Современная мировая техника родилась 150 лет тому назад в бурную эпоху революционной ломки всех основ хозяйственной и социальной жизни, в период победоносного утверждения капитализма в передовых западноевропейских странах. Последняя трегь XVIII в.— переломная веха в истории производительных сил человеческого общества.
С первобытных времен, в течение многих тысячелетий материальное производство совершалось при помощи системы ручных орудий и инструментов, зависело от личного искусства рабочего, от его силы и ловкости. Применение машин имело место лишь как спорадическое явление и, главным образом, на второстепенных участках техники. «Машины в собственном смысле слова», говорит Маркс, «появляются лишь в конце XVIII в.». С 70-х гг. XVIII в. целая серия великих изобретений, вызванных в Англии возросшими потребностями рынка, производит в какие-нибудь 50—60 лет грандиозный переворот в экономике английского общества.
На месте старой мануфактурной промышленности с ее узким ручным базисом создается мощная фабричная индустрия, опирающаяся на машинную технику. В ходе этой промышленной революции происходит преобразование и старых транспортных средств: примитивные дороги с гужевым транспортом заменяются железными дорогами с механической паровой тягой, на морских и речных путях сообщения на смену парусно-весельному флоту приходят теперь быстроходные пароходы, вскоре достигающие гигантских размеров.
Ритм общественной жизни ускоряется в небывалой степени. В бешеных темпах фабричного производства, с лихорадочной поспешностью выбрасывающего на близкие и далекие рынки массы изготовленных на машинах товаров, в железной поступи нового парового транспорта, прорезывающего своими линиями все важнейшие магистрали мирового хозяйства, в сказочном росте городов, концентрирующих в себе сотни тысяч и миллионы людей, захваченных водоворотом машинной индустрии, — во всем этом слышится торжествующая симфония утверждающего себя молодого буржуазного общества. Наступает «период победы и утверждения капитализма в передовых странах» (Сталин, Жданов и Киров, замечания о конспекте учебника «Новой истории»), который продолжался с 1789 по 1870 г.
Вызванный переворотом в технике необычайный подъем производительности труда и колоссальный рост производства материальных ценностей вызывает одновременно и небывалое еще обострение противоположностей между трудом и капиталом, богатством и бедностью, раскол населения передовых индустриальных стран на владеющий всеми средствами существования класс капиталистов и на не обладающий никакими средствами жизни, кроме продажи своей рабочей силы, класс промышленного и сельского пролетариата. Самым важным детищем этого промышленного переворота является английский пролетариат. «Современная промышленность лишь потому так разрослась, что она заменила инструменты машинами, мастерские фабриками... и разделила все население на два противоположных лагеря — рабочих и капиталистов».
Итак, промышленный переворот XVIII в. является исходным пунктом формирования и установления нового буржуазного общества, а соответствовавшая ему техническая революция есть историческое условие возникновения крупной фабричной индустрии. Чтобы понять сущность этой технической революции, ее наиболее типичные черты, мы должны дать анализ основных типов машин, изобретенных в эту эпоху и выяснить их специфические функции, отличающие их как от простых орудий производства, так и от отдельных машин, применявшихся в предшествующие периоды. Главной силой в системе условий материальной жизни общества, определяющей развитие общества от одного строя к другому и дающей ключ к пониманию законов истории, исторический материализм считает способ производства материальных благ: «...способ производства охватывает как производительные силы общества, так и производственные отношения людей, являясь, таким образом, воплощением их единства в процессе производства материальных благ».- «Орудия производства, при помощи которых производятся материальные блага, люди, приводящие в движение орудия производства и осуществляющие производство материальных благ благодаря известному производственному опыту и навыкам к труду, — все эти элементы вместе составляют производительные силы общества». Орудия производства, вместе с тем, входят в состав средств производства (земля, леса, воды, недра, сырые материалы, орудия производства, производственные здания, средства сообщения и связи и т. п.).
Орудия производства или средства труда, которые с самого зарождения человеческого общества являются необходимым элементом трудового процесса, служа проводником воздействия рабочей силы на предмет труда, проходят на длинном пути своего развития через разные формы и претерпевают различие качественные изменения. Средства труда Маркс делит: 1) на механические средства труда (все средства, действующие механически на обрабатываемый предмет), 2) на химические средства труда («сосудистую систему производства»), при помощи которой совершаются химические процессы в предмете труда, 3) на средства транспорта и связи, служащие для пространственного перемещения объектов и средств труда и самих рабочих, 4) на общие условия производства, непосредственно не участвующие в последнем, но являющиеся необходимой предпосылкой функционирования процесса труда (земля, вода, недра, здания, каналы, дороги и т. п.).
Первые две группы составляют средства труда в узком смысле слова, причем главную роль в технике (до конца XIX в.) играют механические средства труда. Первоначальной формой, в которой выступает средство труда, является орудие. Эпоха первобытнообщинного строя, за исключением последних его этапов, знает только архаические орудия, которые, с момента зарождения ремесл и отделения их от земледелия, превращаются в ремесленные орудия производства. Последние являются преобладающим средством труда для всех обществ, в основе материального производства которых лежит ремесленный базис, т. е. для античного и феодального общества и эпохи мануфактурной промышленности. Ремесленные орудия выступают в двух формах:
1. В форме «двигательных» ремесленных орудий. В мануфактурный период (а отчасти и раньше) они разрастаются в машины, не способные, однако, революционизировать производство; эти орудия, «на которые человек с самого начала действовал, как простая двигательная сила», мы уже рассмотрели выше. Теперь нужно только добавить, что такие орудия могут быть простыми и сложными: зернотерка, ручной мех — простые орудия; ручная" мельница, жернов-бегун, ножной молот — сложные орудия, так как в них импульс, даваемый человеческой рукой или ногой, превращается в движение рабочего органа путем преобразования, направления полученной орудием механической энергии.
2. В форме ремесленных инструментов. В эпоху промышленной революции они превращаются в машины, революционизирующие производство. Оперируя этими инструментами, человек осуществлял непосредственное воздействие на предмет труда, а не выступал лишь как двигательная сила (как в первой категории «двигательных» ремесленных орудий).
Почти все текстильные орудия могут быть отнесены к числу ремесленных инструментов. Среди них мы также должны отметить простые ремесленные инструменты, как например, веретено, чесальный гребень, набойная доска, стригальные ножницы и т. п., состоящие из одного рабочего органа, и сложные ремесленные инструменты, состоящие из нескольких частей или органов, имеющих самостоятельные функции, как например, прялка, самопрялка, ткацкий станок. Характерной особенностью ремесленных инструментов — простого и сложного типа — является то, что работа на них всецело зависит от личного искусства человека. При этом человек может выполнять в качестве дополнительной функции одновременно и функцию двигательной силы. «Во многих ручных орудиях», говорит Маркс, «различие между человеком как простой двигательной силой и как рабочим, выполняющим собственно рабочий труд, приобретает чувственно воспринимаемую форму. Напр., при работе на прялке нога действует только как двигательная сила, между тем как рука, работающая при веретене, щиплет и вращает, т. е. выполняет собственно операцию прядения. Как раз эта последняя часть ремесленного инструмента прежде всего и захватывается промышленной революцией».
Если «двигательные» ремесленные орудия в процессе медленной эволюции перерастают в машины ремесленной формы и, соединяясь с двигателями и трансмиссией, образуют различные мельничные механизмы, то ремесленные инструменты, наоборот, превращаются в машины, революционизирующие промышленность путем резкого качественного сдвига, путем скачка, вырывающего процесс труда из рук человека и передающего его механически действующему аппарату.
В чем же отличие машины, производящей промышленную революцию; от ремесленного инструмента? О точке зрения буржуазных математиков и механиков, которые определяют машину как сложное орудие, представляющее собой комбинацию простых механических средств вроде рычага, винта, клина и т. д., Маркс писал, что «с экономической точки зрения это определение совершенно непригодно, потому что исторический элемент в нем отсутствует». Столь же неудовлетворительна и другая буржуазная теория, в которой «различие между орудием и машиной хотят открыть в том, что при орудии движущей силой служит человек, напротив, движущая сила машины — сила природы, отличная от человеческой силы, «апр., животное, вода, ветер и т. д.». Руководствуясь таким критерием, пришлось бы многие сложные машины, имевшие вначале ручной привод, считать орудиями, а плуг, существовавший еще в родовом обществе, называть машиной, так как он приводился в действие 'быком. Вывод, как видим, явно нелепый.
Анализируя машины, заложившие основу крупной капиталиста; ческой промышленности, Маркс устанавливает, прежде всего, следующее положение, дающее ключ к пониманию всей проблемы машинной техники: «Всякая развитая совокупность машин (Maschi-nerie) состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец, машины-орудия, или рабочей машины. Машина-двигатель действует как движущая сила всего механизма. Она или сама порождает свою двигательную силу, как паровая машина, калорическая машина, электромагнитная машина и т. д., или же получает импульр извне, от какой-либо готовой силы природы, как водяное колесо от падающей воды, крыло-ветряной мельницы от ветра и т. д. Передаточный механизм, состоящий из маховых колес, подвижных валов, зубчатых колес,, эксцентриков, стержней, передаточных лент, ремней, промежуточных приспособлений и принадлежностей самого различного рода, регулирует движение, изменяет, если это необходимо, его форму, напр. превращает из перпендикулярного в круговое, распределяет его и переносит на рабочие машины. Обе эти части механизма существуют только затем, чтобы привести в движение рабочую машину, благодаря чему последняя захватывает предмет труда и целесообразно изменяет его. Промышленная революция в XVIII веке исходит как раз от этой части машин, — от рабочей машины. И теперь каждый раз, когда ремесленное или мануфактурное производство превращается в машинное, исходным пунктом служит рабочая машина».
Итак, решающее значение в процессе перехода от мануфактуры к крупной машинной индустрии принадлежит рабочим машинам. Революционизирующий характер этих машин отчетливо выступает при сравнении их с ремесленным инструментом. Зависимость инструмента от ограниченности естественных органов человека, поскольку инструмент есть механическое приспособление, которым всесторонне оперирует сам рабочий, определяет границы влияния орудия на технику производства, невозможность крупных технических переворотов при господстве системы ручных орудий. «Количество рабочих инструментов, которыми человек может действовать одновременно, ограничено количеством его естественных орудий производства, количеством органов его тела». Наоборот,, даже самая несовершенная машина, эмансипируясь от функций и особенностей человеческого организма, создает принципиальную возможность огромного количественного роста применяемых в ней инструментов (при той же затрате труда и том же количестве рабочей силы), т. е. повышает производительность труда в такой сте пени, какая зависит только от конструктивных качеств и условий работы машины.
Таким образом, рабочая машина представляет собой «механизм, который, получив соответственное движение, совершает своими орудиями те самые операции, которые раньше рабочий совершал Подобными же орудиями. Исходит ли движущая сила от человека или же в свою очередь от машины, это ничего не изменяет в существе дела. После того как орудие в собственном смысле слова перешло от человека к механизму, машина заступает место простого орудия».
Несмотря на разнообразие типов рабочих машин, изобретенных в эпоху промышленной революции, все их можно разделить на 3 группы:
1. Машины, действующие массой однородных или одинаасовых инструментов, каждый из которых был единственным инструментом ремесленного или мануфактурного рабочего. Здесь «прилаженные к корпусу рабочей машины действующие органы являются старыми знакомыми, как веретена у прядильной машины, спицы у чулочно-вязальной машины, пилы у лесопильной машины, ножи у резальной машины и т. д.».
2. Машины, действующие рядом разнородных по своему назначению инструментов и выполняющие работу, для совершения -которой раньше требовался комбинированный труд ряда мануфактурных рабочих (ткацкий станок, бумагопрядильная машина, машина для выделки конвертов). Такая машина «... представляет лишь более или менее измененное механическое издание старого ремесленного инструмента, как в случае с механическим ткацким станком».
3. Машины, действующие одним инструментом и выполняющие ряд последовательных точных операций, которые раньше зависели от искусства, с которым рабочий прилагал к обрабатывав мому предмету такой же ручной инструмент (механический токарный станок, фрезерный станок, строгальный станок).
Во всех этих случаях мы имеем превращение инструмента из орудия рабочего в механическое приспособление самой машины, причем увеличение количества этих приспособлений ничем принципиально не ограничено. С другой стороны, процесс труда, совершавшийся при помощи ручных орудий и зависевший в отношении качества работы, скорости и точности изготовления продукта, характера различных движений и операций от личных свойств рабочего (его воли, умения, зоркости, расчета и т. п.), превращается в машине в механически воспроизводимую работу, в которой роль рабочего сводится к простейшим операциям, к контролированию и наблюдению за ходом машины.
Таким образом, в системе ручной техники технологический процесс строится (с точки зрения формы, чередования звеньев, длины рабочего периода, функций отдельных рабочих) по субъективному признаку, в машинной же технике он носит объективный характер, так как базируется на сознательном применении данных науки и не зависит от субъективных качеств рабочего. В фабричном производстве, в отличие от мануфактурного, «... проблема выполнения каждого частичного процесса и соединения различных частичных процессов разрешается посредством технического приложения механики, химии и т. д.». В то время как орудие надо было приспособлять к функциям рабочего, машина, наоборот, заставляет рабочего приспособляться к ее функциям.
Создание рабочих машин было первой фазой промышленной революции XVIII в. Для приведения машин в действие необходимы были более мощные и совершенные двигатели, чем те, которые находились в распоряжении общества в период мануфактуры и которые были рассчитаны, в основном, на ручные орудия и аппараты.
Из старых двигателей наибольшее значение имело водяное колесо, на базе которого в крупных мануфактурах возникли мельничные механизмы — предшественники будущих машинных агрегатов. Однако водяной двигатель был неспособен стать энергетической основой новой фабричной индустрии, так как: 1) его применение локально ограничено, т. е. возможно лишь при наличии соответствующих географических условий (реки, пруды, водопады и т. д.), тогда как фабричное производство распространяется повсеместно, независимо от таких природных ограничений; 2) его работа прекращается зимой во время замерзания источников водяной энергии; 3) его мощность совершенно недостаточна для приведения в действие ряда крупных рабочих машин. Вот почему, как только в Англии возникли первые фабрики с машинным оборудованием, перед капиталистами, техниками и изобретателями сейчас же встала проблема создания нового двигателя, отвечающего нуждам капиталистической индустрии.
Таким двигателем, вызванным к жизни в 70—80-х гг. XVIII в. потребностями фабричной промышленности, была паровая машина, которая произвела, по выражению Маркса «вторую революцию» в технике. «С этого времени та отдельная рабочая машина, которую мы рассматривали до сих пор, низводится до степени простого элемента машинного производства. Один двигательный механизм может теперь приводить в движение много рабочих машин одновременно. С увеличением количества рабочих машин, одновременно приводимых в движение, растет и двигательный механизм, -а вместе с тем передаточный механизм разрастается в сложный .аппарат». Рабочая машина становится лишь органом единого фабричного механизма с общей энергетической установкой.
Основные этапы исторического хода промышленной революции XVIII в. следующие:
1. Переворот в текстильном производстве, заключавшийся в изобретении и внедрении в технологический процесс рабочих машин, которые положили основу фабричной системе.
2. Изобретение парового двигателя, ставшего «универсальным мотором» крупной капиталистической промышленности.
3. Переворот в металлургии, вызванный потребностью в больших массах металла со стороны нового машинного производства.
4. Переворот в машиностроении, начало производства машин машинами и создание в фабричной индустрии адекватного ей технического базиса.
Классической страной промышленного переворота и новой техники была Англия. Особенности исторического развития Англии в мануфактурный период подготовили необходимые социальные предпосылки для радикального преобразования материального Фундамента старой промышленности на рубеже последней трети XVIII в. С конца XVII в. борьба за колониальную гегемонию принимала все более и более характер англо-французского соперничества. Война за испанское наследство (1701—1714), закончившаяся присоединением к Англии испанских колоний, борьба с французским торговым капиталом в Индии в 30—40 гг. XVIII в. и, наконец, общеевропейская семилетняя война привели к преобладанию английского капитализма на мировом рынке. К 60-м гг. Англия концентрирует в своих руках все нити международной торговли и значительные колониальные территории (Индию, Канаду, захваченные у Франции центрально-американские колонии).
Новые заокеанские рынки сбыта и все увеличивавшийся спрос на промышленные изделия в европейских странах предъявляли такие требования, которые английское мануфактурное производство все в меньшей и меньшей степени в состоянии было выполнить при прежнем уровне производительности труда. Хотя Англия, в отличие от Голландии, была страной, где промышленный капитал господствовал над купеческим, но и в ней, как и повсюду, «мануфактура не могла ни охватить общественного производства во всем его объеме, ни преобразовать его в самой его основе. Как экономический кунстштюк возвышалась она на широком основании городского ремесла и сельской домашней промышленности. Ее собственный узкий технический базис вступил на известной ступени развития в противоречие с ею же самою созданными потребностями производства». Для английской мануфактуры такая ступень развития наступила в середине XVIII в. Противоречие могло быть разрешено только повышением общественно-производительной силы труда, а это предполагало необходимость перехода от ручной техники к машинной.
Главные условия для превращения мануфактуры в фабрику, как мы уже видели, были налицо: капиталы, рабочая сила, огромный, внешний и внутренний рынок, подготовка элементов машинной техники в недрах мануфактурного производства.
Благодаря широкому размаху колониальной торговли, деятельности Ост-Индской компании, экспорту рабов из Африки, расцвету плантаторского хозяйства в Америке и Азии, развитию банковского дела, государственного кредита, биржевых спекуляций, а также росту мануфактурного производства, — у английских капиталистов скопляются огромные материальные ценности, не находящие себе пока достаточной сферы приложения. С другой стороны, происходящий в Англии в XVI—XVII—XVIII вв. процесс обезземеливания крестьян имеет своим последствием интенсивное переселение лишенного средств существования сельского населения в города, где эти массы людей образуют с началом промышленного переворота кадры рабочих новой фабричной индустрии. Создание машинной техники, повышающей производительность человеческого труда в десятки и сотни раз по сравнению с ручной работой, делается возможным и исторически необходимым.
Кризис прядильного производства стал ясно ощущаться к середине 60-х гг. XVIII в. Цены на пряжу возросли в такой степени и доставать ее становилось так трудно, что ткачи-ремесленники вынуждены были отказываться от многочисленных и все увеличивавшихся заказов и сокращать выпуск хлопчатобумажных и шерстяных тканей.
Об опытах Пауля и Уайатта полностью забыли, и даже новая попытка, предпринятая в этом направлении даровитым механиком Джемсом Тейлором, взявшим в 1754 г. патент на прядильную машину, не имела никаких практических последствий. Но уже в 1761 г. «Общество поощрения ремесл и мануфактур» выпустило воззвание, в котором, ссылаясь на острый недостаток пряжи и на происходящий отсюда «великий ущерб торговцу, фабриканту и нации вообще», объявляло о назначении двух премий лицам, которые сумеют разрешить задачу усовершенствования конструкции самопрялки. Еще через несколько лет, когда окончание семилетней войны и обширные колониальные приобретения Англии вызвали новое резкое увеличение спроса на ее промышленные изделия, о необходимости коренных улучшений в прядильной технике стали говорить, наконец, всюду: в торгово-промышленных кругах Ланкашира, в ученых и технических обществах, на площадях и в трактирах. Прядильная машина, воскресшая как феникс из пепла, становится теперь объектом лихорадочных опытов и настойчивых изысканий квалифицированных механиков и доморощенных изобретателей. Все понимают, что это — изобретение капитальной важности, знаменующее собой целый переворот в технике текстильного производства.
«Дженни»
Проблема была раньше других решена Джемсом Харгривсом (Hargreaves), ткачом и плотником из Блакберна в Ланкашире. Харг-ривс принадлежал к распространенному в то время в Англии типу «универсальных мастеров», знакомых с механикой, плотничьим, кузнечным и инструментальным делом, и бывших часто незаменимыми людьми при починке мельниц, сооружении плотин, устройстве блоков и зубчатых передач и т. п. В 1762 г. мы застаем Харгривса за постройкой кардной машины у владельца набивной мануфактуры Роберта Пиля, брата известного английского политического деятеля.
Повидимому в это время у Харгривса, знавшего о затруднениях, которые испытывают ткачи в связи с недостатком пряжи, возникает мысль о прядильной машине. Работа над изобретением велась им в течение двух—трех лет и к 1765 г. была, в основном, закончена. Окрыленный успехом, Харгривс решает в 1767 г. изготовить несколько машин для продажи, но с ним повторяется то же, что произошло за 30 лет до этого с Кеем: толпа прядильщиков, обеспокоенная возможным понижением цен на пряжу в случае распространения машины, врывается в дом Харгривса и устраивает там погром. Изобретатель вынужден был переехать в Ноттингем, где он занялся массовым производством новых машин и взял в 1770 г. патент на свое изобретение. Очень скоро ему пришлось, однако, начать судебный процесс против предпринимателей, с жадностью набросившихся на прядильную машину, но отнюдь не склонных делать какие бы то ни было отчисления от своих доходов в пользу изобретателя.
В «Дженни» Харгривса, как и в машине Уайатта, наиболее существенной частью изобретения был вытяжной аппарат. Но этот последний построен в «Дженни» на другом принципе — на принципе вытяжки на большом расстоянии при помощи отодвигающегося пресса. Сам же процесс работы ведется здесь путем прерывного прядения, т. е. с таким же чередованием вытяжки, крутки и намотки, как это имеет место и в прялке.
К числу недостатков «Дженни» следует отнести то, что на ней можно было производить только окончательное (тонкое) прядение. Ровница же должна была изготовляться попрежнему ручным спо собом. Пряжа, выходившая с «Дженни», будучи тонкой, не обладала большой крепостью; ее можно было, поэтому, употреблять только на уток.
Хотя «Дженни» долгое время приводилась в движение рукою человека, она представляла собой типичную рабочую машину. Она выпрядала несколько десятков нитей одновременно, для чего раньше потребовался бы труд такого же количества прядильщиков. Еще при жизни Харгривса (он умер в 1778 г.) изготовлялись «Дженни» с 80 веретенами. Именно к ней прежде всего относится положение Маркса: «Машина, от которой исходит промышленная Революция, заменяет рабочего, действующего одновременно только одним орудием, таким механизмом, который разом оперирует массой одинаковых или однородных орудий».
Но хотя машина «Дженни» резко повысила производительность труда прядильщика и, следовательно, революционизировала технику прядильного производства, ее применение не обусловило еще перехода к фабричной системе. В силу простоты своей конструкции, дешевизны ее изготовления, возможности сравнительно быстрого освоения с ней прядильщиков и, наконец, вследствие отсутствия механического двигателя новая машина получила распространение, главным образом, в мелком ремесленном производстве, не только не разрушив домашней системы прядения, но на первых поpax даже укрепив ее позицию. В 1788 г. в Англии насчитывалось около 20 ООО «Дженни», рассеянных по мелким прядильным мастерским и домам деревенских прядильщиков.
Ватер-машина
Заложить основу крупной фабричной промышленности выпало на долю другой машине, изобретенной почти в одно время с «Дженни». Ее творцом принято считать Ричарда Аркрайта (Richard Arkwright), который, однако, использовал только чужое изобретение и создал при его помощи машинное хлопчатобумажное производство в Англии. Истинным изобретателем машины, совершившей переворот в прядении, был Томас Хайс (Thomas Heys), построивший в 1767 г. в деревне Лай около Варрингтона свой аппарат для механической фабрикации пряжи. Аркрайт, парикмахер по профессии, комерсант и делец по натуре, узнал об изобретении Хайса от своей жены, уроженки деревни Лай, и переманил к себе помощника Хайса — часовщика Джона Кея, с помощью которого ему и удалось построить в 1769 г. в Престоне прядильную машину. После этого Аркрайт переселяется в Ноттингем и тотчас приступает к эксплоатации машины, организовав в компании с владельцами частного банка Райт небольшую прядильную мастерскую с конным двигателем. Чтобы предохранить себя от использования машины другими капиталистами, Аркрайт берет 3 июля 1769 г. патент на изобретение, в котором он фигурирует как действительный и единственный изобретатель машины. Как видим, Аркрайт сумел ловко использовать чужое изобретение, превратив его в источник своей собственной славы и богатства. Действительный же творец машины — Томас Хайс, не обладавший ни средствами, ии ловкостью дельца, остался совсем в тени и не сумел извлечь практической пользы из своего изобретения.
Анализ патента 1769 г. и рассмотрение конструкции модели машины, хранящейся в Кенсингтонском музее в Лондоне, показывают, что новое изобретение базировалось на соединении, таким образом, здесь применен принцип, обратный тому, который мы имели в основных типах самопрялок XVII—XVIII вв. Это конструктивное изменение в станке Аркрайта диктовалось, повидимому, тем обстоятельством, что при автоматической подаче нити вытяжными цилиндрами опережение катушкой веретена по мере наработки слоя пряжи повлекло бы за собой слишком большое натяжение вертикально висящей нити, грозящее ее разрывом (при ручной вытяжке на самопрялке быстрота подачи мычки регулируется самим прядильщиком).
К числу удачно разрешенных в станке Аркрайта конструктивных вопросов следует отнести введенный здесь способ передачи движения от ведущего колеса к веретенам. В то время как в «Дженни» Харгривса ремень маховика был накинут на промежуточный барабан, приводивший при помощи веретен в движение.
Вместо старого конного двигателя на Кромфордской фабрике был установлен новый, более мощный и дешевый двигатель — водяное колесо, способное работать круглый год, благодаря теплым течениям, не дававшим реке зимой в этом месте замерзнуть. С этого времени машины Аркрайта получили название ватерных станков (water frame — водяной станок) или ватер-машин — термин, сохранившийся за такого рода машинами (непрерывного действия) до настоящего времени.
В 1773 г. Аркрайту удается наладить впервые в Англии выпуск чисто бумажной ткани. Но против Аркрайта и его компаньонов тотчас выступили мелкие мануфактуристы, опасавшиеся конкуренции. Они сослались на закон 1736 г., запретивший (в интересах суконных предпринимателей) ввоз и продажу в Англии набивных бумажных материй и разрешивший только производство смешанных тканей с льняной основой и бумажным утком. Угроза конфискаций выпускавшегося товара или уплаты за него высоких пошлин заставила Аркрайта подать в парламент в 1774 г. петицию в защиту новой зарождавшейся отрасли промышленности.
Механизация предприятий
Несколько лет работы ватер-машин показали Аркрайту, что существующая система производства бумажной пряжи страдает еще крупными недостатками. Главный из них заключался в том, что машина вырвала из рук человека не весь производственный процесс, а только конечную его стадию: изготовление тонкой нити; все же предварительные операции — расческа ленты кардами, приготовление лент, приготовление ровницы — попрежнему выполнялись либо ручным способом, либо при помощи очень несовершенных механических приспособлений. Вследствие этого материал, шедший на ватер-машину, обходился очень дорого и требовал для своего изготовления значительного времени и труда. Этим нарушался непрерывный ход производственного процесса: предпрядиль-ные операции не поспевали за работой прядильных машин. Затруднение могло быть разрешено только одним путем: внедрением машин во все звенья прядильного производства. В этих целях Аркрайт и берет в 1775 г. патент на серию изобретений и усовершенствований, при помощи которых все операции — от начальной до конечной — должны были совершаться на последовательно расположенной системе машин.
Наибольший интерес представляют 4 механизма, описанные в патенте: кардная машина, питающий прибор, съемный гребень и ровничная машина. Как и для первого патента 1769 г., так и для данного, вопрос о том, можно ли приписать эти изобретения творчеству самого Аркрайта, должен быть, в основном, решен отрицательно. Прежде всего обращает на себя внимание нарочитая туманность и неясность многих мест в тексте патента, посвященных описанию конструкции машин. Причиной этого могла быть либо некомпетентность автора в вопросах прикладной механики, либо его желание скрыть техническую сущность изобретения. Сравнение отдельных объектов, упоминаемых в патенте 1775 г., с аналогичными усовершенствованиями, описанными в других английских патентах и применявшимися на. практике в предшествующие 25 лет, Убеждает нас в том, что Аркрайт и здесь воспользовался чужим изобретательским творчеством, вводя в заимствованные конструкции некоторые второстепенные изменения.
Следующее приспособление, описанное в Аркрайтовском патенте, съемный гребень и воронка, снимающие прочесанную ватку хлопка и придающие ей форму непрерывной ленты, было изобретено еще раньше Харгривсом, но, повидимому, распространения не получило за отсутствием фабричной организации производства бумажной пряжи. Аркрайт присоединил гребень к кардной машине: через каждый определенный промежуток времени гребень подходил к третьему барабану, снимал с него ватку хлопка и передавал ее воронке, которая сплющивала прочес в ленту.
Что касается ровничной машины, то в своем вытяжном аппарате она представляла лишь некоторые упрощения по сравнению с ватерной машиной (вытяжка также производилась несколькими парами вращавшихся, но медленнее, чем в ватере, цилиндров). Вторая же существенная деталь ровничной машины — конический таз, вращение которого вокруг вертикальной оси придавало вытянутой ленте легкую крутку, был впервые введен в практику Бенджаменом Бутлером.
Итак, мы видим, что Аркрайт лишь умело скомбинировал и в некоторых случаях придал практически более удобную форму машинам и механическим приспособлениям, изобретенным до него различными техниками и рабочими текстильного производства.
Внедрение машинной техники во все стадии прядильного производства создало материальные предпосылки для быстрого роста фабричной индустрии. В период 1775—1780 гг. Аркрайтом была организована прядильня в Белпере и несколько фабрик в центральном районе хлопчатобумажного производства — Ланкашире. К концу 70-х гг. XVIII в. все фабрики Аркрайта представляли собой уже огромные промышленные предприятия. Так, например, на Кромфордской фабрике в 1779 г. работало 300 человек, обслуживавших несколько тысяч веретен. Манчестерская фабрика, построенная в 1780 г., была рассчитана на 600 рабочих, причем ее сооружение стоило 4000 фунтов стерлингов. В 1782 г. на всех предприятиях Аркрайта занято было около 5000 рабочих и общая стоимость фабрик достигала 200 000 фунтов стерлингов.
Мюль-машина Кромптона
«Билли»-машина Вуда, ставшая успешно конкурировать с «Дженни», была лишь первым шагом к. разрешению проблемы производства тонкой и вместе с тем крепкой нити. Второй и решающий шаг был сделан в 1779 г. Самюэлем Кромптоном (Samuel Crompton). Кромптон (род. в 1753 г.) был сыном ткача и уже с 4—5-летнего возраста, как он сам пишет в своей автобиографии, помогал отцу и матери в приготовлении пряжи (работа велась на дому). Став прядильщиком в годы возникновения хлопчатобумажной фабричной индустрии, Кромптон обратил внимание на недостатки ватер-машины, которую он считал совершенно негодной для производства уточной пряжи. Он решил попытаться сконструировать новую машину, которая соединяла бы преимущества вытяжного аппарата ватера с тщательностью и точностью операций «Билли»-машины Вуда. В результате пятилетних трудов (с 1774 по 1779) были достигнуты положительные результаты, и изобретатель смог построить свою машину, получившую вскоре широкое распространение под названием мюль-машины.
Бунты против машин
Итак, переворот в бумагопрядении к середине 80-х гг. XVIII в. был в основном завершен.
Создание хлопчатобумажных фабрик не только убивало ручной труд прядильщиков, но означало для английского рабочего <ласса появление всех ужасов фабричной системы с ее бешеным повышением интенсивности труда и самих утонченных методов капиталистической эксплоатация, которых не знал мануфактурный период. Уже в 1779 г. по ряду районов Англии прокатилась волна выступлений рабочих против машин. Если раньше разрушительные выступления рабочих против промышленных предприятий носили единичный характер (разрушение дома Кея в 1753 г., уничтожение «Дженни» Харгривса в 1768 г. и т. д.), то теперь они впервые приняли характер массового движения. Это была первая реакция английского пролетариата на машинную технику, на это новое средство эксплоатации, рожденное вместе с фабричной системой. На начальной стадии развития крупной промышленности рабочий не понимает еще, что причиной резкого ухудшения его материального положения, безработицы, нищеты и т. д. являются не машины сами по себе, а капиталистический характер их применения. Он выражает, поэтому, свой социальный протест разрушением машин и фабрик, в которых усматривает корень всего зла. «Требуется известное время и опыт для того, чтобы рабочий научился отличать машину от ее капиталистического применения и вместе с тем переносить свои нападения с материальных средств производства на общественную форму их эксплоатации». В Ланкашире, где машинная техника пустила наиболее глубокие корни, движение в 1779 г. приняло особенно острый характер. На ряде фабрик рабочие организовывались в вооруженные отряды и, не взирая на жестокий закон 1769 г., установивший смертную казнь за разрушение фабричный зданий, принялись за разрушение машинного оборудования и мастерских как своих, так и встречавшихся им по пути, где к ним быстро присоединялись местные рабочие. Правительство и фабриканты мобилизовали все средства для подавления выступлений рабочих, и движение было разгромлено.
Хлопчатобумажная промышленность в Англии в 80-х гг. XVIII в.
Большинство хлопчатобумажных фабрик, возникших в период 1775—1780 гг. в районах Дерби и Ланкашира, не принадлежа формально Аркрайту, находилось фактически в полной от него экономической зависимости. Из 200 ООО фунтов стерлингов основного капитала этих прядилен 60 ООО принадлежали Аркрайту и его компаньонам, которые зорко следили за уплатой владельцами фабрик установленной «дани» за пользование ватерными машинами.5 Однако могущество Аркрайта, его почти монопольное хозяйничанье в бумагопрядильном производстве скоро восстановило против него большое количество фабрикантов, объединившихся в целях борьбы против аркрайтовской тирании в специальный союз. В результате трех судебных процессов 1781, 1782 и 1785 гг. и показаний Хайса, Лиса, Кея и вдовы и сына Харгривса на последнем процессе Аркрайт был разоблачен, как лже-изобретатель и его патент 1775 г. аннулирован (срок действия привилегии 1769 г., выданный на 15 лет, закончился уже в 1784 г.), а иск его конкурентов почти полностью удовлетворен.
Применение парового двигателя
В середине 80-х гг. XVIII в. начинается переход в хлопчатобумажном производстве от гидравлического к паровому двигателю. Мысль об использовании механических свойств пара для получения полезной работы занимала не один десяток умов техников и уче-. ных на протяжении многих столетий. Еще древнегреческий механик Герон (II в. до н. э.) сконструировал любопытный прибор — эоли-пил, в котором реакцией выходящей из трубок струи пара производилось вращение полого шара. В XV в. знаменитый Леонардо да-Винчи, интересовавшийся, кажется, всеми отраслями техники, оставил проект пушки, стрелявшей ядрами, вылетавшими под давлением пара. В технических сочинениях XVII в. «паровым машинам» начинают уделять все большее и большее внимание. Итальянцы де-ля-Порта и Бранка, француз Соломон де-Ко, англичанин Ворчестер дают на протяжении этого столетия последовательно списание паровых приборов, предназначенных, главным образом, для подъема воды в фонтанах, водонасосных станциях и т. д. Все эти попытки, однако, не имели практического значения. Научная история паровой машины начинается работами французского физика Папена, впервые приступившего к серьезному изучению физических свойств пара.
В 1698 г. английский офицер Томас Севери берет патент на паровой насос, в котором всасывание воды в рабочий резервуар машины производилось атмосферным давлением, а последующее нагнетание ее в вышестоящий бассейн — непосредственно давлением упругого пара. Эта машина была установлена в ряде английских шахт для откачки подземной воды. Около 1709 г. английский кузнец Ньюкомен значительно усовершенствовал паровую машину, вводя опять поршневой и атмосферный принцип, но при значительно более рациональной конструкции, чем у Папена. Паровая машина Ньюко-мена, улучшенная в дальнейшем в деталях механиком Смитоном, получила широкое применение в английской горной промышленности, но почти исключительно как насос для подъема воды. Она не вызвала, поэтому, никакой революции в технике мануфактурного производства (здесь и не было нужды в паровом двигателе) и мирно просуществовала две трети века, пока, наконец, в эпоху промышленного переворота гений Джемса Уатта не преобразовал ее в «универсальный мотор» новой фабричной индустрии.
В 1769 г. Уатт — механик университета в Шотландском городе Глазго — берет свой первый патент на паровую машину, в которую он ввел важное усовершенствование по сравнению с конструкцией Ныокомена. Уатт стал производить сгущение пара не в самом цилиндре, как это делалось раньше, а в особом изобретенном им сосуде, т. е. в конденсаторе. Благодаря этому температура внутри цилиндра не изменялась и не приходилось тратить тепло на ее восстановление после охлаждения, происходившего при конденсации пара внутри цилиндра в старых машинах. Вскоре Уатт вводит второе усовершенствование — использование для рабочего хода поршня, вместо атмосферного давления, непосредственно упругой силы пара.
Уатту пришлось, однако, ждать почти 10 лет, прежде чем ему удалось построить паровые машины в натуральном размере: ни один из тогдашних металлообрабатывающих заводов Англии не в состоянии был освоить технику рассверливания нужных для нового парового двигателя цилиндров. Только изобретение в 1775 г. Джоном Вилькинсоном цилиндро-расточного станка дало возможность достигнуть той степени точности в расточке стенок чугунного цилиндра, которая была необходима для правильного функционирования машин Уатта.
В 1775 г. Уатт добивается через парламент продления своей патентной привилегии на 28 лет и, вступив в соглашение с инженером-предпринимателем Болтоном — владельцем металлообрабатывающего завода в Сохо (близ Бирмингама), налаживает производство паровых машин для целого ряда предприятий (главным образом для шахт и рудников).
Блестящий подъем хлопчатобумажной промышленности в 70х- гг. вызывал потребность в двигателе, который освободил бы производство от его географической ограниченности и был бы более мощным, чем водяное колесо. Но для того, чтобы стать таким двигагелем, паровая машина должна была превратиться из простой насосной установки (какой еще продолжала в это время оставаться машина Уатта) в двигатель, способный приводить в движение десятки и сотни рабочих станков и аппаратов. Приспособить паровую машину для фабричных целей — это значило, прежде всего, найти способ превращать качательное движение балансира (к концам которого были прикреплены штанги поршня цилиндра машины и поршня рабочего насоса, откачивающего воду) во вращательное движение вала, соединяющего двигатель с рабочими машинами. В трех своих патентах, взятых в 1781, 1782 и 1784 гг., Уатт излагает различные способы такого превращения, пока, наконец, не останавливается на шатунно-кривошипном механизме. Наиболее важными усовершенствованиями, введенными им в это время в паровой двигатель были: 1) машина двойного действия, работавшая расширением пара, выпускаемого попеременно в верхнюю и нижнюю часть цилиндра, и обеспечившая вдвое большую механическую работу пара и 2) «параллелограмм Уатта» — механизм, при помощи которого можно было передавать рабочие усилия балансиру при движении поршня вверх и вниз. Патент 1784 г. открыл собой эпоху широкого промышленного применения паровой" машины. «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».
С середины 80-х гг. английские хлопчатобумажные фабрики начинают вводить у себя паровые машины. Первой бумагопрядильней, на которой была установлена в 1785 г. машина завода Уатта и Болтона (двойного действия с ротационным движением) явилось предприятие Робинсонов в Папльвике. В 1787 г. паровой двигатель появляется на прядильной фабрике Палза в Варрингтоне и на трех фабриках в Ноттингеме. Среди крупных фабрикантов, одним из первых заказавших себе паровую машину, был знакомый уже нам Роберт Пиль (1787 г.). В центре хлопчатобумажной промышленности — Манчестере — паровой двигатель появился в 1789 г. на предприятии Петра Дрингвотера. Аркрайт, пытавшийся раньше использовать в качестве двигателя для прядильных машин ньюкоменовские атмосферные машины и неудовлетворенный их работой. Устанавливает в 1790 г. на своей Ноттингемской фабрике паровую машину Уатта, заменившую скоро водяное колесо и на других его фабриках.
Благодаря внедрению паровой машины в текстильное производство, была, наконец, создана необходимая для крупной капиталистической промышленности энергетическая база, обеспечившая техническое единство системы рабочих машин, проводившихся в действие одним двигателем.
Механический ткацкий станок
Переход к машинной технике в прядильном производстве имел своим результатом такое резкое повышение количества изготовлявшейся пряжи, что соответствие между прядением и ткачеством опять нарушилось, но уже в обратную сторону по сравнению с тем, что имело место в 30—60-х гг.: теперь ткачи, работавшие на ручных станках с самолетными челноками, совершенно не в состоянии были превращать в ткани всю массу пряжи, выпускавшейся прядильными фабриками. Ткачество обнаруживает резкое отставание, запасы неиспользованной пряжи растут с каждым месяцем, и к концу XVIII в. в английской текстильной промышленности создается прямо критическое положение.
Попытка бороться с избытками пряжи в прядильном производстве путем вывоза части пряжи за границу вызывает протест со стороны крупных прядильных капиталистов, опасавшихся возникновения конкурирующей иностранной фабричной промышленности на базе английской дешевой пряжи. Серьезное беспокойство вызывает у фабрикантов и быстрый рост заработной платы ткачей, в которых теперь начинает ощущаться недостаток. Все это делает весьма актуальной проблему механического ткачества, которой усиленно начинают интересоваться в промышленных и изобретательских кругах.. Только переход к машинному производству тканей мог создать единство технологического процесса на двух главных участках текстильной индустрии.
Станок де-Женна
Попытки изобрести механический ткацкий станок относятся еще к XVII в. По существу уже ленточный станок представлял собой решение этой задачи для узко специальных целей. В общей же форме проблема, кажется, впервые была поставлена в 1678 г. французским инженером де-Женном (Des Gennes). Он сконструировал станок довольно сложного устройства, в котором особые железные стержни по бокам рамы автоматически схватывали челнок и прокидывали его через зев ткани (рис. 80). Станок де-Женна был описан в статье изобретателя, помещенной в «Журнале ученых»— органе Французской Акдемии Наук за 1678 г. и затем перепечатанный во втором томе «Записок королевского общества» (Английской Академии Наук) за тот же год. Громоздкость конструкции и отсутствие механизации работы других частей ткацкого станка (берда, ремизок) делали это изобретение практически почти неприменимым. Мы не имеем никаких сведений о том, чтобы станок этот где-либо получил распространение. В 1687 г. патент на аналогичное изобретение был взят в Англии неким Мазоном, сконструировавшим машину, при помощи которой ткач, без помощника, мог работать на широком станке. По словам изобретателя эта «машина была испробована и найдена пригодной для всеобщего использования в ткацком деле». Через 4 года, в 1691 г. патент на механический ткацкий станок был выдан другому изобретателю.
Станок Вокансона
Другая попытка ввести механическое ткачество связана с именем Вокансона, который уже известен нам, как изобретатель аппарата для узорчатых тканей. В 1745 г. Вокансону удалось изготовить станок, при помощи которого он надеялся механически изготовлять шелковые ткани. Модель его станка хранится в Парижской консерватории искусств и ремесл. Судя по описанию в статье «Вестника Франции» за ноябрь 1745 г., в станке были механизированы основные операции ткачества. Все инструменты получали движение от главного распределительного вала машины, и ткань «фабриковалась без какого-либо участия человека». «Основа образует зев, челнок прокидывает уток, батан забивает ткань с такой безошибочностью и равномерностью, которых никогда не могла бы иметь человеческая рука.
Вокансон изобрел также способ определять количество пряжи, идущей на данную ткань, регулируя вес батана, степень натянутости «основы и количество пропускаемой уточной нити. По словам автора статьи, на новом станке вырабатывалась ткань с более прочной кромкой, чем на обычных тканях. Весьма интересным моментом в изобретении Вокансона было то, что при обрыве нити нужно было только нажать на одну из 4 кнопок, помещенных в углах станка, и последний немедленно останавливался. Эта операция производилась рабочим-подростком, на обязанности которого лежала также очистка шелка, связывание оборванных нитей и питание пряжей челнока, вмещавшего в 6 раз большее количество утка, чем обычный челнок. Один двигатель мог приводить в действие несколько станков сразу; остановка одного станка вызывала автоматическое выключение его из системы машины и нисколько не мешало нормальному ходу остальных станков. Для обслуживания 6 станков требовался труд только одного рабочего, причем каждый станок вырабатывал в день столько же материала, сколько на ручном станке производил лучший рабочий за полный рабочий день.
Таким образом, станок Вокансона: 1) работал почти автоматически, сводя роль рабочего к простому наблюдению за ходом машины, связыванию оборвавшихся нитей и питанию челнока утком, что делало возможным использование труда детей и неквалифицированных рабочих; 2) повышал производительность труда (при одновременной работе ряда станков) в 6 раз.
Вокансон в своем изобретении на много опередил техническую мысль эпохи и предвосхитил принципы, получившие практическое осуществление только в XIX в. Промышленный переворот во Франции был еще проблемой не слишком близкого будущего. Если учесть сложность машины и дороговизну ее изготовления, а также монопольное положение французских шелковых мануфактуристов в середине XVIII в., то мы поймем, почему, несмотря на все попытки Вокансона, ему не удалось ввести в употребление свой механический ткацкий станок.
Но его изобретательская деятельность в этой области, как и в других, связанных с производством автоматических аппаратов, имела огромное значение для последующих этапов развития промышленной техники. «Можно исторически доказать», говорит Маркс, «что попытки Вокансона в этом отношении оказали большое влияние на фантазию английских изобретателей».
Станок Картрайта
Решающий шаг к практическому разрешению проблемы был сделан в 80-х гг. XVIII в. профессором анатомии Джефреем в Шотландии и доктором богословия Оксфордского университета Эдмундом Картрайтом (Edmund Cartwight). Об изобретении Джефрея мы не располагаем сколько-нибудь точными данными, но о механическом ткацком станке Картрайта мы можем судить довольно определенно. Первый патент на новый станок был взят Картрайтом 4 апреля 1785 г.
Операция шлихтования в новой машине автоматизирована путем устройства особого корыта, находящегося на станке у его задней стенки и содержащего шлихтовальную смесь. Первый (нижний) цилиндр своими щетками погружается в шлихту и передает ее во время своего вращения щеткам вышележащего цилиндра, который переносит ее на верхний валик, непосредственно соприкасающийся с основой. Первый цилиндр носит название шлихтовального, а верхний валик — отжимного. Проходя между ними и сдавливаясь над навойным валом, основа идет дальше к ремизкам. Готовая ткань проходит между поверхностями второго и третьего цилиндров и, в отличие от ручных станков, опускается затем в специальный ящик.
Главный распределительный вал станка несет на себе ряд кулаков, из которых боковые служат для приведения в действие погонялок, а средние — для образования зева. Челнок пролетает через зев под действием на него погонялки, получающей движение от кулака. Чтобы преобразовать ротационное движение главного вала в поступательное движение челнока вдоль этого вала, Картрайт ввел два дополнительных вала, перпендикулярных к первому и несущих на себе по кулаку. При каждом обороте главного валз его кулак (поочереди — то правый, то левый) ударял по кулаку поперечного вала; этот последний кулак и приводил в действие погонялку, причем после удара по челноку пружина отодвигала погонялку в прежнее положение.
Картрайт внес в конструкцию станка ряд новых улучшений. Так, в 1788 г. он взял патент на применение эксцентричных зубчатых колес для регулирования действия батана при прибое утка, а за год перед этим ввел механизм для автоматического останова машины в тех случаях, когда челнок застревает в челночной коробке или принимает неправильное положение при полете через зев.
Главным недостатком картрайтовского станка была невозможность ослабить действие батана в тех случаях, когда челнок застревал в зеве, в результате чего челнок разрывал основу. Этот недостаток был устранен в 1791 г. Ричардом Гортоном, который ввел особый челночный предохранитель, находящийся в челночной коробке и задерживающий (при помощи двуплечего рычага и буфера) ход батана, когда челнок в нужный момент не возвращается в коробку. Одновременно буфер нажимает на остановочный рычаг, перемещающий ремень главного вала с рабочего шкива на холостой и производящий таким образом останов станка.
Революция в прядении, дав толчок преобразованиям в ткацкой технике, не могла не повлиять и на конечные стадии текстильного производства. В самом деле, машинное изготовление пряжи л тканей не вызвало бы никакого экономического эффекта в смысле роста промышленной продукции, если бы аппретура хлопчатобумажных материй попрежнему велась при помощи ручных способов. Вот почему «машинное прядение выдвинуло необходимость машинного ткачества, а оба вместе сделали необходимой механически-химическую революцию в белильном, ситцепечатном и красильном производстве».
Здесь мы видим одну из основных закономерностей технической революции XVIII в.: «Переворот в способе производства, совершившийся в одной сфере промышленности, обусловливает такой же переворот в других сферах. Это относится прежде всего к таким отраслям промышленности, которые переплетаются между собою как фазы одного общего процесса, хотя общественное разделение труда до такой степени изолировало их, что каждая из них производит самостоятельный товар».
Машинное печатание тканей
Ручная набивка тканей еще в мануфактурный период была одним из узких мест текстильных предприятий, часто задерживавшим выпуск на рынок хлопчатобумажных тканей. Поэтому попытки перейти к механическому печатанию начинаются довольно рано, тем более, что простота операций, казалось, не создавала слишком больших принципиальных трудностей для перехода от ручной работы к машинной.
Цилиндро-печатная машина, примененная к текстильному производству, впервые зарегистрирована в 1699 г. в Австрии. Однако» есть все основания думать, что она не получила здесь сколько-нибудь заметного практического применения.
В середине XVIII в. валичные машины для печатания шерстяных тканей были введены на французских мануфактурах. В 1756 г.. некий Бонвалле изобретает машину, в которой на железный вал была насажена согнутая в виде цилиндра выгравированная углублениями набойная доска, к которой сверху прижимал ткань деревянный цилиндр. Машина была установлена на предприятии изобретателя в пригороде Амьена, но так как нанесение краски на гравировальную доску попрежнему производилось ручным способом, то» скорость печатания оказывалась не большей, чем при набивке ручными формами (манерами).
Крашение
Революция в ситцепечатании, происшедшая в 80-х гг. XVIII в. стала возможной благодаря одновременно совершившемуся перевороту в красильном деле. Исходной точкой этого переворота явился ввоз в Европу красного (турецкого) красителя, давно известного на Востоке, и быстрое ознакомление с ним текстильщиков. В 60— 70-х гг. в Эльзасе, Германии, Франции, Англии появляется ряд красилен, занятых исключительно изготовлением этого красителя, превратившегося в важнейший и лучший из всех употреблявшихся для окраски хлопчатобумажных тканей не только в XVIII в., но и в первой половине XIX в. В 1785 г. во Франции было выпущено специальное руководство по окраске ситцев в турецкую краску, благодаря чему этот способ стал общеупотребительным.
Вторым по значению красителем в период технической революции XVIII в. была желтая краска, добываемая из коры красильного дуба, произрастающего в Сев. Америке. Эта краска, называемая кверцитроном, впервые была изучена в 1775 г. Бан-крофтом, получившим от английского парламента 6-летнюю привилегию на ввоз в Англию красильной коры и на приготовление из нее красильного экстракта. В своем патенте 1775 г. Банкрофт описал способ окраски хлопчатобумажных, шерстяных и других тканей в ванне, содержащей горячий раствор кверцитрона, протраву, винный камень и щавелевую кислоту (последнюю — для сохранения в растворе красильных лаков).
С конца 90-х гг., после того как в 1797 г. Бокеленом и Клап-ротом был открыт хром, начинается окраска хлопчатобумажных тканей хромовыми красителями.
Наряду с естественными красителями впервые в текстильной промышленности появляются искусственные органические красители, имеющие пока еще второстепенное значение. К числу старейших из них следует отнести пикриновую кислоту, полученную в 1771 г. Петером Вульфе (Woulfe) при действии азотной кислоты на индиго. Практическое применение этого красителя началось только с 1849 г., когда его удалось добыть из фенола, выделяемого из каменноугольной смолы. Пикриновая кислота употреблялась для крашения в кислой ванне шерсти и шелка в желтый цвет.
Хлорное беление
Почти одновременно с началом переворота в красильном производстве начинаются сдвиги и в белильном деле. Попытка рационализации техники беления на основе старых белильных средств, была сделана еще в 1773 г. неким Вельдоном, взявшим патент на свой способ беления полотен и льняной пряжи. В том же году уже знакомый нам Хайс производил опыты беления тканей новыми белильными материалами, описанными в его патенте. Однако только достижения французской теоретической и прикладной химии в середине XVIII в., стимулируемые новыми потребностями текстильной промышленности, вызвали коренные перемены в белильной технике.
В 1774 г. шведский химик Шееле открывает хлор, а в 1785 г. француз Бертолле находит способ применения хлора к белению тканей. С его методом познакомился бывший в то время во Франции Джемс Уатт.
По возвращении в Англию Уатт занялся усиленной пропагандой хлорного беления. Беление хлором ликвидировало (для хлопчатобумажных тканей) практиковавшийся сотни лет способ лугового бег ления, задерживавшего на целые месяцы выпуск готовой ткани: Только теперь стало возможно производить беление в крупном масштабе, фабричным путем, быстро и экономично в самом здании предприятия.
Первоначально белильным материалом служил хлорный газ и его раствор в воде, но с 1789 г. стали употреблять для этих целей жавелевую воду (раствор хлорноватистокислого кали), полученную пропусканием хлора через раствор поташа. Рационализация белильных препаратов была завершена в 1798 г. английским химиком Чарльзом Тенантом, открывшим белильную известь в результате обработки гашеной извести хлором. С этого времени, на протяжении 100 лет белильная известь являлась важнейшим материалом при белении хлопчатобумажных и льняных тканей. Основанная Тенантом первая белильная фабрика в Глазго стала рассадником нового способа беления, быстро распространившегося отсюда по всей Шотландии и Англии.
Находившиеся раньше вокруг хлопчатобумажных фабрик белильные луга стали исчезать, и беление превратилось в такой же участок фабричной индустрии, как и прядение, ткачество, ситцепечатание и окраска тканей. «Употребление хлора вместо кислорода при белении сократило эту операцию с двух месяцев до нескольких часов».
Революция в текстильной технике не могла обеспечить подлинного расцвета хлопчатобумажной индустрии, пока сельскохозяйственная обработка самого сырья — хлопка попрежнему производилась примитивным ручным способом. Почти весь хлопок-сырец привозился в Англию в XVIII в. из южных штатов Сев. Америки, где он собирался на плантациях при помощи рабского труда. До начала промышленной революции ввозимого в страну хлопка вполне хватало английским прядильщикам. Но с изобретением прядильных машин потребление хлопка новыми "фабриками стало возрастать в такой степени, что 'американские плантации, несмотря на расширение посевов, не успевали удовлетворять весь спрос. Если в 1751 г. импорт американского хлопка в Англию составлял 3 млн. фунтов, то в 1771 г. он увеличивается до 4 760 тыс. фунтов, в 1781 г.— до 5300 тыс. фунтов, в 1784 г. —до 11 422 тыс. фунтов, в 1789 г. — до 32 576 тыс. фунтов. Таким образом, за два десятилетия промышленного переворота ввоз хлопка-сырца возрос почти в 8 раз.
При существовании ручных инструментов «отделение одного фунта хлопка от семян стоило в среднем одного рабочего дня». К. тому же ручная очистка хлопка была далеко не удовлетворительна по своим качественным результатам, что, естественно, потом отражалось на пряже и тканях. Поэтому проблема механизации хлопкоочистительных работ и повышения их качества сделалась к концу 80-х гг. XVIII в. первоочередной задачей американского хлопководства. Маркс писал, что «революция в бумагопрядильном производстве вызвала изобретение gin'a, машины для отделения хлопчатобумажных волокон от семян (разрядка моя, Е. Ц.), благодаря чему только и сделалось возможным производство хлопка в необходимом теперь крупном масштабе».
Эта машина была изобретена в 1793 г. американским учителем, в дальнейшем одним из пионеров американской фабричной индустрии Эли Уитнеем (Eli Whitney). Сконструировав свою машину, Уитней сначала держал изобретение втайне, показывая его только близким друзьям. Он демонстрировал им работу машины, которая в день очищала от семян такое количество хлопка, для обработки которого раньше требовался месячный труд одного человека. Среди плантаторов штата Джорджиа, где жил Уитней, очень скоро, однако, распространились слухи о новом «чуде». Секрет был открыт и, прежде чем изобретатель успел защитить свои права патентом, сотни комплектов его машины были пущены в действие. Простота конструкции и дешевизна изобретения обеспечили машине немедленный огромный успех, как только обнаружилась ее необычайная производительность. Ни одна машина не вытеснила еще так быстро ручные орудия, как это сделал «джин» Уитнея.
Гениальность изобретения Уитнея заключалась в предельной простоте и экономичности его машины, в течение полустолетия не требовавшей никаких усовершенствований конструкции. Cottongin (машина для выделения семян из волокон) «до последнего времени претерпел менее существенных изменений, чем какая бы то ни была другая машина XVIII века».
Ближайшим результатом распространения «джина» на хлопковых плантациях Америки было резкое увеличение экспорта хлопка-сырца в Англию.
Если в 1789 г. английские прядильные фабрики потребляли 32 млн. фунтов хлопка, то в 1799 г. ввоз достигает 43 млн. ф., в 1800 г. увеличивается до 56 млн. ф., а в 1802 г до 60,5 млн. ф. Последняя цифра показывает, что потребление хлопка в Англии увеличилось за 14 лет (в связи с изобретением Уитнея) в два раза, а за сто лет — в 60 раз (в 1701 г. в Англию был ввезен всего 1 млн. ф. хлопка). Это означало блестящий подъем хлопчатобумажной индустрии. Скромная, сравнительно, сумма в 360 000 фунтов стерлингов, в которую оценивался вывоз английских хлопчатобумажных тканей в 1780 г., вырастает через 20 лет до 5,5 млн. ф. ст., а через два года увеличивается еще на 40% (7,8 млн. ф. ст. — в 1802 г.).
Введение «джина» дало новый толчок развитию капиталистической промышленности в Англии, но оно способствовало одновременно укреплению рабского плантаторского хозяйства в Америке, так как дало в руки рабовладельцев мощное средство извлечения новых масс прибавочного продукта из рабов: «плантаторы в Америке (как теперь в Индии)», говорит Маркс, «могли засеять большие площади; но у них не было средств для очистки хлопчатой бумаги от семян. Часть их сгнила на поле. Этому был положен конец изобретением Cottongin'a. Часть продукта превращается теперь в Cottongin; однако Cottongin не только возмещает свои издержки, но увеличивает прибавочный продукт».
Машина Уитнея была завершающим звеном технического переворота в хлопчатобумажном производстве в эпоху промышленной революции XVIII в. Каковы были общественно-экономические последствия великих изобретений в текстильной технике? Блестящий обобщающий ответ на этот вопрос дает Энгельс в своей работе «Положение Англии». «Эти изобретения вызвали оживление социального движения. Ближайшим результатом их было возникновение английской промышленности, прежде всего переработки хлопка. Хотя дженни удешевила производство пряжи и этим дала первый толчок вытекающему отсюда расширению рынка промышленности, но она совершенно не затронула социальные стороны формы промышленного производства. Только машины Аркрайта и Кромптона и паровая машина Уатта вызвали движение, создав фабричную систему. Сперва возникли мелкие фабрики, приводимые в движение лошадиной или водяной силой, но они вскоре были вытеснены более крупными фабриками, приводимыми в движение водой или паром. Первая паровая, прядильня была построена Уаттом в Ноттингемшире в 1785 г. За ней последовали и другие, и вскоре система эта стала всеобщей. Распространение парового прядения, как и все другие современные или позднейшие промышленные реформы, шло с неимоверной быстротой. Ввоз сырого материала, который в 1770 г. составлял менее 5 миллионов фунтов в год, поднялся до 54 млн. фунтов (1800 г.) и до 360 млн. фунтов в 1836 г. Теперь получил практическое применение паровой ткацкий станок и дал новый толчок прогрессу промышленности. Все машины подверглись многочисленным мелким, но в конечном итоге очень значительным улучшениям, и всякое новое усовершенствование оказывало благоприятное влияние на развитие всей системы промышленности. Революционизированы были все отрасли хлопчатобумажной промышленности. Набойка поднялась благодаря применению механической силы; вместе с тем бесконечно повысилось крашение и беление благодаря успехам химии».
«... Благодаря этим изобретениям, которые с этих пор с каждым годом все более и более совершенствовались, была решена победа машинной работы над ручной в главных отраслях английской промышленности, и вся последующая история этой последней повествует лишь о том, как ручная работа уступала машине одну позицию за другой».
Возникновение фабричной текстильной промышленности в Англии, дав толчок усовершенствованиям в паровом двигателе, вызвало потребность в огромных массах металла для нового машинного оборудования и тем самым стимулировало подъем английской металлургии.
Металлургия
Исходным моментом революции в металлургической технике XVIII в. является переход сначала в доменном, а затем и в железоделательном производстве к новому виду, топлива — каменному углю. Во второй половине XVII в., в связи с обезлесением основных металлургических районов, в Англии начал ощущаться топливный голод, грозивший кризисом всего металлургического производства. Использовать в металлургии русский и шведский лес, ввозившийся для нужд кораблестроения, было невозможно вследствие его дороговизны. В первые два десятилетия XVIII в. происходит благодаря этому резкое сокращение количества заводов и упадок деятельности английских металлургических предприятий. Так. например, около 1720 г. во всей Англии имелось не более 60 доменных печей с общей годовой производительностью в 17 000 г чугуна (цифра, равная выпуску годовой продукции одной современной домны). При этом металлургические заводы были чрезвычайно разбросаны, распределяясь между 18—20 районами Англии. Потребность в металле ряда отраслей хозяйства начинают удовлетворять все больше и больше за счет импорта русского, шведского, немецкого чугуна и железа. Объем иностранного производства металла превосходит в 40-х гг. XVIII в. в десять раз производство металла самой Англией.
После целого ряда попыток, предпринимавшихся в XVII в. и в начале XVIII в., железным заводчикам Дерби удается в 30-х гг. XVIII в. разрешить проблему создания нового топлива для английской металлургии введением способа коксования каменного угля. Способ этот (не сразу, а через несколько десятилетий) вызывает настоящую революцию в металлургическом производстве: полную замену древесного топлива новым минеральным топливом.
Применение кокса вызвало необходимость в значительном повышении силы дутья в доменных печах, без чего производительность последних оказывалась в два-три раза ниже производительности старых древесных печей. Задача была разрешена в 50-х гг. XVIII в. благодаря изобретению механиком Смитоном нового типа цилиндрических мехов, которые вследствие своих конструктивных особенностей (насосно-поршневой принцип) повышали силу дутья во много раз по сравнению со старыми деревянными клинчатыми мехами. Введение цилиндрических мехов потребовало, в свою очередь, для приведения в действие крупных воздуходувных установок применения парового двигателя, который в 70-х гг. начинает распространяться в металлургическом производстве.
Огромное количество чугуна, которое стало выплавляться в доменном производстве, нарушило существовавшую до того времени пропорциональность между чугунно-литейной и железоделательной промышленностью. Переход в первой на минеральное топливо неизбежно толкал поэтому и вторую на тот же путь.
Машиностроение
Переход к машинной технике в текстильной промышленности, появление нового мощного двигателя и переворот в металлургии чугуна и железа обусловили возникновение на развалинах ремесла и мануфактуры новой фабричной индустрии. Но развитие этой последней не могло свободно осуществляться и- сильно тормозилось до тех пор, пока сама машина — это характерное средство труда капиталистического производства — попрежнему производилась ручным способом. Если первые текстильные машины 70-х гг. XVIII в. делались в основном из дерева и их сравнительно нетрудно было изготовить в мануфактурной и даже в кустарной мастерской, то уже появляющиеся в 70-х гг. прокатные вальцы, токарные станки для металла, гидравлические молоты, цилиндро-сверлильные станки с их колесами, осями, шестернями, валами, обязательно должны были производиться из железа. Требовавшаяся теперь точность изготовления деталей строго геометрической формы и необходимость удовлетворять быстро возраставший и становящийся массовым спрос на машины оказывались несовместимыми с ремесленно-инструментальной техникой производства машинных частей. Нужно было уничтожить зависимость изготовления машины от индивидуального искусства, от «той мускульной силы, верности взгляда и виртуозности рук, с которыми частичный рабочий мануфактуры или ремесленник оперирует своим карликовым инструментом». Иначе говоря, требовалось, чтобы машины и «необходимые для отдельных частей машин строго геометрические формы» стали производиться машинами же. Проблема эта была разрешена в Англии в конце XVIII в. и в первом десятилетии XIX в. изобретением важнейших дерево- и металлообрабатывающих станков, появление которых было заключительным аккордом рождавшейся машинной промышленности.
Первые сдвиги в машиностроении намечаются еще в 70-х гг. XVIII в. в связи с усовершенствованиями, внесенными английскими механиками в конструкцию пушечно- и цилиндро-сверлильных станков и превратившими эти последние в точно действующие механические аппараты. Решающее значение здесь имели изобретения Смитона (1769) и Вилькинсона (1775). Примерно в это же время на крупнейших английских инструментальных заводах происходит все более ясно обнаруживавшаяся специализация и диференциация отдельных станков и механизмов, приспособляемых для выполнения одного узкого задания. Такая система работ подготовляет почву для перехода в скором времени к массовому производству стандартных деталей различных машин.
Химическая технология
Революция в химических способах производства, начавшись первоначально в связи с подъемом хлопчатобумажной промышленности в красильно-белильном деле, протекает в дальнейшем уже На почве не Англии, а Франции. С началом французской буржуазной революции 1789 г. французская промышленность была освобождена от пут цехово-феодального режима и стала быстро разеваться на чисто капиталистической основе. Промышленная политика Национального, а затем Законодательного собрания с первых же своих шагов создала чрезвычайно благоприятную обстановку для технического изобретательства и роста фабричной инду. стрии. В особенности большое значение имели декреты, изданные в январе и мае 1791 г. и установившие патенты для изобретателей сроком на 5, 10 и 15 лет.
Крупные достижения французской теоретической химии в предреволюционную эпоху и спрос на разнообразные химические препараты, созданный потребностями новой английской фабричной промышленности, дали толчок развитию химической технологии во Франции в эпоху революции. Именно в эти годы трудами французских химиков была разрешена проблема фабричного производства одного из основных химических препаратов — искусственной соды. В наиболее рациональной форме эту задачу решил в 1790 г. Николай Леблан, построивший первые фабрики искусственной соды и положивший, таким образом, начало фабричной химической про мышленности.
Французским изобретателям принадлежит также честь перевода на машинный способ и бумажного производства. Огромный спрос на бумагу в годы французской революции — годы бурной политической жизни и расцвета политической прессы — вызвал появление на свет бумагоделательной машины, изобретенной в 1799 г. управляющим бумажной мануфактурой в г. Эссоне Николаем-Луи-Робе-ром. Однако неблагоприятная обстановка, в которой оказалась французская печать в последующие годы владычества Наполеона I, сделала невозможной реализацию изобретения Робера в сколько-нибудь значительных размерах на почве Франции. Как и многие другие французские изобретения этой эпохи, бумагоделательная машина получила широкое применение лишь в Англии, где в первое десятилетие XIX в. возникает ряд фабрик машинного производства бумаги. С другой стороны, именно в годы наполеоновских войн (1800—1814), вследствие ожесточенной борьбы французской промышленной буржуазии за политическую и экономическую изоляцию Англии (система так называемой континентальной блокады, введенной Наполеоном), европейская промышленность на континенте начинает понемногу усваивать достижения английской машинной техники и создавать собственное фабричное производство. Промышленный переворот перестает быть фактом английской истории: он превращается в явление европейского, а затем и мирового масштаба, становясь неизбежным спутником нового буржуазного общества, где бы оно ни возникало.
Технический переворот в промышленности, создавший материальные основы машинной индустрии, настолько изменил формИ масштабы и темпы капиталистического производства, что нормальный процесс кругооборота промышленного капитала (денежный капитал — производительный капитал — товарный капитал) оказывался теперь невозможным при старых условиях обращения денег и товаров. Это объясняется прежде всего тем, что «средства транспорта и сношений, завещанные мануфактурным периодом, скоро превратились в невыносимые путы для крупной промышленности с ее лихорадочным темпом производства, ее массовыми размерами, с ее постоянным перебрасыванием масс капитала и рабочих из одной сферы производства в другую и с созданными ею новыми связями, расширяющимися в мировой рынок». Разорвать эти путы можно было только в процессе революционного преобразования старых транспортных средств 'в соответствии с новыми задачами фабричной индустрии. Движущей силой этой транспортной революции явилась паровая машина Уатта, создавшая новые мощные средства сухопутных и морских сношений.
История изобретения и первых шагов паровоза и парохода относится к первым трем десятилетиям XIX в., причем начальный этап революции в водном транспорте хронологически предшествует таковому же в сухопутном.
Попытки применить силу пара к движению судов начались еще в XVII и в первой половине XVIII в. Однако только в 80—90 гг. XVIII в., в эпоху массового внедрения паровых машин Уатта в промышленное производство, эти опыты стали ставиться на практическую почву.
Первые конструкции пароходов или, вернее, паровых лодок, где машина приводила в движение бортовые колеса, были осуществлены англичанами Тайлором, Миллером и Саймингтоном. Первое винтовое судно было предложено американцем Фичем (1787). Работы этих изобретателей, не вызвав непосредственно революции в парусном флоте, подготовили почву для окончательного оформления идеи парохода Робертом Фультоном, начавшим свою изобретательскую деятельность во Франции, но затем перенесшим ее в США. «Клермонт» Фультона, построенный в 1807 г. в Америке, был первым в мире начавшим регулярное плавание пароходом. В Европе первый пароход был построен английским механиком Беллем в 1811 г. («Комета»). Начало океанического плавания может быть датировано 1818 г.: в этом году английский пароход «Саванна» совершил свой первый рейс из Ливерпуля в Нью-Йорк.
Завоевание паровым двигателем водного транспорта дало возможность в скором времени полностью разрешить: 1) проблему быстрой транспортировки колоссальных грузов промышленного сырья на огромные расстояния (ввоз в Англию индийского и американского хлопка, шведского леса, русского хлеба и льна и т. д.) и 2) задачу распространения во всех частях света изделий английской фабричной промышленности, становящейся в XIX в. настоящей «мастерской мира».
Не менее важную роль в окончательном упрочении капиталистического строя и новых форм экономической и социальной жизни сыграла революция в сухопутном транспорте. Попытки применения паровой машины для движения повозок делались сначала в области безрельсовых средств сообщения (паровые автомобили), и только в первом десятилетии XIX в. проблема постройки рельсо вых путей с движущимся по ним составом становится основной задачей, поставленной капиталистическим производством перед транспортом.
Первый паровоз с гладкими колесами и гладкими рельсами был сконструирован в 1804 г. англичанином Тревитиком. Паровоз этот не получил практического распространения, в значительной степени благодаря ошибочному представлению тогдашних механиков и конструкторов о недостаточной якобы силе сцепления между колесами и рельсами, которая должна вызвать обязательно буксование (вращение на одном месте) колес. Во избежание этого английские конструкторы паровозов, работавшие после Тревигика, стремятся создавать либо паровозы с зубчатыми колесами и соответственно зубчатые рельсы (паровоз Бленкинсона и Муррея—1811 г.), либо повозки, отталкивающиеся от рельсов при помощи рычагов и подражающие ходу животных (паровоз Брунтона —1813 г.). Однако все эти приспособления делали паровоз крайне громоздким, подверженным постоянным авариям и неспособным на сколько-нибудь быстрое передвижение.
Только после того как английские механики Блакетт и Хедли разработали учение о трении в применении к железнодорожному пути и составу, первоначальная идея Тревитика о гладких рельсах и колесах, как о наилучшем условии эксплоатации паровоза, получает, наконец, всеобщее признание. Главным образом благодаря работам Георга и Роберта Стефенсонов в период с 1814 по 1825 гг. создается практически-пригодный тип паровоза. Недостаток первых паровозов Стефенсонов (слишком большой расход пара и плохое парораспределение) устраняется изобретателями в их последующих конструкциях, вследствие чего на состязаниях в г. Рейнхвиле в 1829 г., в которых приняли участие изобретатели различных паровозов, стефенсоновский тип паровоза («Ракета») одерживает блестящую победу и становится исходным пунктом развития паровозостроения в XIX в.
Первая линия, положившая начало железнодорожному строительству Англии, была построена в 1825 г. между Стоктоном и Дарлингтоном. Через 4 года железной дорогой были соединены важнейший фабричный центр Англии г. Манчестр и Ливерпуль — главный порт, снабжавший манчестерские хлопчатобумажные фабрики импортным сырьем (хлопком). Железнодорожное строительство в Англии становится целиком на службу нуждам промышленности.
Вслед за Англией начинают прокладывать железнодорожные линии и другие страны. Первые паровозы во Франции появляются в 1828 г. Через 4 года здесь открывается первая крупная железная дорога Сант-Этьен — Лион (58 км). Первый американский паровоз (для Южно-Каролинской дороги) был построен в 1830 г. В Россия первая внутризаводская железнодорожная линия была построена в 1833 г. на нижнетагильском заводе механиками Черепановыми (длина дороги 850 м), первая междугородная железная дорога —-, в 1837 г. (Петербург — Царское Село).
