Промышленная революция эпохи века Разума
Считается, что настоящая «промышленная революция» началась с английской «патентной революции» середины XVIII в. Законодательно защитив интеллектуальные права собственности, она позволила авторам изобретений получать прибыль от своего труда, что стало важным стимулом для развития технической мысли.
Такая революция началась в Англии в 60-х годах XVIII в., а в следующем веке распространилась на другие страны Европы. Термин «промышленная революция» впервые был использован французским экономистом Ж.А. Бланки в 1837 г. Вслед за ним его стали применять Р. Оуэн и Ф. Энгельс (1845).
Исследователи сходятся во мнении, что стержнем первой промышленной революции Нового времени был переход от мануфактуры, основанной на ручном труде, к фабрике, где важнейшей производственной силой стали машины. Этот переход нередко называют промышленным переворотом.
Одним из самых важных изобретений XVIII в. считается создание парового двигателя. Разработка его была связана с решением практических задач в горнодобывающей отрасли, таких, в частности, как откачка воды из шахт, глубина которых в Англии в конце XVII в. составляла 120–180 метров. Первые успехи были достигнуты Т. Севери и Т. Ньюкоменом на рубеже XVII–XVIII вв. «Атмосферный двигатель» Т. Ньюкомена начали использовать в Англии не раньше 1712 г. В основе его работы лежало понимание природы атмосферного давления. Несмотря на то, что машина была громоздкой, энергоемкой и малопроизводительной, с 1729 г. ее применяли не только в Англии, но и в Австрии, Франции, Бельгии, Германии, Венгрии, Швеции. Через пятьдесят лет Джеймс Уатт так изменил конструкцию, что потребление топлива сократилось на две трети.
Эффективность повысилась за счет использования отдельного цилиндра для конденсации пара. Машина была запатентована в 1784 г., и к концу века в различных областях производства Великобритании действовало около 500 паровых двигателей Уатта. Однако лишь в начале XIX в. был придуман паровой двигатель высокого давления, значительно расширивший сферу применения изобретения Уатта.
Наибольший эффект технические инновации имели в тех отраслях, где уже сложились условия для благоприятного развития. Активнее всего менялось положение дел в текстильной отрасли, которая в те времена повсеместно являлась одной из ведущих производственных сфер. Начало ее трансформации было положено еще в 30-е годы внедрением так называемого «летающего челнока». В 1764 г. Дж. Харгривс сконструировал механическую прялку «Дженни». Спустя пять лет (1769 г.) Р. Аркрайт изобрел прядильный станок на водяном приводе. А в 1785 г. патент на механический ткацкий станок оформил Э. Картрайт, хотя только в начале следующего века изменения и усовершенствования сделали его вполне надежной машиной.
Одним из важнейших проявлений промышленной революции в XVIII в. стал поиск новых так называемых «неодушевленных» видов энергии. Длительное время главными источниками энергии помимо силы животных и человека служили вода и ветер. В Англии и на континенте в течение всего XVIII в. имелось много мастерских, получавших энергию от водяных и ветряных мельниц. Во Франции, согласно записке, представленной выдающимся военным инженером и будущим маршалом С. де Вобаном на имя короля в 1694 г., насчитывалось около 95 тысяч таких мельниц. Они мололи зерно, откачивали воду из шахт, приводили в движение простые механические устройства.
Мощность мельницы, в зависимости от ее расположения и размера, в XVIII столетии в среднем составляла пять лошадиных сил. Особенно много ветряных мельниц располагалось на берегах Северного и Балтийского морей, где их средняя мощность составляла десять лошадиных сил. На ранних этапах индустриализации, даже в Британии, вода оставалась главным источником энергии. Во второй половине века водяные колеса и турбины модернизировали, и во многих областях водяные мельницы долго соперничали с паровыми двигателями. Поскольку мощность первых паровых машин составляла примерно двадцать лошадиных сил, начавшаяся в 90-е годы XVIII в. в хлопкопрядильном производстве замена водяных установок на паровые машины не вызвала резких перемен.
Основным источником тепловой энергии оставался древесный и каменный уголь. Им не только отапливали помещения, но и применяли его в производстве стекла, кирпича, в пивоварении, в соляной промышленности, в производстве сахара, в металлургии. Идея использования каменного угля в металлургии появилась еще в XVI в. Но перевод производства металлов с древесного угля на каменный оказался делом сложным и длительным. Способ коксования каменного угля перед загрузкой в доменную печь был разработан А. Дерби и впервые удачно применен в 1709 г. Семья Дерби на протяжении всего века трудилась над совершенствованием чугунолитейного производства. Однако производительность плавильной печи, работавшей главным образом на древесном угле с использованием энергии воды, в XVIII в. была невелика. Чугун оставался дорогим и очень хрупким материалом из-за высокого содержания углерода. Использование парового двигателя в металлургии привело к увеличению количества доменных печей, работавших на коксе (31 в 1775 г. до 81 в 1780). Но массовое производство ковкого чугуна стало возможным лишь после того, как Г. Корт в 1784 г. усовершенствовал процесс пудлингования (передела чугуна в мягкое малоуглеродистое железо), который изобрели в 1766 г. братья Т. и Дж. Кранедж. Темпы производства железа удвоились менее чем за десять лет: с 60 тыс. тонн в 1788 г. до 125 тыс. тонн в 1796 г. В свою очередь, прогресс металлургии способствовал увеличению объема угледобычи. Но только в начале XIX в. кокс вытеснит древесный уголь на металлургических предприятиях.