Уровень развития и достижения в техники в конце XIX ‑ начале хх вв.
Достижения науки и серия открытий на рубеже XIX-XX вв. оказали большое влияние на развитие техники. Среди основных направлений особенно получают стимул к росту электрификация, средства связи, транспорт, авиация, складывание основ космонавтики. Если первая половина XIX века – «эпоха пара, железа и угля», то вторая половина XIX в. – «эпоха электричества, стали и нефти». Широкое распространение машинного производства и начало эры механизации во всех отраслях потребовало коренной перестройки всей системы промышленности.
Топливная промышленность. Потребность в топливе для промышленных предприятий, а позднее и для транспорта стимулировали развитие горного дела и складывание новой отрасли ‑ топливной энергетики. Каменный уголь оставался основным видом топлива, без которого невозможно было развитие промышленности (выплавка металла, топливо для заводских энергетических машин), вооружения (военный флот) и совершенствования коммунальных удобств населения городов (жилищное отопление). Повсеместно расширялась добыча твёрдых полезных ископаемых, быстро росла угледобыча. Появилась спецификация топлива: каменный уголь, кокс и антрацит как доменное топливо. Соответственно совершенствовались способы добычи, модернизировалось шахтное оборудование и технологические приёмы добычи ископаемых. Был изобретен портативный молотковый перфоратор (отбойный молоток) Георгом Лейнером в 1897 г.
Это время начала широкого использования нефти. Новые способы ее переработки превратили ее главный вид топлива в мировой энергетики. Для добычи нефти разрабатываются технологии: бурение и откачка. Крекинг-процесс стал основным способом получения продуктов нефтепереработки: керосин, бензин, мазут. Позднее начнется использование природного газа как альтернативы угольной промышленности, а также в энергетике.
Техника металлургии. Конец XIX – начало XX вв. ознаменовались совершенствованиями в металлургии чугуна, железа и стали. Устаревшие процессы выплавки металла на древесноугольном топливе в доменных печах постепенно заменяются новыми технологиями. Сначала бессемеровский (Генри Бессемер) и томасовский (С. Д. и П. Д. Томасы) процессы передела чугуна в сталь. Потом Пьер Мартен и В. и Ф. Сименсы совершенствуют мартеновский процесс сталеварения.
Развитие металлургической промышленности неразрывно связано с научными работами в этой сфере. Среди отечественных практиков и теоретиков металлургии можно назвать Д. К. Чернова, М. К. Курако, М. А. Павлова, А. А. Износкова, И. А. Тиме, В. Е. Грум-Гржимайло.
Увеличение объемов обработки металлов потребовало развития промышленного (заводского) машиностроения. Создается ряд металлорежущих станков, разного типа и назначение. Одним из первых стал английский станок Дж. Несмита, который в 1860-х гг. был вытеснен фрезерными станками. По станкостроению лидировали США. Еще в 1839 г. в Англии появился паровой молота, а с 1885-1886 гг. распространяются гидравлические прессы. Новым шагом в производстве стало применение прокатных станов (1870-е гг.).
Электротехника. Расширение области применения механических машин требовало новых источников энергии. Здесь развитие шло по нескольким направлениям. Строятся первые действующие гидроэлектростанции (Г. О. Графтио). Совершенствуются поршневые паровые машины. Начинают использоваться паровые и газовые турбины. Становится актуальным изобретение двигателя внутреннего сгорания на жидком и газовом топливе. Появляются двигатели Рудольфа Дизеля (1893 г.) и Б. Г. Луцкого (1885 г.).
Отдельным направление стало развитие электротехники. Применение электричества стало революционным моментов в истории. В его основе лежат научные достижения и открытия А. М. Ампера и М. Фарадея (1820-1830-е гг.), Э. Х. Ленца (1833-1838 гг.), изобретение электродвигателя Б. С. Якоби, электросвеча П. Н. Яблочков и другие. К 1870 г. был создан генератор электрического тока – динамомашина постоянного тока. Удалось решить технические вопросы передачи электрической энергии, техники трёхфазного тока, электроснабжение постоянным и переменным током.
Транспорт. Промышленный рост и изменение ритма жизни людей требовали совершенствования транспортных средств. К концу XIX в. уже сложилась основная железнодорожная инфраструктура (вокзалы, станции, мосты и тоннели, железнодорожная служба). Паровоз воспринимался как символ прогресса, века, скорости, движения. Уровень экономического развития неразрывно связан с уровнем железнодорожного строительства: железнодорожный транспорт – основа и залог успешного развития любого государства. В этот период времени прокладываются трансконтинентальные железные дороги: магистраль Берлин-Багдад, Транссибирская магистраль. Идет развитие конструкций локомотивов и вагонов. Широко используются паровозы системы компаунд, а также предпринимаются попытки создания первых дизельных тепловозов и электровозов.
В судостроении распространяется строительство кораблей из металла и увеличение их размеров. Были построены первые трансатлантические лайнеры, среди которых наиболее печально известен «Титаник». Использование паровых турбин повлекло появление первых теплоходов, а также специализированные корабли: танкеры и ледоколы. Борьба за моря. Началась конкуренция речного флота с железными дорогами. Скорость стала восприниматься как фактор представлений о времени, жизни и отношения к прежним ценностям.
В автомобилестроении революцию произвело изобретение К. Ф. Бенцем и Г. Даймлером двигателя внутреннего сгорания (1885-1887 гг.). Итогом стал стремительный рост автомобильной промышленности и развитие транспортной (дорожной) инфраструктуры. Вслед за автомобилестроением возникает городской электротранспорт ‑ трамваи. Появляются первые проекты метрополитена.
Строительство. В строительной технике также происходили качественные изменения. Распространение новых материалов ‑ портландского цемента и железобетона – существенно повлияли на конструкции сооружений. Широкое применение с конца XIX в. в строительстве железных конструкций позволило строить принципиально новые сооружения: мосты, многопролётные здания, высотные постройки. Среди самых показательных и знаменитых сооружений этой эпохи: «Кристаллпалас», Эйфелева башня, Бруклинский мост, небоскребы в США. Становятся обязательными для построек обеспеченность инженерными сетями: водопровод, канализация и электрическое освещение.
Для строительства применяются новые механические машины и приспособления: землеройные, подъёмно-транспортные, экскаваторы, краны, молоты для свайных работ, а также появляются машины на гусеничном ходу.
Зарождение авиации начинается со строительства самолёта братьев Райт в США: первый полёт на моторном аэроплане (декабрь 1903 г.), и позднее ‑ самолёт Фармана во Франции. Успехи в развитии летательных аппаратов тяжелее воздуха предопределили развитие авиации. В России этими вопросами занимался К. Э. Циолковский, а в 1891 г. А. Ф. Можайский построил первый русский самолёта (1882-1885 гг.). Самолёт Сикорского стал первый в мире многомоторный самолёт. Это время конкуренции самолётов и дирижаблей, но будущее осталось за самолетами. Зарождение воздушных перевозок определялась скоростью воздушного сообщения в сравнении с другими видами транспорта.
Связь и СМИ. Совершенные средства связи стали необходимой потребностью времени. Продолжалось развитие телеграфа и телефонии. Появление телефона А. Г. Белла в 1876 г. и начинается создание телефонных сетей. Велись работы по созданию беспроводной связи. Радио изобрел А. С. Попов в 1895 г., но патент изобретения достался Г. Маркони. Начало эпохи радиосвязи и радиовещания, а также появление радиостанций и радиоприёмников частного пользования.
Быстрое развитие телефонии и радио подталкивало решение проблемы передачи изображения на расстояние. Первый опыт движущихся изображений сделали братья Люмьер. С них начинается развитие кинематографа (1910-е гг.). Были созданы первые прототипы фонографа и граммофона. Свою долю в коммуникациях между людьми внесли СМИ. Этому способствовали изобретения ротационной печатной машины, пишущей машинки, развитие фотографии.
Военная техника. Среди изобретений в этой сфере наибольшее значение имеют: развитие автоматического стрелкового оружия (пулемет Максима), автоматических скорострельных пушек, совершенствование пороха и взрывчатых веществ: мелинит, пироксилин, тринитротолуол; изобретение отравляющих веществ.
Технические новинки в войне на суше: дальнобойная артиллерия, танки и бронеавтомобили, использование дирижаблей и авиации. На море: броненосцы и дредноуты, изобретение торпеды, миноносцы, подводные лодки.
Итого: развитие техники и технологии в этот период носило взрывной характер, как по поражающим воображение масштабам и скорости распространения, так и по количеству и радикальности изобретений и нововведений.