с." (там же, с. 155) Что касается ветряных мельниц, которые были популярны на
ветреных берегах Северного и Балтийского морей и менее популярны в Англии, то
"в XVIII веке средняя мощность ветряка составляла 10 л. с." (там же, с. 159).
Людовик XIV завел машины Марли, чтобы подавать воду в фонтаны Версаля; нельзя
утверждать, что размер этих колес был оптимален с экономической точки зрения,
поскольку при строительстве Версаля соображения экономии были не самыми
главными.] Количество и производительность машин, которые могут быть приведены
в движение с помощью источника энергии такой мощности, не столь велики, чтобы
оправдать отделение функций владения и управления от непосредственного участия
в производстве. Уже задолго до XVIII века в Англии и в континентальной Европе
было много мастерских, получавших энергию от водяных или ветряных мельниц.
Водяные мельницы откачивали воду из шахт, снабжали Лондон водой, приводили в
движение прядильные машины Аркрайта образца 1759 года (одна из первых машин,
революционизировавших текстильное производство) [Julie de L. Mann, Oxford
History of Technology, "The Textile Industry: Machinery for Cotton, Flax,
Wool, 1760--1850", chap. 10, vol. 4, pp. 277--278], но прежде всего мололи
зерно. Уже в 1086 году в Англии Doomsday Survey было зарегистрировано пятьсот
зерновых мельниц [A. Stowers, "Watermills c 1500 - c 1800", chap. 7, Singer
et. al., A History of Technology].
На ранних этапах индустриализации и в Британии, и в Новой Англии вода была
главным источником энергии. По целому ряду причин Англия немного раньше
Соединенных Штатов перешла на паровые двигатели: из-за менее высоких темпов
индустриализации Соединенные Штаты не столь быстро исчерпали свои источники
водной энергии; в Новой Англии, где первоначально концентрировалась
промышленность Соединенных Штатов, имелось изобилие рек и речек; еще одной
причиной была узкая специализация британской текстильной промышленности, что
благоприятствовало концентрации фабрик, каждая из которых выполняла только
одну операцию, в нескольких поселках небольшого района. Благодаря
экспериментам Джона Смитона с водяными колесами, результаты которых были
опубликованы в 1759 году, и усовершенствованию турбин после 1750 года, методы
использования водной энергии были усовершенствованы, и во многих областях
производства водяные мельницы еще долго соперничала с паровыми двигателями.
[См.: Robert B. Gordon, "Cost and Use of Water Power during Industrialization
in New ngland and Great Britain: A Geological Interpretation", The conomic
History Review, 2d Ser. 36, щ (May 1983): 240--259. Даже в 1869 году почти 30%
потребляемой энергии промышленные предприятия Новой Англии получали с помощью
водяных колес. Nathan Rosenberg, Perspectives on Technology (London: Cambridge
University Press, 1976), p. 177.] Еще в 1870 году в Соединенных Штатах
большинство фабрик использовали энергию водяных турбин, а не паровых
двигателей, и только в 1880 году положение изменилось [Jeremy Atack, "Fact in
Fiction? The Relative Costs of Steam and Water Power: A Simulation Approach",
xplorations in conomic History 4 (October 1979): 409--437, table 1, 412]. С
другой стороны, по оценкам А. Д. Тейлора текстильная промышленность Англии в
Ланкашире, Йоркшире, Дербишире и Чершире уже в 1838 году использовала
существенно больше паровых двигателей, чем водяных, и к 1850 году этот разрыв
еще увеличился. По его оценкам суммарная мощность водяных мельниц сократилась
с 8917 л. с. в 1838 году до 7 518 л. с. в 1850 году, а мощность паровых
двигателей за тот же период возросла с 39 579 л. с. до 61 586 л. с. [A. J.
Taylor, "Concentration and Specialisation in the Lancashire Cotton Industry,
1825--1850", conomic History Review 1, 2:115].
Паровой двигатель
Паровой двигатель Ньюкомена начали использовать в Англии с 1725 года для
откачки воды из шахт и для некоторых других целей. Главной деталью его был
поршень, двигавшийся в большом вертикальном цилиндре. Давление пара,
подаваемого в цилиндр из котла, поднимало поршень. Впрыскивание холодной воды
осаждало пар и создавало в цилиндре вакуум. Атмосферное давление опускало
поршень вниз, и двигатель был готов к новому впрыскиванию пара.
Хотя первым появился атмосферный двигатель, принято считать изобретателем
парового двигателя Джеймса Уатта. В самом деле, он сумел -- через пятьдесят
лет после внедрения в эксплуатацию двигателя Ньюкомена -- так изменить
конструкцию, что потребление угля сократилось на две трети. Эффективность
повысилась за счет использования отдельного цилиндра для конденсации пара.
Воздушный насос отсасывал воздух из этого цилиндра, названного конденсором, и
вакуум отсасывал пар из главного цилиндра в той точке цикла, когда в двигателе
Ньюкомена туда подавалась вода для охлаждения пара. Благодаря этому в
двигателе Уатта главный цилиндр оставался постоянно горячим и подаваемый туда
пар в гораздо меньшей степени расходовался на повторный разогрев цилиндра.
Уатт ввел ряд других изменений и усовершенствований в паровой двигатель, в том
числе: использование давления пара для подачи поршня в обоих направлениях
(двухтактный двигатель); быстрое впрыскивание пара в главный цилиндр, что
позволяло толкать поршень силой расширения пара; центробежный регулятор для
управления впрыскиванием пара при разных нагрузках; создание механизма для
преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное
движение маховика -- как раз то, что было нужно для вращения станков. К 1790
году он усовершенствовал конструкцию и создал широко применимый и полезный
двигатель.
Уатт не верил в возможность использования пара высокого давления, поскольку
опасался взрывов. К счастью для будущей судьбы паровых двигателей нашлись
другие, которые не согласились с ним и смогли проверить свои идеи на опыте. В
начале века его последователи создали паровой двигатель высокого давления и,
что логически вытекало из данного изобретения -- сложную конструкцию
двигателя, в котором расширение пара происходило в два этапа: сначала в
небольшом цилиндре высокого давления, а затем в большом цилиндре низкого
давления. Они же к 1815 году разрешили не простые проблемы создания топок,
котлов, двигателей и передаточных механизмов, пригодных для установки на
локомотивах и судах. [Краткий обзор развития паровых двигателей см.: Н. W.
Dickinson, "The Steam ngine to 1830", A History of Technology, vol. 4, pp.
168-198. См. его же: A Short History of the Steam ngine (Cambridge: Cambridge
University Press, 1939).]
Паровой двигатель не только способствовал перемещению производства из жилищ
ремесленников на фабрики, но изменил и места размещения фабрик. Паровой
двигатель нельзя было установить в деревенском доме или в городской
мастерской. Для него требовались специальные помещения, лучше всего неподалеку
от источников угля. Он был достаточно мощным, чтобы приводить в движение
несколько текстильных станков, и соответствующие станки приходилось размещать
вокруг двигателя. Никакая домашняя мастерская не имела средств для установки
паровой машины и приводимых ею в движение станков. [Позднее, в XIX веке, с
появлением меньших по размеру и более мобильных паровых двигателей паровая
энергия стала более пригодна для использования в городах и в домашнем
хозяйстве. Мобильные паровики использовались в сельском хозяйстве для
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 |
