ТЕХНИКА И ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ В 1789—1870 ГГ.

Победа и утверждение капитализма в Европе и Северной Америке способствовали развитию науки и техники. Как указывали К. Маркс и Ф. Энгельс, буржуазия не могла существовать, «не вызывая постоянно переворотов в орудиях производства, не революционизируя, следовательно, производственных отношений, а стало быть, и всей совокупности общественных отношений» \ Рассматриваемый здесь период новой истории характеризуется прежде всего созданием крупного машинного производства и соответствующей ему машинной техники.

1. Общие условия развития науки и техники в период промышленного капитализма

Капитализм и научно-технический прогресс

Технический прогресс в области материального производства, неразрывно связанный с прогрессом прикладных, точных и естественных наук, привел к росту производительности труда. Это позволило капиталистам, применявшим на своих предприятиях технические усовершенствования, снижать себестоимость производства, повышать норму эксплуатации рабочих, увеличивать прибыльность предприятий и таким образом укреплять свои позиции в борьбе с конкурентами.

Успехи прикладных наук вытекали из самой сущности технологического процесса крупного фабрично-заводского производства. «Принцип машинного производства, заключающийся в том, чтобы разлагать процесс производства на его составные фазы и разрешать возникающие таким образом задачи посредством применения ^[156]

механики, химии и т. д., — коротко говоря, при посредстве естественных наук, — повсюду приобретает решающее значение» \ — писал К. Маркс.

Развитие промышленного капитализма благоприятствовало быстрому расширению международных связей и складыванию мирового рынка. Местная и национальная замкнутость отдельных отраслей производства ликвидировалась, а это в свою очередь ускоряло технический прогресс.

При этом все более проявлялась тенденция к концентрации и централизации производства.

Однако технический прогресс капиталистического производства происходил неравномерно, особенно с 1825 г., когда начались постоянно повторяющиеся циклические торговопромышленные кризисы, приводившие к большой дезорганизации производительных сил. В периоды кризисов и депрессий новые изобретения не могли применяться в сколько-нибудь широком масштабе.

Техника развивалась неравномерно не только в отдельных странах, но и в отдельных отраслях производства. Поскольку главным стимулом, побуждавшим предпринимателей вводить новую технику, была погоня за прибылью, владельцы предприятий отказывались от применения машинной техники всякий раз, когда оказывалось более выгодным сохранение отсталых, ручных средств производства, так как при ручной технике не требовалось производить дополнительных капиталовложений. На протяжении почти всего рассматриваемого периода до 60-х годов XIX в. машинное производство в наиболее развитых капиталистических странах имело в качестве дополнения ручной труд не только наемных рабочих (мануфактуры и капиталистическая работа на дому в странах Западной Европы), но также рабов (плантационное хозяйство на юге США и в колониях) и крепостных (в России).

Примером массового принудительного применения европейскими капиталистическими компаниями рабочей силы и использования самых примитивных ручных орудий может служить строительство Суэцкого канала, где вплоть до 1864 г. почти не применялись землечерпательные механизмы и иные машины.

Но и достижения научно-технической мысли использовались господствующими классами капиталистического общества как дополнительное средство угнетения трудящихся. К. Маркс приводит в I томе «Капитала» многочисленные примеры технических нововведений, которые внедрялись капиталистами, для того чтобы иметь возможность беспрепятственно увольнять рабочих в случае каких-либо требований с их стороны, стачек и т.

Технические достижения приносили рабочим новые страдания: увеличение рабочего дня, широкое вытеснение труда мужчин более дешевым женским и детским трудом, увеличение интенсивности труда, рост безработицы, падение заработной платы. Сплошь и рядом новые изобретения применялись хозяевами предприятий для наступления на жизненные интересы рабочих.

Меньше всего в этом были виноваты изобретатели и поборники технического прогресса. Сама по себе машинная техника знаменовала огромную победу человека над силами природы, но капиталистическое ее применение превращало трудящегося человека в придаток к машине.

Творцы новой техники

Используя научно-технические достижения, капиталисты, как правило, мало интересовались развитием науки, предоставляя это дело нанятым на службу фирмой или субсидируемым ею ученым, инженерам и мастерам.

Среди хозяев капиталистических предприятий встречались и прогрессивные деятели, стремившиеся содействовать научно-техническому прогрессу. Некоторые из предпринимателей были учеными и изобретателями: Ж. К. Перье, с именем которого связано введение паровых двигателей во Франции конца XVIII в., Ж. А. К. Шапталь, немало содействовавший развитию химического производства, и др. Но для основной массы предпринимателей такое совмещение в одном лице инженера (или изобретателя) и капиталиста не было характерным. Авторы XVIII—XIX вв., в том числе ярые защитники буржуазии, отмечали грубое невежество фабрикантов в вопросах механики, химии и т. д. Хотя в английских, немецких, французских патентных заявках первой половины XIX в. фигурирует много имен заводовладельцев, чаще всего эти лица только вносили деньги на оплату патентных заявок и извлекали из них все выгоды, а подлинные изобретатели, обычно люди очень небогатые, должны были работать на своих «компаньонов»-капиталистов.

Во всех странах Европы и в США изобретатели большей частью происходили из семей рабочих и ремесленников, фермеров, военных и горных инженеров, заводских или рудничных служащих.

2. Техника основных отраслей производства

Исходным моментом научно-технического развития в XIX в. явился промышленный переворот, начавшийся в Англии с 60-х годов XVIII в. с изобретения и распространения рабочих машин в текстильном производстве (изобретения Харгривса, Аркрайта, Кромптона и других) и создания универсальной паровой машины Джемсом Уаттом в 1780—1784 гг.

С 1785 по 1800 г. в английской текстильной промышленности было установлено 93 паровые машины системы Уатта, на металлургических заводах — 28, на рудниках и шахтах — 52, в других отраслях — 48. Началось распространение паровых машин и на континенте Европы, от Франции и Бельгии до России, а также в США.

В эти десятилетия наблюдались также важнейшие технические сдвиги в области металлургии и металлообработки. Доменный процесс (выплавка чугуна из руды) в Англии, а затем и на континенте все более переводился на минеральное топливо. Распространялось пудлингование (передел чугуна на железо в пламени отражательной печи), впервые введенное Г. Кортом в 1784 г.

Промышленный переворот в Англии завершился в первой половине XIX в., когда крупная промышленность стала производить машины машинами. «Только тогда она создала адекватный ей технический базис и стала на свои собственные ноги» ^[159], — писал К. Маркс.

Рабочие машины в текстильной промышленности

Конец XVIII и начало XIX столетий ознаменовались дальнейшим совершенствованием рабочих машин в хлопчатобумажном производстве.

совершенствовались, — указывал Ф. Энгельс, — машинный труд одержал победу над ручным трудом в главных отраслях английской промышленности...»¹ К 20-м годам XIX в. в Англии и Шотландии работало уже свыше 14000 ткацких станков с паровым приводом.

начинают производиться из железа.

Хлопчатобумажная фабрика в Дерби (Англия).

Гравюра 1867 г.

Для изготовления механических ткацких станков потребовался иной материал, чем дерево, из которого изготовлялась большая часть оборудования в мануфактурный период. В первом десятилетии XIX в. вводятся станки с железными станинами, занимающие немного места. Другие текстильные машины также начинают производиться из железа.

B 1825—1830 гг. английский механик Ричард Робертс (1789—1857), уже раньше внесший ряд усовершенствований в конструкцию ткацкого станка, изобрел автоматическую прядильную мюль-машину (сельфактор). Сложный процесс изготовления различных номеров пряжи вплоть до самых тонких осуществлялся и регулировался этой машиной автоматически. Несколько позже (в 1833 г.) появился кольцевой ватер, конструктивно происходивший от ватерной прядильной машины Аркрайта.

Изобретенный американцем Эли Уитни (1765—1825) в конце XVIII в.

«джин» — механизм для очистки хлопка — подвергся в США различным улучшениям и превратился в высокопроизводительную машину.

Применение хлопкоочистительных машин сочеталось с самым расточительным, варварским использованием ручного труда рабов-негров на хлопковых плантациях. «Джины» также обслуживались рабами.

Ручная набивка тканей все более заменяется машинным печатанием. В 1823 г. англичанин Пальмер, а в 1834 г.

Еще в 1810 г. Наполеон объявил конкурс на лучшее устройство льнопрядильных машин, стремясь наладить во Франции производство льняных тканей. Наилучшей оказалась конструкция, предложенная Филиппом Анри Жираром (1775—1845). Однако льнопрядильные машины Жирара и других конструкторов получили наибольшее распространение в той самой Англии, от конкуренции которой Наполеон хотел оградить французскую промышленность. Важные усовершенствования были внесены и в оборудование шелкопрядильного и шелкоткацкого производства. В 1804 г. по предложению влиятельных лионских фабрикантов шелковых тканей Ж. М. Жаккар (1752—1834) построил станок для узорного ткачества, получивший в дальнейшем большое распространение.

¹ Ф. Энгельс, Положение рабочего класса в Англии, К. Маркс и Ф. Энгельс Соч., т. 2 стр. 248.

Механизировались также отрасли, потреблявшие продукцию прядильного и ткацкого производства, — вязальная, кружевная, швейная. Довольно сложные вязальные станки конструировались еще в XVIII в., но все они приводились в движение вручную. Ко второй половине XIX в. в эксплуатацию стали вводиться разнообразные вязальные машины, действующие от паровых двигателей.

Огромное значение для механизации портняжного, сапожного и других видов производства, где раньше господствовал ручной труд, имело изобретение швейной машины. В 30— 40-х годах в Англии и США было подано на такие машины около 30 патентных заявок. Решающих успехов добился в этом деле Элайэс Хоу в 1847 г. Однако реализовать свое изобретение ни в США, ни в Англии Хоу первоначально не удалось; оно было практически осуществлено лишь позднее — после работ других изобретателей, внесших дополнительные улучшения. Одним из таких изобретателей был американец И.-М. Зингер, организовавший широко известную фирму по производству швейных машин. Они приводились в движение исключительно вручную и благодаря этому быстро распространялись в мануфактурах и при работе на дому.

Крупное фабрично-заводское капиталистическое производство в XIX в. выступает как в виде кооперации многих однородных машин, так и в виде системы машин. В обоих случаях различие между фабрикой и прежней мануфактурой наглядно проявлялось в том, что машины приводились в движение общим центральным двигателем — паровой машиной, посредством механической (ременной) трансмиссии.

Система машин позволяла обрабатываемому предмету проходить ряд взаимно связанных производственных процессов, выполняемых разнородными и взаимно дополняющими друг друга машинами. В этом проявлялись тенденции к автоматизации и непрерывности процесса производства, достигшие полного развития значительно позже.

Успехи

металлообработки

Различного рода машины и механизмы изготовлялись преимущественно из металла. Это требовало соответствующего развития машиностроения как особой отрасли производства. В конце XVIII и в начале XIX в. машины производились еще в основном вручную. Но постепенно положение изменилось. Обработка огромного количества металла, которое приходилось ковать, сваривать, резать, сверлить отливать и т. д., потребовала, как пишет К. Маркс, «... таких циклопических машин, создать которые мануфактурное машиностроение было не в силах» ^[160].

Машинная фабрикация машин опиралась на технические достижения мануфактурного периода XVI—XVIII вв., когда уже применялись сверлильные, токарные станки довольно сложного устройства. С начала промышленного переворота эти станки были значительно усовершенствованы применительно к фабрично-заводскому производству, располагающему паровым двигателем. В конце XVIII в. Генри Модслей (1771—1831) изобрел усовершенствованный передвижной суппорт, который в первом десятилетии XIX в. был превращен в автоматический механизм и в видоизмененной форме перенесен с токарного станка на другие станки.

Появились новые типы металлообрабатывающих станков. В 1817 г. Р. Робертс создал один из первых строгальных станков для обработки деталей с плоскими поверхностями. В 1818 г. Э. Уитни построил фрезерный станок с многорезцовым режущим инструментом (фрезой). В 1835 г. английский инженер Джозеф Витворт (1803— 1887) запатентовал автоматический токарный винторезный станок. Швейцарец Иоганн Георг Бодмер (1786—1864) получил в 1839 г. патенты на карусельный станок (токарный станок с вертикальной осью для обработки крупных машинных деталей). В те же годы английский инженер Джемс Нэсмит (1808—1890) построил долбежный станок (с вертикальным движением резца). Ему же принадлежит конструкция парового молота, получившего широкое применение. Кроме перечисленных видов станков, в это время усовершенствовались клепальные и шлифовальные, а также другие станки.

Важным техническим фактором, способствовавшим широкому производству машин машинами, служила тенденция к стандартизации и взаимозаменяемости деталей машин. Еще в мануфактурный период на военных предприятиях, вырабатывав-

Отливка больших цилиндров на заводе Джексона и Уоткинса в Лондоне.

Гравюра 1863 г.

ших ручное оружие, была достигнута нормализация деталей мушкетов, ружей и т. д. Одним из основоположников такого рода производственных методов явился Э. Уитни, изготовлявший также мушкеты для американской армии.

Эти же методы нормализации и взаимозаменяемости деталей последовательно и все более широко вводились на предприятиях общего машиностроения. В 1841 г. Витворт ввел нормализацию нарезки машинных деталей. Позднее (1869 г.) нормализацию нарезки усовершенствовал и распространил американский инженер Уильям Селлерс (1824—1906). Витворт был также изобретателем нового типа винтовки. «Хорошо известно, — писал Ф. Энгельс, — что по точности в большинстве мельчайших и даже микрометрических деталей г. Витворт не имеет соперников. Как его инженерные инструменты, так и его винтовки являются превосходными образцами по конструкции своих деталей» ^[161].

Двигатели

Поршневая паровая машина двойного действия с расширением пара являлась основным типом двигателя на всем протяжении рассматриваемого периода.

Элементы паросиловой установки — котел, собственно паровой двигатель, передаточный механизм—подвергались непрерывным усовершенствованиям. Конструк-

торы стремились к увеличению мощности и экономичности паросиловых установок путем увеличения паропроизводительности котлов, повышения начального давления пара, введения двигателей с многократным расширением пара (компаунд-машин), применения перегрева пара, увеличения скорости хода поршня и т. д.; они отказывались также от балансира, этой характерной детали передаточного механизма в первых уаттовских машинах, золотниковое парораспределение заменялось клапанным и т. д.

Паровой молот.

Гравюра 1842 г.

Одним из видных изобретателей в области паровой энергетики был Артур Вульф (1766— 1837), построивший в 1804 г. двухцилиндровую паровую компаунд-машину. Вульф использовал двукратное расширение пара последовательно в двух рабочих цилиндрах, повысив, таким образом, коэффициент полезного действия машины более чем в три раза.

Опыты по созданию паросиловых установок с повышенным начальным давлением пара начались в конце XVIII в. В первые десятилетия XIX в. паровые машины с повышенным давлением строились Оливером Эвансом (1755—1819) в Америке, Ричардом Тревитиком (1771—1833) в Англии и др. Затем последовали опыты Джейкоба Перкинса (1766—1849) в США и Эрнста Альбана (1791—1846) в Германии. Первый в 1822 г., а второй в 1828 г. создали паросиловые установки, которые можно назвать установками высокого давления в нынешнем понимании этого слова — до 45—50 атмосфер. В России над созданием котлов высокого давления тогда же работал С. В. Литвинов (1785—1843). Все они опередили уровень техники того времени, когда давление в 2—5 атмосфер считалось высоким. Во второй половине XIX в., особенно после исследований, проведенных в 50-х годах во Франции Г. А. Гир- ном (1815— 1890), началось применение перегретого пара в целях дальнейшего повышения коэффициента полезного действия паровых двигателей.

Отдельные паросиловые установки во второй половине XIX в. имели мощность более 1000 л. с. При фабриках и многих шахтах обычно устраивался особый корпус, где размещались котельная и машинное отделение. Фабричные паровые двигатели передавали работу трансмиссионным валам, которые располагались внутри производственных цехов. Посредством ременной передачи от этих валов приводились в действие разнообразные рабочие машины.

Наряду со стационарными паросиловыми установками с 30-х годов XIX в. в практику входят локомобили — передвижные несамоходные паросиловые установки. Они получают применение в сельском хозяйстве, при строительных работах и т. д.

По мере того как происходила концентрация и централизация производства, механическая трансмиссия все менее успешно справлялась с задачей передачи работы от центральной паросиловой станции к рабочим машинам фабричных цехов. Транспорт также предъявлял к двигателям дополнительные требования: мировая торговля и сношения между отдельными районами росли так бурно, что возникла потребность в более усовершенствованных транспортных средствах. В связи с этим научно-техническая мысль направлялась на поиски нового, более легкого источника энергии. Таким источником явился двигатель внутреннего сгорания.

Некоторые изобретатели, работавшие над этим типом двигателя, связывали с его применением утопические надежды на укрепление мелкой промышленности, обрекаемой на разорение быстрым ростом крупного капиталистического производства. В действительности же развитие двигателей внутреннего сгорания, сначала (в 1860— 1867 гг.) газовых, предложенных Ж. Ж. Э. Ленуаром (1822—1900) во Франции, Н. А. Отто (1832—1891) и Э. Лангеном (1833—1893) в Германии, а позднее — работающих на жидком топливе, способствовало развитию крупного машинного капиталистического производства.

Первые попытки использования электрической энергии в качестве двигательной силы относятся к еще более раннему периоду. Наиболее распространенными источниками тока в первой половине XIX в. служили гальванические элементы различных систем (Даниеля, Грова, Бунзена и др.). Открытие М. Фарадеем явления электромагнитной индукции указало изобретателям новый способ получения электрического тока посредством магнитоэлектрических генераторов. В машинах такого рода (братьев Пиксии, Ю. Кларка и др.) ток возбуждался в обмотке катушек от постоянных магнитов. В дальнейшем появились генераторы с электромагнитами Э. Штерера (1843 г.) и фирмы «Альянс» (1856 г.). Последний из названных генераторов приводился в движение паровой машиной.

Одновременно развивались и электродвигатели, т. е. машины, превращавшие электрическую энергию в механическую. В 20—30-х годах они еще напоминали лабораторные приборы (двигатели П. Барлоу, Дж. Генри, У. Риччи и др.). В качестве источника тока для питания этих двигателей служили батареи гальванических элементов. В 1834 г. практически применимый электромагнитный двигатель построил Б. С. Якоби (1801—1874), выдающийся ученый и конструктор, член Петербургской Академии наук. В 1838 г. двигатель этот был использован для приведения в движение гребных колес небольшого судна на р. Неве.

Однако Якоби и его единомышленники в данной области опередили уровень технического развития той эпохи. В экономическом отношении все перечисленные и многие последующие электромагнитные двигатели были слишком невыгодны из-за маломощности и громоздкости.

Быстрый рост машиностроения и металлообработки в XIX в.

^{Горное дело} требовал резкого увеличения добычи руды и каменного угля,

^{и металлургия} выплавки чугуна, выделки железа и стали. Важную роль в раз

витии металлургии сыграло железнодорожное строительство. Огромный спрос на рельсы, скрепления, части искусственных сооружений (мостов и т. д.) обусловил внедрение новых технологических процессов в металлургии, в частности новых методов выплавки чугуна, выделки стали, особенно после того как в 60-х годах началось применение стальных рельсов.

При этом, если горное дело развивалось в значительной мере экстенсивно, поскольку до 60-х годов основные работы в этой отрасли производства сохраняли традиционный ручной характер, то в металлургии отмечался значительный технический прогресс.

Конструкция доменных печей совершенствовалась, увеличивались их размеры, вводились специальные подъемники для подачи шихты, улучшались приспособления для загрузки шихты, применялись системы водяного охлаждения печной кладки и т. д. Огромное значение имело введение горячего дутья, т. е. подогрева воздуха, подаваемого в домны (Дж. Нилсон в 1828 г., инженеры петербургского Александровского казенного завода в 1829 г., Фабер дю Фор в 1831 г. и др.).

С проблемой дутья была связана другая — использование раскаленных колошниковых газов, которые образовывались в доменных печах. Раньше они бесполезно уходили в воздух. Французский исследователь Пьер Бертье опубликовал в 1814 г. работу о различных способах использования тепла и теплотворности отходящих газов доменных и плавильных печей для подогрева воздуха, подаваемого в домны и горны, а также для иных целей. Изобретения в этой области завершились созданием в 1857 г. воздухонагревательного аппарата английским инженером Эдуардом Альфредом Каупером (1819-1893).

Большой вклад в дело развития сталеделательного производства и замены традиционных эмпирических способов выделки стали научными был сделан русскими инженерами.

Выдающийся металлург Павел Петрович Аносов (1797—1851), один из основоположников производства высококачественных сталей и науки о металле, впервые применил микроскопический анализ булатов (разновидность высококачественных сталей) и предложил новые технологические процессы их производства. Последователь Аносова, Павел Матвеевич Обухов (1820—1869), разработав способ изготовления крупных стальных отливок высокой прочности, явился одним из пионеров выделки легированных сталей, т. е. сталей с одной или несколькими присадками (хром, марганец, титан и др.), заметно улучшающими их свойства.

Все возраставшая потребность в передельном металле — железе и стали — привела к настоятельной необходимости не только последовательных улучшений, но и резкого изменения технологии железоделательного и сталеделательного производства. Новый способ передела чугуна на железо и сталь ввел английский изобретатель Генри Бессемер (1813—1898) в середине 50-х годов XIX в. Передел по способу Бессемера производился в особом подвижном сосуде (конвертере). В сосуд наливали жидкий чугун, сквозь который затем продувался воздух. Избыток углерода и некоторые другие примеси, содержавшиеся в чугуне, при этом быстро выгорали, после чего полученное литое железо или сталь отливались в болванки.

В 60-х годах французские инженеры Эмиль Мартен и его сын Пьер Мартен получили литую сталь в отражательной печи с регенеративной (воздухонагревательной) установкой, изобретенной немецкими инженерами, братьями Вильгельмом и Фридрихом Сименсами. В этой печи, получившей название мартеновской и введенной в эксплуатацию в 1864 г., сталь получалась сплавлением чугуна со старым железным ломом (скрапом). С 1865 по 1870 г. мировое производство стали в результате распространения мартеновского и бессемеровского способов возросло на 70%, хотя широкое распространение эти способы получили уже за пределами рассматриваемого периода.

В области цветной металлургии важным событием явилось введение в 1827 г. немецким химиком Фридрихом Велером (1800—1882) нового способа получения алюминия. Первоначально алюминий по цене приравнивался к драгоценным металлам. Лишь после усовершенствований, внесенных в 1854—1865 гг. в технологию производства алюминия французским геологом А. Э. Сен-Клер Девилем (1814—1876) и русским химиком Н. Н. Бекетовым (1827—1911), издержки производства алюминия резко снизились. Однако его широкое применение также относится к более позднему периоду.

Химическая

В новых отраслях производства, достигших значительных успехов после промышленного переворота, видное место заняла ^{промышленность} химическая промышленность, в первую очередь так называе

мая основная химическая промышленность, производящая серную кислоту, соду, едкий натр, хлор и другие вещества, необходимые при производстве соляной и азотной кислот, стекла, взрывчатых веществ, красок, отбельных веществ, искусственных удобрений, фармацевтических препаратов и т. д.

В конце XVIII в. француз Николя Леблан (1742—1806) положил начало заводскому производству соды из глауберовой соли. Способ Леблана господствовал в содовом производстве до 60-х годов XIX в., пока его не сменил несравненно более производительный «аммиачный» способ бельгийского изобретателя Эрнеста Сольве (1838—1922).

Сернокислотное производство получило развитие с начала XIX в. в результате работ Ж. А. К. Шапталя и некоторых других химиков. Вначале в качестве сырья в этом производстве применялась сера; позднее стали использовать пиритные (колчеданные) огарки.

В 1842 г. выдающийся русский химик Николай Николаевич Зинин (1812—1880) в лаборатории Казанского университета получил синтетическим путем красящее вещество анилин из нитробензола, который добывался из каменноугольного дегтя. Это открытие имело огромные практические последствия, однако не в самой России, а в более развитых странах Запада, где ряд новых открытий был сделан немецким химиком А. В. Гофманом (1818—1892), одно время работавшим в Англии, его учеником англичанином У. Г. Перкином (1838—1907) и др. В 1856 г. Перкин открыл мовеин, Натансон (Польша) и Верген (Франция) — фуксин, Гофман — розанилин и некоторые другие синтетические краски. В результате этих работ оказалось возможным создание анилинокрасочной промышленности как особой отрасли химического производства.

Увеличение числа фабричных зданий, систематическая работа в вечерние и ночные смены, а также быстрый рост торговли и городов вызвали потребность в новых источниках освещения. После успешных опытов в конце XVIII в. Уильяма Мёрдока в Англии и Филиппа Лебона во Франции основным видом освещения сделалось газовое.

Полиграфическая и бумажная промышленность. Изобретение фотографии

С первых десятилетий XIX в. появилось много типов наборных машин, преимущественно в Англии. Были усовершенствованы Ф. Кёнигом и другими изобретателями типографские станки, превращавшиеся в скоропечатные машины. Следующим шагом явилось введение в 60-х годах XIX в. в США и в Европе ротационных машин, печатавших одновременно на обеих сторонах бумажной ленты, разматываемой с рулона и прижимаемой к двум барабанам с надетыми на них печатными формами. В результате всех этих усовершенствований резко возросла производительность типографий.

Развитие полиграфии стимулировало бурный рост бумажной промышленности. За первой «самочерпкой» (бумагоделательной машиной), запатентованной во Франции Н. Л. Робертом в 1799 г., последовал ряд других изобретений, обеспечивавших высокую производительность процесса выработки бумаги. Изменилось и сырье, используемое при выделке бумаги. Традиционное применение тряпья сохранилось, но наряду с этим стала все шире распространяться выделка бумаги из древесной массы, впервые предложенная в Германии Ф. Келлером в 1844 г.

Наряду со старинным искусством гравюры и возникшим в конце XVIII — начале XIX в. способом литографии получают применение химические и фотомеханические способы изготовления клише, основанные на гальванопластике и фотографии.

Одно из выдающихся научно-технических открытий XIX в. — фотография т. е. получение устойчивых (закрепленных) изображений на светочувствительных материалах под действием световых лучей, явилось результатом деятельности многих европейских ученых и изобретателей. Работы в этой области, начатые еще на рубеже XVIII и XIX вв., получили практическое значение лишь с 30-х годов XIX столетия. Решающих успехов на последней стадии опытов достигли французские исследователи Ж. Н. Ньепс (1765—1833) и Л. Ж. М. Дагер (1789—1851). По имени последнего самый способ получил название дагерротипии. Однако дагерротипия не приобрела большого распространения, так как в каждом случае фотографирования получалось одно изображение на непрозрачной пластинке, покрытой светочувствительным слоем йодистого серебра, и последующее размножение снимков оказывалось невозможным. Лишь после появления в 40-х годах усовершенствованных методов, позволивших получать с негативов любое количество позитивных отпечатков на светочувствительной бумаге, начался период широкого применения фотографии.

Техника

сельского хозяйства

Внедрение машинной техники в сельское хозяйство происходило значительно медленнее, чем в промышленность. Сельскохозяйственные машины и орудия (одно- и многолемешные плуги, культиваторы, разрыхляющие почву или уничтожающие сорняки, сеялки, жатвенные машины, сноповязалки) были рассчитаны, как правило, на конную тягу. С 50-х годов XIX в.

Юстус Либих.

Портрет работы В. Траутшольда.

получили некоторое распространение паровые тракторы, или, как их тогда называли, «самодвижущиеся локомобили» и «паровые плуги», одним из наиболее видных изобретателей которых был англичанин Джон Фоулер. Однако систематически применялись в сельском хозяйстве в это время лишь локомобили, использовавшиеся при молотьбе и некоторых других работах.

Успехи агрохимии 30—40-х годов нашли в сельском хозяйстве более широкое практическое использование. Все чаще применялись искусственные удобрения, дренаж почвы и другие мелиоративные работы, плодосменная система и иные новые методы рационального землепользования. В 1838 г. в Англии образовалось Королевское общество земледелия, которое, продолжая традиции рационализаторов сельского хозяйства XVIII в., стремилось распространять достижения в области мелиорации, обработки земли, посевных и уборочных работ, применения искусственных удобрений, а также выведения новых пород скота; оно действовало посредством печати, устройства выставок и т. д. Много сделал в этом направлении английский ученый и изобретатель Хемфри Дэви (1778—1829).

Выдающуюся роль в развитии европейской агрохимии сыграл немецкий химик Юстус Либих (1803—1873). Его смелая по выводам и блестящая по изложению работа «Химия и ее применение к земледелию и физиологии» (1840 г.) вызвала переворот в существовавших агрохимических представлениях. До этого большинство агрономов и химиков, например немецкий агроном А. Д. Тэер, полагало, что плодородие почвы целиком определяется наличием в ней перегноя (хотя французский химик Буссенго подверг эти взгляды критике еще в 30х годах). Либих дал значительно более полную картину питания растений разнообразными минеральными веществами. Он настаивал на применении искусственных удобрений, прежде всего фосфатных, определив последующее развитие суперфосфатной промышленности. Либих выдвинул «закон минимума», согласно которому величина урожая определяется количеством в почве

Лаборатория Ю. Либиха.

Рисунок В. Траутшольда.

того из необходимых элементов, в котором потребность растения удовлетворена меньше всего.

Агрохимическим теориям Либиха присуща известная ограниченность. Он не учитывал всего многообразия факторов, влияющих на повышение урожайности, и присоединился к мнению сторонников так называемого «закона убывающего плодородия», который якобы свойственен земледелию. Но его величайшей заслугой объективно явилось то, что он показал с точки зрения естествознания отрицательные стороны современного ему земледелия. Хищническое отношение помещиков и капиталистических фермеров к земле действительно разрушало постоянные источники плодородия. Капиталистическое хозяйничанье в земледелии превращалось, по выражению К. Маркса, в искусство «грабить почву» \

Существовавшие социальные условия препятствовали всестороннему развитию сельскохозяйственной техники. Сельскохозяйственные машины и усовершенствованная агротехника могли быть эффективно использованы только при наличии больших площадей возделываемой земли. Для мелкого крестьянского хозяйства широкое применение машин, химических удобрений и т. д. оказывалось недоступным. Рационализация сельского хозяйства ограничивалась поэтому узким кругом капиталистических и помещичьих хозяйств. Внедрение новой сельскохозяйственной ^[162]

техники ускоряло расслоение крестьянства и увеличение количества наемных сельскохозяйственных рабочих. «Систематическое употребление машин в сельском хозяйство с такой же неумолимостью вытесняет патриархального «среднего» крестьянина, с какой паровой ткацкий станок вытесняет ручного ткача-кустаря» \ — писал В. И. Ленин.

Железнодорожный

транспорт

Промышленный переворот и рост внутреннего и внешнего рынка обусловили необходимость радикальной перестройки также средств транспорта и связи, превратившихся в невыносимые путы для крупной промышленности и для созданной ею национальной и международной торговли.

Применение силы пара на сухопутном транспорте началось в конце XVIII в. Конные деревянные (лежневые) заводские дороги существовали в Западной и Восточной Европе еще в

Локомотив Дж. Стефенсона. 1825 г.

Гравюра.

мануфактурный период. После начала промышленного переворота лежневые заводские дороги стали заменяться дорогами на чугунных рельсах.

Ученик Уатта, Уильям Мёрдок, и горный инженер Ричард Тревитик, применив сконструированные ими паровые двигатели, построили в 80—90-х годах XVIII в. первые удачные паровые повозки. В 1803—1804 гг. Тревитик создал первый в мире паровоз на Мёртир- Тидвильской заводской конной рельсовой дороге в Южном Уэльсе.

Решающих успехов в создании практически применимых паровозов с гладкими ведущими (движущими) колесами добился английский изобретатель Джордж Стефенсон (1781—1848). В 1814 г. он построил свой первый паровоз.

В 1825 г. открылась сооруженная Дж. Стефенсоном Стоктон-Дарлингтонская рельсовая линия протяжением в 56 км — первая дорога общего пользования со смешанным товаропассажирским движением. На ней были уложены частью чугунные рельсы, частью — железные. Локомотивная тяга применялась наряду с конной и канатной. Точного графика движения не было.

Первой железной дорогой общего пользования, полностью работавшей на паровой тяге, была Манчестер-Ливерпульская дорога длиною около 50 км, построенная Дж. Стефенсоном в 1829 г. и снабженная паровозами его изобретения. Вслед за тем, в 1831 г. к механизации рельсовых дорог приступили США, а в 1832 г. — Франция. В России первая железная дорога общего пользования — между Петербургом и Царским Селом — открылась в 1837 г., хотя еще в 1833—1835 гг. механики-самородки Ефим и Мирон Черепановы построили первые паровозы на Нижне-Тагильских заводах. В 1840 г. мировая сеть железных дорог составляла около 9 тыс. км, в 1850 г. — 40 тыс. км, в 1860 г. — 110 тыс. км и в 1870 г. — 210 тыс. км.

Новые требования, предъявляемые к железнодорожному транспорту (увеличение скоростей движения, весовых норм поездов и т. д.), вызвали совершенствование конструкций паровозов: повышение давления пара в котлах и рост их паропроизводительности, введение систем двойного расширения пара в цилиндрах паровозных машин и т. д. ^[163]

Улучшались также конструкции вагонов. В 60-х годах появились пассажирские спальные вагоны, а грузовой вагонный парк пополнился специальными типами вагонов (цистерны для перевозки наливных грузов, вагоны-ледники и др.). В конце этого десятилетия американцем Дж. Вестингаузом (1846—1914) была введена система пневматических тормозов, позднее превращенная в автоматическую. Одновременно вводились новые конструкции верхнего строения пути и искусственных сооружений. Если с 20-х годов основным материалом для производства рельсов служило пудлинговое железо, то с 60-х годов все больше распространялись стальные рельсы.

Пароход «Атлантик».

Гравюра 1849 г.

В мостостроении в начале XIX в. материалом служил еще чугун (Саутуорский мост через Темзу, построенный в 1815—1819 гг. инженером Дж. Ренни, мосты Манчестер- Ливерпульской дороги). Позднее главным материалом становится железо (висячий Ме- нейский мост в С. Уэльсе, построенный в 1819—1826 гг. Т. Телфордом, новый, там же построенный в 1845—1850 гг., балочный мост Роберта Стефенсона, Ниагарский висячий мост отца и сына Рёблингов, сооруженный в 1851—1855 гг., и др.). В первой половине XIX в. часто строились, особенно в Америке, мосты с деревянными фермами и железными скреплениями (система Гау). С 40-х годов распространяются мосты с железными сквозными фермами разных систем. Сооружение мостов с большими пролетами и с большими нагрузками на пролетное строение требовало достаточно точных и надежных методов их расчетов. Созданием этих методов мировая инженерная наука во многом обязана выдающемуся русскому инженеру Д. И. Журавскому (1821—1891).

На безрельсовом транспорте паровые двигатели не получили значительного распространения. Правда, паровые повозки и кареты (предшественники автомобилей и автобусов) создавались на всем протяжении рассматриваемого периода, главным образом в Англии. Однако против парового безрельсового транспорта единым фронтом выступили владельцы средств старого гужевого и только что возникшего железнодорожного транспорта, и организаторы рейсов паровых повозок не выдержали конкуренции.

п Возникновение парового судоходства относится к последним

^ѵ десятилетиям XVIII в., когда изобретатели во многих странах

судоходство

Запада разрабатывали проекты первых паровых судов, имевших в качестве рабочего устройства, обеспечивающего ход судна, весла, а позднее гребные (лопастные) колеса.

Первым пароходом, получившим практическое применение, было речное судно «Клермонт», построенное в 1807 г. американским изобретателем Робертом Фультоном (1765— 1815). В Англии применение паровых судов началось с 1812 г., в России — с 1815 г. Конструкция паровых судов в течение долгого времени повторяла установившиеся формы парусных судов, причем пароходы сохраняли дополнительную парусную оснастку.

Большую роль сыграло введение гребного винта, устройство которого было предложено в 1826 г. чешским изобретателем Иосифом Ресселем (1793—1857) и несколько позднее шведским инженером Дж. Эриксоном (1803—1889).

С 40-х годов железо начало служить материалом для обшивки пароходов, а затем для постройки судовых корпусов.

Между Англией и Северной Америкой, а также между Англией и ее ост-индскими владениями, Египтом и т. д. было установлено регулярное океанское пароходное сообщение. Для обслуживания этих линий строились большие по размерам, мощные и быстроходные суда. В 1838 г. был построен пароход «Грейт Уэстерн» («Большой Западный») для рейсов из Бристоля в Нью-Йорк. Он имел 65 м в длину, 11 м в ширину, около 1,5 тыс. т водоизмещения и машину мощностью в 400 л. с. Созданное 20 лет спустя по проекту инженера И. К. Брюнеля судно «Грейт Ис- терн» («Большой Восточный») для морской связи с Индией имело 207 м в длину, 25 м в ширину, свыше 27 тыс. т водоизмещения, 2 машины общей мощностью около 8 тыс. л. с.

Продолжительность океанских рейсов все более сокращалась. «Саванна» — первый пароход, пересекший Атлантический океан в 1818 r., шел из США в Ливерпуль °к^еан^ский ііаав^охоД₁