Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности до наших дней

Если каменный уголь (уже обычное топливо на пивоваренных заводах для нагревания сусла перед брожением) использовался для сушки солода, то он портил вкус пива; главная причина – присутствие серы. Но во времена гражданской войны пивовары из Дербишира, где нашли особый вид каменного угля, решили его обугливать и получать кокс (по принципу получения древесного угля из древесины). В результате солод сушили при помощи кокса – так появилось знаменитое дербиширское пиво. Тем не менее в конце XVII века проблему выплавки чугуна так и не решили, хотя в новых отражательных печах использовали каменный уголь непосредственно для плавления свинцовой руды, а для плавки меди применяли смесь каменного и древесного угля. Первый успешный эксперимент провел квакер Абрахам Дарби, чьи знания помогли владельцу солододробилки в Коулбрукдейле, графство Шропшир, в 1709 году. Но его предложение использовать кокс в доменной печи, кажущееся нам запоздалым, восприняли без энтузиазма: за 50 следующих лет в Великобритании построили только шесть коксовых печей. Семья квакеров из Коулбрукдейла, вероятно, не раскрыла секрет, принесший им небольшую прибыль. Главным фактором, скорее всего, было отсутствие интереса среди конкурентов: нельзя добиться успеха без тщательного отбора руды и каменного угля, а также за счет довольно медленного внедрения каменного угля для других целей. Используя большие объемы древесного угля при превращении болванок в прутковое железо (сортовой прокат), кузнецы не покидали лесистые области и не желали селиться в регионах с избытком каменного угля. В 1748 году Абрахам Дарби II начал серьезно изучать проблему производства чугуна в кузницах, ему удалось отобрать руды с очень низким содержанием фосфора. Началась выплавка коксового чугуна – событие, ознаменовавшее новый период в долгой истории производства чугуна.

Оружие

Хотя Дэвид Юм в 1750 году объявил чугунную пушку и судостроение показателем великого мастерства английских промышленников, военное вооружение в целом – хорошее доказательство умелого применения европейцами своих металлургических навыков. Примерно до 1700 года главным оружием пехотинца была пика – стальной наконечник, закрепленный на древке длиной до 6 метров, – эффективная защита от кавалерии. Ей на смену пришел штык, впервые примененный мушкетерами армии Людовика XIV. Пикинеры стали обходиться без шпаг, с которыми ходили в рукопашную, хотя шпаги были у офицеров – для нанесения колющих ударов и дуэли. Стандартным кавалерийским оружием становится сабля (колюще-режущее и рубяще-режущее оружие), а также облегченная и укороченная версия копья средневекового рыцаря. Такое оружие играло все меньшую роль, по крайней мере во время противоборства цивилизованных наций, из-за того что оружейная сталь, по-видимому, была менее качественной, чем в прежние годы, когда очень тщательно отслеживали дефекты металлического оружия.

Первое ручное огнестрельное оружие было неточным, для ведения огня в ближнем бою; оружейники решили усовершенствовать его скорее из-за большого спроса на качественное охотничье оружие – с качественным стволом и спусковым механизмом. Ствол обычно делался из полос железа: либо одна полоса сгибалась по форме цилиндра, а затем сваривалась по краю, либо несколько коротких полос сворачивались в трубки и сваривались встык. Преимущество второго метода в том, что металл легко зауживался по направлению к дулу, где требовалась относительно меньшая прочность. В любом случае грубо сформованный ствол сверлился с помощью бура, вращающегося на конце длинного вала, постепенно входящего в ствол; в XVIII веке такие механизмы работали на гидроэнергии (рис. 54). Как додумались нарезать ствол, неизвестно: опыт показал, что вращающийся снаряд летит дальше и точнее. Тем не менее уже в середине XVIII века один из авторов знаменитой французской «Энциклопедии» полагал, что нарезка ствола просто обеспечивает плотную посадку пули, но не заставляет ее вращаться, хотя физику вращения снаряда изложил Королевскому обществу Робинс в 1747 году. Во всяком случае, о ружьях хорошо знали в 1525 году и, возможно, их использовали на полвека раньше, судя по оружейным записям в Турине и Нюрнберге. Ружья не применялись в военных целях до Тридцатилетней войны, ими пользовались богатые охотники, заказывавшие себе более качественное и точное оружие, которое было не так важно для войск, сражающихся в сомкнутом строю и стреляющих с близкого расстояния. Во избежание проблем при зарядке нарезного ствола с дула применяли свинцовые пули чуть большего калибра, по каналу ствола их проталкивали шомполом до упора. Долгий процесс зарядки дульнозарядного оружия сильно сдерживал его применение в военных целях.

Рис. 54. Механизм на гидроэнергии для сверления орудийных стволов. Из «Энциклопедии» Дидро, 1777 г.