приведения в движение разных машин, а в надземке Нью-Йорка поезда приводились
в движение паровозами. Прогулочные пароходы обслуживали тех, кто не мог купить
собственную яхту с паровым двигателем, а в начале XX века были сомнения о
будущем автомобиля -- делать его с паровым или бензиновым двигателем.] Это, в
свою очередь, изменило размеры станков, приводимых в движение паровыми
двигателями: от них больше не требовалось быть настолько компактными, чтобы
помещаться в жилом доме. Стало возможным конструировать станки, сложность и
размеры которых диктовались только эффективностью.
Изменилось и местоположение фабрик. До появления паровых двигателей станки,
требующие мощного привода, можно было размещать только вблизи воды, рядом с
водяным колесом. Паровой двигатель сделал возможным размещение фабрик там, где
были уголь, рабочие руки, рынки сбыта и транспорт.
Железо и сталь
В XVIII веке горны и печи, как и все другие производственные мощности, были
невелики по размерам. Не было и намека на тяжелую промышленность начала XX
века. ["...плавка железа в те времена происходила примерно так же как и
сегодня -- с поддувом воздуха и механическими молотами, но все как бы в
миниатюре. В современную доменную печь "можно загрузить за сутки примерно три
железнодорожных состава руды и кокса", а самые совершенные печи XVIII века
работали не непрерывно, а отдельными циклами. В комплекте с кузницей и двумя
горнами они могли выдать в год только 100 -- 150 т. стали в год, тогда как
сегодняшние печи -- тысячи тонн." (Fernand Braudel, The Structure of veryday
Life, New York: Harper & Row, 1981, p. 373)]
Производительность плавильной печи в XVIII веке была небольшой, главным
образом потому, что печи эксплуатировались только тридцать недель в году. Их
закрывали на лето из-за недостаточного напора воды, чтобы избежать летней
влажности, сказывавшейся на качестве металла, а также для ремонта
воздуходувных насосов и печей [Charles К. Hyde, Technological Change and the
British Iron Industry, 1700--1870 (Princeton: Princeton University Press,
1977), p. 10]. Небольшой была их производительность и потому, что не было
глубокого понимания химических процессов, происходящих при плавке с поддувом,
а в результате плавка металлов была скорее искусством, чем наукой:
Печь -- ветреная госпожа: ее надо ублажать и на ее расположение не стоит
рассчитывать. Она способна давать 12 тонн в неделю, а иногда только 9 или даже
8; искусство плавильщика в том, чтобы ублажать ее нрав, но никогда не
добиваться благосклонности силой. [Там же, с. 9. Письмо от 30 июля 1754 года,
отправленное Джоном Фулером принцу Сан-Сорино, цитируется по: Н. R. Schubert,
History of the British Iron and Steel Industry, c. 450 В. С. to A. D. 1775
(London: Routledge & Kegan Paul, 1957), pp. 237--238.]
В XVIII веке производительность печей с поддувом существенно выросла.
Производя по 12 тонн в неделю тридцать недель в году, можно было получить за
год не больше 360 тонн; но, согласно оценкам Хайда, стаффордширские печи
давали в среднем около 1600 тонн в год [Hyde, Technological Change, p. 30].
Выработка железа ограничивалась гоступностью больших количеств древесного
угля, который можно было заготовлять в больших лесах. Леса должны были
располагаться неподалеку, поскольку дальние перевозки дерева были чрезмерно
дороги, а качество древесного угля при перевозке снижалось. [Braudel,
Structure of veryday Life, pp. 362--367. В Англии ограничили вырубку лесов
для выплавки чугуна уже в царствование Елизаветы, в 1558 году.] Размер печей
был ограничен также мощностью привода для воздуходувных насосов -- и этого
ограничения было не обойти до появления двигателя Уатта. На деле один из двух
первых двигателей Уатта был построен для приведения в движение воздуходувки в
печи, принадлежавшей Джону Вилкинсону, мастеру железных изделий из
Стаффордшира. [Первоначально потребность в более сильном поддуве воздуха была
вызвана переходом от древесного угля к коксу. См.: Н. R. Schubert, " xtraction
and Production of Metals: Iron and Steel", chap. 4, part 1, Oxford History of
Technology, vol. 4.] Результатом было то, что целое поколение печей с поддувом
(в том числе и печь Вилкинсона) были неэкономичны, вследствие их малых
размеров.
В XIX веке размеры и сложность печей увеличивались из-за стремления к более
экономному использованию топлива. Поскольку большие печи рассеивают меньше
тепла, чем малые, они более экономичны. Что касается сложности, то
предварительный подогрев продуваемого воздуха потребовал разработки
соответствующих устройств. Дополнительным источником экономии стали
улавливание и утилизация отходящих газов. Дальнейшая экономия топлива была
получена за счет соединения плавки с поддувом воздуха, в результате которой
получается чугун, с последующими операциями, необходимыми для выработки стали,
что позволило исключить затраты на повторный нагрев извлеченного из печи
чугуна. Соединение этих процессов имело целью дальнейшее сокращение расходов
на топливо.
Возросшее производство чугуна и стали потребовало увеличения производства угля
и железной руды, а также расширения транспортной сети как для подачи сырья,
так и для вывоза готовой продукции. Даже на территории плавильных предприятий
понадобились транспортные сети такой мощности и сложности, каких не знал XVIII
век.
Паровой двигатель был ключом к увеличению производства чугуна и стали и к
снижению издержек на их производство, поскольку его мощь участвовала в добыче
сырья, в доставке его водой и сушей, в работе самих печей. Новые печи до
известной степени создали спрос на свою продукцию: из стали и чугуна строили
паровые двигатели, железные дороги, а со второй половины XIX века и суда.
Вплоть до второй половины XIX века процесс выплавки стали, требовавший
добавления к чугуну небольших, тщательно дозируемых количеств углерода, был
медленным и дорогим, и производство было невелико. Сэр Генри Бессемер,
объявивший о своих планах в 1856 году, после нескольких лет экспериментов,
улучшений и демонстраций запустил свой так называемый конвертер -- огнедышащее
устройство, которое выпускало не только самую дешевую сталь, но и являло собой
самый захватывающий фейерверк промышленной революции.
Результатом открытия Бессемера стала эпоха стали: конец XIX--начало XX века. В
начале промышленной революции машины изготовлялись в основном из дерева, с
некоторыми чугунными деталями и с очень небольшими упрочняющими стальными
конструкциями. Вытеснение дерева чугуном и сталью привело к увеличению срока
службы, к повышению скорости, точности и сложности механизмов. Стали
возможными большие суда, мосты, армированные сталью небоскребы, большие
паровые двигатели и множество всего остального, что оказывается более
экономичным при увеличении размеров. Сталь и чугун были принципиально важны
для революции в железнодорожном транспорте, поскольку именно из них
изготовляли локомотивы, колеса и рельсы. Двигатель внутреннего сгорания,
который позднее нашел применение в автомобилях, самолетах, в дизельных
локомотивах и судах, едва ли стал бы возможен без изобилия чугуна и стали.
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 |
