Страница:
подвесным бердом, обеспечивавшим плотную и регулярную пробивку уточины
педальными ремизками и многими другими приспособлениями" (7-71). В 1621 году
в Европе (Лейден) появился ленточно-ткацкий станок, на котором ткется сразу
несколько лент. К концу XVII века этот станок получил широкое
распространение в Голландии, Германии, Швейцарии, Англии, Франции. В конце
XVIII века во Франции применялось свыше трех тысяч ленточно-ткацких станков.
В 1589 году Уильям Ли изобрел вязальный станок, который был одним из
величайших изобретений этого времени. Станок имел до сотни спиц и
использовался для производства чулок механической вязки.
Многие текстильные станки работали на гидроприводе: вязальные,
прядильные, ворсовальные, сукноваляльные. В последнем водяное колесо
отбивало сукно в воде, отчего сукно становилось от усадки плотнее и прочнее.
Механические средства на базе гидродвигателя получили широкое
применение в добывающей (горной) промышленности, где они использовались в
качестве подъемных, водоотливных, вентиляционных установок, дробильных и
транспортных механизмов. Много сведений о горной машинной технике оставил в
книге "О горном деле и металлургии", написанной в 1550 году, немецкий ученый
Г.Агрикола. В этой книге имеется иллюстрация водяного колеса диаметром около
двух метров, которое использовалось для откачки воды, но, вероятно, такие
мощные гидродвигатели применялись и для подъема руды из рудников. Причем на
этом колесе имеется не один, а два ряда ковшей, которые дают возможность
переключать с помощью рычагов вращения колеса в обратную сторону. Откачка
воды из рудников была наиболее трудной задачей в горнорудном деле, поскольку
вода создавала постоянную угрозу затопления выработки, причем, чем глубже
залегал горизонт, тем большей становилась опасность. Самые мощные
гидродвигатели применялись в это время для откачки воды. Для этой цели
изобретаются самые разнообразные технические средства: чашечные и ковшовые
элеваторы, нории, поршневые насосы и т.д.
С XVII в. стали применять на рудниках для разрушения твердых горных
пород взрывные работы. Впервые порох для подземных работ был применен в 1627
г. на руднике в Словакии. Использование взрывного метода позволило заменить
40-50 горняков, работавших до этого вручную.
Гидродвигатель для дробления руды в толчеях стал применяться с XVI в.
"В Германии в первые годы XVI столетия изобрели настоящие дробильные
машины... с толкушками, которые толкли руду в дробильном чане. Обтянутый
железом пест устанавливался перед валом водяного колеса, и шины этого вала
во время его вращения подымали пест" (Маркс. Машины..., стр. 38).
В 1783-1789 г.г. русский изобретатель К.Д.Фролов осуществил свой
грандиозный гидротехнический проект на Колывано-Воскресенских рудниках
Алтая. Фролов построил гидроплотину высотой 17,5 м и длиной 128 м, откуда
вода по штольне длиной 443 м и каналу длиной 96 м поступала на первый
гидродвигатель диаметром 4,3 м, приводивший в движение пилораму. Затем вода
разделялась на два потока. Один поток шел к Преображенскому руднику, а
второй по подземному каналу длиной 128 м подводился ко второму
гидродвигателю, приводившему в движение рудоподъемник, который поднимал руду
с горизонтов 45 м, 77 м и 102 м. В течение часа подъемная машина,
обслуживаемая 12 рабочими, поднимала с глубины 102 м 12 бадей весом по 30
пудов. От рудоподъемного колеса поток направлялся по подземному каналу
длиной 64 м к третьему гидродвигателю диаметром 17 м, приводившему в
движение насосы, которые откачивали воду с глубины 213 м. Затем поток воды
по подземному каналу подводился к четвертому гидродвигателю диаметром 15,6
м, приводившему в движение насосы и одновременно рудоподъемник,
обеспечивающий подъем руды с глубины 60 м. Это гидротехническое сооружение,
которое было самым крупным в XVIII в., работало длительное время и после
смерти Фролова.
Применение гидродвигателя в металлургии для приведения в действие
воздуходувных мехов не только позволило резко увеличить производительность
труда металлургов, но и привело к открытию и освоению чугуна. Чугун впервые
встречается в XIII в., а массовое распространение получает в XV в. С XIV в.
в Европе появляются и затем широко распространяются доменные печи. В 1620 г.
в Германии на металлургических заводах Герца стали применяться более
совершенные, производительные и долговечные деревянные меха, которые начали
вытеснять кожаные воздуходувные меха. А с середины XVIII в. начинают
применяться цилиндрические воздуходувки, которые резко увеличили
производитель ность доменных печей. Например, в Англии благодаря применению
новых воздуходувок производительность доменных печей увеличилась в четыре
раза, с 10 до 40 т в неделю.
Все эти, а также многие другие нововведения в металлургии позволили
резко увеличить производство чугуна, спрос на который по мере развития
индустриально-технической революции все увеличивался. Если в 1500 г. было
выплавлено во всем мире 66 тыс. тонн чугуна, то в 1700 г. выплавка чугуна
достигла 104 тыс.т., а в 1790 г. - 278 тыс.т. (4-91) "...Объем выплавки
металла в Европе с XV в. начал серьезно расти, а это способствовало
усовершенствованию инструментов и других орудий труда во всех отраслях
производства. Стали применяться механические молоты для ковки и обжимки
металла (они приводились в движение водяным колесом)" (21-194).
В средние века совершенствуется литейное производство, осваивается
производство отливок по разъемным металлическим формам (кокильное литье), а
также тонкостенных и пустостенных отливок.
В X в. была изобретена волочильная доска для волочения железной
проволоки, а с 1351 г. волочение проволоки механизируется с помощью
гидродвигателя. "В XIII и XIV вв. осуществлялось строительство больших
кузниц для прокатки металла, в особенности железа, меди, латуни и свинца, в
штанги или в листы посредством тяжелых железных молотов, приводимых в
действие шипами вала водяного колеса" (К.Маркс. Машины... стр. 38).
Машинная техника на основе гидродвигателя, который был основным
двигательным механизмом в начальную фазу индустриально-технической
революции, в период ее зарождения, широко применялась в обрабатывающей
промышленности. В XIII в. с помощью водяного колеса начинают распиловку
бревен на доски. Механизированные лесопилки (пилорамы) получают широкое
распространение, поскольку резко увеличивают производительность труда и
эффективность производства. "Уже в XIV столетии существовали лесопилки,
которые приводились в движение водой. В Аугсбурге уже в 1337 г. существовал
лесопильный завод. В 1530 г. в Норвегии была построена первая лесопильня под
названием "Новое искусство".
В XVI столетии встречаются мельницы со многими движущимися пильными
лезвиями, которые сразу распиливали на множество досок одно или несколько
деревьев" (К.Маркс. Машины... стр. 36-37).
В XIII в. гидродвигатель начинает применяться для вращения точильного
станка, на котором производят заточку ножей, топоров, лемехов, лопат и
других режущих инструментов.
В обрабатывающей промышленности происходят крупные технические сдвиги.
Совершенствуются сверлильные и токарные станки. Устройство токарного станка
изменяется коренным образом. Станина и бабка становятся жесткими. В XIII в.
токарный станок снабжают ножным педальным механизмом, с помощью которого
вращают шпиндель с обрабатываемой деталью. В XIV в. токарный станок
(шпиндель) начинают приводить в движение гидродвигателем, что имело далеко
идущие последствия. В начале XV в. токарный станок дополняют ременным
приводом, а в конце этого столетия приступают к созданию передвижного
суппорта. "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 суппорта были предприняты
приблизительно в 1480 году" (7-79).
В это же время изобретается полуавтоматический станок для насечки
напильников и шлифовальный станок. "Для холодной обработки металла в XV в.
стали использовать самые простые виды токарных, сверлильных и шлифовальных
станков" (21-194).
Гидродвигатель находит широкое применение в бумажном и фанерном
производст ве. В бумажной промышленности водяное колесо применяется для
толчения и растирания тряпок, а в фанерном - для тонкой распиловки морского
и редких сортов дерева. (Маркс. Машины..., 37).
В период зарождения индустриально-технической революции машинная
техника не ограничивалась широким вторжением только во все звенья
промышленности. Она широко применяется и в других отраслях общественного
хозяйства. В XV столетии в Португалии и Испании появляется новый тип
морского судна - каравелла. Ее появление было одним из крупнейших достижений
технического прогресса средних веков. Каравелла быстро вытеснила в Европе
другие, менее совершенные и эффективные морские суда: неф, галеру, коггу.
Каравелла имела три рабочих мачты и четырехугольную форму паруса. Вместо
одного большого паруса, как это было на морских судах старой конструкции,
каравелла имела несколько четырехугольных парусов, расположенных ярусами.
Это не только уменьшало опасность во время плавания в штормовую погоду, но и
позволяло сократить экипаж судна, увеличить его быстроходность и, самое
главное, идти в нужном направлении, регулируя парусами энергию ветра, в то
время как суда старых типов были игрушкой ветра, поскольку они могли идти
лишь по ветру.
Вторым важным достижением в области морского транспорта было
изобретение современного рулевого управления, которое появилось в VIII в. в
Европе. Если раньше корабли управлялись примитивным рулем, почти не
отличающимся от рулевого весла, что не позволяло эффективно управлять судами
и являлось вследствие этого препятствием для строительства крупных океанских
судов, то теперь руль стали прочно подвешивать на ахтерштевень и
устанавливать под водой с целью укрыть от волн. Теперь можно было делать
большие рули и, следовательно, строить большие морские и океанские суда.
Другими крупными изобретениями, необходимыми в морском транспорте,
явились компас (XII в.), хронометр и подзорная труба.
Эти изобретения, особенно первые два, имели грандиозные последствия:
великие географические открытия, создание колониальной системы, так
называемую торговую революцию и "революцию цен". Здесь следует отметить, что
эти события явились следствием не только технического прогресса в морском
транспорте, но и были ускорены (как и сами технические достижения) захватом
Средиземно-Черноморского торгового пути арабами, а затем турками,
разгромившими Византию.
В развитии внутреннего судоходства также было внедрено новшество, а
именно: были изобретены шлюзы с воротами, которые появились в XIV в. в
Нидерландах, а затем стали применяться и в других странах.
Машинная техника нашла широкое применение в городском водоснабжении,
проблема которого возникла одновременно с возникновением городов. Задача
водоснабже
ния городов решалась путем сооружения крупных насосных станций,
приводимых в действие посредством гидродвигателя водяным насосом. Некоторые
города Германии имели водонасосные станции уже в начале XVI в. В 1550 г. в
Аугсбурге существовала сложная система водоснабжения. Водяные колеса
приводили в движение архимедовы винты, которые поднимали воду на
водонапорную башню, откуда вода отводилась потребителю по водопроводу. Во
многих городах Европы в XVI в. начинают строить водонасосные станции и
водопроводы с использованием гидродвигателя и ветряного двигателя: в Толедо
(1526 г.), Глочестере (1542 г.), Лондоне (1582 г.), Париже (1608 г.) и др.
Гидродвигатели применяли и для других целей. Во Франции Р.Салеш и А. де
Виль соорудили в 1682 г. на реке Сене гидросиловую установку из 13
гидродвигателей с диаметром свыше 8 м, которые приводили в движение 235
насосов, поднимавших воду на высоту 163 м для снабжения фонтанов королевских
парков.
В Нидерландах применение огромного количества ветряных двигателей,
применявшихся для перекачки воды с участков земли, отделенных от моря
дамбами, позволило отвоевать у моря обширные территории земли, которые стали
использоваться в сельскохозяйственном производстве.
В засушливых областях Европы водяные и ветряные двигатели широко
применялись для орошения полей, что позволяло значительно повышать урожаи.
В XIV столетии в Европе начинается применение пороха, который совершил
переворот в военной и охотничьей технике. Применение пороха привело к
полному вытеснению традиционного оружия воинов и охотников: лука, копья,
арбалета и т.д. более эффективным огнестрельным оружием. А осадная мощная
военная техника: баллисты, катапульты, тараны были заменены с изобретением
пороха артиллерией.
Сначала стволы орудий изготовляли из железных полос, скрепленных
обручами, затем цельноковаными. В XVI в. орудия дополняют колесными
лафетами. С развитием металлургии стволы орудий начинают отливать из бронзы,
а затем и из чугуна. Орудия изготовляли гладкоствольными и заряжали с дула.
С XV в. начинается применение чугунных ядер, картечи, разрывных снарядов
(XVI в.). Происходит дальнейшее совершенствование огнестрель ного оружия и
его массовое распространение как на охоте, так и военном деле, как на суше,
так и в море (орудиями стали оснащать военные парусные корабли).
Таким образом силы неживой природы начинают применять в качестве
двигатель ной силы не только для производства материальных благ, но и для их
уничтожения, а также для уничтожения людей. Однако взрывная сила пороха
применялась не только как разрушительная сила для ведения войны. Мы уже
говорили выше, что огнестрельное оружие совершило пореворот в технике
охотничьего промысла. Другим применением пороха было его использование в
горной промышленности для разрушения твердых каменных пород при добыче
полезных ископаемых. В 1548-1572 г.г. порох был применен для выполнения
взрывных работ при расчистке фарватера реки Неман. А в 1680 г. крупный
ученый Христиан Гюйнгенс пытался построить поршневой механический двигатель,
работающий от взрывной силы пороха. Эта попытка окончилась неудачей, но она
натолкнула Дени Папена на мысль о создании подобного поршневого двигателя,
работающего на силе пара.
Большую роль в развитии машинной техники в первый период
индустриально-тех нической революции сыграли механические часы, которые
стали самым сложным механизмом, созданным в это время. "Водяная мельница и
часы являются двумя унаследованными машинами, развитие которых уже в эпоху
мануфактуры подготавливает машинный период" (Маркс. Машины..., 36). "Часы
основаны на идее автомата и примененного в производстве автоматического
движения. Рука об руку с историей часов идет история теории равномерного
движения" (там же).
Первые часы, а таковыми были солнечные и водяные часы, возникшие при
совершении аграрно-технической революции, просуществовали в Европе до
XIII-XIV вв., когда они были вытеснены механическими часами. Сначала были
изобретены механические часы, которые приводились в движение подвешенной
гирькой. В XV в. были изобретены и получили широчайшее распространение
пружинные переносные часы, которые приводились в движение пружинным
двигательным механизмом. "Совершенствование часового колесного и пружинного
механизма послужило основанием для создания разнообраз ных механизмов,
которые нашли затем широкое применение в производстве (например, указатель
скорости, храповики, зубчатые зацепления и т.д.)." (6-35).
Над совершенствованием часов с целью создания более точного часового
механизма занимались многие изобретатели, механики, ученые. В 1641 г.
Галилео Галилей сконструи ровал впервые маятниковые часы, предназначенные
для использования в навигации. В 1649 г. их частично построил его сын. В
1657 г. Гюйгенс построил несколько часов повышенной точности, в которых
применил маятник, упругую спираль, балансир. Совершенство ванием
механических часов длительное время занимались Хук, создавший в 1658 г. часы
с волоском и балансовым регулятором хода; Клемент, построивший в 1670 г.
часы с анкерным спуском; Грехем, Ле Рой, Бертуз и многие другие.
В России в XVIII в. совершенствованием часов занимался изобретатель
М.П.Кулибин (1735-1818 г.г.). Кулибин создал часы, хранящиеся сейчас в
Ленинградском Эрмитаже, немногим больше утиного яйца в тонкой золотой
оправе. Эти часы, состоящие из 427 деталей, играли различные мелодии, а
когда минутная стрелка подходила к 12, раскрывались золотые воротца,
появлялись фигурки людей и перед зрителями разыгрывалось маленькое
театральное представление. Кулибин построил также часы, которые показывали,
помимо минут и часов, месяцы и фазы Луны и Солнца.
Значение часов, помимо точного определения времени, заключалось в том,
что с возникновением часового промышленного производства началась эпоха
точного производства, без которого было бы немыслимо современное
машиностроение. Если в ходе аграрно-технической революции возникает массовое
производство (гончарное производство в ремесленной промышленности,
производство зерна в сельском хозяйстве), то в ходе
индустриально-технической революции общественное производство дополняется
еще и точным производством. "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" (7-74).
С XV в. с возникновением книгопечатания начинается быстрое развитие
бумажного производства. Строится большое количество мелких и крупных
бумажных предприятий (мастерских, мануфактур, фабрик), основанных на
применении гидродвигателя. Вслед за освоением производства бумаги происходит
и освоение книгопечатания. Изобретение и широкое распространение бумаги и
книгопечатания сыграло огромную роль в распростране нии научной и
технической, экономической и политической информации, литературы и культуры.
Книгопечатание ускорило в последующие столетия технический прогресс.
Итак, мы кратко рассмотрели развитие машинной техники в период
зарождения индустриально-технической революции. Мы видим, что началом
третьей революции в развитии производительных сил по праву следует считать
примерно XI в., поскольку именно с этого времени начинается систематическое
внедрение в общественное производст во новых механических средств - машин,
которые хотя и относительно медленно, но неуклонно начали преобразовывать
мир. С.Лилли об этом периоде развития производитель ных сил пишет следующее:
"... 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
в. 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 чудодействен ного. Отсюда можно
будет убедиться в том, что вся сверхъестественная сила стоит ниже этих
достижений и недостойна их... Ведь можно создать первые крупные речные и
океанские суда с двигателями гребцов, управляемые одним рулевым и
передвигающимся 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 другого прибора
искусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы... Можно
построить небольшую машину, поднимающую и опускающую 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 опор..."
Возможности, о которых повествует Бэкон ... вселили в человека новую
веру, которая позволила ему за последние семь столетий добиться большего
улучшения своей жизни, чем за всю прошлую историю" (7-80).
Этот период развития производительных сил С.Лилли называет началом
второй "главной технической революции", о чем мы уже упоминали в первой
главе. Говоря о ней, он пишет: "Вторая же скромно началась в средневековье и
с тех пор набирает все большую скорость и приобретает все больший размах"
(7-408).
Авторы "Современной научно-технической революции" также называют этот
период, точнее часть этого периода (конец X - первую половину XII в.в.)
развития производи тельных сил технической революцией: "Цеховое ремесленное
производство базировалось на использовании мельниц - водяных колес,
приводящих в движение не только мукомольные жернова, но и различные
механизмы (пилы, воздуходувки и т.д.). Кроме водяной мельницы, большое
значение для установления цехового ремесленного производства имели часы.
Совершенствование часового колесного и пружинного механизма послужило
основанием для создания разнообразных механизмов, которые нашли затем
широкое применение в производстве (например, указатель скорости, храповики,
зубчатые зацепления и т.д.).
Хотя водяная мельница была, как уже говорилось, известна еще в Риме, но
широкое производственное применение она получила лишь в конце X - первой
половине XII в. В результате стало возможным использование новых видов
энергии - силы воды и силы ветра, что позволило заменить энергетические
функции человека в ряде отраслей производства. Именно в этот период
произошла третья техническая революция" (6-35).
Правда, между второй технической революцией С.Лилли и третьей
технической революцией авторов "Современной научно-технической революции"
имеется большое различие, заключающееся в том, что у С.Лилли вторая
техническая революция включает в себя как индустриально-техническую, так и
современную научно-техническую революции, в то время как у авторов
"Современной научно-технической революции", наоборот, индустриально
-техническая революция разделена на две самостоятельные технические
революции - третью и четвертую. При этом третья техническая революция
совершается, как мы видели, в конце X - начале XII вв., а четвертая - в
конце XVIII - первой половине XIX вв.
Однако обе эти теории развития производительных сил имеют и нечто
общее, в отличие, скажем, от теории Волкова, а именно: обе они признают
наличие в средние века таких радикальных сдвигов в развитии производительных
сил, техники в том числе, что называют их технической революцией.
Авторы "Истории техники" не говорят о наличии в средние века
технической революции, но и они пишут о радикальных изменениях техники в
этот период: "Характерной особенностью развития техники мануфактурного
периода является распространение орудий труда, приводимых в действие силами
природы. Основным двигателем становится водяное (гидравлическое) колесо,
которое применяется во всех видах производства. Все орудия, которые раньше
приводились в действие вручную или силой животных, например, ручные
мельницы, насосы, мехи и т.п., в мануфактурный период начинают приводиться в
движение при помощи гидравлического колеса.
Гидравлические колеса применялись уже в странах Древнего Востока: в
Египте, Китае и Индии, водяные мельницы использовались в Древней Греции и в
Риме, но только в мануфактурный период водяное колесо стало главным
двигателем в промышленности" (4-84).
При рассмотрении первых двух революций в развитии производительных сил
мы видели, что в начальной фазе этих революций происходят два
взаимосвязанных процесса. Во-первых, осуществляется механизация (ее
начальная ступень, ступень частичной механизации) одной из отраслей
производственной сферы. А во-вторых, происходит возникновение, становление
нового, более высокого уклада техники, который сменяет существовавший до
этого старый технический уклад. При рассмотрении первой фазы
индустриально-технической революции мы видим то же самое. С одной стороны,
начинается механизация промышленности на основе машинной техники
(комплексная механизация), тягловой техники и ручной механичес кой техники,
а с другой стороны, возникает новый, более высокий уклад техники,
охватывающий простые технические средства, ручные механизмы, тягловые
педальными ремизками и многими другими приспособлениями" (7-71). В 1621 году
в Европе (Лейден) появился ленточно-ткацкий станок, на котором ткется сразу
несколько лент. К концу XVII века этот станок получил широкое
распространение в Голландии, Германии, Швейцарии, Англии, Франции. В конце
XVIII века во Франции применялось свыше трех тысяч ленточно-ткацких станков.
В 1589 году Уильям Ли изобрел вязальный станок, который был одним из
величайших изобретений этого времени. Станок имел до сотни спиц и
использовался для производства чулок механической вязки.
Многие текстильные станки работали на гидроприводе: вязальные,
прядильные, ворсовальные, сукноваляльные. В последнем водяное колесо
отбивало сукно в воде, отчего сукно становилось от усадки плотнее и прочнее.
Механические средства на базе гидродвигателя получили широкое
применение в добывающей (горной) промышленности, где они использовались в
качестве подъемных, водоотливных, вентиляционных установок, дробильных и
транспортных механизмов. Много сведений о горной машинной технике оставил в
книге "О горном деле и металлургии", написанной в 1550 году, немецкий ученый
Г.Агрикола. В этой книге имеется иллюстрация водяного колеса диаметром около
двух метров, которое использовалось для откачки воды, но, вероятно, такие
мощные гидродвигатели применялись и для подъема руды из рудников. Причем на
этом колесе имеется не один, а два ряда ковшей, которые дают возможность
переключать с помощью рычагов вращения колеса в обратную сторону. Откачка
воды из рудников была наиболее трудной задачей в горнорудном деле, поскольку
вода создавала постоянную угрозу затопления выработки, причем, чем глубже
залегал горизонт, тем большей становилась опасность. Самые мощные
гидродвигатели применялись в это время для откачки воды. Для этой цели
изобретаются самые разнообразные технические средства: чашечные и ковшовые
элеваторы, нории, поршневые насосы и т.д.
С XVII в. стали применять на рудниках для разрушения твердых горных
пород взрывные работы. Впервые порох для подземных работ был применен в 1627
г. на руднике в Словакии. Использование взрывного метода позволило заменить
40-50 горняков, работавших до этого вручную.
Гидродвигатель для дробления руды в толчеях стал применяться с XVI в.
"В Германии в первые годы XVI столетия изобрели настоящие дробильные
машины... с толкушками, которые толкли руду в дробильном чане. Обтянутый
железом пест устанавливался перед валом водяного колеса, и шины этого вала
во время его вращения подымали пест" (Маркс. Машины..., стр. 38).
В 1783-1789 г.г. русский изобретатель К.Д.Фролов осуществил свой
грандиозный гидротехнический проект на Колывано-Воскресенских рудниках
Алтая. Фролов построил гидроплотину высотой 17,5 м и длиной 128 м, откуда
вода по штольне длиной 443 м и каналу длиной 96 м поступала на первый
гидродвигатель диаметром 4,3 м, приводивший в движение пилораму. Затем вода
разделялась на два потока. Один поток шел к Преображенскому руднику, а
второй по подземному каналу длиной 128 м подводился ко второму
гидродвигателю, приводившему в движение рудоподъемник, который поднимал руду
с горизонтов 45 м, 77 м и 102 м. В течение часа подъемная машина,
обслуживаемая 12 рабочими, поднимала с глубины 102 м 12 бадей весом по 30
пудов. От рудоподъемного колеса поток направлялся по подземному каналу
длиной 64 м к третьему гидродвигателю диаметром 17 м, приводившему в
движение насосы, которые откачивали воду с глубины 213 м. Затем поток воды
по подземному каналу подводился к четвертому гидродвигателю диаметром 15,6
м, приводившему в движение насосы и одновременно рудоподъемник,
обеспечивающий подъем руды с глубины 60 м. Это гидротехническое сооружение,
которое было самым крупным в XVIII в., работало длительное время и после
смерти Фролова.
Применение гидродвигателя в металлургии для приведения в действие
воздуходувных мехов не только позволило резко увеличить производительность
труда металлургов, но и привело к открытию и освоению чугуна. Чугун впервые
встречается в XIII в., а массовое распространение получает в XV в. С XIV в.
в Европе появляются и затем широко распространяются доменные печи. В 1620 г.
в Германии на металлургических заводах Герца стали применяться более
совершенные, производительные и долговечные деревянные меха, которые начали
вытеснять кожаные воздуходувные меха. А с середины XVIII в. начинают
применяться цилиндрические воздуходувки, которые резко увеличили
производитель ность доменных печей. Например, в Англии благодаря применению
новых воздуходувок производительность доменных печей увеличилась в четыре
раза, с 10 до 40 т в неделю.
Все эти, а также многие другие нововведения в металлургии позволили
резко увеличить производство чугуна, спрос на который по мере развития
индустриально-технической революции все увеличивался. Если в 1500 г. было
выплавлено во всем мире 66 тыс. тонн чугуна, то в 1700 г. выплавка чугуна
достигла 104 тыс.т., а в 1790 г. - 278 тыс.т. (4-91) "...Объем выплавки
металла в Европе с XV в. начал серьезно расти, а это способствовало
усовершенствованию инструментов и других орудий труда во всех отраслях
производства. Стали применяться механические молоты для ковки и обжимки
металла (они приводились в движение водяным колесом)" (21-194).
В средние века совершенствуется литейное производство, осваивается
производство отливок по разъемным металлическим формам (кокильное литье), а
также тонкостенных и пустостенных отливок.
В X в. была изобретена волочильная доска для волочения железной
проволоки, а с 1351 г. волочение проволоки механизируется с помощью
гидродвигателя. "В XIII и XIV вв. осуществлялось строительство больших
кузниц для прокатки металла, в особенности железа, меди, латуни и свинца, в
штанги или в листы посредством тяжелых железных молотов, приводимых в
действие шипами вала водяного колеса" (К.Маркс. Машины... стр. 38).
Машинная техника на основе гидродвигателя, который был основным
двигательным механизмом в начальную фазу индустриально-технической
революции, в период ее зарождения, широко применялась в обрабатывающей
промышленности. В XIII в. с помощью водяного колеса начинают распиловку
бревен на доски. Механизированные лесопилки (пилорамы) получают широкое
распространение, поскольку резко увеличивают производительность труда и
эффективность производства. "Уже в XIV столетии существовали лесопилки,
которые приводились в движение водой. В Аугсбурге уже в 1337 г. существовал
лесопильный завод. В 1530 г. в Норвегии была построена первая лесопильня под
названием "Новое искусство".
В XVI столетии встречаются мельницы со многими движущимися пильными
лезвиями, которые сразу распиливали на множество досок одно или несколько
деревьев" (К.Маркс. Машины... стр. 36-37).
В XIII в. гидродвигатель начинает применяться для вращения точильного
станка, на котором производят заточку ножей, топоров, лемехов, лопат и
других режущих инструментов.
В обрабатывающей промышленности происходят крупные технические сдвиги.
Совершенствуются сверлильные и токарные станки. Устройство токарного станка
изменяется коренным образом. Станина и бабка становятся жесткими. В XIII в.
токарный станок снабжают ножным педальным механизмом, с помощью которого
вращают шпиндель с обрабатываемой деталью. В XIV в. токарный станок
(шпиндель) начинают приводить в движение гидродвигателем, что имело далеко
идущие последствия. В начале XV в. токарный станок дополняют ременным
приводом, а в конце этого столетия приступают к созданию передвижного
суппорта. "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 суппорта были предприняты
приблизительно в 1480 году" (7-79).
В это же время изобретается полуавтоматический станок для насечки
напильников и шлифовальный станок. "Для холодной обработки металла в XV в.
стали использовать самые простые виды токарных, сверлильных и шлифовальных
станков" (21-194).
Гидродвигатель находит широкое применение в бумажном и фанерном
производст ве. В бумажной промышленности водяное колесо применяется для
толчения и растирания тряпок, а в фанерном - для тонкой распиловки морского
и редких сортов дерева. (Маркс. Машины..., 37).
В период зарождения индустриально-технической революции машинная
техника не ограничивалась широким вторжением только во все звенья
промышленности. Она широко применяется и в других отраслях общественного
хозяйства. В XV столетии в Португалии и Испании появляется новый тип
морского судна - каравелла. Ее появление было одним из крупнейших достижений
технического прогресса средних веков. Каравелла быстро вытеснила в Европе
другие, менее совершенные и эффективные морские суда: неф, галеру, коггу.
Каравелла имела три рабочих мачты и четырехугольную форму паруса. Вместо
одного большого паруса, как это было на морских судах старой конструкции,
каравелла имела несколько четырехугольных парусов, расположенных ярусами.
Это не только уменьшало опасность во время плавания в штормовую погоду, но и
позволяло сократить экипаж судна, увеличить его быстроходность и, самое
главное, идти в нужном направлении, регулируя парусами энергию ветра, в то
время как суда старых типов были игрушкой ветра, поскольку они могли идти
лишь по ветру.
Вторым важным достижением в области морского транспорта было
изобретение современного рулевого управления, которое появилось в VIII в. в
Европе. Если раньше корабли управлялись примитивным рулем, почти не
отличающимся от рулевого весла, что не позволяло эффективно управлять судами
и являлось вследствие этого препятствием для строительства крупных океанских
судов, то теперь руль стали прочно подвешивать на ахтерштевень и
устанавливать под водой с целью укрыть от волн. Теперь можно было делать
большие рули и, следовательно, строить большие морские и океанские суда.
Другими крупными изобретениями, необходимыми в морском транспорте,
явились компас (XII в.), хронометр и подзорная труба.
Эти изобретения, особенно первые два, имели грандиозные последствия:
великие географические открытия, создание колониальной системы, так
называемую торговую революцию и "революцию цен". Здесь следует отметить, что
эти события явились следствием не только технического прогресса в морском
транспорте, но и были ускорены (как и сами технические достижения) захватом
Средиземно-Черноморского торгового пути арабами, а затем турками,
разгромившими Византию.
В развитии внутреннего судоходства также было внедрено новшество, а
именно: были изобретены шлюзы с воротами, которые появились в XIV в. в
Нидерландах, а затем стали применяться и в других странах.
Машинная техника нашла широкое применение в городском водоснабжении,
проблема которого возникла одновременно с возникновением городов. Задача
водоснабже
ния городов решалась путем сооружения крупных насосных станций,
приводимых в действие посредством гидродвигателя водяным насосом. Некоторые
города Германии имели водонасосные станции уже в начале XVI в. В 1550 г. в
Аугсбурге существовала сложная система водоснабжения. Водяные колеса
приводили в движение архимедовы винты, которые поднимали воду на
водонапорную башню, откуда вода отводилась потребителю по водопроводу. Во
многих городах Европы в XVI в. начинают строить водонасосные станции и
водопроводы с использованием гидродвигателя и ветряного двигателя: в Толедо
(1526 г.), Глочестере (1542 г.), Лондоне (1582 г.), Париже (1608 г.) и др.
Гидродвигатели применяли и для других целей. Во Франции Р.Салеш и А. де
Виль соорудили в 1682 г. на реке Сене гидросиловую установку из 13
гидродвигателей с диаметром свыше 8 м, которые приводили в движение 235
насосов, поднимавших воду на высоту 163 м для снабжения фонтанов королевских
парков.
В Нидерландах применение огромного количества ветряных двигателей,
применявшихся для перекачки воды с участков земли, отделенных от моря
дамбами, позволило отвоевать у моря обширные территории земли, которые стали
использоваться в сельскохозяйственном производстве.
В засушливых областях Европы водяные и ветряные двигатели широко
применялись для орошения полей, что позволяло значительно повышать урожаи.
В XIV столетии в Европе начинается применение пороха, который совершил
переворот в военной и охотничьей технике. Применение пороха привело к
полному вытеснению традиционного оружия воинов и охотников: лука, копья,
арбалета и т.д. более эффективным огнестрельным оружием. А осадная мощная
военная техника: баллисты, катапульты, тараны были заменены с изобретением
пороха артиллерией.
Сначала стволы орудий изготовляли из железных полос, скрепленных
обручами, затем цельноковаными. В XVI в. орудия дополняют колесными
лафетами. С развитием металлургии стволы орудий начинают отливать из бронзы,
а затем и из чугуна. Орудия изготовляли гладкоствольными и заряжали с дула.
С XV в. начинается применение чугунных ядер, картечи, разрывных снарядов
(XVI в.). Происходит дальнейшее совершенствование огнестрель ного оружия и
его массовое распространение как на охоте, так и военном деле, как на суше,
так и в море (орудиями стали оснащать военные парусные корабли).
Таким образом силы неживой природы начинают применять в качестве
двигатель ной силы не только для производства материальных благ, но и для их
уничтожения, а также для уничтожения людей. Однако взрывная сила пороха
применялась не только как разрушительная сила для ведения войны. Мы уже
говорили выше, что огнестрельное оружие совершило пореворот в технике
охотничьего промысла. Другим применением пороха было его использование в
горной промышленности для разрушения твердых каменных пород при добыче
полезных ископаемых. В 1548-1572 г.г. порох был применен для выполнения
взрывных работ при расчистке фарватера реки Неман. А в 1680 г. крупный
ученый Христиан Гюйнгенс пытался построить поршневой механический двигатель,
работающий от взрывной силы пороха. Эта попытка окончилась неудачей, но она
натолкнула Дени Папена на мысль о создании подобного поршневого двигателя,
работающего на силе пара.
Большую роль в развитии машинной техники в первый период
индустриально-тех нической революции сыграли механические часы, которые
стали самым сложным механизмом, созданным в это время. "Водяная мельница и
часы являются двумя унаследованными машинами, развитие которых уже в эпоху
мануфактуры подготавливает машинный период" (Маркс. Машины..., 36). "Часы
основаны на идее автомата и примененного в производстве автоматического
движения. Рука об руку с историей часов идет история теории равномерного
движения" (там же).
Первые часы, а таковыми были солнечные и водяные часы, возникшие при
совершении аграрно-технической революции, просуществовали в Европе до
XIII-XIV вв., когда они были вытеснены механическими часами. Сначала были
изобретены механические часы, которые приводились в движение подвешенной
гирькой. В XV в. были изобретены и получили широчайшее распространение
пружинные переносные часы, которые приводились в движение пружинным
двигательным механизмом. "Совершенствование часового колесного и пружинного
механизма послужило основанием для создания разнообраз ных механизмов,
которые нашли затем широкое применение в производстве (например, указатель
скорости, храповики, зубчатые зацепления и т.д.)." (6-35).
Над совершенствованием часов с целью создания более точного часового
механизма занимались многие изобретатели, механики, ученые. В 1641 г.
Галилео Галилей сконструи ровал впервые маятниковые часы, предназначенные
для использования в навигации. В 1649 г. их частично построил его сын. В
1657 г. Гюйгенс построил несколько часов повышенной точности, в которых
применил маятник, упругую спираль, балансир. Совершенство ванием
механических часов длительное время занимались Хук, создавший в 1658 г. часы
с волоском и балансовым регулятором хода; Клемент, построивший в 1670 г.
часы с анкерным спуском; Грехем, Ле Рой, Бертуз и многие другие.
В России в XVIII в. совершенствованием часов занимался изобретатель
М.П.Кулибин (1735-1818 г.г.). Кулибин создал часы, хранящиеся сейчас в
Ленинградском Эрмитаже, немногим больше утиного яйца в тонкой золотой
оправе. Эти часы, состоящие из 427 деталей, играли различные мелодии, а
когда минутная стрелка подходила к 12, раскрывались золотые воротца,
появлялись фигурки людей и перед зрителями разыгрывалось маленькое
театральное представление. Кулибин построил также часы, которые показывали,
помимо минут и часов, месяцы и фазы Луны и Солнца.
Значение часов, помимо точного определения времени, заключалось в том,
что с возникновением часового промышленного производства началась эпоха
точного производства, без которого было бы немыслимо современное
машиностроение. Если в ходе аграрно-технической революции возникает массовое
производство (гончарное производство в ремесленной промышленности,
производство зерна в сельском хозяйстве), то в ходе
индустриально-технической революции общественное производство дополняется
еще и точным производством. "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" (7-74).
С XV в. с возникновением книгопечатания начинается быстрое развитие
бумажного производства. Строится большое количество мелких и крупных
бумажных предприятий (мастерских, мануфактур, фабрик), основанных на
применении гидродвигателя. Вслед за освоением производства бумаги происходит
и освоение книгопечатания. Изобретение и широкое распространение бумаги и
книгопечатания сыграло огромную роль в распростране нии научной и
технической, экономической и политической информации, литературы и культуры.
Книгопечатание ускорило в последующие столетия технический прогресс.
Итак, мы кратко рассмотрели развитие машинной техники в период
зарождения индустриально-технической революции. Мы видим, что началом
третьей революции в развитии производительных сил по праву следует считать
примерно XI в., поскольку именно с этого времени начинается систематическое
внедрение в общественное производст во новых механических средств - машин,
которые хотя и относительно медленно, но неуклонно начали преобразовывать
мир. С.Лилли об этом периоде развития производитель ных сил пишет следующее:
"... 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
в. 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 чудодействен ного. Отсюда можно
будет убедиться в том, что вся сверхъестественная сила стоит ниже этих
достижений и недостойна их... Ведь можно создать первые крупные речные и
океанские суда с двигателями гребцов, управляемые одним рулевым и
передвигающимся 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 другого прибора
искусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы... Можно
построить небольшую машину, поднимающую и опускающую 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 опор..."
Возможности, о которых повествует Бэкон ... вселили в человека новую
веру, которая позволила ему за последние семь столетий добиться большего
улучшения своей жизни, чем за всю прошлую историю" (7-80).
Этот период развития производительных сил С.Лилли называет началом
второй "главной технической революции", о чем мы уже упоминали в первой
главе. Говоря о ней, он пишет: "Вторая же скромно началась в средневековье и
с тех пор набирает все большую скорость и приобретает все больший размах"
(7-408).
Авторы "Современной научно-технической революции" также называют этот
период, точнее часть этого периода (конец X - первую половину XII в.в.)
развития производи тельных сил технической революцией: "Цеховое ремесленное
производство базировалось на использовании мельниц - водяных колес,
приводящих в движение не только мукомольные жернова, но и различные
механизмы (пилы, воздуходувки и т.д.). Кроме водяной мельницы, большое
значение для установления цехового ремесленного производства имели часы.
Совершенствование часового колесного и пружинного механизма послужило
основанием для создания разнообразных механизмов, которые нашли затем
широкое применение в производстве (например, указатель скорости, храповики,
зубчатые зацепления и т.д.).
Хотя водяная мельница была, как уже говорилось, известна еще в Риме, но
широкое производственное применение она получила лишь в конце X - первой
половине XII в. В результате стало возможным использование новых видов
энергии - силы воды и силы ветра, что позволило заменить энергетические
функции человека в ряде отраслей производства. Именно в этот период
произошла третья техническая революция" (6-35).
Правда, между второй технической революцией С.Лилли и третьей
технической революцией авторов "Современной научно-технической революции"
имеется большое различие, заключающееся в том, что у С.Лилли вторая
техническая революция включает в себя как индустриально-техническую, так и
современную научно-техническую революции, в то время как у авторов
"Современной научно-технической революции", наоборот, индустриально
-техническая революция разделена на две самостоятельные технические
революции - третью и четвертую. При этом третья техническая революция
совершается, как мы видели, в конце X - начале XII вв., а четвертая - в
конце XVIII - первой половине XIX вв.
Однако обе эти теории развития производительных сил имеют и нечто
общее, в отличие, скажем, от теории Волкова, а именно: обе они признают
наличие в средние века таких радикальных сдвигов в развитии производительных
сил, техники в том числе, что называют их технической революцией.
Авторы "Истории техники" не говорят о наличии в средние века
технической революции, но и они пишут о радикальных изменениях техники в
этот период: "Характерной особенностью развития техники мануфактурного
периода является распространение орудий труда, приводимых в действие силами
природы. Основным двигателем становится водяное (гидравлическое) колесо,
которое применяется во всех видах производства. Все орудия, которые раньше
приводились в действие вручную или силой животных, например, ручные
мельницы, насосы, мехи и т.п., в мануфактурный период начинают приводиться в
движение при помощи гидравлического колеса.
Гидравлические колеса применялись уже в странах Древнего Востока: в
Египте, Китае и Индии, водяные мельницы использовались в Древней Греции и в
Риме, но только в мануфактурный период водяное колесо стало главным
двигателем в промышленности" (4-84).
При рассмотрении первых двух революций в развитии производительных сил
мы видели, что в начальной фазе этих революций происходят два
взаимосвязанных процесса. Во-первых, осуществляется механизация (ее
начальная ступень, ступень частичной механизации) одной из отраслей
производственной сферы. А во-вторых, происходит возникновение, становление
нового, более высокого уклада техники, который сменяет существовавший до
этого старый технический уклад. При рассмотрении первой фазы
индустриально-технической революции мы видим то же самое. С одной стороны,
начинается механизация промышленности на основе машинной техники
(комплексная механизация), тягловой техники и ручной механичес кой техники,
а с другой стороны, возникает новый, более высокий уклад техники,
охватывающий простые технические средства, ручные механизмы, тягловые