она вошла в употребление лишь во время русско-японской войны 1904—1905 годов). Подводная лодка как вооружение совершенствовалась с участием многих изобретателей. Подводная лодка, приводимая в движение силой чело­века и предназначавшаяся для подрыва военного судна, была впервые построена в годы войны за независимость Америки. Она успешно проплыла под водой в 1776 году, но не выполнила своего основного назначения. В период Гражданской войны в Америке снова обратились к мы­сли о подводной лодке. Много было неудач, но в конце концов она успешно подорвала и потопила военное суд­но противника. Современная подводная лодка создава­лась р нескольких соревнующихся странах в течение 80-х и 90-х годов. В 1916 году был создан танк, занявший столь важное место в современной войне. Таковы отдель­ные самые выдающиеся военные изобретения. Мы уже отмечали, какой огромный толчок дали военные нужды развитию авиации и радио, до этого проходившему срав­нительно медленно. Для гражданских целей самолет по­лучил более или менее значительное применение лишь после того, как он был усовершенствован и выполнил свою службу в качестве военного средства уничтожения. В следующей главе, где рассматриваются ведущие отрас­ли промышленности, на которых основан весь техни­ческий прогресс, мы снова увидим, как военные нужды способствовали прогрессу в той или иной области.


    Глава 8

    МАТЕРИАЛЫ, СТАНКИ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДО 1939 ГОДА

    В двух предыдущих главах мы почти не касались та­ких важных вопросов, как материалы, из которых изго­товляют машины, конструкция станков и технология, применяемая при производстве машин. Эти важные воп­росы следует рассмотреть в отдельной главе.

    Если читатель вернется к иллюстрациям главы 5, то он заметит, что большая часть машин того периода из­готовлялась иэ дерева, которое почти до самого конца

    XVIII       века оставалось основным материалом для про­изводства промышленных машин. Металлы применялись только для изготовления деталей машин, непосредствен­но воспринимающих нагрузку, режущих кромок и прочих частей, которые невозможно изготовить из неметалли­ческих материалов. В XVIII столетии паровой двигатель приходилось, разумеется, изготовлять преимущественно из металла (хотя котлы, например, на первых порах де­лали из дерева, опоясывая их, как бочку, обручами, а вместо чу1уна чаще применяли латунь). Чугун все еще обходился дорого, так что его использовали лишь в тех случаях, когда он был абсолютно необходим. Это объяс­нялось главным образом тем, что в технологию выплавки чугуна никаких принципиальных технологических ново­введений не было внесено с конца средних веков, когда человек впервые приступил к выплавке черных ме­таллов.

    ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

    С самого зарождения металлургии чугун выплавля­ли на древесном угле, поэтому масштабы производства зависели от лесных ресурсов. Когда в XVI веке метал­лургия начала довольно быстро развиваться, недостаток леса сильно сдерживал расширение металлургического производства и, следовательно, ограничивал развитие ма­шиностроения. От этого больше всего страдала Англия, где почти не было лесов. За период с 1540 по 1640 год цены на дрова в Англии росли почти в три раза быстрее цен на другие товары. Одно время казалось, что анг­лийская металлургия, а вместе с ней и быстро раз­вивавшееся машиностроение вообще обречены на ги­бель.

    Но в Англии скоро пришли к мысли о том, что дре­весный уголь можно заменить каменным. Уже в XVI веке многие английские промышленные предприятия на­чали применять вместо дров каменный уголь. Однако перейти на каменный уголь в металлургии оказалось очень трудно. Патенты на перевод металлургических за­водов на каменный уголь были выданы Симону Стурте- ванту в 1612 году и Додли в 1619 году. Было еще не­сколько попыток в этом направлении, однако решение проблемы дожидалось Абрагама Дарби из Колбрукдей- ла (графство Шропшир), который разработал способ кок­сования каменного угля перед его загрузкой в доменные печи. Первые успешные испытания нового способа были проведены, по-видимому, в 1709 году, хотя разработка промышленного процесса выплавки чугуна на коксе по­требовала еще ряда лет. Вместе с тем владельцы анг­лийских металлургических заводов медлили с переводом своих предприятий на кокс. Так, даже к 1760 году в стране насчитывалось лишь 17 доменных печей, рабо­тавших на коксе. Внедрение нового способа затрудня­лось необходимостью тщательно подбирать руду и уголь, так как выплавлявшийся чугун не поддавался переделу в ковкое железо. Начиная приблизительно с 1760 года технология выплавки чугуна на коксе постепенно совер­шенствовалась— путем изменения процесса коксования, улучшения дутья (главным моментом здесь было исполь­зование Вилькинсоном паровой машины Уатта для при­вода мехов) и совершенствования методов последующей обработки чугуна. Число доменных печей, работавших на коксе, возросло в Англии с 31 в 1775 году до 81 в 1780 году. С этого времени кокс окончательно вытеснил дре­весный уголь на всех передовых металлургических за­водах Англии.

    Замена древесного угля коксом создавала для вы­плавки самого чугуна определенную выгоду, так как пре­восходная прочность кокса позволила увеличить высоту доменных печей и получить больше расплавленного ме­талла, а также намного улучшить условия труда на раз­ливке. Но хрупкая структура чугуна из-за высокого со­держания в нем углерода делала чугун непригодным для многих назначений. Приблизительно с 1748 года Аб- рагам Дарби (второй) начал выплавлять на коксе чу­гун, который лучше поддавался переделу в вязкое ков­кое железо. Однако существовавшие способы такого пе­редела, унаследованные от средневековых мастеров, тре­бовали большого умения и давали мало металла. Крупное произ*водство ковкого чугуна стало возможным лишь с 1784 года, когда Корт, используя достижения своих предшественников, усовершенствовал способ пуд­лингования в отражательной печи, работающей на ка­менном угле и устроенной так, что металл соприкасает­ся только с пламенем, но не с углем.

    Теперь у английской черной металлургии было все, что требовалось для ее быстрого развития. Выплавка чугуна пошла в гору, составив 62 тысячи тонн в 1788 го­ду, 125 тысяч в 1796 и 250 тысяч тонн в 1806 году. Осу­ществленный Нилсоном переход на горячее дутье по­зволил довести выплавку черных металлов приблизи­тельно до 3 миллионов тонн к середине прошлого века и до 8 миллионов тонн к его концу. Теперь выплавля­лось достаточно чугуна, чтобы делать машины целиком из металла. Более того, были заложены основы для раз­вития железнодорожного транспорта, строительства ме­таллических корпусов для судов и создания многих ма­шин, речь о которых шла в предшествующей главе.

    В конце XVIII века произошли важные события в деле создания машинного оборудования для ковки и прокатки вязкого чугуна. Габариты кузнечного молота с гидроприводом, известного со средневековых времен, быстро увеличивались. В 1783 году Джон Вилькинсон построил свой первый паровой падающий молот с ве­сом падающих частей 7,5 тонны. Мощный и оригиналь­ной конструкции паровой молот был изобретен Насми- том в 1839 году и внедрен в производство через три года (рис. XVII). Изобретенный Брамом в 1796 году гидравлический пресс позволил создать к 1850 году еще более мощный кузнечный молот.

    В Германии небольшие прокатные валки с гидро­приводом использовались для отделки поверхности по­ковок еще с начала XV века. В 1745 году швед Полхельм создал желобчатые валки для прокатки полосового чу­гуна, но заслуга изобретения прокатного стана для про­изводства листового или профильного железа непосред­ственно из слитка без предварительной его обработки принадлежит англичанину Корту (1783 год). А первым, кто оборудовал прокатный стан паровым приводом (1796 год), был все тот же Вилькинсон.

    ПОЯВЛЕНИЕ ДЕШЕВОЙ СТАЛИ

    Сталь обладает особой прочностью, потому что по содержанию углерода она стоит между чугуном и ков­ким железом. Такие машины, появившиеся в конце XIX века, как электрогенератор, паровая турбина, двигатель внутреннего сгорания, автомобиль и т. п., в которых возникают большие напряжения, можно сделать только из прочного металла. Таким металлом является сталь. Средневековые методы производства стали были сопря­жены со столь большими расходами, что заставляли це­нить сталь почти как драгоценный металл. Даже после разработки Хантсманом своего процесса [34] производства тигельной стали в 40-х годах XVIII века дороговизна стали исключала возможность использования ее для об­щего назначения. В основном из стали изготовляли тог­да только ножевые изделия. Чтобы использовать сталь как строительный материал или чтобы изготовлять из нее такие детали машин, для которых требуется высокая прочность при растяжении, вязкость и т. п., ее нужно было выплавлять с меньшими расходами и в гораздо больших масштабах. Первым такую возможность от­крыл в 1856 году Генри Бессемер. Двумя годами ранее он изобрел артиллерийский снаряд такой формы, кото­рая под действием пороховых газов заставляла снаряд вращаться, делая ненужной нарезку ствола орудия. Од­нако для изготовления подобного орудия не имелось достаточно прочного материала. Изучив положение в этой области, он изобрел способ передела чушкового чугуна в сталь путем выжигания из него примесей с помощью воздушного дутья в особой печи, которую стали называть бессемеровским конвертером К Вслед за Бессемером по­явился Сименс, который в 60-х годах прошлого века разработал мартеновский [35] способ сталеварения, отли­чавшийся от бессемеровского меньшей производитель­ностью, но позволявший точнее контролировать состав (и следовательно, качество) готовой стали. «Основной» процесс, позволяющий перерабатывать более доступные железные руды с высоким содержанием фосфора, был изобретен Джилкристом и Томасом в 1875 году. Хотя внедрение последнего способа затянулось на ряд лет, он фактически удвоил мировые производственные мощно­сти по выплавке стали.

    Легирование стали небольшими добавками других металлов значительно улучшило и сделало намного раз­нообразнее характеристики стали. Хотя еще Фарадей проводил в 1822 году систематические опыты по легиро­ванию стали, его труды не получили практического при­менения. История легированных сталей открывается практически с 1871 года, когда Муше изобрел инстру­ментальную сталь, легированную вольфрамом, ванадием и марганцем, которая позволяла вести механическую об­работку стали с гораздо более высокими скоростями резания. Затем появились другие легированные стали, например марганцевая сталь Хадфилда (1882 год), ни­келевая сталь Шнейдера (1888 год). Если не считать инструментальной стали Муше, то прочие легированные стали предназначались для производства вооружения и только впоследствии нашли применение в более сози­дательных областях. Затем в 1898 году Тейлором и Уайтом была изобретена быстрорежущая инструменталь­ная сталь, о которой речь пойдет ниже. Нержавеющую сталь изобрел Гарри Брийрли в 1913 году.

    Конец XIX века ознаменовался также внедрением в производство различных легких сплавов на основе алю­миния. О промышленном использовании алюминия не могло идти речи, пока американец Холл и француз Эру не изобрели независимо друг от друга в 1886 году элек­тролитический способ производства этого металла. С этих пор алюминий стали применять в тех особых слу­чаях, когда важнее всего был малый вес конструкции, например для постройки аэропланов начиная с 1895 го­да. Дюралюминий, этот замечательный сплав алюминия с медью, отличающийся чрезвычайно высоким отношени­ем прочности к весу, появился в 1909 году. В после­дующие годы различные сплавы алюминия с легким магнием приобретают все большее значение в инженер­ном деле. С конца XIX века берет свое начало промыш­ленность по производству пластмасс, но в машинострое­нии пластики не применялись почти до самого периода между двумя мировыми войнами.

    НЕОБХОДИМОСТЬ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

    Труднее всего механикам-первоначинателям XVIII века давалось изготовление машин с надлежащей точ­ностью. Допуск при изготовлении цилиндра вертикаль­ной паровой машины Ньюкомена длиной несколько боль­ше 700 миллиметров составлял у Смитона почти 13 мил­лиметров. Эти двигатели удалось заставить работать с помощью одного хитроумного приспособления, позволяв­шего создавать поверх головки поршня слой воды в ка­честве уплотнения. Для горизонтальной паровой машины Уатта такая уловка не годилась «Нет ни такого инстру­мента, ни таких мастеров, — вынужден был с горечью признать Смитон, — которые позволили бы изготовить столь сложную машину с нужной точностью». Пожалуй, паровая машина Уатта и не стала бы работать, если бы Вилькинсон не изобрел к тому времени хороший горизон­тальный расточный станок. Как утверждают, к 1830 го­ду квалифицированным токарем считался лишь тот, кото­рый мог сделать деталь с точностью до 1,6 миллиметра.

    Приспособления для изготовления из стволов деревьев цилиндров для насосов и деревянных водопроводных труб известны со времен средних веков. В начале XV века таким же способом рассверливали стволы пушек, но лишь на отделочных операциях полых отливок. Соз­данный швейцарцем Маритцем в 1740 году сверлильный станок улучшенной конструкции позволял рассверливать орудийные стволы из цельной заготовки. Разумеется, цилиндры нового парового двигателя Ньюкомена следо­вало бы растачивать на таких станках, но по своему диаметру они намного превосходили орудийные стволы. Тяжелая сверлильная головка хорошо работала только у днища цилиндра и не обеспечивала нужной точности на другом его конце. Устранять этот недостаток пробо­вали разными путями, но все они заканчивались неудач­но, пока Джон Вилькинсон не изобрел в 1774 году свой усовершенствованный станок для рассверловки орудий­ных стволов. Затем в 1775 году им был создан усовер­шенствованный станок для расточки цилиндров (рис. XVIII). Он поместил сверлильную головку на длинный жесткий стержень, проходивший сквозь весь цилиндр и снабженный опорами с обоих своих концов. Этот станок позволил справиться с трудностями, которые встрети­лись при изготовлении цилиндров для первых паровых машин Уатта. «Вилькинсон, — писал в 1776 году Уатт в письме Смитону, — настолько усовершенствовал спо­соб расточки цилиндров, что я обещаю тебе соблюсти в цилиндре длиной 72 дюйма точность до толщины тон­кой шестипенсовой монетки в самом худшем случае». Последующие изобретатели продолжали совершенство­вать станок Вилькинсона, и он приблизительно в 1830 году приобрел вполне современный вид.

    УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТОКАРНОГО СТАНКА

    Токарный станок во многих своих разновидностях — самый важный из всех существующих станков. Кстати сказать, большая часть достижений XIX века была тес­но связана с его превращением в мощную машину вы­сокой точности. До середины XVI века существовал только простой центровой токарный станок. Изделие на таком станке вращалось между двумя закрепленными центрами с помощью шнура, обмотанного вокруг изде­лия и соединявшегося обычно с педалью внизу и с гиб­ким коромыслом наверху. Самое первое изображение токарного станка с патроном относится к 1568 году. На таком станке привод вращал ходовой шпиндель (пат­рон), к которому изделие крепили болтами или зажима­ми. Станки с винтовыми направляющими патронами для нарезки резьбы появились еще в XVII веке, причем этот способ, при котором изделие перемещается вдоль сала­зок, а инструмент закреплен неподвижно, широко ис­пользовался в XVIII веке. На современном токарном станке перемещается режущий инструмент, а само изде­лие только вращается. От Бессона, скончавшегося в 1569 году, до нас дошла картинка примитивного винторезного станка подобного устройства (рис. 23), тогда как Лео­нардо да Винчи 1 оставил после себя эскиз еще более раннего происхождения, на котором был изображен ста­нок аналогичной конструкции. Вряд ли тот или другой из этих станков имели практическое значение. По-види­мому, их даже вообще не удалось построить. На протя­жении XVIII века владельцы часовых и приборных ма­стерских пользовались миниатюрными винторезными станками с перемещавшимся инструментом. В этих ма­шинах были воплощены элементы резцового суппорта, но только в виде, приспособленном для легких работ.

    До конца XVII века на токарных станках обтачива­ли детали из дерева и других мягких материалов и толь­ко в отдельных случаях из самых мягких металлов. На протяжении XVIII века часовщики и золотых дел ма­стера, создававшие исключительно искусные узоры, ста­ли широко пользоваться токарным станком для обработки металлов, но только на штучных работах. К концу сто­летия с усложнением машин возник спрос на токарные станки для обработки крупных металлических деталей. История совершенствования токарного станка сложна [36], так что здесь мы ограничимся лишь упоминанием о том, что поворотным моментом в этой истории было создание Генри Модели современного вида металлорежущего станка.

    Для изготовления весьма хитроумного замка, изобре­тенного Брамом, требовалась такая точность, которая намного превосходила существовавшие тогда возможно­сти. Тем не менее этот замок предстояло выпускать боль­шими партиями. Брам нанял к себе на работу Модели, который как раз начал создавать свой токарный станок. Модели продолжал свою работу после 1797 года уже в собственной мастерской. Его станок (1797 год) и осо­бенно его усовершенствованный вариант (1800 год) от­крыл новую эпоху в машиностроении (рис. XIX).

    Принято считать, что Модели изобрел только резцо­вый суппорт, однако это утверждение искажает истину и недооценивает заслуги Модели. Примитивный рез­цовый суппорт в то время часовщики уже применяли на небольших токарных станках, но на крупных станках стояло грубое устройство, не позволявшее установить резцовый суппорт. Модели значительно усовершенство­вал его и приспособил для тяжелых работ. В действи­тельности он же внес в конструкцию токарного станка три новшества, которые намного повысили его точность и превратили его в целом в универсальное устройство с резцовым суппортом как главной деталью. Эти нов­шества заключались в следующем: в изготовлении цель­нометаллической конструкции, в точном получении пло­ских поверхностей для перемещения салазок резца и в разработке технологии точного изготовления ходового винта достаточной длины, обеспечивающего нужное пе­ремещение режущего инструмента вдоль изделия боль­ших габаритов. Создание цельнометаллического станка вместо монтирования металлических рабочих частей на деревянной основе может на первый взгляд показаться не имеющим большого значения, однако жесткость ме­таллической станины обеспечивала повышение точности обработки металлов резанием. Планарность поверхно­стей салазок превращала эту потенциальную возможность в действительность. А настойчивая и кропотливая ра­бота Модели над усовершенствованием способов изго­товления ходовых винтов достаточной длины в начале XIX века коренным образом изменила практику токар­ных работ. Ему же принадлежит заслуга по внедрению коробки передач.

    Хотя в токарных станках Модели нет такой особен­ности, которая ранее была бы совершенно не известна, его станок оказался настолько совершеннее, что полно­стью отличался от всех своих предшественников. Его можно было применять для самых тяжелых режимов об­работки наиболее твердых металлов с любой точностью.

    Дальнейших успехов в области нарезки резьбы и по­вышения класса точности обработки резанием добился приблизительно к 1833 году Джозеф Витворт, чья тру­довая деятельность началась у Модели. В период с 1814 по 1840 год несколько английских рабочих создали на основе прежних примитивных машин строгальный станок, который тоже сыграл большую роль в повыше­нии точности механической обработки. Однако такое повышение точности общего машиностроения было свя­зано главным образом с переходом к методам массового производства и заменяемости частей. Об этом и пойдет речь в следующем разделе.

    МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО И ЗАМЕНЯЕМОСТЬ ЧАСТЕЙ

    Массовое производство — это та основа, которая позволяет в наши дни выпускать многие машины (и това­ры широкого потребления) крупными партиями и прода­вать их по доступным ценам. Возьмем, к примеру, сов­ременный семейный легковой автомобиль. Если выпу­стить 10 ООО легковых автомобилей той или иной модели, то каждый из них будет стоить несколько тысяч фунтов стерлингов; если же изготовить всего один автомобиль, удовлетворяющий тем же самым требованиям в отноше­нии надежности и удобства, то он уже обойдется в сот­ни тысяч фунтов стерлингов, в действительности же ав­томобили выпускаются партиями по нескольку сотен ты­сяч. Все такие автомобили почти совершенно одинаковы, если не считать мелочей. В производственном процессе каждая операция повторяется сотни тысяч раз, поэтому рентабельно создавать особую машину для эффектив­ного выполнения каждой такой операции. Благодаря этому стоимость автомобиля не превышает нескольких сотен фунтов стерлингов. Так же обстоит дело и в произ­водстве большей части товаров широкого потребления: шариковых ручек, пылесосов, стиральных машин, радио­приемников.

    Массовое производство не встречает больших техни­ческих трудностей, если изделие представляет собой только одну часть (гвоздь, кнопка, перо, булавка) или не требует при своем изготовлении большой инженер­ной точности (текстиль). Совсем не обязательно, чтобы два экземпляра того или иного изделия были совершен­но одинаковы, они должны лишь удовлетворять потреби­тельским требованиям. Нетрудно наладить массовое про­изводство таких изделий, если они пользуются широким спросом, оправдывающим расходы на изготовление спе­циальных машин и выплату заработной платы многочис­ленной армии рабочих, каждый из которых специализиру­ется на выполнении единственной операции. Фактически практическая действительность даете давних пор множе­ство примеров массового производства подобного рода. Самым древним примером является, пожалуй, от­ливка типографских металлических литер на закате сред ^ невековья. Другой такой пример — специальная штам­повочная машина с педальным приводом, использовав­шаяся приблизительно с 1680 года в Нюрнберге для крепления головок к английским булавкам. Начиная же приблизительно с 1700 года швед Христофер Полхем организовал массовое производство на небольшом заво­де, выпускавшем разнообразные изделия. На заводе бы­ло занято около 100 рабочих. Все производственные опе­рации он старался переводить на гидроприводы. У него имелись гвоздильные станки, ножницы для резки поло­сового железа и листового металла, прессы, прокатные валки и т. п. Завод выпускал большими партиями такие товары, как плужные лемеха, зубья для бороны, молот­ки и другие металлические изделия.

    Текстильная промышленность (см. главу 6) пред­ставляет собой отрасль массового производства, где точ­ность играет второстепенную роль.

    Пусть теперь нам предстоит решить задачу по нала­живанию массового производства той или иной сложной машины, состоящей из многих частей. Каждую деталь можно было бы выпускать отдельно большими партиями на тех началах массового производства, которые изве­стны с XVIII века и даже раньше. Но при сборке из та­ких частей первой же машины выяснилось бы, что точно подогнать одну деталь к другой не удается. Тогда при­шлось бы либо рассортировывать тысячи и тысячи де­талей на пригодные к сборке комплекты, либо же нанять специально для подгонки частей опытных слесарей-сбор- щиков, которые напильником, молотком и прочими ин­струментами довели бы детали до нужных размеров и точности. Подобная доводка на заключительной сбороч­ной операции поглотила бы всю ту экономию, которую дает массовое производство.

    Такую трудность можно преодолеть, если наладить выпуск отдельных частей по стандарту в пределах уста­новленных допусков. Тогда из любого комплекта дета­лей, взятых наугад, можно будет собрать машину. Фактически части должны быть взаимозаменяемыми. По этой причине подобную усовершенствованную систему массового производства на началах взаимозаменяемости частей называют сокращенно взаимозаменяемым изго­товлением.

    Первым примером организации массового производ­ства явился завод по изготовлению талей для Адмирал* тейства, который вступил в строй в Англии приблизи­тельно в 1808 году. Этот план выработали совместно Марк Брунел и Сэмюэль Бентам. Генри Модели создал станки, которые были разбиты на специализированные группы сообразно той или иной производственной опера­ции. На заводе имелось 44 станка самой современной конструкции (рис. XX). Завод, основанный по принципу массового производства, позволил десяти неквалифици­рованным рабочим выполнять работу, на которой раньше было занято 110 квалифицированных мастеров. Произ­водственная мощность этого завода составляла 130 000 блоков в год, то есть превосходила производительность шести крупнейших прежних верфей. Этот план, потребо­вавший от Адмиралтейства капиталовложений на сумму 54 000 фунтов стерлингов, позволил ему экономить ежегодно по 17 000 фунтов стерлингов. Но несмотря на доказанную таким ооразом высокую эффективность мас­сового производства, других попыток в Англии по вне­дрению принципа взаимозаменяемости частей больше не предпринималось.

    До XIX века мало было таких изделий, выпуск кото­рых был бы оправдан на предприятиях массового произ­водства с взаимозаменяемостью частей. Единственное исключение составляло огнестрельное оружие. Так, на­пример, затвор оружия, особенно мушкета или пистолета, представлял собой тонкий механизм, действовавший только при условии точной подгонки частей. Производ­ство оружия было весьма квалифицированной работой, а спрос на него было нелегко удовлетворить. В 1811 году на складах Англии накопилось 200000 стволов для муш­кетов, лежавших без движения из-за недостатка оружей­ников, требовавшихся для ремонта затворов. А ведь Англия располагала тогда более многочисленной армией квалифицированных рабочих, чем любая другая страна в мире. Во Франции первые попытки наладить производ­ство огнестрельного оружия на началах взаимозаменяе­мости частей относятся к 1717 и 1785 годам. Американ­ский посланник во Франции Томас Джефферсон сообщал домой, что Jle Бланк, предпринявший последнее начина­ние, принес ему 50 разобранных затворов к мушкетам. «Я сам собрал несколько затворов, — писал Джеффер­сон,— из первых попавшихся под руку частей. Они иде­ально подходили друг к другу. Надо ли говорить о том, как это выгодно, когда затвор приходится ремонтиро­вать». В конечном итоге французское начинание потер­пело неудачу, но на родине Джефферсона, отчаянно нуждавшейся в квалифицированной рабочей силе, про­изводство на началах взаимозаменяемости частей было претворено в жизнь.

    СТАНКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫХ ЧАСТЕЙ

    В 1800 году Эли Уитни организовал массовое произ­водство мушкетов. Спустя несколько лет его примеру последовали некоторые другие владельцы заводов стрел­кового оружия. Они широко использовали гидроприводы на таких работах, как ковка, прокатка, сверление, шли­фовка и полировка. Однако точная доводка до нужных размеров осуществлялась специальной обработкой и опи­ловкой в оправках. Однако вскоре были созданы специ­альные станки, позволявшие выполнять эту работу на больших скоростях и с неизменно высокой точностью. На некоторых таких заводах уже к 1818 году были фрезер­ные станки В том же году Бланшар изобрел свой ста­нок для изготовления ружейных лож, первый станок, по­зволявший делать по копиру изделия неправильной фор­мы. Это изобретение имело большую ценность. Станок с револьверной головкой появился в 40-х годах прошлого века. После наладки такого станка мастером неквали­фицированный токарь выполнял на нем приблизительно до восьми различных операций. Сэмюель Кольт, строив­ший в 1849—1854 годах свой револьверный завод, при­влек к планированию Элишу Рута, блестящего механика и талантливого организатора, который сам сконструи­ровал много нового оборудования (в том числе он существенно усовершенствовал падающий молот). Рут использовал все лучшее из существовавшего тогда ста­ночного парка, косвенно заставив тем самым других изобретателей создавать еще более совершенные машины.

    Гражданская война в Америке (1861 —1865 годы), породившая нехватку рабочей силы, содействовала по­вышению производительности станочного парка. Универ­сальный фрезерный станок (рис. XXI) появился в 1861 — 1862 годах. Выпуск первых цилиндрических шлифоваль­ных станков начался с 1864 года. Станок-автомат (на ко­тором несколько инструментов подводятся к изделию в определенной последовательности автоматически, а то­карь только подает прутковые заготовки, рис. XXII, XXIII) был создан в годы Гражданской войны и быстро был внедрен в производство несколько лет спустя. Мно­гошпиндельный станок (на котором изделие автомати­чески проходит череэ ряд позиций и на каждой из них подвергается одной или нескольким операциям обработ­ки) появился в 1895 году. Затем появились в высшей степени автоматизированные универсальные токарные станки (рис. XXIV), появившиеся накануне первой миро­вой войны, на которых заготовка проходит последова­тельно через шесть-восемь позиций, причем на каждой такой позиции ее можно подвергать операциям сверле­ния, точения, нарезания, проточки и развертки. Зуборез­ные станки-автоматы появились в 70-х годах, а червячно­фрезерные — в 80-х годах.

    Промышленность, производящая вооружение, дли­тельное время шла впереди по технологии массового производства, но владельцы часовых заводов отставали от нее очень незначительно. Эли Терри из Коннектикута наладил массовое производство деревянных часов в 1809 году, а к 1814 году снизил цену на них с 25 до

    5    долларов. Массовое производство латунных часов на­чалось несколько позже, причем к 1855 году их ежегод­ный выпуск был доведен до 400000 штук, а цена на них снижена в конечном итоге до 50 центов за штуку. Мас­совое производство наручных часов началось в 1848 го­ду и получило широкое распространение уже в 50-х го­дах прошлого века.

    К 1850 году методы массового производства прочно обосновались в промышленности. Они были залогом ус­пеха, одержанного в 50-х годах прошлого века, в выпу­ске швейных машин, изначала производившихся боль­шими партиями. Несколько позднее они сделали возмож­ным повсеместное распространение сельскохозяйственной техники. В последнем случае взаимозаменяемость частей была важна не только для производителя, но и для по­требителя, поскольку ремонт сельскохозяйственных ма­шин выходил за пределы возможностей деревенского куз­неца, так что наличие запасных частей, которые можно было поставить на месте без участия специалиста-меха- ника, было залогом успеха распространения сельскохо­зяйственной техники. Этим последняя отличалась от ча­сов, где взаимозаменяемость частей была важна лишь только с позиции производителя, поскольку она значи­тельно упрощала стоявшие перед ним задачи. На основе технологии массового производства в 80-х годах был организован выпуск пишущих машинок, а в 90-х годах — выпуск велосипедов, вскоре доведенный до уровня не­скольких сотен тысяч штук в год.

    ПРИМЕНЕНИЕ ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

    Обратимся теперь к другой стороне современного мас­сового производства — к непрерывно-поточному произ­водству, которое чаще известно как сборочная линия. Этот способ в полном своем развитии характеризуется тем, что каждая деталь изделия проходит через ряд по­зиций, причем в каждой такой позиции над ней осуще­ствляется одна или несколько операций. Весь завод ста­новится хорошо организованной производственной еди­ницей, где сырье поступает в поток в ряде точек, а изделие на разных этапах производства перемещается по нескольким потокам, постепенно сливающимся в общий поток, пока на краю главного конвейера с него не сойдет (например) автомобиль, готовый к испытаниям и от­правке в дорогу.

    Элементы подобной системы уходят в глубь девятнад­цатого века. Их можно усмотреть, например, на фабрике Британского адмиралтейства (1833 год) по выпечке мор­ских галет. Машины замешивали тесто и выполняли ряд других операций, но главное нововведение на этой фаб­рике состояло в том, что изделие переходило от рабочего к рабочему на подносах, передвигавшихся по приведен­ным в движение роликам. В Англии были предприняты еще отдельные попытки организации производства на подобных началах, но, как и с взаимозаменяемостью частей, решающее слово здесь осталось за Америкой.

    Автоматическая линия в законченном виде впервые была пущена в эксплуатацию в 60-х годах прошлого ве­ка в Цинциннати, но не для сборки машин, а для раз­делки свиных туш в производстве мясных консервов. Свиные туши по подвесному конвейеру проходили мимо ряда рабочих, каждый из которых осуществлял единст­венный разрез или отрезал строго определенную часть туши. На этом мясокомбинате был внедрен ряд хитро­умных приспособлений, в том числе автоматические весы, взвешивавшие туши без их снятия с конвейера. Более полное развитие линия разделки туш получила в 80-х го­дах. Она включала приспособление для автоматического захвата живой свиньи за заднюю ногу, подачи ее на кон­вейер и в убойное отделение. Для всего этого требовалось около 30 секунд. Такая же эффективность обеспечива­лась на всех участках линии. На этой линии отходов не было: использовалось абсолютно все, что могла дать свинья. В шутку даже говорили, что здесь даже пред­смертный визг свиньи улавливали для переработки его в заводской гудок.

    На началах, близких к автоматической линии, в 90-х годах было налажено производство железнодорожных то­варных вагонов. Однако в полностью завершенном виде в машиностроении этот способ связан с производством автомобилей.

    АВТОМОБИЛИ И МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

    Все первые автомобили строились так же, как строили первую паровую машину. Затем приблизительно с 1902 года ряд автомобилестроительных фирм перешел на начала взаимозаменяемости частей. Олдс выпустил око­ло 2500 своих малолитражек в 1902 году, 4000 — в 1903 году и 5000 — в 1904 году. К 1909 году Форд перешагнул через черту 10 000 автомобилей в год. К 1913 году в Анг­лии насчитывалось около 200 000 и в Соединенных Шта­тах — 600 000 автомобилей.

    Автомобильная промышленность шире, чем когда-ли- бо прежде, использовала принцип взаимозаменяемости частей, а это в свою очередь способствовало созданию многих новых машин и инструментов: точных зуборез­ных шлифовальных станков многих типов, разнообразных штамповочных прессов для шасси, амортизаторов, кузо­вов и других частей, прошивочных станков, точных ли­тейных машин с матрицами, инструмента для зенкерова- ния и развертывания. Некоторые из таких машин суще­ствовали и раньше, но массовое производство автомоби­лей привело к их усовершенствованию и более широкому использованию. Тенденция к внедрению автоматов уси­ливалась.

    Затем Генри Форд ввел сборочную линию. В 1913 го­ду он экспериментировал с линией для сборки маховиков магнето. Он подразделил сборку двигателей на 84 опе­рации, сократив число рабочих на одну треть. Шасси он поставил на рельсы и протягивал его через ряд рабочих мест, где осуществлялась сборка. К концу 1914 года раз­работка сборочной линии была доведена почти до конца. Мы лишены возможности проследить за дальнейшим ее развитием или за постепенным распространением этого принципа на другие отрасли промышленности и ограни­чимся лишь замечанием о том, что этот поточный метод (охватывающий не только сборку, но и изготовление дета­лей) стал ключом к повышению производительности и, сле­довательно, к удешевлению производства. В наше время поточный метод постепенно вытесняется автоматизацией.

    ПРОЧИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МЕТОДАХ ПРОИЗВОДСТВА

    Рассматриваемому нами прогрессу производственной технологии во многом способствовали два новых мате­риала. Одним из них явились синтетические абразивы, например карборунд, синтезируемый приблизительно с 1893 года в электропечи. До этого пользовались естест­венным корундом. Но карборунд можно было сделать тверже и мелкозернистее корунда. Синтетические абра­зивы сильно расширили применение шлифования как способа обработки резанием и во многих случаях почти полностью вытеснили непосредственное резание. Шлифо­вание, обеспечивающее большую точность обработки по­верхностей, чем резание, — обязательная операция при производстве двигателей внутреннего сгорания. Другим новым материалом стала быстрорежущая инструменталь­ная сталь, о которой мы уже упоминали. Она позволила повысить скорости резания в четыре-пять раз. По оцен­кам внедрение быстрорежущей стали в Соединенных Штатах увеличило годовое производство по всем отрас­лям промышленности приблизительно на 8 миллиардов долларов, хотя сама быстрорежущая сталь обходится там в сумму всего около 20 миллионов долларов в год, не считая, разумеется, стоимости новых станков, осна­щаемых инструментом из такой стали.

    Все эти достижения в области машиностроительной технологии сопровождались одновременным усовершенст­вованием измерительной техники. У нас здесь нет места для полного анализа этого вопроса. Уже упоминавшийся нами Витворд сыграл очень важную роль в разработке точных методов измерения (и хотя Америка обогнала Англию по массовому производству, последняя все еще шла впереди всех других стран по штучному выпуску вы­сокоточных машин). Рост производства в Соединенных Штатах на началах взаимозаменяемости частей неизбеж­но сопровождался на каждом этапе последовательным усовершенствованием измерительной техники и все более широким использованием всевозможных калибров.

    Здесь нельзя не упомянуть о других таких важных процессах, как электросварка (1886 год) и термитная сварка (1908 год), которые играли все большую роль в машиностроении и которые во многих случаях покончили с такими неуклюжими способами неразъемного соеди­нения, как заклепывание или сболчивание. Кислородная резка (кислородно-ацетиленовая горелка и другие анало­гичные способы) вошла в обиход на рубеже столетия.

    Американские промышленники в целом шли в обла­сти массового производства и нужных для него станков впереди всех. Даже в Англии предприниматели медленно переходили к новым способам производства. Начало та­кому переходу было положено лишь в 1853 году, когда Британская комиссия по стрелковому оружию вынесла рекомендацию о внедрении «американской системы». Да­же в 1914 году в стране оставалось немало цехов, в кото­рых проводилась длительная и трудоемкая ручная опи­ловка на операциях, как нельзя лучше подходящих для перевода их на фрезерование и станочное шлифование. Первая мировая война с ее беспримерным спросом на огромное количество вооружения и другой продукции точного изготовления в корне изменила всю эту ситуа­цию. «Сотни цехов, — пишет Кресси, — в которых о быст­рорежущей инструментальной стали знали только по­наслышке, переходили на ее регулярное использование. Многие станки-автоматы, прежде всего фрезерные и шли­фовальные, проникали на небольшие и устарелые маши­ностроительные заводы и становились здесь незамени­мым оборудованием. Под нажимом военной необходи­мости гигантски возрастало использование различных приспособлений при точении и сверлении изделий необыч­ной формы» К

    РАЗВИТИЕ МАШИНОСТРОЕНИЯ ПОСЛЕ 1918 ГОДА

    В годы между двумя мировыми войнами намного расширился круг материалов, из которых делаются ма­шины. Внедрялись новые сплавы, прежде всего разнооб­разные легкие сплавы на основе алюминия. Быстро раз­рабатывались пластики, превосходящие металлы в некоторых областях машиностроения.

    Неуклонно совершенствовались и все шире применя­лись разнообразные станки, создававшиеся на протяже­нии предшествовавшего столетия. Однако коренных но­вовведений в этой области было мало. Заметно шире стали использовать кислородную резку металлов, открыв­шую возможности резания стали такой толщины, какая выходила за пределы возможностей механической обра­ботки. Вместе с тем горелка позволила заменить некото­рые станки на таких операциях, как строгание и сверле­ние. Точность обработки металлов кислородной горелкой сильно возрастала, пока ей, например, не стали под стать даже некоторые операции по нарезанию зубьев шесте­рен. Газовые резаки удалось в значительной степени ав­томатизировать. К концу 30-х годов установки для газо­вой резки заменили станки на некоторых токарных опе­рациях, правда в ограниченном масштабе и для грубой обработки, но они доказали свою большую перспектив­ность на будущее.

    Шлифование как замена фрезерования при высоко­точной обработке поверхностей продолжало быстро вне­дряться во многих областях машиностроения. Бесцент ровые шлифовальные станки, впервые появившиеся (правда, не в современном виде) в 1916 году, получили с 20-х годов все более широкое распространение.

    Мы уже упоминали о перевороте в промышленности, вызванном внедрением быстрорежущей инструменталь­ной стали. Когда приблизительно в 1926 году стал вхо­дить в употребление для изготовления режущего инст­румента карбид вольфрама, по твердости уступающий только алмазу, он породил в промышленности такую же революцию, получившую приблизительно в 1939 году до­полнительный толчок от внедрения смеси карбидов тан­тала и вольфрама. В итоге скорости резания возросли в 6 или 7 раз, знаменуя этим огромное повышение произ­водственного потенциала. К сожалению, этот материал немецкого происхождения попал под контроль междуна­родных картелей, которые резко ограничили его произ­водство и использование за пределами Германии[37]. Для народов других стран это означало потерю потенциаль­ного богатства. Заинтересованные монополии этим, бес­спорно, ограждали свои интересы и сохраняли высокие цены, тогда как Германия получала возможность быст­рого перевооружения с помощью эффективного режущего инструмента, обеспечивая вместе с тем такое положение, когда миролюбивые нации шли навстречу войне сравни­тельно малоподготовленными.

    МАШИНЫ-АВТОМАТЫ

    Самая интересная особенность прогресса в период между двумя мировыми войнами заключалась в усиле­нии тенденции к изучению возможностей высокоавтома­тизированного машинного оборудования. Эта тенденция была предвестником той волны повальной автоматиза­ции, которая в наши дни захлестнула многие страны. То­карные станки и другие машины для обработки реза­нием оснащались приборами и приспособлениями для измерения размеров, которые автоматически останавли­вали эти машины, когда размеры изделия доводились до нужной величины. В более крупных масштабах производ­ство было автоматизировано фирмой «А.-О. Смит энд

    К0» на построенном ею в конце 20-х годов заводе по про­изводству автомобильных рам в Милуоки, который вы­пускал 1 готовое шасси каждые 8 секунд, то есть почти 10 000 штук ежесуточно. Рамы изготовлялись фактически без непосредственного участия человека. В штате работ­ников этого завода состояло 120 человек, главным об­разом контролеров, наладчиков и ремонтников. Благо­даря этому затраты труда на одну раму удалось довести почти до 16 человеко-минут. Этот завод удовлетворял 75 процентов всех потребностей страны в рамах. Исключение отсюда составили предприятия Форда, которые получали рамы со своего, такого же фирменного завода-автомата.

    К числу самых полезных машин-автоматов относится автоматическая литейная машина, созданная на основе литейных машин, появление которых в начале текущего столетия было связано с зарождением и развитием авто­мобильной промышленности. В таких литейных автома­тах изделия отливаются с огромной быстротой в постоян­ные металлические формы (кокили). Эта машина не от­носится к категории узко специализированных: простая смена кокилей позволяет отливать изделия другой фор­мы. Простота ее действия позволяет предельно автома­тизировать такую машину. Типичная установка стоила в годы между двумя войнами около 1000 фунтов стерлин­гов и обслуживалась одним человеком. На ней ежеми­нутно отливали по 8 изделий, то есть свыше 4 миллионов штук в год при круглосуточной работе. Ее, разумеется, приходилось останавливать на ремонт, но две такие ма­шины при попеременной работе могли бы отливать крыш­ки к радиаторам для автомобильной промышленности всех стран мира. Установки столь высокой производи­тельности заставляют, естественно, задумываться над тем, сможет ли современная прогрессивная технология получить полное использование в таких условиях, когда в промышленности конкурируют несколько фирм. Литье в кокиль ограничивается определенными сплавами, од­нако литейные автоматы для автомобильной промыш­ленности устроены на ином принципе (литейные формы для них крупнее и сложнее) и позволяют отливать почти любой металл. Замечательный пример являет собой чу­гунолитейный автомат в Климовске (СССР). Его произ­водительность за две смены в сутки составляет 10 000 из­делий. Он снизил затраты труда на 60% и позволил сократить парк необходимых для отделки изделий метал­лорежущих станков на 75%. Все это снизило себестои­мость литья на 50%.

    Проще всего поддаются автоматизации операции по обработке однородного материала (отливок, например), так что машине не приходится выполнять функцию, срав­нимую с «суждением». Затем идут машины, от которых уже требуется «суждение» (для решения, например, во­проса о том, в достаточном ли количестве снят металл в процессе его обработки резанием). Это можно осущест­вить с помощью контактов движущихся частей наподо­бие осязания. Однако суждение человека на производ­стве обычно осуществляется через зрение. Вероятно, как раз по этой причине самой коренной переменой в рас­сматриваемый нами сейчас период явилось внедрение разнообразных процессов с использованием фотоэлект­рического элемента, или «электрического глаза», который преобразовывал изменения интенсивности света в изме­нения электрического тока и отсюда с помощью усили­телей и реле превращал их в механические действия. Первоначальная разновидность фотоэлемента основыва­лась на сделанном в 1873 году открытии: оказалось, что электропроводность селена изменяется в зависимости от количества падающего на него света. Однако устроен­ные на этом принципе фотоэлементы обладали малой чувствительностью. Современный же фотоэлемент, отли­чающийся чрезвычайно высокой чувствительностью, имеет в своей основе особенность некоторых веществ испускать электроны при падении на них света. И хотя основные закономерности, лежащие в основе действия подобных фотоэлементов, были открыты еще в 80-х годах прошлого века, сами эти элементы были созданы главным образом в послевоенный период.

    К 1939 году фотоэлементы получили широкое исполь­зование на таких операциях, как рассортировка и отбра­ковка риса, сои и сигар, выявление и отбраковка консерв­ных банок без этикеток при их выходе из этикетирую­щего автомата, слежение за работой гравировального автомата по чертежу при изготовлении медной печатной формы. Наконец, на основных технологических операциях в металлургии и машиностроении фотоэлементы меняли ход валков прокатных станов, выталкивали металличе­ские заготовки из печи, когда они достигали определен­ной температуры, осуществляли автоматический контроль за качеством изделий, сходивших со станка-автомата. Это было гораздо важнее, ибо здесь угадывались ростки грядущих технологических нововведений. По сообщениям из Соединенных Штатов, один такой автомат-контролер позволил четырем рабочим выполнять работу, для кото­рой раньше требовалось 18 человек. Примером из анг­лийской действительности приблизительно 1939 года мо­жет служить автоматическая машина для сверления и зенкерования коленчатых валов, управляемая дейст­вующим на фотоэлемент лучом света, который проходит через диск с отверстиями. Это контролирующее устрой­ство заменило обычный кулачковый механизм. Дальней­шим достижением в этом направлении был станок 1940 года, построенный в Советском Союзе. Здесь фотоэлемент управлял перемещениями инструментов на одном или нескольких станках-автоматах согласно чертежу. В го­ды последней войны в Соединенных Штатах подобное же устройство управляло работой газового резака в со­ответствии с масштабным чертежом.

    Подобные примеры применения фотоэлемента и дру­гих подобных устройств для регуляторов при измерении температуры, химического анализа и т. п. доказывают возможность полного избавления человека от тех одно­образных, утомительных рабочих операций, на которых разум используется для решения вопроса только о том, удовлетворяет или не удовлетворяет изделие тому или иному стандарту. Вредные последствия подобной одно­образной работы, выполняемой день за днем, представ­ляют собой одну из самых серьезных проблем массо­вого производства. Только что рассматривавшиеся нами примеры показывают пути решения этой проблемы. «На первый взгляд, — пишет Фуркас в своей книге «Гряду­щее столетие» *, — в Америке имеется не меньше милли­она рабочих, выполняющих рутинную работу по рассор­тировке, осмотру и контролю. Их с успехом и с меньши­ми расходами можно было бы заменить устройствами, приводимыми в действие фотоэлементами». К этой теме мы еще вернемся в главе 14.

    Г лава 9

    ПЕРИОД МЕЖДУ МИРОВЫМИ ВОЙНАМИ

    (1918—1939 годы)

    Годы между двумя войнами ознаменовались не столько выдающимися новыми изобретениями, сколько замечательными достижениями в области повышения эффективности уже созданных машин. Эти достижения были результатом множества различных изобретений и усовершенствований — итог труда тысяч инженеров, ра­ционализаторов и ученых. В 1918 году, например, для выработки единицы электроэнергии расходовалось около 680 тонн угля, тогда как в 1939 году эта цифра была снижена на лучших электростанциях почти вдвое. Усо­вершенствование конструкций судов за эти же годы позволило снизить количество энергии, требовавшейся для перевозки единицы груза, приблизительно на 15—20 процентов, а расход топлива в двигательных уста­новках одинаковой мощности уменьшился на 50—60 про­центов, так что общий расход топлива на судах самой последней конструкции снизился по сравнению с преж­ним уровнем на одну треть. Подобные достижения во всей промышленности привели к общему росту произ­водительности труда, составившему в Соединенных Шта­тах за период с 1920 по 1935 год 39 процентов.

    Но вместе с тем возможности передовой техники пол­ностью использовались отнюдь не всегда. Так, среднее количество угля, расходовавшегося в Англии или в Сое­диненных Штатах для выработки единицы электроэнер­гии, составляло в 1918 году около 1,4 килограмма, а в 1939 году было немного меньше 0,7 килограмма. Иными словами, средний коэффициент полезного дейст­вия электростанций составлял в 1939 году всего лишь около половины наилучшей возможной величины и рав­нялся лишь приблизительно половине того, что было наилучшим в 1918 году. Таким образом, средний коэф­фициент полезного действия отставал на 20 лет. Рост производительности труда на 39 процентов не означал, что был достигнут такой же рост выпуска продукции и

    т

    оказания услуг. Фактический рост производства продук­ции составил за тот же период лишь 14 процентов, а остальная доля повышения производительности труда была сведена на нет ростом безработицы. И совершенно так же, мы в этом убедимся ниже, в различных отраслях промышленности наилучшее наличное оборудование ча­сто использовалось далеко не полностью.

    В этой связи нельзя забывать о том, что для перевода всей отрасли промышленности на новую технику тре­буется время. Новые машины нужно построить и освоить. А это в конечном итоге зависит от наличия рабочей силы. Если бы не хватало рабочей силы, то отставание в росте производства было бы вполне оправданным. Но в дейст­вительности миллионы людей не находили работы. Таким образом, неиспользование этих рабочих для доведения роста производства до возможного уровня свидетельст­вует об организационном провале в экономике.

    СОВЕТСКИЙ СОЮЗ

    Эти выводы не распространяются на Советский Союз. В этой единственной стране с безработицей было покон­чено полностью К Производительность труда в промыш­ленности была отнюдь не наивысшей с точки зрения ис­пользования достижений техники, но она находилась на таком высоком уровне, какой был достижим тогда прак­тически, поскольку вся наличная рабочая сила была на­правлена на развитие промышленного производства. Со­ветский Союз начинал как весьма отсталая в своем раз­витии страна. В дореволюционной России имелось несколько островков развитой промышленности, но в це­лом она была сельскохозяйственной страной, причем страной весьма отсталой, с почти средневековым обору­дованием. В 1910 году в России имелось 10 миллионов деревянных сох, 18 миллионов деревянных борон и всего лишь 4,5 миллиона железных плугов, не говоря уже о почти полном отсутствии более современного сельско­хозяйственного инвентаря, который стал входить в упо­требление в других странах приблизительно с 1800 года. Война 1914—1918 годов и опустошительная интервенция сильно ухудшили положение. Довести производство даже до довоенного уровня удалось лишь к 1928 году. После этого советский народ начал систематическую борьбу за повышение технической оснащенности хозяй­ства до уровня передовых промышленных держав.

    Наступила пора индустриализации, проводившейся столь планомерно и столь высокими темпами, каких не знала история. В 1938 году объем промышленного про­изводства в СССР возрос в шесть с половиной раз по сравнению с 1913 годом, тогда как по остальным стра­нам мира соответствующая цифра составила 40—50 про­центов. За десятилетний период с 1930 по 1940 год совет­ское промышленное производство расширялось со сред­ним годовым приростом в 18 процентов по сравнению с 2,8 процента в Соединенных Штатах, 3,5 — в Англии и 2,5 процента во Франции. По выработке электрической энергии Советский Союз переместился с пятнадцатого места в мире, которое Россия занимала в 1913 году, на третье в 1936 году, по добыче угля — с шестого на чет­вертое, а по выпуску сельскохозяйственной техники — с пятого на первое. Тракторов и комбайнов в царской России не делали. К 1936 году Советский Союз занял по выпуску и тех и других первое место в мире.

    Эти успехи были достигнуты сознательным подходом к проблеме механизации. Поставленную задачу — добить­ся изобилия для всех — можно было решить только путем повышения объема производства самыми передо­выми методами. Повышение технического уровня госу­дарство взяло на себя, сделав его одной из своих главных задач. Изобретатели всячески поощрялись, в их распо­ряжение были предоставлены оборудование, лаборато­рии и г. п. Задачей просвещения стала наискорейшая подготовка максимального количества квалифицирован­ных инженеров, ученых и изобретателей. Создавались все условия для того, чтобы рабочие вносили свои рацио­нализаторские предложения. От простых рабочих посту­пали сотни тысяч предложений. Сознательная борьба за наиболее полное использование техники нашла свое от­ражение в стахановском движении.

    Однако приведенные цифры не полностью характери­зуют состояние дел. И хотя к 1939 году СССР догнал по общему уровню производства многие другие развитые в промышленном отношении страны, выпуск продукции на душу населения все еще находился на низком уровне. В 1937 году в СССР выплавлялось на душу населения (эту цифру можно считать приближенным показателем промышленной мощи) всего лишь 86 килограммов чугуна по сравнению с 292 килограммами в США, 234 — в Гер­мании и 183 килограммами в Англии. Хотя инду­стриализация в СССР проходила более быстрыми тем­пами, чем в любой другой стране, все же государствен­ные деятели и руководители промышленности в Совет­ском Союзе считали к концу 30-х годов, что стране понадобится еще лет пятнадцать, чтобы догнать самые передовые в промышленном отношении страны мира. Но опустошения, которые принесла вторая мировая война, намного отодвинули этот срок.

    РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИКИ

    Механизация стала к этому времени столь повсемест­ным явлением, что охарактеризовать ее можно, только описав общие тенденции этого периода и выбрав для более подробного анализа лишь отдельные примеры. Можно начать хотя бы с производства электроэнергии, потому что она играет все большую роль во всех сторо­нах промышленного развития и потому что на ее при­мере лучше всего видны перемены, происходившие в Англии.

    Выработка электроэнергии в стране, например, воз­росла со 125 миллионов единиц в год к началу текущего столетия до 9927 миллионов единиц в 1928 году и 26 409 миллионов единиц в 1939 году. Как уже отмеча­лось, в огромной степени возросла и эффективность. Крупные электростанции, вырабатывающие ток высокого напряжения и передающие энергию по проводам высо­кого напряжения на расстояние 400—500 километров, вытеснили крохотные местные электростанции начала столетия, вырабатывавшие постоянный ток. Тем не менее эти успехи давались нелегко. «Технические достижения начального периода, — утверждал в 1938 году С. Б. Дон­кин, президент Института инженеров гражданского строительства, — не сопровождались надлежащим улуч­шением в организации энергоснабжения страны в целом. Беспристрастный наблюдатель не найдет никаких приз­наков того, что дела в национальной энергетике ведутся с дальним прицелом и с пониманием той роли, которую электричество станет играть в будущем в жизни стра­ны» К Производство и распределение электроэнергии стало в действительности почти первой[38] отраслью на­циональной экономики, в которой организационные формы, игравшие столь большую роль в освоении миро­вых ресурсов энергоснабжения на протяжении свыше двух веков, явно переставали удовлетворять требова­ниям дальнейшего развития.

    В напряженных условиях войны 1914—1918 годов выявилась большая слабость национальной энергетики. После ряда лет обследования положения правительство решило, что надлежащую реорганизацию этой отрасли промышленности можно осуществить только путем на­ционализации системы передачи электроэнергии и коор­динации работы электростанций [39]. Это было сделано им в виде Постановления об электричестве 1926 года, пре­дусматривавшего учреждение Национальной сети элек­троснабжения, представлявшей собой одно из величай­ших достижений инженерной мысли того периода. Как следствие эффективность этой отрасли национальной экономики очень сильно возросла. Раньше каждой от­дельной электростанции приходилось устанавливать до­полнительные машины, позволявшие ей справляться с пиковой нагрузкой (хотя такая нагрузка длилась всего один-два часа в сутки), предусматривая вместе с тем большой запас мощности на случай аварий. С созданием Национальной сети в помощь той или иной электростан­ции в часы пиковой нагрузки можно было временно под­ключать какую-нибудь устаревшую маломощную стан­цию. Такой порядок позволял эксплуатировать наилучшее оборудование все время, включая старые генераторы только в часы пиковых нагрузок. Он позволял тем самым снижать стоимость выработки электроэнергии, а включение станций в единую сеть создавало возмож­ность использования резервных мощностей в помощь нескольким станциям в случаях особой необходимости. В 1928 году, когда сооружение Национальной сети только что начиналось, генераторы в целом работали в среднем всего по 1127 часов в году, тогда как в 1939 году эта цифра была доведена до 2701 часа. Таким образом, все генераторы простаивали гораздо меньше времени, что означало поистине гигантскую экономию на капитальных затратах. К 1937 году эта экономия соста­вила 27 миллионов фунтов стерлингов и позволила оку­пить за срок менее десятилетия все расходы по сооруже­нию национальной сети.

    Такую же картину можно было наблюдать и в других странах. В Соединенных Штатах значительная часть предприятий, вырабатывающих электроэнергию, принад­лежала (и все еще принадлежит) частному капиталу, а самые замечательные успехи были достигнуты при осу­ществлении таких общенациональных схем, как соору­жение электростанции на реке Теннесси, в долине кото­рой гидроэлектрификация стала основой преобразова­ния некогда отсталого района в одну из самых развитых в техническом отношении областей страны. Внутреннее потребление электроэнергии возросло за два года на 146 процентов.

    Планирование — ключ к эффективности снабжения электроэнергией. Советский Союз с его плановым хозяй­ством оказался в особенно выгодном положении, хотя ему пришлось начинать с крайне отсталой энергетики, в чем заключалась, так сказать, обратная сторона ме­дали И хотя Советскому Союзу предстояло пройти боль­шой путь, чтобы догнать главные промышленные дер­жавы по потреблению электроэнергии на душу населе­ния, тем не менее достигнутые им в этом отношении успехи нельзя не признать поистине поразительными: начав с 500 миллионов киловатт-часов в 1920 году, он выработал 4205 миллионов киловатт-часов в 1927 году, 13 540 миллионов в 1932 году и 36 400 миллионов кило­ватт-часов в 1937 году. Планирование всей промышлен­ности сделало возможным гораздо более эффективное использование оборудования, чем в какой-либо стране. Так, генераторы на районных электростанциях нарабо­тали в 1935 году 4300 часов по сравнению с 2300 часами, например, в Англии.

    Технический прогресс в области производства элек­троэнергии с 1918 года сводился главным образом к по­степенному продвижению вперед, к повышению коэффи­циентов полезного действия, напряжения в линиях пере­дачи и т. д., о чем подробно говорить здесь было бы неуместно. Если не считать некоторых эксперименталь­ных успехов в направлении повышения напряжения в линиях передачи постоянного тока, что позволяет осу­ществлять передачу энергии на гораздо большее рас­стояние, то единственным выдающимся техническим до­стижением явилась совокупная выработка теплоты и энергии. В подобных случаях теплота, неизбежно посту­пающая из конденсаторов паровых турбин и раньше выбрасывавшаяся на воздух, стала передаваться в виде горячей воды или пара по трубопроводам на фабрики или в жилые кварталы как источник местного отопления. Это дает около 30 процентов экономии на топливе. Хотя районное городское отопление вне связи с выработкой электроэнергии не было диковинкой в Соединенных Штатах, именно Советский Союз возглавил в 30-х годах движение за переход к системе совокупной выработки теплоты и энергии. В последние годы каждая третья теплоэлектростанция в Советском Союзе работает и на местное отопление. Этот способ был испытан в 50-х го­дах в Пимлико (Лондон), но не получил в Англии ши­рокого распространения.

    СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ТЕХНИКА

    К 1918 году были созданы сельскохозяйственные машины, механизировавшие полевые работы по выращи­ванию и обмолоту зерновых, разные процессы по заго­товке сена и некоторые операции по посеву и уборке корнеплодов. Трактор уже начал заменять лошадь. В последующие годы его значительно усовершенство­вали, а приблизительно к 1924 году появились тракторы с большим клиренсом (с высокой посадкой), позволяв­шим проводить обработку междурядий всходов разных культур. Оснащенность тракторами и другими сельско* хозяйственными машинами была в разных странах да­леко не одинаковой. В Соединенных Штатах, далеко опередивших другие страны по механизации сельско­хозяйственных работ, парк действующих тракторов уве­личился с 80 тысяч машин в 1918 году до 1,6 миллиона в 1939 году. Это значит, что на 100 сельскохозяйствен­ных рабочих уже приходилось приблизительно 15 трак­торов *. В Англии же в 1939 году было всего 55 тысяч тракторов, то есть около 8 тракторов на 100 рабочих, занятых в сельском хозяйстве. В России, получившей, как нами уже отмечалось, в наследие очень отсталое земледелие, в 1920 году имелось всего 700 тракторов. Число их было затем доведено до 483 тысяч в 1938 году и до 523 тысяч в 1940 году. По сравнению с численно­стью занятых в сельском хозяйстве людей это было очень мало: меньше одного трактора на 100 человек. С другой стороны, коллективные формы ведения сель­ского хозяйства позволяли использовать технику эффек­тивнее, чем где бы то ни было еще. Если выразить ра­боту, произведенную одним трактором, через количество акров[40] пахоты, то в 1936 году средняя производитель­ность трактора в Советском Союзе составляла 1210 ак­ров по сравнению с 225 акрами в Соединенных Штатах. Это означало, что в Соединенных Штатах, тракторный парк которых был в 4 раза больше, было обработано всего 350 миллионов эквивалентных акров пахоты, тогда как в Советском Союзе эта цифра составила почти 600 миллионов акров. И в Англии, по оценочным дан­ным [41], производительность тракторного парка легко можно было утроить. В 1940 году в Советском Союзе около 90 процентов вспашки и посевных работ и 50 про­центов уборки урожая производилось тракторами и ком­байнами. Этот уровень механизации уборочных работ в Соединенных Штатах был достигнут в 1938 году.

    Механизация остальных работ в сельском хозяйстве только начиналась. Создавались канавокопатели и дру­гие машины для осушительных работ. Развивалась ме­ханизация уборки овощей и корнеплодов. Были значи­тельно усовершенствованы картофелеуборочные машины, о которых уже говорилось, хотя даже к 1938 году их при­меняли только на подходящей почве. Предпринимались попытки механизировать уборку сахарной свеклы. Оценку достижений в этом направлении дал тогда «Журнал министерства земледелия». «В стране имеется несколько свеклоуборочных комбайнов, — отмечалось в этом журнале, — причем хотя бы некоторые из них заслуживают самого пристального внимания»[42]. Были достигнуты определенные успехи в деле создания ма­шин для посадки овощной рассады. Успехи по созданию льноуборочных машин были менее успешными, но из Со­ветского Союза сообщалось, что к 1940 году в этой стране был создан комбайн, позволявший за час тере­бить, очищать и связывать в снопы лен с трех акров. В Советском Союзе создавались экспериментальные ма­шины для механизации работ, которые раньше произ­водились исключительно вручную, например машины для уборки и прессования чайного листа и для кронирования чайного куста.

    Хуже всего обстояли дела с механизацией хлопко­уборочных работ. Здесь не везло как нигде еще. Пер­вый патент на машину для сбора хлопка был выдан в Соединенных Штатах еще в 1850 году. К 1937 году та­ких патентов было уже свыше 900. И все же почти всю­ду хлопок продолжали убирать вручную. В опублико­ванном правительством США в 1937 году докладе «Тен­денции в развитии техники» содержалось следующее высказывание о созданной в 30-х годах машине, которая убирала за 7,5 часа столько* же хлопка, сколько его успевал собирать за 5 недель умелый сборщик, то есть обеспечивала снижение затрат труда на 75 процентов: «Страх перед перепроизводством хлопка с проистекаю­щим отсюда падением существующих на него цен и пол­ным драматизма вытеснением машиной сборщика хлоп­ка задерживает внедрение автоматической хлопкоубо­рочной машины, изобретенной братьями Раст. Сами изобретатели, сознавая революционизирующие послед­ствия своего изобретения, воздерживаются от какого бы то ни было использования своей машины, если не счи­тать пробных испытаний на одной артельной ферме в Миссисипи и в Советском Союзе, где угрозы безработи­цы не существует» К В конечном итоге главной причи­ной беды была дешевизна труда сборщиков хлопка, объясняющаяся низким уровнем жизни, которым при­ходится довольствоваться негритянскому населению в южных штатах.

    МЕХАНИЗАЦИЯ УГЛЕДОБЫЧИ

    Как мы уже видели в главе 7, к 1918 году в области угледобычи были механизированы две ее важные опера­ции, а именно подрубка угля и его доставка из забоя. И здесь полезно выяснить, каковы темпы роста меха­низации в разных странах. В Соединенных Штатах доля битуминозного угля машинной подрубки возросла с 51 процента в 1913 году до 79 процентов в 1935 году и до 88 процентов в 1939 году. Англия же, с другой сто­роны, начав с 8 процентов в 1913 году, достигла амери­канского уровня 1913 года лишь в 1935 году, а в 1939 году эта цифра по стране составила всего 61 процент. Подобным же образом в 1939 году только 58 процентов английского угля доставлялось из забоя конвейерами. В царской России в 1913 году уголь подрубали машина­ми лишь на 1,7 процента, но темпы механизации этой от­расли промышленности оказались поистине замечатель­ными. К 1940 году в СССР уголь машинной подрубки составлял почти 95 процентов всей добычи, а угледобы­вающая промышленность, как утверждалось, стала са­мой высокомеханизированной в мире (правда, на от­дельных зарубежных шахтах эта цифра была еще выше и в Руре превышала, например, 97 процентов).

    Серьезное отставание с механизацией угледобычи на шахтах Англии означало, что производительность труда оставалась низкой, а цены на уголь были высокими. А поскольку почти вся промышленность страны в обеспе­чении своих энергетических нужд зависела от угля, сла­бая механизация угледобычи очень сильно тормозила развитие национальной промышленности. События вто­рой мировой войны неопровержимо доказали эту отста­лость. Правительство создало Техническую консульта­тивную комиссию по угледобывающей промышленности под председательством К. К. Рейда. В 1945 году она опубликовала отчет. Неодинаковые природные условия, говорилось в нем, делают несостоятельным всякое срав­нение английской угледобывающей промышленности с американской, но природные условия в Англии «сопо­ставимы с природными условиями Рура и Голландии и, следовательно, не могут объяснить гораздо более низ­кую производительность горняка за смену». Эта выра­ботка составила в 1936 году около 1,2 тонны в Англии, свыше 1,8 тонны в Голландии и немногим больше 1,7 тонны в Руре, хотя в действительности в 1913 году по этому показателю Англия была впереди и Голландии и Рура. Объясняется эта низкая выработка, утверждала комиссия, не только слабой механизацией процессов подрубки угля, но в большей степени плохой общей пла­нировкой шахт и подземных путей сообщения. Вопросы общей планировки шахт выходят за рамки настоящей книги, но нам придется отметить тот факт, что отста­лость английской угледобывающей промышленности объясняется, как об этом говорится в отчете Рейда, плохой планировкой шахт и устаревшими методами от­катки угля, не способными справиться с тем углем, ко­торый можно было бы подрубать при механизации ра­бот в забое. Эти два фактора тормозили внедрение ма­шинной подрубки и откатки угля. В отчете содержались рекомендации о коренной реорганизации угледобываю­щей промышленности в целом. «Мы пришли к выводу,— говорится в этом отчете, — что недостаточно просто ре­комендовать технические перемены, кажущиеся полно­стью осуществимыми, когда нам, горным инженерам, ясно, что нет возможности провести эти рекомендации в жизнь, пока не будет осуществлена организационная перестройка всей промышленности». Таким образом, да­же отбросив в сторону прочие соображения, нельзя не признать, что послевоенная национализация угледобы­вающей промышленности представляла собой элемен­тарный шаг по пути к жизненно важной технической реконструкции. В дальнейшем все это подтвердилось.

    Перейдем теперь к обзору последних достижений в области горного оборудования, значение которого в ту пору еще не получило полного признания. К 1918 году, как мы уже видели, были сделаны первые шаги в на­правлении механизации погрузочных работ на конвей­ерах в забое. Но, пожалуй, реальный сдвиг в этом на­правлении следует связывать с созданием погрузчика конструкции Джоя в 1922 году. Однако такие погруз­чики внедрялись в забоях очень медленно. Так, даже к

    1937   году в Соединенных Штатах было механизировано лишь 17 процентов погрузочных работ в забое при до­быче битуминозного угля, а в Англии в 1939 году име­лось всего около 20 .машин подобного рода. Погрузчики более современной конструкции (рис. XXV) появились в забое вскоре после окончания войны, оказав тем са­мым серьезную помощь в решении рассматривающейся проблемы.

    В 1937 году на одной советской шахте под Сверд­ловском был опробован новый способ гидравлической угледобычи. Уголь по этому способу разбивается на куски и отбрасывается в сторону струей воды под вы­соким давлением, направляемой на пласт *. Вода не только добывает уголь, но и транспортирует его в лот­ках, тогда как мелкий уголь выносится наверх вместе с откачиваемой водой. По оценкам, этот способ повы­шает производительность труда в три раза и снижает расходы по добыче угля в два раза !. К 1940 году этот способ получил внедрение на ряде других шахт.

    Однако величайшим советским достижением стала подземная газификация угля. Ее нельзя считать ни «ору­дием производства», ни «машиной». Поэтому, строго го­воря, она выходит за рамки темы настоящей книги, но ее важность в энергетике заслуживает того, чтобы ос­тановиться на ней здесь хотя бы вкратце. Подземная газификация делает ненужной угледобычу, превращая угольный пласт в подземный газовый завод. Воздух и пар в смеси или поочередно закачиваются в шахту к сжигаемому угольному пласту, а образующийся газ ре­гулируемого состава поступает наверх. Эту идбцо пер­вым [43]высказал в начале текущего века английский хи­мик Уильям Рамзей, но первую попытку претворить ее в жизнь предприняли советские инженеры приблизи­тельно в 1933 году. На этом пути было преодолено мно­го трудностей, и к 1940 году в Советском Союзе первая мощная промышленная станция подземной газифика­ции [44] была пущена в строй, а несколько других таких же станций строилось. Этот способ обеспечивает ряд преимуществ над простой угледобычей, по крайней мере для определенных пластов. Он избавляет от опасностей подземных работ. Подземная газификация позволяет извлекать до 80—90 процентов всех запасов угля в ме­сторождении по сравнению с 60 процентами при обыч­ных способах угледобычи. Она делает рентабельной разработку бедных месторождений низкокачественного угля (именно на подобных залеганиях до сих пор про­водилась подземная газификация, в связи с чем ее вне­дрение на богатых месторождениях может оказаться ме­нее выгодным делом). Вырабатываемый газ служит ли­бо топливом на электрических станциях, либо сырьем для химических предприятий синтетического производ­ства, либо источником бытового газоснабжения.

    Осторожные опыты по подземной газификации Анг­лия начала проводить с 1949 года. Через 10 лет они дали первые плоды в виде нескольких тысяч киловатт энергии, подаваемой в национальную электроэнергети­ческую сеть. Но к этому времени повышение эффектив­ности обычных способов угледобычи в сочетании с со­кращением рынка в условиях кризиса перепроизводства привели к созданию больших запасов ненужного угля. Поэтому дальнейшие опыты были прекращены из-за угрозы возможной большой безработицы среди шахте­ров. В послевоенный период некоторые опыты с под­земной газификацией угля проводились и в Соединен­ных Штатах, но первое место в разработке этой произ­водственной технологии по-прежнему принадлежит Со­ветскому Союзу.

    ХОЛОДИЛЬНИКИ И ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

    Качество газа, производимого при подземной гази­фикации угля, можно значительно повысить, если вниз по стволу подавать не обычный воздух, а кислород (или обогащенный кислородом воздух). В большом количе­стве дешевого кислорода, получаемого перегонкой жид­кого воздуха, нуждается не только химическая промыи!- ленность синтетических материалов, но фактически и многие другие отрасли промышленности. Мы уже упо­минали о процессах Линде и Клода для сжижения воз­духа. Но подобно тому, как коэффициент полезного действия у турбины выше, чем у поршневой машины, так и при сжижении воздуха турбина должна быть эф­фективнее поршневого двигателя Клода. Эта истина из­вестна с давних пор, но трудности с созданием соответ­ствующего оборудования задерживали прогресс в этой области до 1939 года, пока советский ученый Капица не построил экономичный холодильник, в котором ох­лаждение осуществлялось турбиной, вращавшейся со скоростью 40 000 оборотов в минуту. По процессу Лин­де воздух приходится сжимать до 200 атмосфер, тогда как в машине Клода его сжимают до 40 атмосфер. В машине же Капицы требуется давление всего 5 атмосфер, что снижает габариты и стоимость изготовления ком­прессорной установки. Уже первые машины Капицы конкурировали по экономичности с обычными холодиль­ными машинами, тогда как более поздние модели да­вали гораздо более высокий коэффициент полезного дей­ствия, так что способ Капицы стал быстро входить в повсеместное употребление.

    Одно из замечательных достижений в период между двумя мировыми войнами — это менее сильные холо­дильные установки для хранения продовольствия (по такому принципу устроены бытовые холодильники). Все холодильные установки предшествующего времени тре­бовали для своей работы компрессор. Это же на ред­кость талантливое изобретение (запатентованное одной шведской фирмой в 1923 году) обходилось без компрес­сора и требовало для своего действия только нагрева.

    Теплота, которую холодильная машина отбирает от охлаждаемого ею рабочего вещества, отдается в окру­жающую среду. Иными словами, холодильная машина служит нагревателем и в таком виде называется «тепло­вым насосом». Если она работает на электроэнергии, то дает более высокий коэффициент ее преобразования в теп­лоту, чем обычный нагреватель сопротивления. Одну и ту же установку можно использовать для обогрева зи­мой и охлаждения летом. Все это понял Кельвин еще в 1852 году, но претворить эту идею в жизнь удалось только к концу периода между двумя войнами. Высокая стоимость постройки такой машины ограничила на пер­вых порах ее использование в быту. После войны таких установок стало больше, и к концу 50-х годов такие небольшие машины стали ставить в домах зажиточных людей, главным образом в Соединенных Штатах. Вы­сказывалась мысль, что одна такая машина английской конструкции 50-х годов двойного назначения — для од­новременного охлаждения кладовой и нагрева бытовой воды— будет обходиться дешевле отдельного холодильни­ка и водяной колонки, но с их производством дело засто­порилось из-за неувязки с налогами на торговый оборот.

    ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

    Двадцатилетний период между двумя мировыми вой­нами не ознаменовался изобретением каких-либо новых двигателей, коренным образом отличаясь в этом отно­шении, скажем, от двадцатилетия с 1875 по 1895 год, который явился свидетелем совершенствования газового двигателя, создания главных моделей керосиновых и нефтяных двигателей, в том числе дизеля, создания паровой турбины. Конечно, в этот период был значи­тельно повышен коэффициент полезного действия двига­телей, о чем мы уже упоминали в начале главы, а одна разновидность первичного двигателя миновала критиче­скую стадию разработки как раз накануне второй миро­вой войны: речь идет о турбине внутреннего сгорания, в которой расширение сгорающего газа (или распылен­ного жидкого топлива) вращает непосредственно турби­ну. От такого двигателя надо ожидать ряда очевидных преимуществ — главным образом низкой стоимости из­готовления, небольших габаритов и малого веса на еди­ницу мощности, быстрого запуска (по сравнению с па­ровой турбиной), независимости от источника водо­снабжения и простоты устройства. Главный недостаток газовой турбины заключается в том, что для ее работы с приемлемым коэффициентом полезного действия нуж­на высокая рабочая температура, что предъявляет очень тяжелые требования к конструкционным материалам для ее изготовления.

    Довольно забавно, что первое в истории предложе­ние о создании нефтяного двигателя, высказанное Джо­ном Барбером еще в 1791 году, имело в виду примитив­ную газовую турбину. Разумеется, это была причуда без всякого практического значения, но к концу XIX ве­ка в этом направлении стали предприниматься новые попытки. Первым некоторого практического успеха до­бился Гольцварт, построивший в 1908 году газовую турбину, которая после испытаний и доделок нашла ог­раниченное промышленное применение. Однако это бы­ла турбина взрывного действия, в которой газообразное топливо сгорало периодически. Таким путем удалось из­бежать многих трудностей, с которыми сопряжена ра­бота обычной турбины, но вместе с тем она лишалась и простоты устройства. В действительности первая газовая турбина была очень сложной машиной. Разработка тур­бины непрерывного сгорания была проведена главным образом в межвоенный период швейцарской фирмой «Браун-Бовери». На первых порах газовые турбины этой фирмы использовались в качестве вспомогатель­ных двигателей там, где имелось в изобилии отходное газовое топливо, так что величина коэффициента их по­лезного действия не играла столь большой роли: турби­ны, работающие на газах, выходящих из дизелей со сверхнаддувом, и позднее — газовые турбины для пи­тания паровых котлов Велу и т. д. Но с повышением коэффициента полезного действия (до 17—20 процентов по сравнению с 30—35 процентами для наиболее эконо­мичных паровых циклов) газовую турбину стало воз­можно использовать в отдельных случаях в качестве первичных двигателей, когда обеспечиваемые ею преи­мущества перевешивали ее недостаток — сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Но к концу 30-х годов газовые турбины стали рентабельными при использовании на электростанциях в качестве резерв­ных двигателей, позволявших справляться с нагрузкой в часы пик. В подобных случаях резервному двигателю приходится работать по 300—400 часов в год, так что здесь важнее не величина коэффициента полезного дей­ствия, а низкая стоимость изготовления и быстрота за­пуска. Первая [45] такая резервная газотурбинная силовая установка мощностью 4000 киловатт была сооружена в

    1938    году в швейцарском городе Невшатель. Опять-таки газовая турбина обеспечивала очевидные преимущества на железнодорожном транспорте, где важен малый вес двигателя и где коэффициент полезного действия паро­возов оставался на низком уровне (8—12 процентов). Первый заказ на газотурбинный локомотив поступил от Управления швейцарских федеральных путей железно­дорожного сообщения в самый канун второй мировой войны. Заказ был выполнен в 1941 году. Этот локомотив имел мощность 2200 лошадиных сил с коэффициентом полезного действия 18 процентов.

    ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ АВИАЦИИ

    Как мы уже видели, война 1914—1918 годов застала аэроплан на заключительной стадии опытных разрабо­ток и передала его мирному периоду в качестве надеж­ной машины, способной выполнять полезную работу. В 1919 году самолет впервые пересек Атлантический океан. В этом году регулярное пассажирское сообщение по воздуху поддерживалось на маршрутах общей про­тяженностью свыше 5000 километров. В следующем го­ду ее довели до 15 с лишним тысяч километров, а само­леты налетали почти 4,8 миллиона километров. К 1938 году протяженность маршрутов регулярного сообщения по воздуху составила почти 560 тысяч километров, а са­молеты налетали на них почти 380 миллионов километ­ров— за 18 лет рост в 78 раз! В мае 1939 года фирма «Панамерикэн эйруэйс» открыла регулярное почтовое сообщение через Атлантику. Подобный рост был пока­зателем возросшей эффективности и повышения на­дежности авиации, ставшими возможными благодаря множеству мелких усовершенствований и отдельным за­мечательным достижениям вроде разреза крыла Хандли- Пейджа (1919 год), элеронов, использования компрес­сора для наддува (до этого использовавшегося на го­ночных автомобилях), винта с переменным шагом (изо­бретенного рядом рационализаторов в период 1924—1934 годов). Два последних изобретения повысили потолок полетов, позволив, таким образом, летать в условиях пониженного лобового сопротивления с гораздо более высокими скоростями.

    Автожир, приблизивший решение проблемы длинной взлетной дорожки, появился впервые в 1923 году, а в 30-х годах уже довольно широко использовался в прак­тических целях. Много усилий было затрачено на соз­дание геликоптеров (вертолетов), которые полностью решали упоминавшуюся проблему, поскольку для их взлета и посадки требовалась площадка всего в несколь­ко квадратных метров. Начиная с 1935 года эти усилия частично стали увенчиваться успехом, а первая такая машина Сикорского, явившаяся основой дальнейшего прогресса, совершила свой первый полет 14 сентября

    1939      года[46]. Однако в действительности практические шаги по созданию геликоптера явились побочным про­дуктом второй мировой войны.

    ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

    Радио, подобно аэроплану, миновало самые крити­ческие барьеры на пути своего развития в войну 1914— 1918 годов и в последующем развивалось тоже крайне быстро. В продвижении от первых пробных радиопере­дач в 1920 году до современного радиовещания с его важной ролью в нашей сегодняшней жизни и с той на­дежностью, с которой радио выполняет эту роль, нахо­дят отражение великие достижения в области техниче­ского прогресса. Идеи о направленной радиопередаче выдвигались начиная с 1905 года. Но ее практическое осуществление берет свое начало с 1924 года, когда бла­годаря работе Маркони и Франклина Англия установи­ла коротковолновую радиотелеграфную станцию для направленной связи со своими доминионами и с Индией. Направленная передача создала основу для гораздо более широкого использования радиотелефонии, которая при некоторых обстоятельствах обеспечивает более на­дежную дальнюю телефонную связь, чем воздушные и кабельные линии. Регулярная трансатлантическая радио­телефонная связь была установлена в 1926 году.

    Телевидение достигло в свою очередь стадии прак­тической осуществимости как раз накануне второй ми­ровой войны. История телевидения уходит своими кор­нями в далекое прошлое. Примитивный фототелеграф прошел экспериментальное опробование еще до 1850 го­да, а практически действующая фототелеграфная уста­новка была изобретена в Германии Корном в 1907 году. Трансатлантическая коммерческая радиотелеграфная слу­жба действует с 1926 года, хотя важную роль подобный вид связи приобрел приблизительно с 1935 года. Основы проволочной телевизионной передачи были разработаны Каселле в 1855 году, а аппарат для такой передачи был построен Сенлеком в 1877 году, то есть всего четыре года спустя после открытия принципа действия селено­вого фотоэлемента. Нипков запатентовал сканирующий диск в 1884 году. В 1901 году Фессенден сконструировал радиотелевизионную систему. К 1911 году телевидение обрело жизнь в самом примитивном и несовершенном виде, явно лишенном всякой эстетической или зрелищной ценности, но тем не менее предвещавшем дела грядущие.

    Первую практически действующую систему телеви­дения создал Дж. Л. Берд, который организовал ее пуб­личную демонстрацию в 1926 году. Начиная с 1929 года Британская радиовещательная корпорация (Би-Би-Си) воспользовалась этой системой для регулярных экспе­риментальных передач. Однако это была система с ма­лой четкостью изображения, базирующаяся на механи­ческом развертывании, а будущее принадлежало мето­дам использования в приемной и передающей частях электронно-лучевой трубки.

    Электронно-лучевой осциллограф был изобретен Бра­уном в 1897 году. Затем его конструкцию быстро усовер­шенствовали другие изобретатели. Работавший в Рос­сии Борис Розинг снабдил им в 1911 году[47] телевизион­ный приемник, а приблизительно в это же время англичанин Кэмпбелл Суинтон внес конкретные предло­жения о том, как этот осциллограф надо использовать в передающей камере (что было сопряжено с преодолением ряда больших трудностей). Следуя по этому пути, Вла­димир Зворыкин (бывший ученик Розинга, переехавший в Соединенные Штаты) изготовил в 1923 году свою первую передающую трубку, названную иконоскопом. В начале 30-х годов иконоскоп стал составной частью практической телевизионной аппаратуры. То же самое надо сказать и о передающей трубке — эмитроне, — раз­работанной английской фирмой «Электрикл энд мьюзикл индастриз» на основе работы Зворыкина. Практическое рождение телевидения нужно связывать с телевизион­ными передачами Би-Би-Си в конце 1936 года на основе эмитронной системы. Чтобы сделать его пригодным в повседневной жизни, предстояло еще многое усовершен­ствовать в области электронной технологии, а это было сделано главным образом путем использования много­целевых электронных приборов военного назначения, так что с окончанием второй мировой войны все было готово для замечательного расцвета телевидения — во имя добра или зла — в наше время.

    Радио (если не считать самых примитивных устройств), телевидение и использование фотоэлементов для управ­ления машинами — все это области применения электро­ники, то есть науки, поставившей электроны на службу человеку. Эта область олицетворяет собой одну из важ­ных новых тенденций XX века. Прежде процесс изобре­тения и технического усовершенствования был главным образом уделом инженеров-практиков и талантливых мастеровых, случайно и редко пользовавшихся услуга­ми науки. Начиная с XVII века фундаментальная наука играет в развитии промышленности все более важную роль (см., например, изложенную нами ранее историю создания парового двигателя). Но даже в XIX веке большая часть достижений в области технологии все еще имела в своей основе эмпирические поиски, а наука использовалась лишь время от времени для решения са­мых узловых проблем. Наоборот, в XX веке у истоков самых важных изобретений стоят открытия, сделанные фундаментальной наукой и лишь позднее используемые в практических нуждах. Так, наука электроника вместе со всеми своими приложениями имеет у своих истоков исследования Дж.-Дж. Томсона, к проведению которого он приступил в 1897 году, и многих его последователей. Недостаток места лишает нас возможности подчеркнуть надлежащим образом ведущую роль науки в современ­ном развитии технологии. Но эти строки об электрон­ной промышленности, создание которой явилось глав­ным вкладом послевоенного времени в историю машин, должны напомнить нам о том, что начиная с 20-х или 30-х годов роль изобретателя неуклонно утрачивает свою значимость, а стоящий за ним ученый-теоретик все боль­ше становится настоящим новатором.

    Еще одним плодом электронной техники стало гово­рящее кино. Система говорящего кино была создана Румером в 1900 году, но современную, по сути дела, и явно удовлетворительную в большинстве отношений фор­му ему придал в 1906 году Юджин Лаусте. Однако не­достатком такого кино оставался слабый звук. Но в том же году была изобретена триодная электронная лампа, важная составная часть усилителя. В последующие годы шло быстрое развитие радиоусилителя. Поэтому можно было бы надеяться на то, что сочетание системы Лаусте с усилителем приведет через несколько лет усовершен­ствований и устранения отдельных неполадок к созда­нию установок говорящего кино. Но в действительности события в этом направлении развивались весьма замед­ленными темпами. Существенные сдвиги наметились лишь в 1923 году после выдачи патента де Форесту. В 1928 году на экран вышла первая звуковая картина «Певец джаза». Цветные кинокартины появились не­сколько позже. В период 1934—1940 годов советский изобретатель Иванов создал стереоскопический кинема­тограф, не требовавший цветных очков или других вспомогательных средств. В Англии работу в этом же направлении начал проводить примерно в это же вре­мя Деннис Гейбор, но промышленность зрелищных представлений его работой не заинтересовалась, так что стереоскопический кинематограф за пределами Совет­ского Союза распространения не получил (если не счи­тать трюкаческих картин с использованием цветных или поляризованных очков).

    Прежде чем покончить с этим вопросом, нужно ска­зать несколько слов о звукозаписи и звуковоспроизво­дящей аппаратуре. Введение электрической записи в 1924 году во многом способствовало усовершенствова­нию граммофона. Система магнитной записи — пред­вестник современного магнитофона — была изобретена датчанином Вальдемаром Паульсеном в 1900 году. Ее значительно усовершенствовали Стилле и другие изоб­ретатели после 1924 года. Затем появился «Блаттнер- фон» и позднее, в 1933 году, магнитофон Маркони — Стилле. Когда стало очевидным, что магнитофон практи­чески полезен, он нашел широкое применение, особенно в радиовещательных учреждениях. Однако магнитофоны стали доступными широкому населению лишь с окон­чанием второй мировой войны. Известны высказы­вания [48] о том, что использование всевозможных маг­нитофонов умышленно тормозилось мощными монопо­лиями в области грамзаписи, пытавшимися защищать свои интересы. Магнитная лента оказалась полезной и для многих промышленных операций, например для управления машинами. Поэтому такое обвинение носит весьма серьезный характер.

    БЫТОВЫЕ МАШИНЫ

    Целый ряд машин и приборов, речь о которых велась на нескольких последних страницах, играет в нашем быту роль, в корне отличную от роли машин прежних времен. Они используются для непосредственного удовлетворе­ния тех или иных нужд потребителя, а не для произ* водства нужных потребителю товаров. До XIX века почти любая машина или любой инструмент, которые заслуживают упоминания в нашей книге, были орудием производства. Например, они вырабатывали ткани или доставляли их с фабрики в магазин. Были, разумеется, и исключения из этого правила. Взять хотя бы часы или пассажирский транспорт. Но к 1900 году стали появ­ляться машины, предназначавшиеся для непосредствен­ного использования потребителем, для удовлетворения его собственных нужд — телефон, кинематограф, грам­мофон, велосипед, легковой автомобиль. С окончанием первой мировой войны эта тенденция приобретает все более явно выраженный характер. Довольно широкое распространение получает легковой автомобиль. В быт все шире внедряется звуковое кино. Все чаще встре­чаются в домах такие приборы, как пылесос, стиральная машина, холодильник, тогда как раньше в быту имелись только швейная машина и каток для белья. Использо­вание передовой машинной техники на производстве остается, конечно, основой высокого уровня жизни, но машины для скрашивания досуга или создания удобств дома играют в повседневной жизни все более важную роль. В 1895 году в Соединенных Штатах на тысячу жителей насчитывалось меньше 5 телефонов, к 1910 го­ду это число увеличилось до 82, достигнув к 1930 году 164. Правда, к 1939 году оно снизилось до 130. Этот факт привлекает наше внимание: как бы ни был распро­странен телефон (на долю телефонных аппаратов, ис­пользуемых в деловой жизни, приходится около одной трети всего их наличия), применение телефона ограни­чивалось сравнительно малочисленной, зажиточной про­слойкой населения. Точка насыщения была достигнута, когда все те, кто мог позволить себе иметь телефон, по­лучили его, а кризис 30-х годов фактически сократил число желающих иметь свой телефон.

    Такая же ситуация сложилась и в других областях. В Соединенных Штатах из всех семей, пользовавшихся электроэнергией, 48 процентов имело пылесосы и только 34 процента — холодильники. Мы приводим здесь аме­риканские данные, потому что эти проблемы серьезно изучались многими комиссиями, учреждавшимися пра­вительством Соединенных Штатов. Соответствующее цифры для Англии должны быть, почти наверное, ниже, хотя точных данных для этой страны не имеется. Гово­ря об этих и других приборах бытового назначения, официальное американское издание «Технолоджикл тренде» писало в 1937 году: «Нужно удивляться не тому, что в столь многих домах используются сейчас эти электрические приборы, а, пожалуй, тому, что мно­гим приходится отказываться от подобных услуг (обыч­но по экономическим причинам)»[49]. И в этом случае остаются в силе те же соображения, о которых мы го­ворили при анализе причин неполного использования современной технологии. Если бы ощущалась нехватка рабочей силы, то подобные электрические и механиче­ские приборы бытового назначения нельзя было бы вы­пускать быстрее, следовательно, их хватило бы только для части желающих, но, поскольку существовала огромная армия безработных, такие приборы можно было производить высокими темпами и обеспечить, во всяком случае, большую часть населения, если не всех желающих, современными бытовыми удобствами и при­борами, позволяющими экономить трудовые затраты.

    ЗАМЕДЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА

    У людей, живших в период между двумя мировыми войнами, складывалось впечатление, что это было вре­мя великого новаторства в области техники. В действи­тельности случайному наблюдателю казалось, что это был период самого быстрого прогресса за все время че­ловеческой истории. Но трезвый анализ фактов не под­тверждает такого впечатления. Давайте в целях сопо­ставления сравним десятилетие 1930—1939 годов с де­сятилетием 1880—1889 годов. В 80-е годы прошлого века была усовершенствована электрическая лампа нака­ливания, затем вскоре последовало создание коммуналь­ной сети электроснабжения, электрических железных дорог и трамваев, многофазного электрического тока и первых проб с выработкой и передачей тока высокого напряжения. В области первичных двигателей появи­лись паровая турбина и эффективные двигатели вну­треннего сгорания на легком и тяжелом топливе. На сцену вышел легковой автомобиль. Были созданы пер­вые легированные стали (если не считать сталь Муше), началось электролитическое производство алюминия.

    А если охватить изобретения и «второй категории» вроде электросварки, линотипов и велосипедов, то такой перечень потребовал бы еще больше места.

    Тридцатые годы нашего века могли противопоста­вить в качестве изобретений «первой категории> только газовую турбину и геликоптер (обе эти машины еле- еле втиснулись в рамки рассматриваемого десятилетия только к самому его концу), важное, но ограниченное применение электроники на производстве, некоторые достижения — в равной мере ограниченные, но не менее важные для будущего — в области машин-автоматов и практическое внедрение телевидения. Прежде чем под­вести черту под этим перечнем, в него надо включить еще второстепенные изобретения, такие, как гироскоп усовершенствования уже внедренных в производство изобретений, как это было сделано с воздушными вин­тами переменного шага или магнитной записью (послед­няя приобрела к этому времени лишь ограниченное при­менение), и подготовительные работы по механизации погрузочных работ в забое. Чтобы не преуменьшить роли этого десятилетия, надо сказать еще о том, что Уиттл уже приступил к разработке своих идей о реак­тивной тяге и что радиолокация достигла некоторых конкретных успехов, хотя секретность мешала до само­го конца войны какому бы то ни было ее практическому использованию3.

    Когда проведешь подобное сопоставление, становит­ся ясно, что прогресс в 30-х годах текущего столетия проходил гораздо медленнее, чем за полвека до них. Не составляет большого труда распространить подобное сравнение и на другие десятилетия, скажем начиная с 1750 года. Такой анализ позволяет сделать вывод о том, что темпы появления важнейших изобретений неуклон­но возрастали на протяжении XVIII и XIX веков, до­стигнув кульминации приблизительно в 1895 году. За­тем вплоть до 1939 года следует период довольно неуклонного замедления таких темпов *. Период между Двумя мировыми войнами далеко не отличался ускоре­нием прогресса и был в действительности временем зна­чительного его замедления.

    Тогда каким же образом складывалось впечатление о том, что это десятилетие было временем быстрого про­движения вперед? Во-первых, имеется целый ряд слу­чаев, когда фундаментальные изобретения, сделанные за несколько десятилетий до этого, не отражались на жизни рядового человека вплоть до конца войны в 1918 году. Так обстояло дело с легковым автомобилем, радио, самолетом и — для большинства населения — с электрическим освещением и телефоном. И хотя нака­нуне второй мировой войны не отмечалось обилия изоб- ре1*ений, в это время легко было заметить благотвор­ные плоды широкого внедрения ранее сделанных изоб­ретений, способствовавших повышению жизненного уровня. Естественно, что это более широкое использова­ние прежних изобретений зависело от неиссякаемого по­тока различных усовершенствований. И если фундамен­тальные теоретические открытия делались реже, то по­ток патентной литературы, касавшейся второстепенных нововведений, гигантски усиливался.

    Вторая причина йллюзорности подобного впечатле­ния заключалась в том, что большая доля механических и электрических приборов» входивших в это время в обиход, непосредственно сказывалась, как уже отмеча­лось, на улучшении быта потребителя. Трудно заметить, если не проявлять к этому особого интереса, что твоя рубашка стала стоить немного дешевле потому, что ткань стали изготовлять на кольцевом ватере, а нити прясть на станке Нортропа. Еще труднее доходит до сознания то, что ткацкий станок и механическая прялка стоили бы дороже в изготовлении и были бы менее про­изводительными, если бы не успехи в области сталева­рения и производства станков. Но в период между дву­мя мировыми войнами народ не мог не говорить о лег­ковых автомобилях, кинокартинах, радиопередачах и пылесосах, не переставал удивляться прогрессу науки и инженерного дела, который стоял за всем этим.

    Мы объяснили причину обманчивости впечатления. А как же обстоит дело в действительности? Что касает­ся фундаментальных изобретений (а не второстепенных усовершенствований), то на всем протяжении XVIII и XIX веков одно изобретение следовало за другим все убыстряющимися темпами. А затем в наш век эти темпы замедлились. Почему? И не потому, что «все уже было открыто» как об этом писали некоторые авторы в 30-х годах. И не потому, что процесс дальнейших изобретений становился все труднее, ибо после 1939 го­да темпы прогресса снова увеличились. Нужно какое-то иное объяснение.

    Мы уже встречались с отдельными случаями замед­ления прогресса, сменявшими периоды сравнительно быстрого развития. Так обстояло дело, например, после 3000 года до н. э., приблизительно в 400 году до н. э. и еще раз во времена Римской империи. И в каждом таком случае нетрудно усмотреть свои социальные при­чины: разные тенденции, проистекающие из социальной структуры своего времени, пути управления производ­ством и потреблением действовали таким образом, что­бы задерживать дальнейшие изобретения[50]. Это наводит на мысль о том, что за новым упадком в рассматривае­мый нами период тоже стояли свои социальные причи­ны. Начнем с замечания о том, что в этот период обна­ружились новые социально-экономические явления. На некоторые из них мы вынуждены были обратить вни­мание в начале настоящей и в конце предшествующей глав — постоянные затруднения, с которыми с конца XIX века неизбежно сталкивались промышленники при сбыте своей продукции, хроническая безработица и соз­дание картелей и монополий. Мимоходом нами уже от­мечалось, как эти явления способны задерживать дви­жение вперед. Они проявляются главным образом в том, что ограничивают производство, а это означает утрату заинтересованности в установке самого нового машин­ного оборудования, то есть в новых изобретениях. В от­дельных случаях дело доходит даже до прямого зажи­ма нового изобретения.

    ПОРОКИ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

    Самым наглядным (но отнюдь не типичным) приме­ром того, как хронические затруднения со сбытом про­дукции тормозят внедрение изобретения, служит хлоп­коуборочный комбайн братьев Раст. Их изобретение не получило широкого распространения (кроме как в СССР) из-за опасений перед тем, что журнал «Техно- лоджикл тренде» называет «перепроизводством», под­разумевая под этим забавную ситуацию, когда масса народа, нуждающаяся в хлопчатобумажных товарах, не может приобрести их из-за порочного распределения покупательной способности. Нечасто бывает так, что изобретатели предвидят эту трудность, умышленно ограничивая использование своих машин, как это сде­лали братья Раст. Чаще же случается так, что промыш­ленники, опасаясь «перепроизводства», просто отказы­ваются от машины.

    Затруднения со сбытом продукции приводят к тому, что огромные деньги выбрасываются конкурирующими фирмами на ветер в виде рекламы и содержания разду­тых штатов продавцов, гоняющихся за покупателями. В довоенный период легковой автомобиль стоил 400 фун­тов стерлингов. Из этой суммы около 90 фунтов прихо­дилось непосредственно на трудовые затраты, а до 240 фунтов — на расходы по его сбыту. Совершенно ясно, что простая доставка автомобиля потребителю специально нанятым для этого человеком обходится в какие-то гроши. Причины подобного несоответствия были убедительно вскрыты Нортоном Леонардом, за-, явившим, что беда «начинается с создания такой маши­ны или с разработки такого способа, которые в несколь­ко раз снижают себестоимость изготовления того или иного полезного товара. Тогда все состоятельные про­мышленники приобретают такую машину, многократно повышающую производственную мощность их предприя­тий. Чтобы окупить вложенные капиталы, все они рас­считывают на захват как можно большей части суще­ствующего рынка сбыта. Поэтому они расточительно расходуют огромные средства на рекламу, расширяют штаты работников по сбыту, выплачивают большие ко­миссионные суммы и идут на все ухищрения, известные нам из практики торговой конкуренции. Цена на такое изделие может быть несколько снижена, но большая часть выгоды от нового способа производства сводится на нет возросшими расходами по сбыту и вынужден­ному простою залеживающейся на складе продукции. В наши дни розничная цена на многие товары, про­изводимые главным образом машинами-автоматами, в три-четыре раза превосходит их себестоимость» [51]. Таким образом, общество теряет большую часть потенциаль­ного выигрыша от усовершенствования оборудования. Но этим дело не ограничивается. «Одним из послед­ствий, — пишет дальше Нортон Леонард, — является задержка с внедрением в производство самого нового и самого производительного оборудования. Промышлен­ники вглядываются в будущее, замечают приближаю­щиеся трудности и отказываются вкладывать свои капи­талы в машины, которые, наверное, снизили бы стоимость производства, но которые не принесли бы им ощутимого роста прибыли»2. А если самое лучшее существующее оборудование не используется, то какой же смысл изоб­ретать еще более совершенные машины? Все это, разу­меется, носит чисто искусственный характер. Действи­тельная емкость рынка сбыта для того или иного това­ра не знает границ, если речь идет о потребностях народа. Трудности проистекают из такого распределе­ния покупательной способности, при котором люди, ну­ждающиеся в товарах, не имеют возможности ку­пить их.


    Безработица — это та же самая порочная система распределения, но только при рассмотрении этой пробле­мы с другой стороны. Товары не находят сбыта, произ­водство сокращается, и как следствие — люди выбрасы­ваются с предприятий на улицу. Наряду с этим возмож­ность безработицы — это еще одна из тех причин, которые помешали внедрению хлопкоуборочного ком­байна братьев Раст. Правда, изобретатели лишь в редких случаях отдают себе полный отчет во всех возможных по­следствиях, к которым могут привести плоды их дея­тельности, но подсознательное ощущение, что их изобре­тения способны усилить безработицу, должно сдержи­вать их в творческих усилиях. В попытках найти занятие для безработных приходилось двигаться и вспять — к устаревшей производственной технологии. «В одном из западных штатов, — утверждал У. И. Сирович, высту­пая в конгрессе Соединенных Штатов, — был заключен ряд соглашений на асфальтирование дорог, особо огова­ривавших отказ от использования при этом современ­ного производительного оборудования, чтобы найти за­нятие для большего числа людей. У меня нет сведений о том, для чего требовались рабочие — копать канавы или же убирать грязь своими руками. Отнюдь не исклю­чено, что им было дано разрешение на работу лопатой с вдвое или втрое большей затратой труда» [52].

    Безработица задерживает движение вперед еще и иначе. Армия безработных в поисках заработка идет на снижение расценок, так что в подобных условиях часто выгоднее выполнить наряд ручным трудом, чем внед­рять автоматизированные машины. И вот людей сохра­няют на работе на нищенском заработке, заставляя их выполнять однообразные, убивающие все мысли опера­ции, которые за них куда эффективнее могли бы выпол­нить автоматы. В этом заключается одна из причин, по­чему фотоэлементы не получили полного распростране­ния на производстве.


    РОЛЬ монополий

    Создание картелей и монополий тоже ограничивает производство. Фактически одной из причин их создания является сохранение высоких цен путем согласованного ограничения производства. Таким образом, картели и монополии задерживают технический прогресс именно по тем самым причинам, о которых мы говорили выше. Эта проблема причинила правительству Соединенных Штатов много беспокойства в 30-е годы. Для ее изуче­ния в условиях нового порядка был создан ряд прави­тельственных комиссий, составлявших отчеты о резуль­татах своей деятельности. «Противодействие внедрению новых изобретений, — говорится в одном таком от­чете1,— всегда оказывают предприниматели, которые усматривают в них угрозу своим капиталам и прибы­лям. Против железных дорог возражали владельцы до­рожных застав и почтовых дилижансов. Перевод улич­ного освещения на газ встретил отчаянное сопротивле­ние хозяев китобойных промыслов. Позже против электрического освещения боролись газовые компании. Телефону пришлось преодолеть ожесточенное противо­действие телеграфных компаний. Против радиотелеграфа боролись те же телеграфные компании. А радиотелефо­ну выпала борьба с владельцами сразу телефонных, телеграфных и радиотелеграфных компаний. Хотя кор­поративные организации разрабатывают и используют многие изобретения, иногда им удается вести успешную борьбу против законопроектов, предусматривающих мо­дернизацию оборудования на принадлежащих им пред­приятиях... Как сказал вице-президент фирмы «Дженерал моторе» Ч. Ф. Кеттеринг в 1927 году; «Банкиры считают научно-исследовательскую работу самым опасным делом, грозящим банкам всяческими неприятностями из-за бы­стрых перемен в промышленности, которыми чреваты плоды такой деятельности. Банкира, финансирующего но­вый проект, который грозит гибелью его капиталовложе­ниям, можно уподобить человеку, заснувшему за пультом управления. Следовательно, прогресс в какой-то степе­ни зависит от наличия свободных источников капитала, которыми нельзя командовать из одного центра. Тен­денция к централизации власти в промышленности и банковском деле все более ограничивает возможности свободной инициативы».

    Противодействие предпринимателей прогрессу, гро­зившему им гибелью, встречалось, разумеется, задолго до XX века. Как на один из первых таких примеров мож­но сослаться на то сопротивление, с которым столкну­лась железная дорога. Другие подобные примеры приве­дены в цитате предшествующего абзаца. Но даже эти давние случаи встречались главным образом в таких отраслях экономики, как транспорт и связь, то есть предрасположенных к монополизации. Пока капитализм сохранял еще поистине соревновательный характер — то есть почти до самого конца XIX века, — преодолевать та­кое противодействие не составляло особенно большого труда. Изобретатель обычно находил поддержку у лю­дей, не зависевших от предпринимателей. Среди многих конкурирующих друг с другом промышленников всегда можно было найти человека, готового вложить свои капиталы в новую технику. Однако усиление монополиза­ции и ее превращение в общую отличительную особен­ность экономической жизни укрепляло силы противодей­ствия новому. Мощь монополий в XX веке стала вели­чиной на целый порядок выше, чем прежде. Эту мощь прекрасно охарактеризовал в свое время вице-прези­дент Соединенных Штатов Генри Уоллес. «Народы и правительства мира, — заявил он в сентябре 1943 года,— невольно позволили картелям и монополиям создать свое надправительство, с помощью которого они моно­полизируют и делят между собой целые отрасли науки, а также мировые рынки сбыта. Народ должен опять об­рести свою силу, чтобы справиться с этим надправитель- ством. Оно обмануло народы Соединенных Штатов не только с каучуком (здесь он имел в виду тайные согла­шения, заключенные американскими монополиями с гер­манским химическим концерном «ИГ Фарбениндустри», которые сильно задерживали довоенное развитие аме­риканского производства синтетического каучука), но и равным образом во многих других ключевых отраслях промышленности... У этих клик есть свое мировое пра­вительство, которое распределяет между ними квоты. Их эмиссары окопались в ведомствах иностранных дел многих крупных стран мира. Они учреждают свою соб­ственную систему тарифов и решают, кому давать и ко­му не давать разрешение производить, покупать, прода­вать... Никакая власть государственных органов на это тайное соглашение (о синтетическом каучуке), заклю­ченное американской монополией с германским карте­лем, не распространялась. И хотя оно было куда важ­нее большинства международных договоров, санкции сената Соединенных Штатов на его заключение не по­требовалось» *.

    Такова власть монополий. Они управляют всей про­мышленностью. Если монополии отвергли изобретение, то изобретателю уже некуда дальше податься, ибо у мо­нополий нет конкурентов. Огромные капиталовложения, требующиеся на современное машинное оборудование, предотвращают проникновение в индустрию нового кон­курента, пожелавшего собрать плоды от внедрения но­вой производственной технологии. Разумеется, монопо­лия редко бывает абсолютной, но даже и в этом случае у нее достаточно власти и множество способов, с помо­щью которых она хоронит технические нововведения. Внедрение изобретения обычно связано с использова­нием на той или иной стадии существующей технологии. Монополии принадлежат патентные права на послед­нюю, что позволяет ей помешать внедрению изобрете­ния. Монополии не брезгуют и скупкой патентов, совсем не намереваясь использовать их непосредственно. Они даже проводят научно-исследовательскую работу в це­лях приобретения патентов, которые помешают другим воспользоваться нововведением, и просто складывают их в сейф. Национальное патентное законодательство в боль­шинстве случаев теоретически запрещает подобную практику. По теории, если патент не используется, то любое лицо вправе возбудить в законном порядке дело, чтобы получить разрешение на его использование. Практически же расходы по ведению подобного дела столь огромны, что в возможностях монополии не допу­стить подобного использования. Так, в 1934 году фирма «Америкен белл телефон компании держала 9234 патен­та, из которых использовала только 4225. Вопреки до­водам фирмы Федеральная комиссия связи, проводив­шая расследование о положении с патентным законода­тельством, пришла к заключению, что остальные 3433 патента, которые могли бы принести обществу пользу, были положены фирмой под сукно ради защиты собственных интересов в борьбе с конкурентами.

    Порой монополия просто ограничивает использова­ние новой технологии, как это было с карбидом вольф­рама. Порой же она вообще налагает вето на новую технологию. Журнал «Технолоджикл тренде» писал в свое время: «Преобразования в промышленности элект­ротоваров задерживались путем скупки и замораживания патентов крупными корпорациями, господствующими в данной отрасли промышленности... Ведь изобре­тена же электрическая лампочка, которая, по подсче­там, могла бы экономить потребителям электрического освещения 10 миллионов долларов ежегодно, но ее вы­пуск в продажу так и не состоялся» [53] «Автор знаком с одним металлургом, — говорит дальше в этом журнале Фуркас, — который сделал для своей безопасной брит­вы лезвие, наточил его и проазотировал. Этим лезвием он пользовался без переточки ежедневно на протяжении двух лет. Само собой разумеется, что предприниматели, производящие лезвия для безопасной бритвы, к этому изобретению никакого интереса не проявили»[54].

    Привести конкретные примеры по Англии труднее. Это объясняется отчасти тем, что в этой стране не про­водилось официальных расследований, и отчасти тем, что действующее законодательство о диффамации ставит под удар любое лицо, которое выступит в печати с кон­кретным обвинением. Английские фирмы неоднократно назывались в связи с обвинениями о присоединении к ограничительным международным соглашениям, вы­двигавшимися правительством Соединенных Штатов про­тив тех или иных американских корпораций. В Англии, естественно, подобные обвинения опровергались, а слу­чаев для решения этого вопроса в юридическом или ином плане не представлялось. И хотя доказанных случаев не имеется, все же многие официальные лица, которым должна была быть известна правда, делали общие заяв­ления, подтверждавшие виновность английских фирм. Так, сэр Александер Гибб в своей вступительной речи как президент Отделения машиностроения Британской ассоциации сказал в 1937 году буквально следующее: «Разумеется, у нас, как и при всяком исследовании, чем больше успехи в научно-исследовательской работе, тем решительнее и быстрее устаревает существуюшс: обору­дование. Здесь-то иногда и зарыта собака... Много цен­ных изобретений было плодом деятельности предприни­мателей, и многие из них остались втуне... И надо ли удивляться тому, что не всегда свободная научно-иссле­довательская работа встречается с должным понима­нием» [55].

    Конкретный пример из действительности Англии дают железнодорожные компании, господствующее поло­жение которых столь надежно, что им не требуется даже скупать патенты —они просто пренебрегают послед­ними достижениями. Правительство назначило комис­сию для рассмотрения вопроса об электрификации же­лезных дорог. Выводы этой комиссии были обобщены С. Б. Донкином, президентом Института инженеров гра­жданского строительства, в следующих словах: «Опубли­кованная в 1939 году рекомендация комиссии Уэйра единодушно поддерживала мысль о необходимости пол­ной электрификации железнодорожных магистралей. Комиссия отмечала, что было бы неправильно сравни­вать подобную электрификацию либо с существующей в стране электрификацией пригородного железнодорож­ного сообщения, либо же с электрификацией железно­дорожных магистралей во многих странах за рубежом. Тем не менее комиссия считает, что в существующих в Великобритании условиях работы железных дорог электрификация снизила бы расходы по их эксплуата­ции, повысив таким образом эффективность использо­вания национальных угольных резервов; она сократила бы время нахождения в пути магистральных поездов; повысив общее потребление электроэнергии, она самым благоприятным образом отразилась бы на стоимости электроэнергии, расходуемой для других целей; нако­нец, чистота электрифицированных железных дорог со­действовала бы оздоровлению быта городского населе­ния, выгоду от которого нельзя измерить одними день­гами. .. К сожалению, рекомендация комиссии в поль­зу полной электрификации магистрального железно­дорожного сообщения до сих пор не проводится в жизнь» К

    Все большее усложнение современной технологии, делающее всякое нововведение все более трудным и до­рогостоящим, дополнительно укрепляет мощь монопо­лий. Разумеется, возрастают и ресурсы цивилизации, создавая тем самым возможности для преодоления воз­растающих трудностей. Но успешное решение данной проблемы требует сосредоточения этих ресурсов. Совре­менная промышленная научно-исследовательская ра­бота требует совместной работы многочисленных кол­лективов работников, крупных лабораторий и дорого­стоящего оборудования. В период между двумя миро­выми войнами такие штаты и такое оборудование были под силу только крупным промышленным корпорациям и отдельным небольшим государственным институтам. Поэтому большая часть ресурсов, требовавшихся для организации, ведущей к дальнейшему техническому прогрессу научно-исследовательской работы, находилась в распоряжении монополий, а эти монополии были ма­ло заинтересованы в изобретениях, особенно в фунда­ментальных, которые делали необходимыми корен­ные преобразования всей производственной технологии. «Желая ограничить дальнейший рост производства и избежать возникновения неподчиняющихся заменных процессов, — говорится в уже упоминавшемся офици­альном документе правительства Соединенных Штатов «Экономические и политические аспекты международ­ных картелей», — картели по необходимости относятся с подозрением ко всяким новым технологическим успе­хам. Они охотно идут на научные исследования в поисках новых областей применения своей старой продукции, но часто мешают разработке новых процессов или новой продукции» *. Именно этим объясняется тот факт, что в межвоенный период, как уже отмечалось, было сдела­но много второстепенных усовершенствований, тогда как дела с фундаментальными исследованиями были не блестящи. Иными словами, огромнейшие возможности в деле изобретения зависят от гигантских ресурсов круп­ных концернов, а последние очень мало заинтересованы в том, чтобы направить свои ресурсы на осуществление крупных технологических перемен. Недаром же, по данным У. М. Гросвенора[56], из 75 самых важных изо­бретений, сделанных за период с 1889 по 1929 год, толь­ко 12 были плодом научно-исследовательской работы, проводившейся крупными корпорациями. Остальные изобретения, надо полагать, зависели от более или ме­нее благоприятного стечения обстоятельств, когда не­обходимые ресурсы попадали в другие руки.

    Итак, в период между двумя мировыми войнами (а фактически начиная приблизительно с 1900 года) дейст­вовали по меньшей мере три социальных фактора, ко­торые ограничивали использование самых передовых методов технологии и в конечном итоге задерживали прогресс в области изобретений. Во-первых, это — пороч­ная система распределения, которая создавала хрониче­ские трудности с отысканием рынков сбыта и, следова­тельно, уменьшала заинтересованность во внедрении передовой технологии. Во-вторых, эта массовая безрабо­тица, которая стояла на пути всякого изобретения из-за опасений перед необходимыми увольнениями рабочих и часто приводила к снижению заработной платы, неодно­кратно создававшему условия для использования поде­шевевшего ручного труда на однообразной утомитель­ной работе, с которой лучше справились бы машины-ав- томаты. В-третьих, это была монополия, которая готова защищать свои капиталы даже ценой прогресса. Разу­меется, число действовавших тормозящих прогресс фак­торов было гораздо больше, но перечисленные нами три причины были самыми важными из всех.

    Можно привести ряд доводов еще. В перечне изобре­тений, сделаных за десятилетие, с 1930 по 1939 год, ряд из них мною был опущен: подземная газификация угля, турбодетандер Капицы для сжижения воздуха, гидрав­лическая добыча ископаемых, теплоэлектроцентрали, стереокино и хлопкоуборочный комбайн братьев Раст. У всех этих изобретений есть одна общая черта, все они широко используются только в Советском Союзе (по крайней мере использовались ряд лет в послевоенный период, когда по его пути двинулись постепенно и дру­гие страны). Не все эти изобретения имели советское происхождение (хлопкоуборочный комбайн был изо­бретен в Соединенных Штатах) Но только в Советском Союзе действительно существовали условия, которые позволили внедрить эти изобретения в практику и пой­ти по пути их дальнейшего углубления. Ведь Советский Союз был первой страной в мире, переделавшей свой общественный строй таким образом, чтобы устранить пороки системы распределения, покончить с безработи­цей и с господством частнокапиталистических монопо­лий в промышленности. Вывод отсюда ясен: эти три фактора привели к задержке технического прогресса в остальной части мира. Эта точка зрения получит допол­нительное подтверждение в следующей главе.


    Г лава 10

    ВТОРАЯ МИРОВАЯ ВОЙНА

    (1939—1945 годы)

    Помехи, которые сдерживали прогресс до 1939 года, были в значительной степени сметены потребностями войны, а частные интересы подчинены национальным нуждам. Расточительная конкуренция, с одной стороны, и ограничение производства монополиями — с другой, были поставлены под государственный контроль. В спра­вочнике по США, изданном Управлением военной ин­формации США, мы читаем следующее: «В предвоен­ные дни запутанная сеть картелей (международные торговые соглашения) не только ограждала частные ка­питалы и прибыли, но и проявляла тенденцию к огра­ничению производства». С вступлением Соединенных Штатов в войну заграничные патенты попали под конт­роль Опекунского совета по собственности иностранцев, что немало способствовало ускоренному развитию на­ционального производства. Подобным же образом по­ступила и Англия. Государство взяло под свой контроль производство и настаивало на внедрении самых эффек­тивных способов производства (к сожалению, с некото­рыми исключениями). Объединенные производственные комитеты, давая рабочим возможность участвовать в выработке хозяйственной политики, играли большую роль в движении за подъем производства. Научные ис­следования и разработки новых изобретений также бы­ли поставлены под правительственный контроль. В дей­ствительности они велись по большей части в государст­венных учреждениях, поскольку государствам, мало интересовавшимся в мирное время тем, чтобы поставить науку на службу человечеству, вдруг пришлось затра­чивать огромные усилия на повышение технической эф­фективности в нуждах войны. Ненасытные потребности вооруженных сил разрешили также, пусть даже ужасно болезненным способом, проблему перепроизводства. Безработица уступила свое место серьезной нехватке рабочей силы, что дало сильный толчок к внедрению вы­сокопроизводительных машин и операций, позволяющих экономить человеческий труд. Благодаря всему этому сильно возрос технический уровень во многих отраслях промышленности. В то же самое время начался и ряд очень важных новых перемен.

    ЗАРЯ ЯДЕРНОГО ВЕКА

    Наиболее важной из этих новых перемен — самой важнейшей в истории всех времен — было высвобожде­ние ядерной энергии. Начальным звеном цепи событий, которые увенчались созданием атомной бомбы, было от­крытие Беккерелем в 1896 году радиоактивности. Здесь нет возможности рассказывать об исследованиях, прово­дившихся учеными во всех странах мира, прежде всего

    об   исследованиях Резерфорда и его коллег, которые при­вели к открытию Ханом и Страссманом в 1938 году особого свойства атома урана, позволившего высво­бодить ядерную энергию. Они не сумели полно­стью осознать результаты своих экспериментов, пра­вильное объяснение которых дали в 1939 году Фриш и Мейтнер. Как оказалось, когда нейтрон — осо­бый вид элементарных частиц—проникает в ядро атома урана последнее расщепляется на две при­близительно равные половинки с высвобождением ог­ромного количества энергии и образованием новых нейтронов, которые при соответствующих условиях спо­собны дальше расщеплять урановые ядра, создавая цепную реакцию. Такая реакция сопровождается выде­лением громадного количества энергии.

    Затем разразилась война. Английские и американ­ские ученые убедили свои правительства в том, что про­цесс ядерного деления (так его назвали) дает возмож­ность создать бомбу, по своей мощности в тысячу раз превосходящую все то, что в данной области было сде­лано до этого. Правительства обеих стран приступили к осуществлению гигантских проектов научно-исследова­тельских работ сначала порознь, а затем сообща. Около 500 миллионов фунтов стерлингов было затрачено на исследования, разработки, сооружение завода и в ко-

    1 Точнее, в ядро атома одного из изотопов урана, а именно урана-235.

    нечном итоге на изготовление атомных бомб Здесь по­ражают масштабы достигнутых результатов и темпы форсированного технического прогресса, которых доби­ваются ученые и инженеры, когда их не ограничивают денежными средствами. «Наши ученые, — заявил по это­му поводу сэр Джон Андерсон, — за 4 года решили за­дачу, на что в мирное время понадобилось бы 25— 50 лет».

    Первый ядерный реактор (названный котлом), пост­роенный Энрико Ферми и его помощниками в Чикаго, на­чал действовать 2 декабря 1942 года. Поначалу он вы­рабатывал только 0,5 ватта, позднее — 200 ватт. Но это был не только шаг вперед по пути к созданию атом­ных бомб Этот реактор продемонстрировал те основы, на которых в 50-х годах и позже стали сооружать атом­ные электростанции. Раньше чем через год новый реак­тор вырабатывал уже 1000 киловатт теплоты, а к концу 1944 года был достигнут уровень 100 000 киловатт. Пер­вая атомная бомба была испытана в июле 1945 года. А в августе того же года произошла трагедия в Хиро­симе и Нагасаки.

    Мы все надеемся на то, что атомная бомба ознаме­нует собой лишь преходящую веху в мировой истории. Но в те немногие годы люди совершили, пусть даже пре­вратно, на пути к своему господству над природой са­мый важный шаг за всю историю человечества, начав­шуюся, пожалуй, миллион лет назад, когда человек на­учился добывать огонь. Эти слова не просто рассчитан­ное на эффект драматическое утверждение. Они исхо­дят из научной природы открытия. Современная наука говорит, что в природе существуют силы трех следую­щих принципиально отличных друг от друга видов: силы тяготения, химические (или электромагнитные) силы и ядерные силы. Наряду с изготовлением орудий именно овладение химическими силами путем добывания и ис­пользования огня знаменовало начало истории — пре­вращение обезьяноподобного существа в самого перво­бытного человека. В определенном смысле история тех­ники с тех пор была историей того, как человек обу­чался все лучше и лучше использовать свою власть над гравитационными и химическими силами (и эта книга, если не считать первой страницы главы 1, есть просто моментальный снимок последнего этапа этой истории, охватывающего лишь 1 процент всего развития ее). Че­ловек научился, например, использовать силы тяготе­ния, чтобы приводить в движение водяные колеса. Он научился направлять химические силы на движение па­ровых машин. Хотя это и не вполне очевидно с первого взгляда, все силы, действующие в электрических маши­нах и электронных приборах, имеют в своей основе ту же природу, что и химические силы. Все это время лю­ди просто отыскивали новые способы использования старых сил. Но теперь, с момента сооружения первого котла в 1942 году, они, наконец, стали овладевать тре­тьим, принципиально иным и самым мощным видом сил — тех сил, которые связывают воедино частицы атом­ных ядер. Эти ядерные силы по своей мощности гигант­ски превосходят силы двух прочих видов, потому что они, так сказать, находятся ближе к началу координат базисной плоскости Вселенной.

    Когда люди впервые научились пользоваться огнем, они не подозревали о многих его последующих приме­нениях: в паровых машинах, легированных сталях, пла­стиках, электрических железных дорогах или телевиде­нии. На первых порах они усматривали возможности использования огня только для замены чего-то им уже известного: для обогревания — когда нет солнца, или как источника света в безлунные ночи. И только постепенно они познавали другие возможности применения огня — для приготовления пиши, обжига глиняных изделий, вы­плавки металлов, приведения в действие паровой ма­шины и т. д. Точно так же и сегодня мы не в состоянии предвидеть, каковы будут последствия не менее фунда­ментального овладения ядерными силами. Мы вправе утверждать только то, что оно, вероятно, преобразует жизнь человечества не менее радикально, чем древнее открытие огня. Но есть и большая разница. Миллионы лет потребовались для того, чтобы выявить возможности использования огня. В наши дни прогресс идет несрав­ненно быстрее, так что, видимо, уже на протяжении жизни всего нескольких поколений ядерная энергия ко­ренным образом изменит человеческую жизнь. В гла­ве 12 мы проследим за первыми неуверенными шагами человека по этому новому пути.

    Освоение атомной энергии превосходно иллюстри­рует тенденцию, которая быстро усиливается за послед­ние годы. В действительности освоение атомной энергии было плодом пятидесятилетних научных исследований, многие из которых велись без всякого учета ее возмож­ного применения. Затем прикладным наукам и инженер­ному делу понадобилось пятилетие для решения конк­ретной практической задачи. С каждым днем стано­вится все очевиднее, что лучший путь добиваться технических достижений и обращать их на великое бла­го человечества состоит не в том, чтобы нацелить как можно больше исследований на решение непосредствен­ных практических задач, а в том, чтобы обеспечить раз­вертывание большой, фундаментальной научно-исследо- вательской работы и по возможности полнее использо­вать результаты такой работы при помощи специалистов по прикладным наукам и промышленников. Ничего не говоря уже об иных мотивах (например, культурного порядка), побуждающих к проведению фундаменталь­ных научных исследований, сейчас общество в целом, по-видимому, выигрывает от них больше, чем почти от любой другой его деятельности (разумеется, при опре­деленных оговорках, смысл которых полностью раскры­вается разрушительными возможностями атомной бом­бы).

    В военные годы чуть-чуть не удалось сделать еще один шаг вперед в деле, пожалуй, столь же большой важности, что и ядерная энергия, а именно в области электронных вычислительных машин. И здесь неотлож­ные военные нужды намного ускорили существовавшие черепашьи темпы развития в этой области. К концу войны электронно-вычислительные машины уже были почти доведены до стадии практического использования.

    О  них мы будем говорить в главе 13.

    РЕАКТИВНЫЕ САМОЛЕТЫ И ВЕРТОЛЕТЫ

    Множество других изобретений военного времени, правда менее значительных с точки зрения далекой перспективы, принесли в послевоенный период непосред­ственные практические выгоды. Самыми выдающимися достижениями в авиации были реактивный самолет, практичные вертолеты и (опять превратность судьбы!) германская ракета «Фау-2». Последняя была важ­ным шагом на пути к овладению космосом. Первый практичный вертолет поднялся в воздух через несколь­ко дней после начала войны. Его дальнейшее развитие могло бы продолжаться так же медленно, как и в прош­лом. Но перспективность вертолета как боевой техники обеспечила выделение больших ассигнований, необходи­мых для его быстрого превращения в надежную совре­менную машину, решающую ряд задач по перевозке людей и грузов, ведущую неотложные спасательные ра­боты и исполняющую роль передвижного крана.

    История реактивных двигателей дает весьма ясную картину провала попыток создания их в мирное время и затрат огромных усилий, быстро увенчавшихся успе­хом, на их создание для нужд войны. Первые высказы­вания о возможности создания реактивных самолетов появились в 1920 году или даже еще раньше. В 30-х го­дах отдельные энтузиасты в ряде стран занимались ре­шением данной задачи. В Англии Уиттл приступил к своей работе приблизительно в 1928 году, но не получил никакой поддержки от министерства авиации. К 1937 году двигатели его конструкции прошли успешные испытания на стенде. Но заинтересовать новым двига­телем тогда почти никого не удалось, а первые заказы на опытные самолеты в поисковых целях поступили лишь в 1939 году. Затем дела пошли гораздо быстрее. В 1941 году успешно закончились всесторонние испыта­ния истребителя Уиттла (рис. XXVI), а в начале

    1942    года первые такие самолеты уже стали сходить с конвейера. Работы в других странах в отдельных слу­чаях лишь немного отставали от работ Уиттла.

    ЗАРОЖДЕНИЕ РАДИОЛОКАЦИИ

    Радиолокация (обнаружение и точное определение положения невидимого самолета или иного объекта в воздухе средствами радио), строго говоря, к авиации не относится, но тесно с ней связана. К началу войны достижений в радиолокации было больше, чем в других рассматривавшихся нами областях. Роберт Уотсон-Уатт приступил со своими помощниками к изучению возмож­ностей радиолокации еще в 1930 году. К 1935 году им удавалось обнаруживать самолеты на расстоянии до 80 километров. А к 1938 году на юго-восточном побе­режье Англии уже имелся пояс радиолокационных уста­новок противовоздушной обороны.

    С другой стороны, д-р Лаймен Чокли, главный экс­перт по вопросам экономики правительственного Управ­ления экономической войны США, утверждал, что до войны радиолокация в США не получала должного раз­вития, так как она якобы не сулила никаких практи­ческих выгод в мирной жизни. С начала войны, по его словам, США «пришлось начинать практически с самого начала и терять суда, самолеты и людей, по­тому, что отсутствие такого стимула, как прибыль, по­мешало довести развитие радиолокационной техники от состояния лабораторной диковинки до практических устройств».

    За годы войны радиолокационная техника достигла новых высот. Достижения, ставшие известными под на­званием «радар сантиметрового диапазона», явились следствием блестящих исследований и (подобно всем успехам радиолокации) прекрасной коллективной ра­боты. В их основе лежал прежде всего резонаторный магнетрон, изобретенный в 1939 году[57] бригадой сотруд­ников Бирмингемского университета и быстро совершен­ствовавшийся в последующие годы. Новая техника по­высила точность радиолокации в ее основном назначении для обнаружения вражеских самолетов и чрезвычайно расширила круг обстоятельств, при которых стало воз­можно применять устройства сантиметрового диапазона. Более того, эта новая техника пошла гораздо дальше, открыв возможности применения радиолокации для мно­гих других назначений. Здесь достаточно назвать хотя бы такие вещи, как точное наведение бомбардировщи­ков на цель и даже правильное определение момента бомбометания. Радиолокатор перерастал из специаль­ного средства решения конкретной задачи в целую от­расль техники очень широкой применимости. Многочис­ленные радиолокационные устройства гигантски повы­сили безопасность и эффективность действия судов и самолетов. Одно такое устройство, иллюстрируемое на рис. XXVII, снабжает штурмана картой окружающей местности даже в густом тумане. Из других его примене­ний надо назвать еще точные картографические измере­ния расстояния и научные исследования поверхности Луны и планет.

    Описания этих жизненно важных достижений — ре­шающий шаг в овладении ядерной энергией, реактивные двигатели и современные радиолокационные установки— надо дополнить рассказом об успешных исследованиях во многих других направлениях, проводившихся в воен­ное время и давших свои плоды в первые же годы после­военного периода (как блестящий пример здесь можно назвать уже упоминавшиеся электронные счетные ма­шины). В итоге военные годы выделяются как один из периодов — возможно, даже как самостоятельный пе­риод— самого быстрого технического прогресса во всей истории человечества.

    Конечно, всякое крупное изобретение военного вре­мени в большой степени зависело от работы, проводив­шейся до войны. Но, отдавая должное усилиям, пред­принимавшимся в довоенное время, все же нельзя не отметить, что военные годы ознаменовались гораздо большим числом выдающихся изобретений, чем в любой сравнимый период предшествовавшего пятидесятилетия. И это не простое совпадение. Данное наблюдение под­тверждает ту уже высказывавшуюся в главе 9 точку зрения, что в период между войнами социальные и эко­номические пути тормозили прогресс техники. В 20-е и 30-е годы не было недостатка в талантливых изобрета­телях, но общество оказывало им мало помощи и под­держки. Это видно и на примере с Уиттлом и подтверж­дается высказываниями д-ра Чокли о радиолокации. Ту же мысль выразил Дж. Дж. Смит при оценке перспек­тив реактивных двигателей еще до того, как успехи Уиттла получили признание. «В условиях напряженной военной обстановки, — писал он, — находятся средства на научные исследования и опыты, лучшие умы направ­ляются на решение стоящих задач, а предпринимателям не разрешают мешать движению вперед» *.

    ДОСТИЖЕНИЯ

    В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

    Менее бросающимися в глаза, но вероятно, не менее важными были достижения в области технологии произ­водства. С 1940 по 1943 год объем промышленного про­изводства в США возрос почти вдвое. В Англии с 1939 по 1943 год даже в условиях осады он возрос на 40 с лишним процентов, что дает ежегодный прирост в среднем приблизительно на 9 процентов по сравнению с 3—5 процентами за предшествовавшее десятилетие. Все это было сделано, несмотря на трудности военного времени с ввозом тяжелых машин и материалов, не­смотря на последствия бомбардировок, загруженность транспорта и отправку 4,5 миллиона человек в армию.

    Лишь ]'2 часть роста английского производства приходится на долю удлинения рабочего времени. Ос­тальное было следствием улучшения организации про­мышленности под правительственным контролем и под­чинения частных интересов национальным нуждам, полной занятости и направления новкх рабочих в про­мышленность, а также возросшей производительности благодаря гораздо более широкому применению новей­ших машин и внедрению современной технологии произ­водства. Подъем технического уровня в промышленности иллюстрируется ростом производительности труда (ко­личеством продукции, выпущенной за один человеко­час), составившим оценочно около 15 процентов (в два с лишним раза быстрее, чем в довоенные годы) по всем отраслям промышленности и около 30—35 процентов по отраслям производства вооружений.

    Большую часть повышения производительности в машиностроении надо приписать внедрению во все от­расли промышленности современных машин и прогрес­сивной технологии, созданных и разработанных за пред­шествующие несколько десятилетий, но до этого не получивших широкого распространения. Инструмент с ре­жущими кромками из карбида вольфрама, внедрение которого до войны сдерживалось политикой междуна­родных картелей, вошел во всеобщее употребление. Станкостроительная промышленность сыграла героиче­скую роль в обеспечении выпуска в гигантски возрос­ших масштабах разнообразных высокопроизводительных машин, особенно более надежных и прочных станков, приспособленных для использования инструмента с кар­бидной оснасткой. В США эта ведущая отрасль про­мышленности расширялась беспримерными темпами До войны реализация от поставки станков достигала наи­высшего уровня: около 200 миллионов долларов в 1918, 1929, 1937 и 1939 годах. В 1942 году такая реализация составила 1300 миллионов долларов, а средняя цифра за 1940—1943 годы перевалила за 900 миллионов дол­ларов, то есть была в четыре с половиной раза больше, чем в лучшие довоенные годы. К концу 1939 года стои­мость станочного парка США, прослужившего не более 14 лет, выражалась суммой 1500 миллионов долларов, а к концу 1943 года она достигла уже цифры 4500 мил­лионов долларов. Крупные отрасли промышленности, ко­торые были оснащены устаревшим оборудованием, бы­стро модернизировались.

    Большая часть возросшей производительности была достигнута по всей промышленности благодаря более широкому внедрению поточной технологии производства и множества ее усовершенствований и улучшений, в том числе такого замечательного новшества, как «контроль качества». Сущность принципа «взаимозаменяемости де­талей» состоит в том, что размеры всякой детали выдер­живаются в определенных пределах, называемых допу­сками. Из-за износа инструмента и по ряду других причин станок, отлаженный на выпуск той или иной про­дукции, постепенно утрачивает свою точность, пока в конце концов погрешности не превысят допуски. Поэ­тому дальнейшую продукцию, изготавливаемую на та­ком станке, приходится браковать и отправлять в лом. Прежде просто проверяли выборочные образцы и, когда обнаруживалось, что они не удовлетворяют требующимся допускам, станок переналаживали. Но к этому вре­мени на таком станке успевали изготовить много дета­лей с нарушением допусков, которые все подлежали отбраковке. Контроль качества, основанный на научных методах статистики, устраняет этот недостаток. По раз­решенным допускам вычисляют набор внутренних раз­меров. Когда число деталей, изготовленных с наруше­нием таких размеров, достигнет определенного уровня, браковщик своевременно узнает, что точность станка скоро станет недостаточной. В то же время никаких де­талей с этого станка в брак еще не попадает. Тогда станок останавливают для переналадки без пустой траты времени и материалов. Статистические принципы конт­роля качества известны уже много лет, и в ограниченных масштабах этот способ уже применялся последние два десятилетия, но только в годы войны контроль качества получил повсеместное распространение с полным исполь­зованием возможностей этого метода. Последствия всех таких усовершенствований технологии производства на­глядно видны на примере с пулеметом Стена, который стал обходиться так дешево, что его пришлось отнести к категории изделий, не подлежащих хранению и списы­ваемых после выхода из строя. Его стоимость была до­ведена приблизительно до тридцати шиллингов по сра­внению со многими фунтами, которые до войны при­ходилось платить за аналогичное оружие.

    Поточные методы были перенесены на работы со­вершенно новых масштабов в отношении заказываемой партии. Так, в США на заводах изготовляли комплект­ные узлы, из которых в эллингах быстро собирали гото­вые суда. В 1943 году один американский завод выпу­скал такое количество подобных узлов, которое позво­ляло судоверфи еженедельно спускать со стапелей по два судна водоизмещением по 10000 тонн. США доби­лись поразительных успехов в области судостроения, спустив на воду за 3 года 3876 судов, то есть в среднем по 25 судов еженедельно.

    АНГЛИЙСКАЯ

    СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ТЕХНИКА

    Как уже отмечалось, до войны земледелие в Англии сильно отставало по уровню механизации. Но когда сельское хозяйство стало одним из краеугольных кам­ней военных усилий страны, положение коренным обра­зом изменилось. Установив твердые закупочные цены и оказывая иную помощь, английское правительство на­целило фермеров на максимальный урожай, для чего потребовалось наряду с прочим дополнительно механи­зировать сельскохозяйственные работы. С 1933 по

    1943    год парк действующих тракторов расширился в три с лишним раза —от 55 до 175 тысяч машин, а число прицепных и навесных орудий возросло за это же время с 200 до 1750 тысяч. Уборочных же комбайнов насчиты­валось теперь уже не 150, а 1500. По оснащению сель­скохозяйственной техникой сельское хозяйство Англии стало самым механизированным в Европе. Наблюдав­шуюся прежде тенденцию к недоиспользованию сельско­хозяйственных машин удалось частично преодолеть пу­тем кооперирования.

    Особенно важную роль в условиях военного времени приобрели сахарная свекла и картофель (благодаря их высокой калорийности). Много внимания было уделено усовершенствованию машин для возделывания этих культур. Приблизительно уже в 1943 году новейшие свеклоуборочные машины, которые выкапывали свеклу, отрезали ботву и укладывали ее штабелями через оди­наковые промежутки, были признаны полностью эффек­тивными почти.при всех обстоятельствах. Были усовер­шенствованы также картофелесажалки и картофелеубо­рочные машины. В 1943 году наиболее совершенные картофелесажалки позволили высвободить до 80 про­центов сельских рабочих. Картофелеуборочные машины выкапывали, собирали, сортировали и грузили карто­фель. Они с успехом прошли испытания, хотя и исполь­зовались в ограниченных масштабах. Другим примером изобретений военного времени была машина для убор­ки и скирдования снопов пшеницы. Результатом этой механизации и других таких мероприятий было повыше­ние английского сельскохозяйственного производства с

    1939    по 1943 год на целых 70 процентов. Продукция соб­ственного производства обеспечивала теперь две трети потребностей страны в продовольствии, тогда как до войны эта цифра составляла всего одну треть.

    НЕУДАЧИ АНГЛИЙСКОЙ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

    Но к сожалению, в отдельных отраслях промышлен ности Англии заметного роста производительности так и не было достигнуто. Это относилось прежде всего к добыче угля. Уголь, питающий промышленность жиз­ненными соками, приобрел в годы войны еще большее значение. Все стороны национального производства за­висели от угля. И вот на призыв всемерно повышать до­бычу угля последовал ответ—193 миллиона тонн в 1944 году по сравнению с 231 миллионом тонн в

    1939  году.

    Среди причин, которые привели к фактическому па­дению добычи угля и которые в какой-то мере были не­избежны, надо назвать призыв шахтеров в ряды воору­женных сил и почтенный возраст оставшихся горняков. Но механизация работ, как это было сделано в других отраслях, могла бы восполнить подобные потери. Одна­ко шахтовладельцы придерживались той же политики, которую они проводили и до войны. В 1943 году в за­боях имелось всего на 40 врубовых машин больше, чем в 1939 году, хотя в 1944 году их число возросло еще на 424 машины. Вместе с тем механизированная добыча угля фактически упала со 142 миллионов тонн в 1939 го­ду до 132 миллионов тонн в 1944 году. Подобным же образом рост числа забойных и штрековых конвейеров с 8271 в 1939 году до 9492 в 1944 году сопровождался столь плохим их использованием, что количество выдан­ного конвейерами угля снизилось со 134 миллионов тонн в 1939 году до 127 миллионов тонн в 1944 году (оно было максимальным и равным 137 миллионам тонн в

    1940     году). Мощные навалочные машины могли бы во многом помочь решению проблемы нехватки рабочей си­лы, но в 1944 году работали всего 192 такие машины. Американские эксперты, приезжавшие на шахты, обна­ружили простаивавшее оборудование на сумму свыше

    1     миллиона фунтов стерлингов. По оценкам, использо­вание этого оборудования позволило бы повысить годо­вую добычу угля на 12—15 миллионов тонн. Как след­ствие такой политики добываемого в Англии угля не стало хватать для удовлетворения насущных нужд. На­селение страдало от холода. На поставки угля заводам были введены нормы, что, бесспорно, тормозило произ­водство и отодвигало окончание войны.

    СОВЕТСКИЙ СОЮЗ В ВОЙНЕ

    Как мы видели в главе 9, Советский Союз, борясь с крайней отсталостью и за свое превращение в совре­менную индустриальную державу, стал выходить на по­зиции новатора по отдельным направлениям техниче­ского прогресса. В части третьей мы еще, разумеется, проанализируем, как этой стране удалось совершить скачок, который позволил ей занять ведущее положение в ряде областей. Но в годы самой войны от СССР не поступило ни одного изобретения выдающейся важности. По-видимо