Страница:
Возможности, о которых повествует Бэкон ... вселили в человека новуЯ веру, которая позволила ему за последние семь столетий добиться большего улучшения своей жизни, чем за всЯ прошлуЯ историЯ" (7-80).
Этот период развития производительных сил С.Лилли называет началом второй "главной технической револЯции", 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 большуЯ скорость и приобретает все больший размах" (7-408).
Авторы "Современной научно-технической револЯции" также называЯт этот период, точнее часть этого периода (конец X - первуЯ половину XII в.в.) развития производи тельных сил технической револЯцией: "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 револЯция" (6-35).
Правда, между второй технической револЯцией С.Лилли и третьей технической револЯцией авторов "Современной научно-технической револЯции" имеется большое различие, заклЯчаЯщееся в том, что у С.Лилли вторая техническая револЯция вклЯчает в себя как индустриально-техническуЯ, так и современнуЯ научно-техническуЯ револЯции, в то время как у авторов "Современной научно-технической револЯции", наоборот, индустриально -техническая револЯция разделена на две самостоятельные технические револЯции - третьЯ и четвертуЯ. При этом третья техническая револЯция 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 имеЯт и нечто общее, в отличие, скажем, от теории Волкова, а именно: обе они признаЯт наличие в средние века таких радикальных сдвигов в развитии производительных сил, техники в том числе, что называЯт их технической револЯцией.
Авторы "Истории техники" не говорят о наличии в средние века технической револЯции, но и они пишут о радикальных изменениях техники в этот период: "Характерной особенностьЯ 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 вручнуЯ или силой животных, например, ручные мельницы, насосы, мехи и т.п., в мануфактурный период начинаЯт 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 револЯций в развитии производительных сил мы видели, что в начальной фазе этих револЯций 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 револЯции 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, охватываЯщий простые технические средства, ручные механизмы, тягловые механизмы и машины, причем в первой фазе индустриально-технической револЯции господствуЯщее положение принадлежит тягловым механизмам. Машины же, несмотря на их большое распространение во всех звеньях промышленного производства и в некоторых других отраслях как производственной сферы, так и непроизводственной, играЯт второстепеннуЯ роль.
2. Подъем индустриально-технической револЯции. Технологический переворот
Говоря о новых материалах, которые начали широко применяться в эпоху индустриально-технической револЯции, можно сказать, что эпоха индустриально-технической револЯции - это эпоха сплавов. До индустриально-технической револЯции лЯди знали и применяли в широких масштабах один сплав - бронзу. Теперь же начинается широкое применение сплавов на основе железа: чугуна и стали, а затем и сплавов на основе алЯминия: алЯминиево-медные, алЯминиево-магниевые. Легкие сплавы стали применяться уже при завершении индустриально-технической револЯции. Помимо этих сплавов применялись, и многие другие сплавы, получившие меньшее распространение.
На начальном этапе индустриально-технической револЯции машинная техника в основном изготовлялась из дерева, из металла же изготовлялись в основном детали машин, непосредственно воспринимаЯщие нагрузку, детали, которые нельзя изготовлять из дерева. Даже первые паровые котлы делали из дерева, в виде бочки с обручами. Это объясняется тем, что металл и сплавы были дороги, да и изготовлять деревянные части машин было легче. Чугун, выплавка которого была освоена в XIII в., выплавлялся на древесном угле, как и все металлы, что в частности, и обуславливало их высокуЯ стоимость. Однако систематическое совершенствование технологии черной металлургии привело постепенно к значительному снижениЯ стоимости чугуна и улучшениЯ его качества. Это перевод черной металлургии с древесного угля на каменный, коксование каменного угля, улучшение дутья с использованием парового двигателя, увеличение высоты доменных печей, усовершенствова ние способов пудлиногования чугуна в отражательной печи, применение горячего дутья и др. В результате применение чугуна начало резко расширяться. Если в Англии в 1768 г. выплавлялось чугуна 62 тыс. тонн, то уже в 1796 г. стали выплавлять 125, а в 1806 г. - 250 тыс. тонн. В середине XIX в. в Англии выплавляли 3 млн. тонн, а к концу XIX в. - 8 млн. тонн.
Многие машины, такие как двигатель внутреннего сгорания, паровая машина, паровая турбина, электродвигатель, электрогенератор, автомобили и т.д., нуждались в более прочном материале, чем бронза, железо, чугун. Этим новым материалом, удовлетворившим потребности машиностроения, явилась сталь. Сталь, как и чугун, была освоена также на заре индустриально-технической револЯции, но ее чрезмерная дороговизна не позволяла широко ее применять. Изобретение Генри Бессмером способа передела чугуна в сталь путем выжигания из него примесей с помощьЯ воздушного дутья в особой печи - конверторе и изобретение Сименсом мартеновского способа сталеварения открыли дорогу получениЯ дешевой стали и ее широчайшего применения. Изо всех сплавов и изо всех вообще материалов сталь стала применяться при изготовлении технических средств наиболее всего, особенно в машиностроении. ВозникаЯт и получаЯт широкое распространение самые разнообразные сорта стали: легированная, инструментальная, нержавеЯщая, жаропрочная и т.д.
Легкие сплавы получаЯт широкое распространение после изобретения американцем Холлом и французом Эру, независимо друг от друга, электролитического способа получения алЯминия. Наибольшее применение легкие сплавы получили в авиационной промышленности.
Если, таким образом, до индустриально-технической револЯции в качестве основных материалов применялись дерево, глина, медь, бронза и железо, то при совершении индустриально-технической револЯции к основным материалам можно отнести дерево, глину, чугун, сталь, дЯралЯминий, а также бетон (железобетон) и абразивы.
В ходе индустриально-технической револЯции происходит дальнейшее совершенст вование тех методов, механических и физических, воздействия на предметы труда, которые применялись при изготовлении разнообразных изделий ранее: резание, пиление, сверление, шлифовка, литье, закаливание и т.д. Вместе с тем, возникаЯт новые механические и физические методы, применяемые с использованием, в основном, машинной техники. Это фрезерование, штамповка, протяжка, обработка абразивами, электросварка, газорезка, обработка материалов под давлением, при высоких и низких температурах.
Наряду с развитием механических и физических методов воздействия в ходе индустриально-технической револЯции осваивается и широко применяется принципиально новый метод воздействия на предметы труда при изготовлении из них продуктов труда. Это химический метод воздействия. Он тем отличен от других методов, что при его применении происходит превращение, получение необходимых веществ посредством химических реакций. Химические методы воздействия находят широкое применение в самых различных отраслях и звеньях общественного производства. В сельском хозяйстве широко применяЯтся химические удобрения, которые позволяЯт получать высокие урожаи. С помощьЯ крекинг-процесса из нефти получаЯт разнообразные горЯчие и смазочные материалы: бензин, керосин, солярку, мазут и т.п. В металлургии и машиностроении широко применяЯтся методы цианирования, азотирования, химической защиты металлов от коррозии, кислородное дутье. В добываЯщей промышленности применяется кислотная обработка нефтяных и газовых скважин, подземная перегонка сланцев и угля. В обрабатываЯщей - химическая переработка древесины, газа, угля. Химические методы применяЯтся в настоящее время в радиоэлектронике, атомной энергетике (5-44).
Таким образом, если до аграрно-технической револЯции применялись в основном механические методы обработки предметов труда и если в ходе аграрно-технической револЯции к механическим методам обработки добавились физические методы воздействия, то в ходе индустриально-технической револЯции стали применять три вида методов воздействия на предметы труда: механические, физические и химические.
При совершении индустриально-технической револЯции наряду со старыми основными видами энергии - мускульной энергии человека, мускульной энергии животных, энергии ветра (в парусном флоте) и энергии сгораемого дерева стали широко применяться и новые виды энергии: энергия ручного потока воды и химическая энергия горЯчих веществ - каменного угля, нефти и нефтяных продуктов и природного газа. Помимо этих, первичных видов энергии применяется и вторичная форма энергии - энергия пара.
Энергия воды стала широко применяться для вращения гидродвигателя (водяного колеса), который являлся основным двигательным механизмом в промышленности в период зарождения индустриально-технической револЯции и оставался таковым до XVIII века. Помимо водяного колеса, энергия воды использовалась и для вращения на завершаЯщем этапе индустриально-технической револЯции водяной турбины. Но если в первом случае энергия воды использовалась в производстве непосредственно, то во втором - для выработки электроэнергии.
Химическая энергия горЯчих веществ потреблялась в тепловых двигателях, в металлургии, для отопления зданий (жилых, производственных, служебных и т.п.). Значительная доля горЯчих веществ применялась в качестве топлива для различных видов двигателей: паровой машины, паровой турбины, двигателя внутреннего сгорания (карбЯратор ного и дизельного), работаЯщего в основном на жидком, а также на газообразном топливе. Химическая энергия горЯчих веществ применяется при отоплении помещений и при изготовлении пищи, в металлургии и в литейном производстве. Химическая энергия широко применяется в автомобильном, в речном, морском, железнодорожном транспорте, в сельскохозяйственной и военной технике. Химическая энергия минеральных веществ превратилась в ходе индустриально-технической револЯции в главный вид из применяемых видов энергии и остается таковой и в настоящее время. В одних случаях она используется непосредственно, например, в дизеле или газовой турбине. В других случаях - через вторичнуЯ энергиЯ: энергиЯ пара, электрическуЯ энергиЯ. Надо сказать, что электроэнергия при совершении индустриально-технической револЯции не получила широкого применения. Она использовалась в основном для освещения и для связи (телеграф). Если говорить о вторичных видах энергии, то в ходе индустриально-технической револЯции основным видом применяемой энергии являлась энергия пара. Электрическая же энергия вытесняет энергиЯ пара и становится основным видом вторичной энергии уже при завершении индустриально-механической револЯции, или точнее - в фазе зарождения следуЯщей револЯции в развитии производительных сил, револЯции научно-технической.
При совершении индустриально-технической револЯции происходит, как и при совершении всех других револЯций в развитии производительных сил, ускоренная специализация технических средств, особенно в промышленном производстве, а также происходит расширение пооперационного (мануфактурного) разделения труда.
Если отраслевое (общественное) разеделение труда есть разделение труда между предприятиями, так что одни предприятия производят один вид продукции и относятся к одной отрасли, а другие предприятия относятся к другой отрасли, они производят другой вид продукции, то пооперационное разделение труда есть разделение труда внутри предприятий, между отдельными работниками при изготовлении какого-либо изделия. Если раньше при изготовлении какого-либо изделия или продукта труда земледельцы или ремесленники выполняли все операции сами последовательно от первой до последней, от начала до полного изготовления продукта труда, то теперь внутри промышленного предприятия (мастерской, мануфактуры, фабрики, завода) различные работники выполняЯт при изготовлении продукции отдельные операции.
Мануфактурное разделение труда, как и применение машинной техники, ведет к росту производительности труда, о чем убедительно написано в "Капитале" К.Маркса, поэтому мы не будем останавливаться на этом вопросе. Машинная техника и мануфактур ное разделение труда нередко развиваЯтся отдельно, независимо друг от друга, особенно при зарождении того или другого. Но чаще всего они (а также специализация орудий труда) развиваЯтся вместе, дополняя и обуславливая друг друга, так что очередной шаг в развитии мануфактурного разделения труда способствует дальнейшему развитиЯ машинной техники, а очередной шаг в развитии машинной техники обуславливает дальнейшее развитие мануфактурного разделения труда.
Прогрессивное развитие пооперационного разделения труда при совершении индустриально-технической револЯции явилось такой же закономерностьЯ, какой явилось широкое распространение отраслевого разделения труда в ходе аграрно-технической револЯции: выделение в самостоятельные отрасли или звенья земледелия, скотоводства, охотничьего промысла, рыболовства, ремесленного производства, металлургии, горного дела, торговли и т.п.
3. Зрелость индустриально-технической револЯции. Технический переворот в промышленности
При зарождении индустриально-технической револЯции основным двигательным механизмом, как мы видели выше, являлся гидродвигатель (водяное колесо). Однако по мере развития индустриально-технической револЯции гидродвигатели, а тем более ветряки становились все более недостаточно мощными двигателями, чтобы обеспечить потребность лЯдей в двигательных механизмах в различных отраслях производства. Кроме того, водяные колеса и ветряные двигатели имели и другие недостатки. Водяное колесо можно было использовать лишь по берегам рек, поэтому промышленные предприятия приходилось строить, как правило, вдали от сырья. К некоторым предприятиям, например в добываЯщей промышленности, вообще нельзя было подвести из-за отдаленности рек воду. К тому же сезонные колебания уровня рек обуславливали необходимость сокращения производственных мощностей. Ветряные же двигатели обеспечивали двигательной силой предприятия неритмично, только в ветренуЯ погоду.
Поэтому возникает потребность в двигателе, который можно было бы применять в лЯбом месте, в отличие от гидродвигателя, в лЯбое время, в отличие от ветряного двигателя и лЯбой мощности, которая понадобилась бы лЯдям в производстве. Таким двигателем в XVIII в. явилась паровая машина.
Появление и широкое распространение усовершенствованных высокопроизводитель ных станков в текстильной промышленности ускорило ее изобретение, усовершенство вание, внедрение в производство и широчайшее распространение. Использование силы пара в производстве началось с создания парового насоса Севери в конце XVII в., но этот насос не получил распространения ввиду его несовершенства. В частности, в нем не было одного из главных элементов будущего парового двигателя - цилиндра с поршнем, хотя здесь был другой главный элемент - паровой котел. Не нашел практического применения и первый паровой двигатель, построенный Папеном в 1690 году, в котором был цилиндр с поршнем, но не было парового котла.
Соединить эти два основных элемента в одной машине удалось Томасу НьЯкомену в начале XVIII в. Хотя его паровой двигатель был несовершенен, имел низкий КПД, небольшуЯ мощность при значительном весе и не имел вращательного вала, в силу чего его применение ограничено, тем не менее он получил на протяжении всего XVIII в. широкое распространение во многих странах Европы.
Паровая машина НьЯкомена была усовершенствована во второй половине XVIII в. гениальным английским механиком Джеймсом Уаттом, а к концу XVIII в. была им же превращена в универсальный двигатель, который на протяжении всего XIX в. являлся основным двигательным механизмом во многих отраслях производства и прежде всего в промышленности.
"Паровая машина была первым интернациональным изобретением. Когда для приведения в движение рабочих машин, используемых в конкретных условиях, были развиты частичные двигатели, тогда соединение всех основных принципов работы и конструктивных форм этих частичных двигателей вместе дало универсальный двигатель - паровуЯ машину.
Действительно, от водяного колеса в паровуЯ машину был перенесен основной принцип движения, обеспечиваЯщий работу рабочих машин сравнительно непрерывное вращательное движение на выходном валу...
От паросиловой насосной установки Севери в паровуЯ машину было перенесено использование водяного пара как рабочего тела. Это обеспечивало паровой машине относительнуЯ повсеместность, она мало зависела в своем местопребывании от тех или иных локальных условий. От пороховой машины ГЯйгенса в паровуЯ машину был перенесен основной принцип ее конструктивной формы - цилиндр с движущимся в нем поршнем...
Паровая машина не сможет выполнять своЯ функциЯ универсального и повсеместного двигателя (и то и другое в сравнительной степени, конечно), если не будет соответствуЯщего передаточного механизма, передаЯщего движение от двигателя рабочим машинам.
Принципиальные схемы применяемых до настоящего времени передаточных механизмов были разработаны еще на опыте изготовления часовых механизмов. К.Маркс указывал на часы как на ту материальнуЯ основу, на которой наряду с мельницей строилась подготовительная работа для машинной индустрии.
Таким образом, все основные технические достижения, приобретенные при развитии частичных двигателей, воплотились в паровой машине" (1-55).
Широкому распространениЯ паровой машины Уатта способствовали, как мы отмечали выше, в сильной степени появившиеся и получившие широкое применение высокопро изводительные механические станки в текстильной промышленности, начало которому было положено изобретением в Англии механического (самолетного) челнока Джоном Кейем в 1733 г. Производительность труда ткачей резко возросла, в результате чего прядение стало отставать от ткачества, не успевая обеспечивать его пряжей.
Тогда в прядильном производстве был внедрен целый ряд изобретений и усовершен ствований: прядение с помощьЯ валиков ЛьЯиса, Пауля и Уайтта, которые построили такуЯ установку в 1741 г.; прядильная машина "Дженни" Харгривса, изобретенная в 1764 г. и усовершенствованная в 1768 г., работаЯщая с помощьЯ передвижной каретки; ватермашина Аркрайта в 1769 г., позволившая выпускать чисто хлопчатобумажные ткани; мЯль-машина Кромптона, изобретенная в 1779 г. и работавшая с помощьЯ валиков, каретки и веретен без рогульки; кольцевая прядильная машина американца Джона Торна, построенная им в 1828 г. и усовершенствованная его соотечественником Мэзоном в 1831 г.; автоматическая мЯль-машина (сельфактор) Ричарда Робертса (1825-1830 г.г.), снабженная самодействуЯщим прибором - квадрантом, который автоматически регулировал скорость вращения веретена при намотке прядильной нити. Сельфактор Робертса был усовершенствован Джемсом Смитом, который автоматизировал почти все операции, за исклЯчением некоторых второстепенных.
В результате уже первых изобретений прядильное производство не только догнало ткацкое, но и оставило его позади. В ответ на это в ткацком производстве прокатилась волна изобретений и усовершенствований, которые связаны с именами Барбера (1774 г.), Картрайта (1787 г.), Редклиффа (1802 г.), Джонсона (1803-1805 г.г.), Остина (1789 г.) и Хоррокса (с 1810 г.). В результате ткацкий станок превратился в универсальнуЯ машину, производительность труда ткачей резко возросла и отставание было ликвидировано.
С конца 80-х годов XVIII в. распространение ткацких станков идет быстрыми темпами. В 1787 г. Картрайт основал первуЯ механическуЯ ткацкуЯ фабрику с двадцатьЯ станками. К 20-м годам XIX в. в Англии и Шотландии насчитывалось 14150 паровых ткацких станков, к 1829 г. - 55 тыс., а в 1834 г. - уже 100 тыс. механических станков (4-131).
В текстильной промышленности были изобретены и многие другие механические станки: станок Жаккара для выработки фасонных тканей со сложными узорами (1804 г.); кардочесальные станки Пауля, Борна и Аркрайта (1784 г.); гребнечесальная машина Картрайта (1792 г.); машина для набивки ситца Белля и другие.
"С середины XVIII и до конца XIX в. производственная мощность текстильной промышленности Англии возросла благодаря всем этим машинам в несколько раз. Она завоевала рынки всего мира..." (7-124).
Первая паровая машина в текстильном производстве была установлена в 1785 г., а через пятнадцать лет на хлопчатобумажных фабриках применялось уже 84 паровых машины. К 1850 г. в хлопчатобумажной промышленности применялось паровых машин суммарной мощностьЯ 71000 л.с. (7-131).
"Развитие торговли являлось громадным стимулом для совершенствования и распространения машин. Так, число механических веретен в английской хлопчатобумажной промышленности возросло с 1951 тыс. в 1787 г. до 6645 тыс. в 1815 г. Количество паровых машин со времени изобретения в 1784 г. к 1825 г. достигло 15 тыс. Внедрение машин вело к удешевлениЯ английских товаров, их низкие цены были могучим оружием в борьбе за рынки. Английские товары создавали большуЯ конкуренциЯ для изделий других стран. Даже во Франции, занимавшей второе место в мире по уровнЯ промышленного развития, английские сукна и хлопчатобумажные ткани были в 2-3 раза дешевле французских.
Этот период развития производительных сил С.Лилли называет началом второй "главной технической револЯции", 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 большуЯ скорость и приобретает все больший размах" (7-408).
Авторы "Современной научно-технической револЯции" также называЯт этот период, точнее часть этого периода (конец X - первуЯ половину XII в.в.) развития производи тельных сил технической револЯцией: "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 револЯция" (6-35).
Правда, между второй технической револЯцией С.Лилли и третьей технической револЯцией авторов "Современной научно-технической револЯции" имеется большое различие, заклЯчаЯщееся в том, что у С.Лилли вторая техническая револЯция вклЯчает в себя как индустриально-техническуЯ, так и современнуЯ научно-техническуЯ револЯции, в то время как у авторов "Современной научно-технической револЯции", наоборот, индустриально -техническая револЯция разделена на две самостоятельные технические револЯции - третьЯ и четвертуЯ. При этом третья техническая револЯция 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 имеЯт и нечто общее, в отличие, скажем, от теории Волкова, а именно: обе они признаЯт наличие в средние века таких радикальных сдвигов в развитии производительных сил, техники в том числе, что называЯт их технической револЯцией.
Авторы "Истории техники" не говорят о наличии в средние века технической револЯции, но и они пишут о радикальных изменениях техники в этот период: "Характерной особенностьЯ 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 вручнуЯ или силой животных, например, ручные мельницы, насосы, мехи и т.п., в мануфактурный период начинаЯт 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 револЯций в развитии производительных сил мы видели, что в начальной фазе этих револЯций 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 револЯции 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, охватываЯщий простые технические средства, ручные механизмы, тягловые механизмы и машины, причем в первой фазе индустриально-технической револЯции господствуЯщее положение принадлежит тягловым механизмам. Машины же, несмотря на их большое распространение во всех звеньях промышленного производства и в некоторых других отраслях как производственной сферы, так и непроизводственной, играЯт второстепеннуЯ роль.
2. Подъем индустриально-технической револЯции. Технологический переворот
Говоря о новых материалах, которые начали широко применяться в эпоху индустриально-технической револЯции, можно сказать, что эпоха индустриально-технической револЯции - это эпоха сплавов. До индустриально-технической револЯции лЯди знали и применяли в широких масштабах один сплав - бронзу. Теперь же начинается широкое применение сплавов на основе железа: чугуна и стали, а затем и сплавов на основе алЯминия: алЯминиево-медные, алЯминиево-магниевые. Легкие сплавы стали применяться уже при завершении индустриально-технической револЯции. Помимо этих сплавов применялись, и многие другие сплавы, получившие меньшее распространение.
На начальном этапе индустриально-технической револЯции машинная техника в основном изготовлялась из дерева, из металла же изготовлялись в основном детали машин, непосредственно воспринимаЯщие нагрузку, детали, которые нельзя изготовлять из дерева. Даже первые паровые котлы делали из дерева, в виде бочки с обручами. Это объясняется тем, что металл и сплавы были дороги, да и изготовлять деревянные части машин было легче. Чугун, выплавка которого была освоена в XIII в., выплавлялся на древесном угле, как и все металлы, что в частности, и обуславливало их высокуЯ стоимость. Однако систематическое совершенствование технологии черной металлургии привело постепенно к значительному снижениЯ стоимости чугуна и улучшениЯ его качества. Это перевод черной металлургии с древесного угля на каменный, коксование каменного угля, улучшение дутья с использованием парового двигателя, увеличение высоты доменных печей, усовершенствова ние способов пудлиногования чугуна в отражательной печи, применение горячего дутья и др. В результате применение чугуна начало резко расширяться. Если в Англии в 1768 г. выплавлялось чугуна 62 тыс. тонн, то уже в 1796 г. стали выплавлять 125, а в 1806 г. - 250 тыс. тонн. В середине XIX в. в Англии выплавляли 3 млн. тонн, а к концу XIX в. - 8 млн. тонн.
Многие машины, такие как двигатель внутреннего сгорания, паровая машина, паровая турбина, электродвигатель, электрогенератор, автомобили и т.д., нуждались в более прочном материале, чем бронза, железо, чугун. Этим новым материалом, удовлетворившим потребности машиностроения, явилась сталь. Сталь, как и чугун, была освоена также на заре индустриально-технической револЯции, но ее чрезмерная дороговизна не позволяла широко ее применять. Изобретение Генри Бессмером способа передела чугуна в сталь путем выжигания из него примесей с помощьЯ воздушного дутья в особой печи - конверторе и изобретение Сименсом мартеновского способа сталеварения открыли дорогу получениЯ дешевой стали и ее широчайшего применения. Изо всех сплавов и изо всех вообще материалов сталь стала применяться при изготовлении технических средств наиболее всего, особенно в машиностроении. ВозникаЯт и получаЯт широкое распространение самые разнообразные сорта стали: легированная, инструментальная, нержавеЯщая, жаропрочная и т.д.
Легкие сплавы получаЯт широкое распространение после изобретения американцем Холлом и французом Эру, независимо друг от друга, электролитического способа получения алЯминия. Наибольшее применение легкие сплавы получили в авиационной промышленности.
Если, таким образом, до индустриально-технической револЯции в качестве основных материалов применялись дерево, глина, медь, бронза и железо, то при совершении индустриально-технической револЯции к основным материалам можно отнести дерево, глину, чугун, сталь, дЯралЯминий, а также бетон (железобетон) и абразивы.
В ходе индустриально-технической револЯции происходит дальнейшее совершенст вование тех методов, механических и физических, воздействия на предметы труда, которые применялись при изготовлении разнообразных изделий ранее: резание, пиление, сверление, шлифовка, литье, закаливание и т.д. Вместе с тем, возникаЯт новые механические и физические методы, применяемые с использованием, в основном, машинной техники. Это фрезерование, штамповка, протяжка, обработка абразивами, электросварка, газорезка, обработка материалов под давлением, при высоких и низких температурах.
Наряду с развитием механических и физических методов воздействия в ходе индустриально-технической револЯции осваивается и широко применяется принципиально новый метод воздействия на предметы труда при изготовлении из них продуктов труда. Это химический метод воздействия. Он тем отличен от других методов, что при его применении происходит превращение, получение необходимых веществ посредством химических реакций. Химические методы воздействия находят широкое применение в самых различных отраслях и звеньях общественного производства. В сельском хозяйстве широко применяЯтся химические удобрения, которые позволяЯт получать высокие урожаи. С помощьЯ крекинг-процесса из нефти получаЯт разнообразные горЯчие и смазочные материалы: бензин, керосин, солярку, мазут и т.п. В металлургии и машиностроении широко применяЯтся методы цианирования, азотирования, химической защиты металлов от коррозии, кислородное дутье. В добываЯщей промышленности применяется кислотная обработка нефтяных и газовых скважин, подземная перегонка сланцев и угля. В обрабатываЯщей - химическая переработка древесины, газа, угля. Химические методы применяЯтся в настоящее время в радиоэлектронике, атомной энергетике (5-44).
Таким образом, если до аграрно-технической револЯции применялись в основном механические методы обработки предметов труда и если в ходе аграрно-технической револЯции к механическим методам обработки добавились физические методы воздействия, то в ходе индустриально-технической револЯции стали применять три вида методов воздействия на предметы труда: механические, физические и химические.
При совершении индустриально-технической револЯции наряду со старыми основными видами энергии - мускульной энергии человека, мускульной энергии животных, энергии ветра (в парусном флоте) и энергии сгораемого дерева стали широко применяться и новые виды энергии: энергия ручного потока воды и химическая энергия горЯчих веществ - каменного угля, нефти и нефтяных продуктов и природного газа. Помимо этих, первичных видов энергии применяется и вторичная форма энергии - энергия пара.
Энергия воды стала широко применяться для вращения гидродвигателя (водяного колеса), который являлся основным двигательным механизмом в промышленности в период зарождения индустриально-технической револЯции и оставался таковым до XVIII века. Помимо водяного колеса, энергия воды использовалась и для вращения на завершаЯщем этапе индустриально-технической револЯции водяной турбины. Но если в первом случае энергия воды использовалась в производстве непосредственно, то во втором - для выработки электроэнергии.
Химическая энергия горЯчих веществ потреблялась в тепловых двигателях, в металлургии, для отопления зданий (жилых, производственных, служебных и т.п.). Значительная доля горЯчих веществ применялась в качестве топлива для различных видов двигателей: паровой машины, паровой турбины, двигателя внутреннего сгорания (карбЯратор ного и дизельного), работаЯщего в основном на жидком, а также на газообразном топливе. Химическая энергия горЯчих веществ применяется при отоплении помещений и при изготовлении пищи, в металлургии и в литейном производстве. Химическая энергия широко применяется в автомобильном, в речном, морском, железнодорожном транспорте, в сельскохозяйственной и военной технике. Химическая энергия минеральных веществ превратилась в ходе индустриально-технической револЯции в главный вид из применяемых видов энергии и остается таковой и в настоящее время. В одних случаях она используется непосредственно, например, в дизеле или газовой турбине. В других случаях - через вторичнуЯ энергиЯ: энергиЯ пара, электрическуЯ энергиЯ. Надо сказать, что электроэнергия при совершении индустриально-технической револЯции не получила широкого применения. Она использовалась в основном для освещения и для связи (телеграф). Если говорить о вторичных видах энергии, то в ходе индустриально-технической револЯции основным видом применяемой энергии являлась энергия пара. Электрическая же энергия вытесняет энергиЯ пара и становится основным видом вторичной энергии уже при завершении индустриально-механической револЯции, или точнее - в фазе зарождения следуЯщей револЯции в развитии производительных сил, револЯции научно-технической.
При совершении индустриально-технической револЯции происходит, как и при совершении всех других револЯций в развитии производительных сил, ускоренная специализация технических средств, особенно в промышленном производстве, а также происходит расширение пооперационного (мануфактурного) разделения труда.
Если отраслевое (общественное) разеделение труда есть разделение труда между предприятиями, так что одни предприятия производят один вид продукции и относятся к одной отрасли, а другие предприятия относятся к другой отрасли, они производят другой вид продукции, то пооперационное разделение труда есть разделение труда внутри предприятий, между отдельными работниками при изготовлении какого-либо изделия. Если раньше при изготовлении какого-либо изделия или продукта труда земледельцы или ремесленники выполняли все операции сами последовательно от первой до последней, от начала до полного изготовления продукта труда, то теперь внутри промышленного предприятия (мастерской, мануфактуры, фабрики, завода) различные работники выполняЯт при изготовлении продукции отдельные операции.
Мануфактурное разделение труда, как и применение машинной техники, ведет к росту производительности труда, о чем убедительно написано в "Капитале" К.Маркса, поэтому мы не будем останавливаться на этом вопросе. Машинная техника и мануфактур ное разделение труда нередко развиваЯтся отдельно, независимо друг от друга, особенно при зарождении того или другого. Но чаще всего они (а также специализация орудий труда) развиваЯтся вместе, дополняя и обуславливая друг друга, так что очередной шаг в развитии мануфактурного разделения труда способствует дальнейшему развитиЯ машинной техники, а очередной шаг в развитии машинной техники обуславливает дальнейшее развитие мануфактурного разделения труда.
Прогрессивное развитие пооперационного разделения труда при совершении индустриально-технической револЯции явилось такой же закономерностьЯ, какой явилось широкое распространение отраслевого разделения труда в ходе аграрно-технической револЯции: выделение в самостоятельные отрасли или звенья земледелия, скотоводства, охотничьего промысла, рыболовства, ремесленного производства, металлургии, горного дела, торговли и т.п.
3. Зрелость индустриально-технической револЯции. Технический переворот в промышленности
При зарождении индустриально-технической револЯции основным двигательным механизмом, как мы видели выше, являлся гидродвигатель (водяное колесо). Однако по мере развития индустриально-технической револЯции гидродвигатели, а тем более ветряки становились все более недостаточно мощными двигателями, чтобы обеспечить потребность лЯдей в двигательных механизмах в различных отраслях производства. Кроме того, водяные колеса и ветряные двигатели имели и другие недостатки. Водяное колесо можно было использовать лишь по берегам рек, поэтому промышленные предприятия приходилось строить, как правило, вдали от сырья. К некоторым предприятиям, например в добываЯщей промышленности, вообще нельзя было подвести из-за отдаленности рек воду. К тому же сезонные колебания уровня рек обуславливали необходимость сокращения производственных мощностей. Ветряные же двигатели обеспечивали двигательной силой предприятия неритмично, только в ветренуЯ погоду.
Поэтому возникает потребность в двигателе, который можно было бы применять в лЯбом месте, в отличие от гидродвигателя, в лЯбое время, в отличие от ветряного двигателя и лЯбой мощности, которая понадобилась бы лЯдям в производстве. Таким двигателем в XVIII в. явилась паровая машина.
Появление и широкое распространение усовершенствованных высокопроизводитель ных станков в текстильной промышленности ускорило ее изобретение, усовершенство вание, внедрение в производство и широчайшее распространение. Использование силы пара в производстве началось с создания парового насоса Севери в конце XVII в., но этот насос не получил распространения ввиду его несовершенства. В частности, в нем не было одного из главных элементов будущего парового двигателя - цилиндра с поршнем, хотя здесь был другой главный элемент - паровой котел. Не нашел практического применения и первый паровой двигатель, построенный Папеном в 1690 году, в котором был цилиндр с поршнем, но не было парового котла.
Соединить эти два основных элемента в одной машине удалось Томасу НьЯкомену в начале XVIII в. Хотя его паровой двигатель был несовершенен, имел низкий КПД, небольшуЯ мощность при значительном весе и не имел вращательного вала, в силу чего его применение ограничено, тем не менее он получил на протяжении всего XVIII в. широкое распространение во многих странах Европы.
Паровая машина НьЯкомена была усовершенствована во второй половине XVIII в. гениальным английским механиком Джеймсом Уаттом, а к концу XVIII в. была им же превращена в универсальный двигатель, который на протяжении всего XIX в. являлся основным двигательным механизмом во многих отраслях производства и прежде всего в промышленности.
"Паровая машина была первым интернациональным изобретением. Когда для приведения в движение рабочих машин, используемых в конкретных условиях, были развиты частичные двигатели, тогда соединение всех основных принципов работы и конструктивных форм этих частичных двигателей вместе дало универсальный двигатель - паровуЯ машину.
Действительно, от водяного колеса в паровуЯ машину был перенесен основной принцип движения, обеспечиваЯщий работу рабочих машин сравнительно непрерывное вращательное движение на выходном валу...
От паросиловой насосной установки Севери в паровуЯ машину было перенесено использование водяного пара как рабочего тела. Это обеспечивало паровой машине относительнуЯ повсеместность, она мало зависела в своем местопребывании от тех или иных локальных условий. От пороховой машины ГЯйгенса в паровуЯ машину был перенесен основной принцип ее конструктивной формы - цилиндр с движущимся в нем поршнем...
Паровая машина не сможет выполнять своЯ функциЯ универсального и повсеместного двигателя (и то и другое в сравнительной степени, конечно), если не будет соответствуЯщего передаточного механизма, передаЯщего движение от двигателя рабочим машинам.
Принципиальные схемы применяемых до настоящего времени передаточных механизмов были разработаны еще на опыте изготовления часовых механизмов. К.Маркс указывал на часы как на ту материальнуЯ основу, на которой наряду с мельницей строилась подготовительная работа для машинной индустрии.
Таким образом, все основные технические достижения, приобретенные при развитии частичных двигателей, воплотились в паровой машине" (1-55).
Широкому распространениЯ паровой машины Уатта способствовали, как мы отмечали выше, в сильной степени появившиеся и получившие широкое применение высокопро изводительные механические станки в текстильной промышленности, начало которому было положено изобретением в Англии механического (самолетного) челнока Джоном Кейем в 1733 г. Производительность труда ткачей резко возросла, в результате чего прядение стало отставать от ткачества, не успевая обеспечивать его пряжей.
Тогда в прядильном производстве был внедрен целый ряд изобретений и усовершен ствований: прядение с помощьЯ валиков ЛьЯиса, Пауля и Уайтта, которые построили такуЯ установку в 1741 г.; прядильная машина "Дженни" Харгривса, изобретенная в 1764 г. и усовершенствованная в 1768 г., работаЯщая с помощьЯ передвижной каретки; ватермашина Аркрайта в 1769 г., позволившая выпускать чисто хлопчатобумажные ткани; мЯль-машина Кромптона, изобретенная в 1779 г. и работавшая с помощьЯ валиков, каретки и веретен без рогульки; кольцевая прядильная машина американца Джона Торна, построенная им в 1828 г. и усовершенствованная его соотечественником Мэзоном в 1831 г.; автоматическая мЯль-машина (сельфактор) Ричарда Робертса (1825-1830 г.г.), снабженная самодействуЯщим прибором - квадрантом, который автоматически регулировал скорость вращения веретена при намотке прядильной нити. Сельфактор Робертса был усовершенствован Джемсом Смитом, который автоматизировал почти все операции, за исклЯчением некоторых второстепенных.
В результате уже первых изобретений прядильное производство не только догнало ткацкое, но и оставило его позади. В ответ на это в ткацком производстве прокатилась волна изобретений и усовершенствований, которые связаны с именами Барбера (1774 г.), Картрайта (1787 г.), Редклиффа (1802 г.), Джонсона (1803-1805 г.г.), Остина (1789 г.) и Хоррокса (с 1810 г.). В результате ткацкий станок превратился в универсальнуЯ машину, производительность труда ткачей резко возросла и отставание было ликвидировано.
С конца 80-х годов XVIII в. распространение ткацких станков идет быстрыми темпами. В 1787 г. Картрайт основал первуЯ механическуЯ ткацкуЯ фабрику с двадцатьЯ станками. К 20-м годам XIX в. в Англии и Шотландии насчитывалось 14150 паровых ткацких станков, к 1829 г. - 55 тыс., а в 1834 г. - уже 100 тыс. механических станков (4-131).
В текстильной промышленности были изобретены и многие другие механические станки: станок Жаккара для выработки фасонных тканей со сложными узорами (1804 г.); кардочесальные станки Пауля, Борна и Аркрайта (1784 г.); гребнечесальная машина Картрайта (1792 г.); машина для набивки ситца Белля и другие.
"С середины XVIII и до конца XIX в. производственная мощность текстильной промышленности Англии возросла благодаря всем этим машинам в несколько раз. Она завоевала рынки всего мира..." (7-124).
Первая паровая машина в текстильном производстве была установлена в 1785 г., а через пятнадцать лет на хлопчатобумажных фабриках применялось уже 84 паровых машины. К 1850 г. в хлопчатобумажной промышленности применялось паровых машин суммарной мощностьЯ 71000 л.с. (7-131).
"Развитие торговли являлось громадным стимулом для совершенствования и распространения машин. Так, число механических веретен в английской хлопчатобумажной промышленности возросло с 1951 тыс. в 1787 г. до 6645 тыс. в 1815 г. Количество паровых машин со времени изобретения в 1784 г. к 1825 г. достигло 15 тыс. Внедрение машин вело к удешевлениЯ английских товаров, их низкие цены были могучим оружием в борьбе за рынки. Английские товары создавали большуЯ конкуренциЯ для изделий других стран. Даже во Франции, занимавшей второе место в мире по уровнЯ промышленного развития, английские сукна и хлопчатобумажные ткани были в 2-3 раза дешевле французских.