<<<     ΛΛΛ     >>>   

Первая промышленная революция уходит своими корнями в умственное брожение XVIII века, когда научная техника Ньютона и Гюйгенса была уже хорошо развита, но ее применение едва только начало выходить за рамки астрономии. Однако для всех передовых ученых стало очевидным, что эта новая техника возвещала глубокие изменения в других науках. Первыми областями, где наступила ньютоновская эра, были области навигации и изготовления часовых механизмов.

Навигация представляет собой древнее искусство, однако до 30-х годов XVIII века она имела одну очевидную слабость. Проблема определения широты всегда была простым делом, даже для древних греков. Нужно было только определить высоту небесного полюса. Огрубление это можно [с.142] было сделать, взяв Полярную Звезду за действительный небесный полюс, очень же точное определение широты можно было произвести путем дальнейших вычислений, установив местонахождение центра видимого кругового пути Полярной Звезды. Но проблема определения долготы всегда была более трудной задачей. Без геодезического наблюдения эту проблему можно было решить только посредством сравнения местного времени с каким-либо стандартным временем, как, например, с гринвичским. Для этого необходимо было иметь при себе хронометр, поставленный по Гринвичу, или найти какие-то другие, помимо Солнца, небесные часы, которые заменили бы нам хронометр.

До того как один из этих двух методов стал пригоден в практике кораблевождения, мореходы испытывали весьма значительные трудности в области техники навигации. Обычно корабли плыли вдоль берега, пока не достигали нужной им широты. Затем мореходы прокладывали курс на восток или на запад вдоль параллели широты, пока не достигали берега. За исключением приблизительного навигационного исчисления пути, мореход не мог сказать, как далеко корабль прошел по данному курсу, в то время как для морехода было чрезвычайно важно, чтобы корабль неожиданно не пристал к опасному берегу. Подойдя к берегу, корабль плыл вдоль него, пока не достигал места назначения. Очевидно, что при этих обстоятельствах каждое плавание было связано с большим риском. Тем не менее именно таков был общий вид морских плаваний в течение многих столетий. Именно таким образом прокладывали свой курс и Колумб, и Серебряная флотилия, и галеоны Акапулько.

Такая медленная и опасная процедура не удовлетворяла адмиралтейства XVIII века. Во-первых, заморские интересы Англии и Франции в отличие от заморских интересов Испании находились в странах, лежавших в высоких широтах, где преимущество прямого курса по дуге большой окружности в сравнении с курсом, проложенным на восток или на запад вдоль параллели, было очевидно. Во-вторых, две северные державы соперничали между собой за господство на море, и преимущество более искусного кораблевождения имело серьезное значение. Не удивительно, что оба правительства предложили большое вознаграждение за отыскание способов точного определения долготы.

История соперничества за получение этой премии сложна и не слишком поучительна. Не один способный человек [с.143] был лишен своего заслуженного триумфа и обанкротился. В конечном итоге эти премии были присуждены в обеих странах за два совершенно различных достижения. Одним из этих достижений было создание точного корабельного хронометра, то есть достаточно хорошо сконструированных и отрегулированных часов, способных показывать на протяжении всего плавания, когда часы подвергаются постоянным сильным сотрясениям корабля, верное время с отклонением лишь в несколько секунд. Другим достижением было создание доброкачественных математических таблиц, определявших движения Луны и позволявших мореходу использовать это небесное тело в качестве часов для контроля видимого движения Солнца. Оба этих метода царили во всей навигационной науке вплоть до недавних изобретений радио и радарной техники.

Соответственно авангард ремесленников периода промышленной революции состоял, с одной стороны, из часовых дел мастеров, которые использовали новую математику Ньютона в конструкциях своих маятников и балансиров часового механизма, и, с другой стороны, из мастеров по изготовлению оптических приборов, главным образом секстантов и телескопов. Эти две профессии имеют очень много общего. Как та, так и другая требуют конструирования точных кругов и точных прямых линий и градуирования их на градусы или на дюймы. Их инструментами были токарный станок и делительные устройства. Эти механические станки, предназначенные для тонкой работы, являются предшественниками нашей современной машиностроительной индустрии.

Интересно отметить, что каждое орудие имеет свою родословную и ведет свое происхождение от тех орудий, которыми само это орудие было сделано. Происхождение токарного станка часовых дел мастера XVIII века через ясно наблюдаемую историческую цепь промежуточных орудий восходит к крупным револьверным станкам сегодняшнего дня. Возможно, что можно было как-то сократить ряд излишних ступеней, однако эта цепь неизбежно должна была иметь известное минимальное число звеньев. Револьверный станок совершенно не может быть создан голыми человеческими руками, без особых приспособлений для литья металла, для установки отливок на станках с целью их обработки и прежде всего для получения необходимой при обработке изделий энергии. Все это должны были сделать [с.144] машины, которые сами были созданы при помощи других машин, и линию к первоначальному ручному или ножному токарному станку XVIII века можно было провести только через много таких ступеней.

Таким образом, совершенно естественно, что те, кто мог делать новые изобретения, были или часовых дел мастерами, или изготовителями научных приборов, либо они должны были обращаться за помощью к людям этих профессий. Например, Уатт был мастером по изготовлению научных приборов. Для того чтобы понять, что даже такой человек, как Уатт, должен был ждать благоприятного момента, прежде чем смог применить точность техники изготовления часов к более обширной области, мы должны вспомнить, что, как я уже отмечал выше, критерий пригодности поршня для цилиндра, согласно Уатту, состоял в том, чтобы тонкая шестипенсовая монета едва-едва могла пройти между поршнем и цилиндром.

Таким образом, развитие навигации и создание необходимых для нее приборов следует рассматривать как первые ростки промышленной революции, появившиеся до того, как началась сама промышленная революция. Эта последняя начинается с изобретения паровой машины. Первой формой паровой машины была грубая и неэкономичная машина Ньюкомена, использовавшаяся для откачки воды из шахт. В середине XVIII века была предпринята бесплодная попытка применить эту машину для производства энергии, заставив ее накачивать воду в водонапорный резервуар, с тем чтобы падение этой воды вращало водяные колеса. Это неуклюжее приспособление вышло из употребления с внедрением усовершенствованных паровых машин Уатта, которые вначале применялись для заводских целей, а также для откачки воды из шахт. В конце XVIII века паровая машина прочно утвердилась в промышленности, и появление паровоза и речного парохода было уже не за горами.

Впервые паровая машина нашла свое практическое применение в качестве замены одной из наиболее отвратительных форм использования труда человека или животного: откачки воды из шахт. В лучшем случае раньше эта работа производилась рабочим скотом, грубыми машинами, приводимыми в движение лошадьми. В худшем случае, как на серебряных рудниках Новой Испании, – трудом рабов. Откачка воды из шахт представляет собой такую работу, [с.145] которая никогда не имеет конца и которую никогда нельзя прервать, не рискуя навсегда разрушить шахту. Применение паровой машины, заменившей этот рабский труд, очевидно, следует рассматривать как большой гуманный шаг вперед.

Однако рабы не только откачивали воду из шахт, они также тянули нагруженные речные барки вверх по течению рек. Вторым крупным триумфом паровой машины было изобретение парохода, и в частности речного парохода. Паровая машина на море в течение многих лет была лишь обладавшим сомнительной ценностью дополнением к парусам, которые имелись у всех морских пароходов, однако именно использование паровой машины при плавании по реке Миссисипи позволило открыть внутренние области Соединенных Штатов. Подобно пароходу, паровоз начал применяться там, где он теперь умирает, – в качестве средства для перевозки тяжелых грузов.

Следующей областью, где – возможно, немного позднее, чем в области тяжелого труда шахтеров, и одновременно с революцией на транспорте – дала себя знать промышленная революция, была текстильная промышленность. Текстильная промышленность в то время была уже отсталой отраслью. Даже до изобретения механического веретена и механического ткацкого станка условия работы прядильщиков и ткачей оставляли желать много лучшего. Объем продукции, которую они могли выпустить, намного отставал от потребностей дня. Едва ли возможно представить, что переход к машине мог бы ухудшить условия труда прядильщиков и ткачей, однако этот переход действительно ухудшил их.

Начало развития текстильного машиностроения восходит к периоду, предшествовавшему появлению паровой машины. Чулочный станок существовал в форме станка, приводимого в действие руками почти со времен королевы Елизаветы. Прядильный станок вначале был необходим для того, чтобы получать основы для ручных ткацких станков. Полной механизации текстильной промышленности, охватывающей как ткачество, так и прядение, до начала XIX века не было. Первые текстильные машины предназначались для обслуживания ручных операций, хотя использование конной тяги и водной энергии последовало очень быстро вслед за этим. Однако одним из побуждений к созданию машины Джемса Уатта, в отличие от машины [с.146] Томаса Ньюкомена, было желание получить необходимую для текстильной промышленности энергию в форме вращения.

Текстильные фабрики послужили моделью почти для всего хода механизации промышленности. В социальном отношении механизация текстильной промышленности положила начало передвижению рабочих из дома на фабрику и из деревни в город. Эксплуатация детского и женского труда осуществлялась в таких размерах и в такой жестокой форме, что в настоящее время это трудно представить, то есть если мы забудем о южноафриканских алмазных рудниках и общих условиях труда на плантациях почти в каждой стране. Большая часть этой эксплуатации обусловлена тем фактом, что новая техника вызывает к жизни новые обязанности в то время, когда не существует никакого кодекса, регулирующего их. Однако эта фаза имела скорее техническое, чем моральное значение. Говоря это, я имею в виду, что очень многие бедственные последствия и фазы раннего периода промышленной революции были обусловлены не столько отсутствием какой-либо моральной чуткости или беззаконными поступками, а известными техническими чертами, присущими первым средствам индустриализации и более или менее отходящими в тень в позднейшей истории технического развития. Эти решающие технические детерминанты направления развития, принятого ранней промышленной революцией, заключаются в самой природе первых источников паровой энергии и в се передаче. В сравнении с современным стандартом паровая машина использовала топливо очень неэкономично, хотя это не столь важно, как могло бы показаться, если учесть тот факт, что первые паровые машины не имели себе конкурента в виде более близко” современному типу паровой машины. Однако использование первых паровых машин было более экономично скорее в широком, чем в небольшом масштабе. По сравнению с машиной-двигателем текстильные машины – ткацкий или прядильный станки – являются сравнительно легкими машинами и потребляют немного энергии. Поэтому экономически выгодно было собрать эти машины на крупных фабриках, где много ткацких станков и веретен приводится в движение одной паровой машиной.

В то время единственными доступными средствами передачи энергии были механические средства. Первым [с.147] среди этих механических средств была линия приводных валов, дополненная приводными ремнями и блоками. Даже во времена моего детства типичным видом фабрики был вид огромного ангара с длинными линиями валов, подвешенных на балках, и блоками, соединенными ремнями с отдельными машинами. Такого рода фабрики существуют до сих пор, хотя во многих случаях они вытесняются современными предприятиями, где каждая машина приводится в движение отдельным электромотором

В самом деле, эта вторая картина является типичной в настоящее время. Профессия слесаря-монтера приобрела совершенно новую форму. Это представляет собой важный факт, имеющий отношение ко всей истории изобретений. Именно эти слесари-монтеры и другие представители новых профессий машинного века могли сделать те изобретения, которые лежат в основе нашей патентной системы. В настоящее время механическое соединение машин влечет за собой очень серьезные трудности, которые не так легко выразить какой-нибудь простой математическом формулой. Во-первых, длинные линии передаточных валов либо необходимо установить в точные соотносительные положения, либо необходимо применять простые способы соединений, как, например, универсальные шарниры или параллельные соединения, которые обеспечивают известную надежность работы. Во вторых, длинные линии опор, необходимые для таких валов, вызывают очень высокий расход энергии. В отдельной машине вращающиеся и качающиеся части подчинены подобным требованиям устойчивости и необходимости сократить по возможности число опор в целях снижения расхода энергии и упрощения производства. Эти предписания не легко выполнить на основе общих формул, и они предоставляют блестящую возможность для изобретательства и новаторства старомодного ремесленнического толка.

Именно в виду этого факта переход в технике от механических систем к электрическим имел большие последствия. Электрический мотор обеспечивает такой способ распределения энергии, который очень удобен для конструирования моторов небольших размеров, с тем чтобы каждая машина могла иметь свой собственный мотор. Потери передачи в электропроводке фабрики сравнительно невелики, а эффективность самого мотора сравнительно высока. Соединение мотора с его проводкой не обязательно жесткое и [с.148] не состоит из многих частей. До сих пор соображения транспортировки и удобства могут вынуждать нас сохранять обычаи устанавливать различные машины производственного процесса на одной фабрике, однако необходимость подключения всех машин к единому источнику энергии больше уже не является серьезным основанием для географической близости. Иначе говоря, теперь мы в состоянии возвратиться к надомничеству в тех местах, где в другом отношении оно было бы уместно.

Я не хочу настаивать, что необходимость в механической трансмиссии была единственной причиной таких ангарных фабрик и вызванной ими деморализации. В самом деле, фабричная система возникла до машинной системы как средство установления дисциплины в совершенно недисциплинированном паломничестве и для поддержания стандартов продукции. Правда, эти немеханизированные фабрики очень скоро были вытеснены механизированными, и, вероятно, все дурные социальные последствия скопления населения в городах и обезлюдивание деревень связаны с машинной фабрикой. Более того, если бы с самого начала имелся двигатель незначительной мощности и если бы этот двигатель мог увеличить производительность труда работавшего на дому рабочего, то весьма вероятно, что в таких надомных отраслях промышленности, как прядение и ткачество, можно было бы в значительной степени добиться организации и дисциплины, необходимых для успешного массового производства

Но каковы бы ни были наши желания, сейчас каждая отдельная машина может включать в себя собственный двигатель, который дает энергию в нужном месте. Это во многом освобождает констриктора от необходимости изобретать механические конструкции, которые в противном случае он был бы вынужден изобретать. В электромеханических конструкциях сама лишь проблема соединения частей редко вызывает большие трудности, не поддающиеся простому математическому формулированию и решению. Изобретателя системы передач вытеснил вычислитель цепей. Это является примером того, каким образом искусство изобретении обусловливается существующими средствами.

В третьей четверти прошлого столетия, когда электромотор был впервые использован в промышленности, вначале полагали, что он является не чем иным, как еще одним [с.149] механизмом для приведения в движение существующей промышленной техники. Вероятно, в то время и не предвидели, что его конечным следствием будет возникновение новой концепции фабрики.

Другое подобное великое электротехническое изобретение – изобретение электронной лампы – имело аналогичную историю. До изобретения электронной лампы для регулирования системы большой мощности требовалось много отдельных механизмов. В самом деле, большинство регулирующих средств сами потребляли значительную энергию. Были отдельные исключения, но только в специальных областях, как, например, в управлении кораблями.

 <<<     ΛΛΛ     >>>   

Рядовой зоопсихолог возлагает довольно большие надежды на такого шимпанзе
Таким образом
Эпоха просвещения взлелеяла идею прогресса
Несравнимо большая часть работы неврофизиолога посвящалась исследованию передачи импульсов нервными волокнами сигналов рефлекс
Образуя вокруг