Всемирная история в десяти томах. Том 5

Замена рабочего мануфактуры рабочими машинами привела в конце концов к коренному изменению энергетической базы производства. На первых фабриках применялось водяное колесо. Но гидравлический двигатель не мог решить задач, поставленных промышленным переворотом. Гидравлическая энергия ограничивала размеры фабрик мощностью рек, требовала локализации фабрик на берегах рек и препятствовала концентрации промышленности в городах. Паровая машина освободила промышленность от этих затруднений.

Исторический смысл периода, предшествовавшего промышленному перевороту (вторая половина XVII — первая половина XVIII в.), и заключался как раз в том, что в недрах мануфактурной техники в тесной связи с прогрессом нового математического и экспериментального естествознания вызревали условия для проектирования первых рабочих машин. Эти машины сначала применялись лишь спорадически и смогли получить широкое распространение только в определенных общественных условиях. Первые изобретения, преобразовавшие весь строй производства, начались с создания прядильных машин, за которым последовала механизация ткацкого производства. Техническая революция привела к необходимости перестройки энергетической базы промышленности: к использованию паровой машины как универсального двигателя.

Конструкция паровой машины в том виде, какой она получила во второй половине XVIII в., явилась результатом целого ряда поисков и постепенных усовершенствований, и Энгельс имел все основания назвать паровую машину «первым действительно интернациональным изобретением»[119]. Если оставить в стороне античную игрушку Герона, приводившуюся во вращение водяным паром, то первые этапы исканий восходят к самому началу мануфактурного периода.

Первые паровые машины служили главным образом для откачки воды из шахт. Таковы паровой насос Т. Севери (1650—1715) и машина, построенная девонширским кузнецом и слесарем Т. Ньюкоменом (1663—1729), появившиеся на рубеже XVII—XVIII вв. в Англии. В машине Ньюкомена пар приводит в движение поршни, соединенные с большим деревянным качающимся балансиром, на другом конце которого находится противовес. Пар заставляет поршень подниматься. Тогда кран, через который пар попадает в цилиндр, закрывается, и в цилиндр впускается холодная вода, вызывающая конденсацию пара и образование вакуума. Первоначально машины Ньюкомена использовались для того, чтобы накачивать воду в резервуары, откуда она направлялась к лопаткам водяного колеса. Однако уже в 60-е годы XVIII в. был сделан ряд попыток создать универсальную паровую машину, которая могла бы служить не только в качестве парового насоса, но и в качестве двигателя, приводящего в движение самые различные исполнительные механизмы. К числу подобных конструкций принадлежала, по-видимому, наиболее ранняя из них, машина русского механика И. И. Ползунова, установленная в 1766 г. на Барнаульском заводе. В Англии с 1764 г. Джемс Уатт приступил к усовершенствованию машины Ньюкомена, отделив конденсатор от цилиндра. Далее, во второй машине Уатта, изобретенной в 1784 г., было применено попеременное давление пара то на одну, то на другую сторону поршня. «Великий гений Уатта, — говорит Маркс, — обнаруживается в том, что патент, взятый им в апреле 1784 г., давая описание паровой машины, изображает ее не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности»[120].

В период с 1775 по 1800 г. заводы Уатта и Болтона в Сохо выпустили 84 паровые машины общей мощностью в 1382 лошадиные силы для хлопчатобумажных фабрик, 9 машин — для шерстяных фабрик, 30 — для каменноугольных копей, 22 — для медных копей, 28 — для металлургических заводов и т. д.

Астрономическая обсерватория с Нюрнберге. Сооружена в 1716 г. Гравюра И. А. Дельсенбаха

Паровые машины первоначально сами производились ремесленными методами. Чтобы производить машины машинами, требовался мощный двигатель. Пар позволил сконструировать такой двигатель. На заводах появились паровые молоты и другие установки, которые стали основой индустриального машиностроения. В конце века Моделей сконструировал суппорт — приспособление, в котором зажат обтачивающий инструмент; он автоматически прижимает этот инструмент к обтачиваемой поверхности и заменяет таким образом руки квалифицированного рабочего.

В XVIII столетии в Англии стал использоваться в металлургии каменный уголь вместо древесного топлива. Усовершенствование металлургии на новой, рациональной основе происходило и в других странах Европы. Во Франции этими вопросами успешно занимался Р. А. Реомюр (1683—1757), опубликовавший в 1722 г. сочинение под заглавием «Искусство обращать ковкое железо в сталь и искусство отжигать чугун». Посредством тщательных опытов Реомюр попытался внести ясность в технологические вопросы, касающиеся изготовления железа, чугуна и стали, изучив их физические и химические особенности.