711. Вторая научно-техническая революция и ее последствия...

глава 26

Вторая научно-техническая революция и ее последствия (конец XIX — начало XX вв.)

Развитие мировых производительных сил в конце XIX — нача­ле XX вв. происходило необычайно высокими темпами (сумма 11 ная выплавка стали с 1870 по 1900 гг. возросла в 20 раз), вследствие чего увеличился объем мирового промышленного производства. Количественные изменения сопровождались бур ным развитием техники, новшества которой охватывали различ­ные сферы производства, транспорта, быта. Радикальные изме­нения произошли в организации промышленного производства, его технологии. Возникло много новых отраслей промышлеп ности, которых мир ранее не знал. Произошли существенные сдвиги в размещении производительных сил как между страна­ми, так и внутри отдельных государств.

Такой скачок в развитии мирового промышленного потенциа­ла связан с произошедшей в рассматриваемый период научно-технической революцией.

26.1. Революционные преобразования в энергетике и электротехнике

К рубежу XIX—XX вв. кардинально изменились основы науч­ного мышления; переживает расцвет естествознание, идет создание-единой системы наук. Этому способствовало открытие электрона и радиоактивности. Произошла новая научная революция, начавшая­ся в физике и охватившая все основные отрасли науки. Ею пред­ставляют М. Планк, создавший квантовую теорию, и А. Эйнштейн, создавший теорию относительности, ознаменовавшие прорыв в об­ласть микромира.

В конце XIX — начале XX вв. связь науки с производством при­обрела более прочный и систематический характер; устанавливается тесная взаимосвязь науки с техникой, обусловливающая постепенное-превращение науки в непосредственную производительную силу об­щества. Если до конца XIX в. наука оставалась «малой» (в этой сфере

403

ІН.І.ІІО занято небольшое число людей), то на рубеже XX в. способ организации науки изменился — возникли крупные научные инсти-ІутьІ, лаборатории, оснащенные мощной технической базой. «Малая» ІІ;Іука превращается в «большую» — численность занятых в этой І форе увеличилась, возникли специальные звенья научно-исследо-имтельской деятельности, задачей которых стало скорейшее доведе­ние теоретических решений до технического воплощения, в их чис-- опытно-конструкторские разработки, производственные ис-шедования, технологические, опытно-экспериментальные и др.

Процесс революционных преобразований в области науки охва­тил затем технику и технологию.

Первые электродвигатели

Динамо-машина

На основе электричества была создана новая энергетическая основа промышленности и транспорта, т.е. решена крупнейшая техни-•к-ская проблема. В 1867 г. в Германии Э.Б. Сименс изобрел элект­ромагнитный генератор с самовозбуж­дением, при помощи которого враще­нием проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать элек­трический ток. В 70-е годы была изоб­ретена динамо-машина, которую можно Оыло использовать не только как гене­ратор электроэнергии, но и как двига­тель, превращающий электрическую шергию в механическую. В 1883 г. американский инженер Т. Эдисон со-чдал первый современный генератор. ('ледующая успешно решенная им за­дача -- передача электроэнергии по проводам на значительные расстояния (и 1891 г. Эдисоном создан трансформатор). Таким образом сложи-нась современная техническая цепь: получение — передача — прием •лектроэнергии, благодаря чему промышленные предприятия могли размещаться вдали от энергетических баз. Производство электроэнер­гии было организовано на особых предприятиях — электростанциях. Сначала электроэнергия к рабочим местам направлялась по элек­троприводу, который был общим для всего машинного комплекса. 5атем он стал групповым и, наконец, индивидуальным. С этого момента каждая машина имела отдельный двигатель. Оборудование машин электродвигателями увеличило скорость станков, повысило производительность труда и создало предпосылки для последующей автоматизации производственного процесса.

404

ГУ. Новейшее время

>. Вторая научно-техническая революция и ее последствия...

405

Поскольку потребность в электроэнергии неуклонно росла, тех ническая мысль была занята поисками новых типов первичных дни гателей: более мощных, более быстроходных, компактных, эконо мичных. Самым удачным изобретением стала многоступенчатая па ровая турбина английского инженера Ч. Парсонса (1884), сыграм-шая значительную роль в развитии энергетики — она позволяла но много раз повысить скорость вращения.

Наряду с тепловыми турбинами шли разработки гидравлических тур­бин. Впервые они были установлены на Ниагарской гидроэлектростан­ции в 1896 г., одной из крупнейших электростанций того времени.

Особенное значение получили дви­гатели внутреннего сгорания. Модели таких двигателей, работавших на жид ком горючем (бензине) создали в ее редине 80-х годов немецкие инжене­ры Г. Даймлер и К. Бенц. Эти двига­тели использовались моторным без­рельсовым транспортом. В 1896— 1897гг. немецкий инженер Р. Ди­зель изобрел двигатель внутреннею сгорания с большим коэффициен­том полезного действия. Затем он был приспособлен к работе на тяже­лом жидком топливе и получил ис­ключительно широкое применение во всех отраслях промышленности п транспорта. В 1906 г. в США по­явились тракторы с двигателями Опытный двигатель Дизеля внутреннего сгорания. Применение

их в сельском хозяйстве началось с

Ю7 г. Массовое производство таких тракторов было освоено в годы Первой мировой войны.

„ Одной из ведущих отраслей становится

элекхро™, развивался ее подотрас- и электроники ^ли' ^к' ^полУ^чает широкое распростране-

ние электрическое освещение, вызванное

строительством крупных промышленных предприятий, ростом боль­ших городов, увеличившимся производством электроэнергии.

Изобретение лампы накаливания принадлежит русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стек­лянной колбе, 1873) и П.Н. Яблочкову (разработана конструкция электродуговой лампы, «электрической свечи», 1875).

В 1879 американский изобретатель Т, Эдисон предложил ваку-\миую лампу накаливания с угольной нитью. В последующем в І инструкцию ламп накаливания изобретателями различных стран шюсились улучшения. А.Н. Лодыгиным были разработаны лампы с металлическими нитями, в том числе с вольфрамовыми, применяе­мыми и сейчас. Хотя во многих странах мира еще долгое время

• охранялось газовое освещение, но оно уже не могло противостоять распространению электрических осветительных систем.

Вторая НТР — это период широкого развития и такой от­расли электротехники, как тех­ника средств связи. В конце XIX в. существенно усовершен-

Сообщение о телефоне Белла в «Сайентифик америкэн»

• гвована аппаратура проволоч­ ного телеграфа, а к началу 80-х (н.ши выполнены большие ра­ боты по конструированию и практическому применению Іпіефонной аппаратуры. Изобре- І л гель телефона — американец \.Г. Белл, получивший первый патент в 1876 г.. Микрофон, от- гутствовавший в аппарате Бел- па, был изобретен Т. Эдисоном и независимо от него англича­ нином Д. Юзом. Благодаря мик­ рофону увеличивался радиус мсйствия телефонного аппара­ та. Телефонная связь стала бы­ стро распространяться во всех странах мира. Первая телефонная стан­ ция в США была построена в 1877 г. Через два года введена в строй телефонная станция в Париже, в 1881 г. --в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве. Автоматическая телефонная стан­ ция запатентована американцем А.Б. Строуджером в 1889 г.

Одно из важнейших достижений второй НТР -- изобретение /шдио — беспроволочной электросвязи, основанной на использова­нии электромагнитных волн (радиоволн). Эти волны были впервые обнаружены немецким физиком Г. Герцем. Практическое создание такой связи осуществил выдающийся русский ученый А. С. Попов, продемонстрировавший 7 мая 1885 г. первый в мире радиоприем-пик. Затем последовала передача на расстояние радиограммы, в 1897 г. осуществлена радиотелеграфная связь между кораблями на расстоя-

406

сг

IV. Новейшее время

нии 5 км. В 1899 г. достигнута устойчивая длительная передача р;І диограмм на дистанцию 43 км.

Итальянский инженер Г. Марками в 1896 г. запатентовал способ передачи электрических импульсов без проводов. Значительная ма териальная поддержка английских капиталистов позволила ему в 1899 І'. осуществить передачи через Ла-Манш, а в 1901 г. — через Атланти­ческий океан.

В начале XX в. родилась еще одна отрасль электротехники -электроника. В 1904 г. английским ученым Дж.А. Флемингом был л разработана двухэлектродная лампа (диод), которая могла использо ваться для преобразования частот электрических колебаний. В 1907 г. американский конструктор Ли де Форест предложил трехэлектрод ную лампу (триод), с помощью которой можно было не только преобразовывать частоту электрических колебаний, но и усиливать слабые колебания. Начало промышленной электроники было поло­жено введением ртутных выпрямителей для преобразования пере­менного тока в постоянный.

Промышленное применение электрической энергии, строитель­ство электростанций, расширение электрического освещения горо­дов, развитие телефонной связи и т.д. обусловили быстрое развитие электротехнической промышленности.

Вторая НТР знаменовалась не только созда-

Новые технологаческие _{нием новых лей но и} затронула старые

методы. Поточная

система отрасли промышленности, прежде всего ме-

таллургию. Быстрое развитие производитель­ных сил — машиностроения, судостроения, военного производства, железнодорожного транспорта — предъявляло спрос на черные ме­таллы. В металлургии вводились технические новшества, техника металлургии достигла огромных успехов. Значительно изменились конструкции и увеличились объемы доменных печей. Были внедре­ны новые способы производства стали за счет передела чугуна в конверторе под сильным дутьем (Г. Бессемер, Англия, патент 1856) и в специальной печи — литой стали (П. Мартен, Франция, 1864). Английский металлург С. Томас в 1878 г. предложил для выплавки стали применять метод обесфосфоривания фосфористых руд, зале­гавших в недрах Эльзаса и Лотарингии и до этого не использовав­шихся. Эти районы стали главной сырьевой базой Германии.

Введеный в 80-х годах электролитический способ получения алю­миния способствовал развитию цветной металлургии. Электролити­ческий метод был также использован для получения меди (1878). Эти методы составили основу современного сталелитейного произ-

407

.!(>. Вторая научно-техническая революция и ее последствия...

иодства, но во второй половине XX в. томасовский метод был вы­теснен кислородно-конверторным процессом.

Для второй НТР характерно проникновение химических методов обработки сырья практически во все отрасли производства. В таких отраслях, как машиностроение, электротехническое производство, тек­стильная промышленность, стала широко использоваться химия син­тетических волокон — пластических масс, изоляционных материалов, искусственного волокна и пр. Американским химиком Дж. Хайетом (>ыл получен целлулолид (1869). В 1906 г. Л. Бакеланд произвел (кікелит, затем были получены карболит и другие пластические мас-(•!>!. Разработка французским инженером Г. Шардоне в 1884 г. метода изготовления искусственного волокна стала основой для производ­ства нитрошелка, а с 1903 г. — искусственного шелка и вискозы.

В 1899—1900 гг. труды русского ученого И.Л. Кондакова позво­нили получить синтетический каучук из углеводов. Предложены методы изготовления аммиака, служащего исходным веществом для ;потной кислоты, и других азотных соединений, необходимых в про-пшодстве красителей, удобрений и взрывчатых веществ. Лучшим оказался метод немецких ученых Ф. Габера и К. Боша.

Достижением второй НТР является крекинг-процесс — разложе­ние нефти при высоких давлениях и температурах. Он обеспечивал повышенный выход бензина, поскольку резко возросла потребность в легком жидком топливе. Основы метода были заложены Д.И. Мен­делеевым, развиты русскими учеными и инженерами, в частности В.Г. Шуховым. Подобные изыскания проводились и в США, где и 1916 г. этот процесс был освоен в промышленном производстве.

Перед Первой мировой войной был получен синтетический бен-•шн. Еще в 1903—1904 гг. русские химики школы А.Е. Фаворского открыли способ производства жидкого горючего из твердого топли-иа, однако это крупнейшее достижение русской технической мысли не было использовано. Промышленный метод изготовления легкого горючего из угля осуществил немецкий инженер Ф. Бергиус, что имело важное экономическое и военное значение для Германии, не располагавшей естественными нефтяными ресурсами.

Вторая НТР внесла много нового для усовершенствования тех­нической сферы легкой, полиграфической и других отраслей про­мышленности. Это автоматический ткацкий станок, автомат для про­изводства бутылок, механический наборный станок и т.д.

Вторая НТР — это создание поточной системы и изобретение конвейера. В конце XIX в. производство стандартизированных изде­лий создало предпосылки для разработки поточной системы. Систе­ма массового поточного производства требует рациональной орга-

408

IV. Новейшее врег

низации труда, обрабатывающие машины и рабочие места распола­гаются по ходу технологического процесса. Процесс изготовления расчленяется на большое количество простых операций и соверша­ется безостановочно, непрерывно. Первоначально такая система была введена в консервном, спичечном производстве, а затем распростра­нилась на многие отрасли промышленности. Особенно важную роль она сыграла в автомобилестроении. Это объяснялось, с одной сторо­ны, необходимостью быстрого увеличения производства автомоби­лей из-за резкого повышения спроса на них, а с другой стороны, особенностями автомобильного производства, построенного на прин­ципах взаимозаменяемости и нормализации (стандартизации) деталей и узлов. На автомобильных заводах Г. Форда в США поточно-массо­вое производство впервые приобрело законченную форму (с приме­нением конвейеров). В 1914 г. скорость сборки одного автомобиля была доведена до полутора часов.

Внедрение поточного производства изменило характер заводского оборудования в машиностроении. Стали вводиться специализирован­ные станки для изготовления деталей — винтов, шайб, гаек, болтов и т.д. В текстильной промышленности в 1890 г. появился автомати­ческий ткацкий станок английского конструктора Дж. Нортропа.