Раздел 6. Техника периода становления индустриальной цивилизации
От паруса к пару
Развитие техники водного транспорта
Парусный флот
В конце XVIII — первой половине XIX в. происходит настоящий переворот в парусном судостроении. Любопытно, что деревянный парусный флот достиг наивысшего развития в эпоху пара и железа, т. е. уже после изобретения парохода.
Как и в мануфактурный период, кораблестроение продолжало в основном сохранять характер ручного производства. Механизация в этой области осуществлялась очень медленно. Однако в конструкцию судов вносили различные усовершенствования. Улучшилась форма корпуса и оснастка, увеличилась скорость хода. На дальних морских и океанских путях применялся, как правило, тип четырехмачтовых судов, именуемых барками 1.
1 Барк — большое морское судно. He следует смешивать с баркой — плоскодоннь речным грузовым судном без палубы.
Грузоподъемность таких судов составляла в среднем 750 т, доходя в отдельных случаях (британская Ост-Индская компания) до 1500 т. Почти все суда были двухпалубными. Экипаж большого океанского судна обычно насчитывал около 100 человек.
Широко использовались (особенно для исследовательских дальних экспедиций) более легкие трехмачтовые шлюпы грузоподъемностью в 450-550 т. Шлюпы имели две мачты с прямыми парусами и кормовую мачту с косым парусом: например, шлюпы «Восток» и «Мирный», совершившие под командованием Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева знаменитое плавание вокруг Антарктиды и в Полинезию в 1819-1821 гг., а также судно «Сенявин», ходившее вокруг света под командованием Ф.П. Литке в 1826-1829 гг. Экипаж шлюпа составлял обычно 50 человек.
С 60-70-х годов XVIII в. подводную часть судна стали обшивать медными листами. С 1808-1811 гг. пеньковые якорные канаты заменили железными цепями.
Для увеличения скорости судов в XIX в. корпус судна стали заострять; были увеличены длина мачт и число парусов. Под влиянием растущей конкуренции с паровыми судами был выработан тип скоростного трех-четырехмачтово- го грузового судна — клипера — со средней грузоподъемностью 900 т. Клиперы имели металлическое крепление корпуса, деревянную наружную обшивку и очень большую площадь парусности. Некоторые из них при длине 64 м обладали площадью парусов, равной 3,5 тыс. кв. м.
Максимальная скорость клиперов составляла 18 узлов, т. е. 33 км/ч, в то время как грузовые пароходы имели вдвое меньшую скорость. Период славы английских клиперов охватывает конец 40-х — середину 70-х годов XIX в. Особую известность получили клиперы «Ариэль» и «Сэр Ланселот» (1865 г.), совершавшие рейсы из Англии в Юго-Восточную Азию.
Начало парового судоходства
Подготовка к созданию парового судоходства происходит уже в последние десятилетия XVIII в. Французские, английские, американские изобретатели производили опыты с паровыми судами, имевшими в качестве движителей как весла, так и гребные (лопастные) колеса и даже гребной винт (судно Фича).
Организация рейсов паровых судов требовала относительно небольших капиталовложений, поскольку владельцы пароходов, как правило, использовали уже имеющиеся водные пути, а сооружение пристаней и складов не требовало значительных расходов.
Основным потребителем пароходных сообщений была торговля, поэтому регулярная работа пароходов могла начаться на ранней стадии промышленного переворота или даже (как это имело место в России) в период подготовки этого переворота. Важно было наличие в данной стране оживленного торгового оборота, а также достаточно развитых пассажирских перевозок.
Первым пароходом, получившим систематическое применение, было речное судно «Норт-Ривер» (в дальнейшем переименованное в «Клермонт»), построенное Робертом Фультоном и совершавшее с 1807 г. рейсы по р. Гудзон от Нью-Йорка до Олбе- ни. Судно имело 40,5 м в длину и машину мощностью 20 л. с.
Второй страной после США, вступившей на путь сооружения паровых судов, была Канада (1809 г.). Великобритания по времени введения паровых судов оказалась на третьем месте («Комета» Г. Белла — 1812 г.), Россия — на четвертом.
В России регулярные рейсы паровых судов, построенных на петербургском заводе К.Н. Берда, начались осенью 1815 г. — между Петербургом и Кронштадтом.
Видимо, тогда же в русском языке появилось и слово «пароход», первоначально конкурировавшее с иностранными названиями. Некоторое время такие суда именовали «стимботами» — в переводе с английского «паровыми кораблями». В 20—40-х годах XIX в. в употребление вошло также слово «пироскаф» (от греч. — «судно, движимое огнем»), принятое тогда во Франции.
Конструкция корпуса паровых судов в течение долгого времени в основном повторяла устоявшиеся формы парусных судов. Пароходы сохраняли даже парусную оснастку. В 1820 г. одна американская газета замечала с некоторым удивлением по поводу первого трансатлантического рейса американского парохода «Саванна», что наличие паровой машины не снижает его навигационных достоинств.
Большую роль в деле развития пароходства сыграло введение нового движителя — гребного винта, разработанного в 1826-1827 гг. чешским изобретателем И. Ресселем, а позже, в 30-х годах, — англичанами Дж. Эриксоном и Ф.П. Смитом. Корпуса пароходов начинают делать из железа (систематически — с 40-х годов XIX в.).
Между Англией и Северной Америкой, а также между Англией и ее владениями в Индии, Египте и т. д. устанавливаются регулярные океанские пароходные линии. Для обслуживания этих линий строились все более внушительные по размерам и мощности суда. Скажем, в 1833 г. был построен пароход «Грейт Уэстерн» («Большой Западный») для рейсов из Бристоля в Нью-Йорк. Он имел 65 м в длину, 11 м в ширину, водоизмещение более 2 тыс. т и машину мощностью в 400 л. с.
Созданное 20 лет спустя по проекту инженера И.К. Брюнеля судно «Грейт Истерн» («Большой Восточный») для морской связи с Индией имело 207 м в длину, 25 м в ширину, водоизмещение свыше 27 тыс. т и 2 машины общей мощностью 7,5 тыс. л. с. Судно «Грейт Истерн» стало «героем» романа Ж. Верна «Плавающий город». В последующие десятилетия у английских пароходных компаний появляются конкуренты в виде американских, немецких и французских компаний («Гамбургско-американское акционерное общество», «Северогерманский Ллойд» и т. д.), строящих собственные большие и мощные суда.
Продолжительность океанских рейсов все более сокращалась. Первый пароход, пересекший Атлантический океан, шел из США в Ливерпуль 26 дней. «Грейт Уэстерн» совершал рейсы в США за 14-15 дней. А в 70-х годах XIX в. средняя продолжительность переезда через Атлантический океан составляла уже 7-8 дней.
Русский инженер и ученый Б.С. Якоби сделал попытку применения электродвигателя на водном транспорте. В 1838-1839 гг. он производил испытания своих «ботов» с электродвигателями. Источником тока служили гальванические батареи. Сходные проекты разрабатывали и некоторые другие русские изобретатели. Однако время реализации этих планов еще не пришло. Ведь даже распространение паровых судов в рассматриваемый нами период было еще очень ограниченным. В 1851 г. тоннаж парового флота составлял 0,3 млн т, а парусного — 9,4 млн т, в 1871 г. соответственно — 2,4 млн и 15,3 млн т. Иными словами, даже в начале 70-х годов лишь 13,5 % мирового тоннажа коммерческого флота приходилось на паровые суда.
Строительство каналов
Для развития местной, национальной и мировой торговли имело важное значение строительство каналов и других искусственных гидротехнических сооружений, а также исправление и регулирование естественных судоходных путей.
Первыми каналами нового типа в Англии были канал Сэнки Брук между Сент-Хеленскими копями и р. Мерси (Мерсей) в 1757 г. и канал герцога Бриджуотера от копей Уорсли до Манчестера (1761 г.). В 1777 г. был построен канал между Трентом и Мерсеем, именуемый Большим магистральным. Во Франции, Германии, России и в США также сооружались многочисленные каналы. При их постройке вводились все более сложные сооружения: глубокие выемки, тоннели, каменные или чугунные лотки-акведуки.
Для подъема судов на каналах, кроме обычных шлюзовых устройств, нашли применение особые приспособления (для переправы судов): наклонные плоскости без передвижных камер (суда перемещались на вагонетках, движущихся по рельсовому пути под поверхностью воды); наклонные плоскости с подвижными шлюзами. Мощные гидравлические подъемные краны (впервые примененные в Англии в 30-х годах XIX в.) позволяли поднимать и перемещать целые суда. На каналах в Западной Европе и в США использовалась обычно конная тяга.
На гидротехнических работах наряду с традиционными ручными орудиями труда все большее применение находили землечерпалки с паровыми двигателями, мощные подъемные краны и другие машины. Для сооружения дамб, плотин, шлюзов использовались такие строительные материалы, как камень, бетон и металл.
Масштабные гидротехнические работы преимущественно на основе использования ручного труда производились в России. В первой четверти XIX в. здесь функционировало уже три водных системы, связывающих Петербург и Балтийское море с Волгой — Вышневолоцкая, Мариинская (с 1810 г.) и Тихвинская (с 1811 г.), а также Березинская система, соединяющая Днепр с Западной Двиной, и др. В 1821-1830 гг. среднее годовое число судов, проследовавших по Вышневолоцкой системе, составило 4 тыс., по Тихвинской — 1,3 тыс., по Мариинской — 1,4 тыс., а вес перевезенных грузов соответственно равнялся 329, 40 и 39 тыс. т. Вышневолоцкая система стала терять значение лишь после того, как началось строительство железных дорог.
Крупным сооружением был построенный в 1825-1828 гг. Кирилловский канал между реками Шексна и Северная Двина. На каналах, как и вообще на
русском водном транспорте, широко применялась бурлацкая лямка, реже — конная тяга.
Огромное значение для развития западноевропейского капитализма имело сооружение Суэцкого канала. Вопрос о постройке Суэцкого канала изучался еще Наполеоном I. Осуществление этого замысла в течение многих десятилетий оказывалось невозможным из-за борьбы между Францией и Англией. Наконец, в 50-х годах XIX в. представитель французских дельцов инженер Ф. Лессепс сумел договориться с влиятельными английскими политиками из группы Гладстона.
Лессепс организовал «Компанию Суэцкого канала», где французские капиталисты держали решающую долю акций. Техническая сторона строительства была разработана А. Негрелли и рядом инженеров из разных стран. Работы начались весной 1859 г. Для них правитель Египта передал в бесконтрольное распоряжение компании большое количество подневольной рабочей силы (в 1863 г. на строительстве было занято 36 тыс. феллахов). На канале трудилось также много бедняков-эмигрантов с Балкан, из Италии и других стран. Открытие Суэцкого канала состоялось в 1869 г. Его длина составляла 164 км, ширина по дну — 22 м, первоначальная глубина — 7,5 м (впоследствии канал был углублен и расширен).
Вопросы и задания:
1. Почему американская газета 1820 г. выражала удивление тем, что наличие паровой машины не снижает навигационных достоинств парохода «Саванна»? Что вы могли бы возразить автору статьи?
2. Как изменилось судоходство на Миссисипи с приходом паровых судов?
3. Составьте карту каналов Европы эпохи промышленного переворота,
4. Подготовьте тезисы «История Суэцкого канала».
5. Своими словами сформулируйте основную мысль стихотворения Е.А, Баратынского «Пироскаф».
