Рычаг богатства. Технологическая креативность и экономический прогресс - Джоэль Мокир
РИС. 29. Станок с цилиндрами для набивки ситца, изобретенный Томасом Беллом в 1785 г. Источник: Archibald Clow and Nan L. Clow, The Chemical Revolution, Batchworth Press, London.
Подобно шелку, камвольные ткани были тонким и сравнительно дорогим материалом, изготовлявшимся на так называемых жаккардовых станках – одном из самых впечатляющих изобретений той эпохи. Жаккардовый станок был в 1801 г. усовершенствован лионским ткачом Жозефом-Мари Жаккаром после сотни лет предпринимавшихся французами попыток изобрести станок, который бы автоматически вплетал в ткань узоры (Usher, 1954, p. 288–295)[51]. Вид узора определялся карточками, в которых были пробиты отверстия, отображавшие информацию наподобие двоичного кода. В эти отверстия входили штырьки с присоединенными к ним проволоками, управлявшие работой станка. Жаккардовый станок обеспечивал экономию труда, так как заменял подручного автоматическим устройством, и при этом позволял ткать более разнообразные и сложные узоры. Более того, он устранял частые и дорогостоящие ошибки, совершавшиеся при работе на ручном станке. Несмотря на сопротивление французских ткачей, жаккардовый станок быстро внедрялся в лионском регионе. Уже через десять лет после его изобретения во Франции действовало 11 тысяч таких станков. После 1820 г. началось его распространение в Великобритании, ускорившееся в конце 1830-х гг. (Rothstein, 1977)[52]. Но если не считать жаккардового станка, шелковая отрасль изменилась мало. Шелкокрутильное производство, когда-то самое передовое из всех текстильных отраслей, пребывало в застое, и к 1825 г. считалось отсталым (English, 1958, p. 311).
РИС. 30. Этапы создания жаккардового станка: 1) бумажная катушка Фалькона; 2) цилиндр де Вокансона; 3) бесконечная лента из карточек, предложенная Жаккаром. Управляющий механизм изображен в центре. Источник: Macmillan London Ltd.
В старинной и почтенной льняной отрасли механизация проходила с трудом. В льняной кудели встречаются волокна, содержащие резиноподобное вещество, которое необходимо растворить перед началом прядения. Толчком к ускорению работ послужили наполеоновские войны, во время которых материковая текстильная промышленность была отрезана от источников хлопка-сырца. Наполеон, заинтересованный в благополучии отрасли, обещал крупную награду тому изобретателю, который сделает для льна то же, что сделали Аркрайт и Кромптон для хлопка. В 1810 г. француз Филипп де Жирар усовершенствовал процесс «мокрого прядения», при котором кудель перед подачей на веретено вымачивалась в горячем щелочном растворе. Эта идея была внедрена в Лидсе в 1825 г., после чего механизация льнопрядения пошла быстрыми темпами. Предварительные этапы подготовки кудели, на которых материал трепался и вычесывался (примерно так же, как он вычесывается в шерстяном, камвольном и хлопчатобумажном производстве), – представлявшие собой надомную отрасль с высоким уровнем трудоинтенсивности, – были механизированы в 1830-е гг., хотя самая тонкая льняная пряжа все равно делалась из кудели, вычесанной вручную. Более того, применение механических станков в льноткачестве затруднялось из-за недостаточной эластичности льняных волокон, вызывающей обрывы туго натянутой нити. Даже в 1850 г. по всей Великобритании насчитывалось чуть более 1000 механических ткацких станков в льняной отрасли, по сравнению с 42 тыс. станков в шерстяной и камвольной и четверти миллиона – в текстильной отрасли. Технические сложности, связанные с механизацией льняного производства, привели к его резкому упадку, что имело катастрофические последствия для регионов, традиционно специализировавшихся на нем, таких как Ирландия и Западная Бельгия.
Прогресс в прочих отраслях
В число факторов, сделавших промышленную революцию возможной в конце XVIII в., а не веком или двумя ранее, несомненно, входило существование небольшой, но жизненно важной отрасли по изготовлению точных приборов и механизмов. В 1774 г. Джон Уилкинсон запатентовал машину, первоначально предназначенную для просверливания стволов чугунных пушек, в которой сверло и заготовка перемещались независимо друг от друга. Эта технология резко повысила точность сверления, и через два года Уилкинсон был нанят Болтоном и Уаттом для изготовления цилиндров и конденсаторов паровой машины. Не будет большим преувеличением сказать, что именно способность Уилкинсона и его коллег производить детали с той точностью, какая требовалась изобретателю, стала причиной различий между Уаттом и Тревитиком с одной стороны и Леонардо да Винчи с другой стороны. Такие станки, как строгальные, фрезерные, токарные, винторезные и т. д., позволяли придавать металлическим заготовкам точную геометрическую форму, что является принципиально важным в машиностроении и при стандартизации. Как выразился один историк техники (Paulinyi, 1986, p. 277), это был «самый важный шаг на пути к изготовлению машин машинами… [появилась] возможность использовать железо и сталь всюду, где это представлялось оправданным».
В отличие от текстильной промышленности, специалисты по конструированию и машиностроению представляли собой тесно сплоченную группу, делившуюся друг с другом секретами своего ремесла. В дополнение к династиям отцов и сыновей, таких как Джордж и Роберт Стефенсоны или Марк и Изамбард Брюнели, существовали династии мастеров и учеников. Самой знаменитой из этих династий была та, которую основал Джозеф Брама, получивший восемнадцать патентов, включая патенты на усовершенствованный ватерклозет, строгальный станок, сложные замки и станок для намотки пружин. В 1797 г. работавший у Брамы мастер Генри Модсли открыл собственное дело и изобрел винторезный станок, нарезавший винты с беспрецедентной точностью и по разумной себестоимости. Также Модсли построил множество строгальных, сверлильных, долбежных станков, механических пил и т. д. (Woodbury, 1972). Знаменитые портсмутские машины, изобретенные Модсли вместе с Марком Брюнелем около 1801 г. для производства деревянных снастей и деталей для британского флота, работали автоматически, в смысле скоординированности и узкого разделения труда напоминая современные процессы массового производства, когда десять рабочих производят больше продукции, чем позволяла традиционная технология, требовавшая в 10 с лишним раз больше рабочих рук (Cooper, 1984). В свою очередь, Модсли обучил трех других инженеров – Ричарда Робертса, Джеймса Насмита и Джозефа Уитворта – каждый из которых также внес важный вклад в машиностроение. Насмит изобрел паровой молот, а также фрезерные и строгальные станки. Уитворт представил не менее 23 экспонатов для знаменитой выставки 1851 г. в Хрустальном дворце, прославившей британскую конструкторскую мысль. В число достижений Уитворта входили измерительная машина, способная производить измерения с точностью до одной миллионной доли дюйма, и стандартизация резьбы на винтах. Ричард Робертс был одним из самых блестящих инженеров своего времени. Он внес принципиальный вклад в полдюжины изобретений, включая многошпиндельный сверлильный станок, управлявшийся механизмом с двоичной логикой, аналогичным тому, который применялся в жаккардовом станке. Усовершенствовав механический ткацкий станок Картрайта, Робертс способствовал его превращению из курьеза, изобретенного эксцентричным прожектером, в фундамент британской хлопчатобумажной промышленности (одновременно предрешив судьбу британских
