Творения рук человеческих (Естественная история машин) - [12]

Исключительную роль в механике машин сыграл основной механизм паровой машины — кривошипношатунный механизм, служащий для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Этот механизм, без которого невозможен современный тракторный или автомобильный мотор, появился давно. Он ведет свою родословную от некогда придуманной ручки ворота. Но что любопытно: в первых паровых машинах не было кривошипно-шатунного механизма потому, что он охранялся патентом. Поэтому пришлось дополнительно изобрести несколько механизмов для нужного преобразования. Среди них были планетарный механизм и так называемый параллелограмм Уатта, позже сыгравший существенную роль не только в механике, но и в математике.

Становление машиностроения стимулировало работу изобретателей над проблемой передачи энергии от паровой машины и распределением ее между станками. Появляются ступенчатые шкивы и гибкие бесконечные ленты, заполнившие цехи заводов прошлого столетия.

Еще в конце XVIII в. новое значение получили слово «промышленность» и его эквиваленты в европейских языках. На Руси XVII в. «промышленник» был связующим звеном между охотником и купцом, не всегда добропорядочным, а поэтому и термин имел несколько зазорный оттенок. Промышленник начала XIX в., конечно, не уходит далеко от своего предка эпохи первоначального накопления по части морали и нравственности, но вес буржуазии в обществе растет безудержно.

Промышленный переворот сопровождался разорением ремесленников, которые не могли конкурировать с крупным производством и пополняли резервную армию труда. Не понимая истинных причин происходящего, они обращали свой гнев не против капиталистов, а против машин, считая их ответственными за свою судьбу. Массовое разрушение машин в английских мануфактурных округах в течение первых 15 лет XIX в. было направлено в особенности против парового ткацкого станка. По словам Карла Маркса, потребовались известное время и опыт для того, чтобы рабочий научился отличать машину от ее капиталистического применения и вместе с тем переносить свои атаки с материальных средств производства на общественную форму их эксплуатации.

Паровая машина не только удовлетворила настоятельную потребность в универсальном двигателе, но и дала возможность создать механический транспорт. Первый локомотив, который можно было приспособить для транспортировки угля, построил в 1814 г. Джордж Стефенсон. Мощность машины была невысока, и потребовались годы для создания ее универсального транспортного варианта. Изобретатель оборудовал небольшой завод, на котором построил три локомотива для Стоктон-Дарлингтонской железной дороги. Эти локомотивы были маломощными, не могли развивать больших скоростей, но были пригодны, чтобы возить товарные составы. Пассажиров по-прежнему перевозили конные упряжки. Но Стефенсону удалось создать вместе со своим сыном Робертом новый паровоз «Ракету», который и обеспечил нужную скорость движения. В сентябре 1810 г. была открыта первая в мире сорокакилометровая пассажирская линия Ливерпуль— Манчестер (за одно десятилетие в Англии было построено уже около трех тысяч километров железных дорог.)

Через два года были построены две железные дороги во Франции: Париж — Версаль и Париж — Сен-Жермен. Еще через три года появились они и в Германии. Первой была сооружена дорога Нюрнберг — Фюрт, а через два-три года Лейпциг — Дрезден, Берлин — Потсдам. Не прошло и полувека, как вся Европа покрылась густой сетью железных дорог.

Через пять лет после открытия первой пассажирской линии в Англии в России также появилась первая железная дорога. Это была дорога от Петербурга до Павловска, построенная под руководством чешского инженера Франтишека Герстнера. В следующем десятилетии была построена дорога Варшава—Вена. И началось сооружение дороги Петербург — Москва протяженностью около 650 км, завершенное в 1851 г. После этого русская железнодорожная сеть расширялась быстрыми темпами.

Железнодорожное строительство сыграло важную роль и в развитии машиностроения. Возможность получения больших заказов на локомотивы, подвижной состав и различное машинное оборудование стимулировали развитие старых и постройку новых машиностроительных заводов. Для этих производств было создано специальное станочное и иное оборудование.

Одновременно происходило становление механизированного водного транспорта. Задачу создания судна с паровой машиной успешно решил американский инженер Роберт Фултон. Свое судно «Катарина Клермонт» он снабдил паровой машиной. Судно имело 42,6 м длины при 14,6 м ширины, диаметр колес равнялся 4,6 м. Топливом служили сосновые дрова. Успех Фултона послужил сигналом к развитию пароходостроения. Сам он построил еще 15 пароходов, в том числе первое паровое военное судно «Демологос».

В 1818 г. первый пароход пересек Атлантический океан, это была «Саванна», имевшая длину 30,5 м при ширине 7,9 м. Первый рейс до Ливерпуля был совершен за 26 дней, из которых 8 дней судно шло только под парусами.

Через 18 лет англичанин Смит применил вместо гребного колеса деревянный винт, длина которого равнялась двум шагам нарезки. Скорость парохода возросла. Правда, во время испытаний винт сломался. После этого изобретатель установил длину винта, равную одному шагу.