Шрифт:
Закладка:
Поэтому коммерческие перевозки по-прежнему предпочитали водные пути. Ручьи углублялись, чтобы выдерживать тяжелые суда, а реки и города связывались между собой каналами. Джеймс Бриндли, не имея формального или технического образования, из безграмотного фрезеровщика превратился в самого выдающегося инженера-каналостроителя того времени, решая с помощью своих механических способностей проблемы проведения каналов через шлюзы и туннели и через акведуки. В 1759–61 годах он построил канал, по которому в Манчестер доставлялся уголь из шахт герцога Бриджуотера в Уорсли; это вдвое снизило стоимость угля в Манчестере и сыграло главную роль в превращении этого города в промышленную метрополию. Одним из самых живописных зрелищ в Англии XVIII века было движение корабля по каналу Бриндли-Бриджуотер, проложенному по акведуку высотой девяносто девять футов над рекой Ирвелл в Бартоне. В 1766 году Бриндли начал строительство Большого магистрального канала, который, соединив реки Трент и Мерси, открыл водный путь через среднюю Англию от Ирландского до Северного моря. Другие каналы связали Трент с Темзой, а Манчестер с Ливерпулем. За тридцать лет сотни новых каналов значительно снизили стоимость коммерческих перевозок в Британии.
Учитывая наличие материалов, топлива и транспорта, в ходе промышленной революции товары стали множиться. Спрос на машины для ускорения производства был наиболее велик в текстильной промышленности. Люди хотели быть одетыми, а солдаты и девушки должны были быть загипнотизированы униформой. Хлопок ввозился в Англию в быстро растущих объемах — три миллиона фунтов в 1753 году, тридцать два миллиона в 1789 году;10 Ручной труд не мог вовремя переработать его в готовые изделия, чтобы удовлетворить спрос. Разделение труда, сложившееся в швейном деле, способствовало изобретению машин.
Джон Кей начал механизацию ткачества с помощью своего «летающего челнока» (1733), а Льюис Пол механизировал прядение с помощью системы валиков (1738). В 1765 году Джеймс Харгривз из Блэкберна, Ланкашир, изменил положение прялки с вертикального на горизонтальное, поставил одно колесо на другое, привел в движение восемь из них с помощью одного шкива и ремня и стал ткать восемь нитей одновременно; он добавлял все больше мощности к большему числу веретен, пока его «прялка Дженни» (Дженни была его женой) не стала ткать восемьдесят нитей за раз. Ручные прядильщики боялись, что это устройство лишит их работы и еды; они разбили станки Харгривса; он бежал, спасая свою жизнь, в Ноттингем, где нехватка рабочей силы позволила установить его «дженни». К 1788 году в Британии их было уже двадцать тысяч, и прялка превратилась в романтическое украшение.
В 1769 году Ричард Аркрайт, используя предложения различных механиков, разработал «водяную раму», с помощью которой вода перемещала хлопковые волокна между последовательностью валиков, которые вытягивали и растягивали волокна в более плотную и жесткую пряжу. В 1774 году Сэмюэл Кромптон объединил дженни Харгривса и валики Аркрайта в гибридную машину, которую английское остроумие назвало «мул Кромптона»: попеременное движение вращающихся веретен назад и вперед растягивало, скручивало и наматывало нить, придавая ей большую тонкость и прочность; эта процедура осталась до нашего времени принципом работы самых сложных текстильных машин. Дженни и водяная рама были сделаны из дерева; мул после 1783 года использовал металлические ролики и колеса и стал достаточно прочным, чтобы выдержать скорость и нагрузку силовой работы.
В Германии и Франции уже использовались ткацкие станки, работающие от кривошипов и гирь, но в 1787 году Эдмунд Картрайт построил в Донкастере небольшую фабрику, на которой двадцать ткацких станков приводились в действие движением животных. В 1789 году он заменил эту силовую установку паровым двигателем. Два года спустя он вместе с друзьями из Манчестера основал большую фабрику, на которой четыреста ткацких станков работали на пару. И здесь рабочие взбунтовались; они сожгли фабрику дотла и пригрозили убить ее организаторов. В последующее десятилетие было построено множество ткацких станков, некоторые из них были разгромлены бунтовщиками, некоторые выжили и размножились; машины победили.
Промышленность в Англии развивалась благодаря водной энергии многочисленных ручьев, питаемых обильными дождями. Поэтому в XVIII веке мельницы возводились не столько в городах, сколько в сельской местности, вдоль ручьев, которые можно было запрудить, чтобы создать водопады достаточной силы для вращения огромных колес. В этот момент поэт может задаться вопросом, не лучше ли было бы, если бы пар никогда не заменил воду в качестве движущей силы, а промышленность, вместо того чтобы концентрироваться в городах, смешалась бы с сельским хозяйством в сельской местности. Но более эффективный и выгодный способ производства вытесняет менее эффективный, и паровая машина (которая до недавнего времени также имела романтический оттенок) обещала производить или перевозить больше товаров и золота, чем когда-либо видел мир.
Паровая машина стала кульминацией, но не продуктом, промышленной революции. Не возвращаясь к Герою Александрийскому (200 г. н. э.?), Дени Папен описал все компоненты и принципы практического парового двигателя в 1690 году. Томас Сэвери построил насос с паровым приводом в 1698 году. Томас Ньюкомен развил его (1708–12 гг.) в машину, в которой пар, создаваемый нагретой водой, конденсировался струей холодной воды, а переменное атмосферное давление двигало поршень вверх и вниз; этот «атмосферный двигатель» оставался стандартом, пока Джеймс Уатт не превратил его в настоящий паровой двигатель в 1765 году.
В отличие от большинства изобретателей того времени, Уатт был не только студентом, но и практиком. Его дед был преподавателем математики, отец — архитектором, кораблестроителем и мировым судьей в районе Гринок на юго-западе Шотландии. Джеймс не получил высшего образования, но у него было творческое любопытство и склонность к механике. Полмира знает историю о том, как тетя упрекала его: «Я никогда не видела такого праздного мальчика, как ты:…за последний час ты не произнес ни слова, только снимал крышку с чайника и снова надевал ее, и, держа то крышку, то серебряную ложку над паром, смотрел, как он поднимается из носика, ловил и считал капли».11 Это имеет запах легенды. Однако в сохранившейся рукописи, написанной
