Томас Дерри
Краткая история технологий.
Идеи, процессы и устройства,
при помощи которых человек
изменяет окружающую среду
с древности до наших дней

«Центрполиграф»

УДК 001.984
ББК 30.6г

Дерри Т.
Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при
помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности
до наших дней / Т. Дерри — «Центрполиграф»,

ISBN 978-5-9524-5383-8
Т. Дерри и Т. Уильямс представили блистательный рассказ о технологических
достижениях человечества с древности до наших дней, уделив пристальное
внимание влиянию технического прогресса на ход истории. Первая часть
повествования включает историю технологий с древних времен до 1750 года.
Рассказ начинается с общего исторического обзора древних цивилизаций,
затем авторы рассматривают такие темы, как производство продуктов
питания, металлообработка, строительство зданий, ранние источники энергии
и начало химической промышленности. Вторая часть текста посвящена
развитию парового двигателя, станков, современного транспорта, добыче угля
и металлов, подъему современной химической промышленности, текстилю,
двигателю внутреннего сгорания, электричеству и многому другому. Каждому
разделу предшествует историческое введение, книга завершается рядом
таблиц, предназначенных для отображения взаимосвязи имен и событий
в тексте.Книга богато иллюстрирована и наполнена фактологическими
данными.

УДК 001.984
ББК 30.6г

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Содержание
Часть первая
Глава 1
Доисторический период
Месопотамская и египетская цивилизации
Возникновение Греции и Рима
Римская империя
Раннее Средневековье
Позднее Средневековье
Эпоха Возрождения
Возникновение современного мира
Глава 2
Приручение животных
Происхождение сельского хозяйства
Орошение
Возделывание земель в Европе
Приготовление еды и питья
Рыболовство
Влияние географических открытий
Развитие сельского хозяйства в 1500–1700 годах
Мелиорация
Глава 3
Истоки гончарного дела
Истоки производства текстиля
Изделия из слоновой кости, дерева, кожи, стекла
Слоновая кость
Дерево
Кожа
Стекло
Влияние греческой и римской цивилизаций
Средневековье
Средневековый текстиль и кожевенное производство
Мебель
Текстиль и стекло в 1500–1750 годах
Глава 4
Металлы в бронзовом веке
Ранний железный век в Греции и Риме
Металлообработка в Средневековье
Рост спроса на металлы в 1500–1750 годах
Дальнейшее развитие черной металлургии
Оружие
Приборостроение
Глава 5
Ранние империи
Греческое и римское строительство
Средневековье
Строительство с эпохи Возрождения до XVIII века

10
10
10
12
16
18
22
25
28
30
34
34
35
37
39
41
44
46
48
50
52
52
54
56
56
57
57
58
59
62
65
69
70
77
77
81
85
94
96
98
102
105
105
109
115
120
5

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 6
Начало: колесо и лошадь
Греко-римский период
Средневековый транспорт
Эпоха Великих географических открытий
Развитие в 1600–1750 годах
Глава 7
Речь и регистрация данных
Измерения
Картография
Бумага
Истоки печатного дела
События 1500–1750 годов
Глава 8
Энергия человека и животного
Водяное колесо
Ветряная мельница
Глава 9
Химическая отрасль в древние времена
Химия и текстильная индустрия
Производство пороха
Алхимики и ятрохимики
Начало современной химии
Часть вторая
Глава 10
Общее введение
Ускорение развития промышленности в 1750–1792 годах
Период Великих французских войн (1792–1815)
От битвы при Ватерлоо до Выставки (1815–1851)
Период национальных войн (1851–1871)
Эпоха материализма (1871–1900)
Глава 11
Введение
Создатели первых паровых двигателей
Уатт и Тревитик
Паровой двигатель на транспорте
Локомотивы и стационарные паровые двигатели
Дальнейшее развитие паровых двигателей
Паровые турбины
Теоретические основы
Глава 12
Введение
Развитие точной обработки
Преемственность новаторов
«Американская система»
Дальнейшее развитие (1850–1900)
Глава 13
Последняя эпоха паруса
Эра железных и стальных пароходов

127
127
130
132
135
137
142
142
145
152
153
156
159
161
161
166
169
173
173
176
179
181
181
183
183
183
186
190
193
197
200
204
204
205
210
215
218
221
222
224
226
226
228
230
234
235
241
241
244
6

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Строительство железных дорог
Паромобиль и велосипед
Первые автомобили
Покорение неба
Глава 14
Гражданское строительство
Строительные материалы (1750–1850)
Мебель
Новое применение кованого железа, стали и бетона
Развитие водоснабжения
Водопровод, канализация и санитария
Глава 15
Строительство дорог
Каналы и регулирование русл
Железные дороги: верхнее строение железнодорожного
пути
Мосты
Тоннели
Сухопутные работы для управления морским транспортом
Глава 16
Угледобыча
Чугун и кованое железо
Производство дешевой стали
Добыча цветных металлов в 1750–1900 годах
Новая металлопродукция
Вооружение
Глава 17
Истоки газового освещения
Век газа
Ранняя разработка битуминозных месторождений
Нефтедобывающая промышленность
Начало производства каучука
Вулканизация каучука
Каучуковые плантации
Глава 18
Химическая промышленность и промышленная
революция
Дальнейшее производство соды и серной кислоты в 1830–
1900 годах
Синтетические красители
Взрывчатка
Электрохимические процессы
Искусственные удобрения
События 1830–1900 годов
Вклад химии в медицину
Глава 19
Прядильное оборудование в 1760–1850 годах
Совершенствование ткачества
Текстильное оборудование до 1850 года

249
255
259
262
268
268
269
273
275
278
283
287
287
291
298
299
305
309
313
313
318
323
326
332
335
339
339
342
344
347
350
352
353
355
355
360
363
365
367
369
370
370
372
373
377
379
7

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Производство чулок и кружева
Швейная машина
Текстильная промышленность в 1850–1900 годах
Глава 20
Гончарное производство в XVIII веке
Работы XIX века
Развитие стекольного производства
Стекольное производство в 1845–1900 годах
Глава 21
Введение
Газовые двигатели
Нефтяные двигатели
Бензиновые двигатели
Заключение
Глава 22
Исторический обзор
Выработка электроэнергии
Распределение электроэнергии
Телеграф и телефония
Электрическое освещение
Электродвигатель
Глава 23
Отливка и комплектация шрифта
Пишущая машинка
Типография
Изготовление бумаги, переплет и иллюстрирование
Как появилась фотография
Любительская фотография и иллюстрация
Развитие кинематографии
Глава 24
Сельское хозяйство: орудия
Сельское хозяйство: продукция
Сельское хозяйство: изменения в мире в 1850–1900 годах
Рыболовство и охота на китов
Переработка и консервирование продовольствия
Консервирование и заморозка
Глава 25
Таблицы
Библиографический список

382
384
385
390
390
394
396
400
402
402
403
404
405
407
408
408
410
415
416
422
426
428
428
431
431
435
437
440
443
449
449
453
455
459
462
464
468
475
482

8

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Томас Дерри, Тревор Уильямс
Краткая история технологий. Идеи,
процессы и устройства, при помощи
которых человек изменяет окружающую
среду с древности до наших дней
T. DERRY, T. WILLIAMS
A Short History of Technology
FROM THE EARLIEST TIMES TO A.D. 1900

9

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Часть первая
С древних времен до 1750 года
Глава 1
Общий исторический обзор
Доисторический период
Понятие «технология» подразумевает множество знаний и умений, благодаря которым
человек изменяет среду своего обитания, поэтому история технологии – предмет комплексный и многообразный. Исследование осложняется тем, что прежние разграничения в истории технологии и нынешние разграничения в истории политики или развития интеллекта
различны. Мы подробно рассмотрим развитие западных технологий. Изобретения стран Дальневосточного региона (Китай, Япония, Корея и т. д.) сыграли огромную роль в прежние века
и, безусловно, требуют особого освещения, хотя их еще предстоит изучить должным образом.
Однако даже с нашими ограниченными возможностями предварительный исторический очерк
эпох и народов, с учетом их наибольшей значимости, позволит наглядно показать рост каждой
технологической отрасли в конкретный период. В настоящей главе и главе 10 представлены
отдельные факты, связанные с общей историей технологии.
Люди древнекаменного века (или эпохи палеолита), немногочисленные и рассеянные
по обширным территориям, почти не влияли на окружающую среду. Четыре ледниковые эры
так сильно изменили природу на огромных территориях, что с последствиями их воздействия
было бы трудно совладать даже в XX веке. Древние люди лишь добывали пропитание и вряд
ли досконально изучали климатические явления, почвы и особенности времен года, которые
напрямую влияли на удачу во время охоты. Из-за недостаточной возможности противостоять
холоду, в отличие от большинства животных, люди делали укрытия, часто прятались в пещерах
и научились добывать огонь. Естественным путем они приобрели навыки находить топливо
для поддержания огня, мастерить факелы и гасить пламя водой. А добывать огонь трением
двух кусков дерева люди, скорее всего, научились, понаблюдав, что происходит, когда сухие
сучья деревьев трутся друг о друга на ветру.
При помощи огня повышали прочность древесины – высушивали, а потом делали из нее
оружие и различные инструменты. Древние люди, будучи падальщиками и не имея сильных
клыков хищников, разрывали туши крупных животных палками и камнями. Позднее люди
охотились с более сложными орудиями. Их создавали, ударяя крупным камнем-молотом по
гораздо более мелким камням, которые дробились и расслаивались, принимая остроугольную и любую другую форму. Прошло немало лет, прежде чем появился узнаваемый прототип
каменного топора, впоследствии ставший металлическим и используемый до сих пор. Ручной
топор из песчаника, кварца, застывшей лавы и кремня служил человечеству по меньшей мере
тысячу веков на почти одной пятой части суши. О топоре хорошо известно благодаря долговечности материалов, из которых он делался. Орудия и предметы из менее прочных материалов, вроде дерева или рогов животных, хотя и сохранялись в песке, торфе и даже во льду,
известны лишь косвенно. С появлением копья и лука человек-изобретатель начал выигрывать
длительную борьбу за превосходство над животными. Более того, результаты эстетического
развития человека на примере высококачественных наскальных рисунков эпохи палеолита
10

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

(рис. 1), оставленных в пещерах и на отдельных скальных породах, говорят не только о событиях прошлого, но и о неравномерном развитии технологий.
Средний каменный век (мезолит) – переходный период между окончанием последнего
ледникового периода и началом эры заселения и возделывания земель. Точнее всего называть
этот период этапом, так как его датирование варьируется в зависимости от близости территории к сжимающемуся полярному ледяному покрову. В Европе он продолжался с 9-го или 8-го
до конца 4-го тысячелетия до н. э.; на этом этапе поднялся уровень моря, отделившего Швецию от Дании, а Великобританию от Франции, и начался рост северных лесов. Еще сильнее на
среду обитания человека повлияло разрастание пустынь Ближнего Востока из-за огромнейших
климатических изменений.

Рис. 1. Наскальный рисунок скачущего оленя. Каменный век
Люди эпохи неолита становятся цивилизованнее, решив основную проблему добывания
пищи. Они все чаще занимаются скотоводством или земледелием либо и тем и другим. Камнем они перемалывают и полируют и даже сверлят; для лучшего освоения окружающей среды
не хватает только знаний о металлообработке. С появлением металла идет быстрый прирост
населения – так называемая неолитическая революция. Известная заря цивилизации примерно
совпадает с началом использования металлов. С материалистической точки зрения история
цивилизации – история развития технологий, поэтому интереснейшие свидетельства неолитической эпохи, даже для Западной Европы, следует искать на юго-востоке Европы, где эпоха
неолита началась раньше всего, что привело к наиболее стремительному развитию цивилизации. Именно на юго-востоке Европы климатические условия позволили сохранить артефакты
далекого прошлого.
Скотоводство развивалось в долинах огромных рек на Востоке, где изобиловали животные, покинувшие пустынные земли. Таковыми были нижние долины Нила, Тигра, Евфрата
и Инда. Кроме того, люди поняли, что благодаря плодородному илу в дельтах самосеющиеся культуры можно заменить специально отобранными для выращивания растениями. Скотоводство – удел кочевников, вне сомнения, появилось раньше земледелия. Сельское хозяйство предполагало временное поселение, хотя под посевы ежесезонно выбирали новый участок
земли. У людей, принявших оседлый образ жизни, появились новые потребности. Прежде
всего, они перестали думать только о том, как набить желудок, ибо земледелец, в отличие от
охотника, имеет постоянное место обитания, работает и отдыхает в определенные периоды.
Так появились предпосылки для развития ремесел и торговли.
Культура эпохи неолита медленно распространилась из восточных земель на всю Европу.
К северу от Средиземного моря находился регион с более суровым климатом, где цивилизация
развивалась бы гораздо медленнее, если бы не практика обширного земледелия, когда требовалось высевать культуры на новом участке земли каждые несколько лет. Несмотря на расточительность, подобное земледелие позволило осваивать огромные территории. В результате в
11

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Европе появились «незарегистрированные тысячелетия» эпохи неолита; например, в Великобритании эпоха неолита заканчивается 2000 годом до н. э. К памятникам неолитической эпохи
относятся кремниевые шахты и мегалитические гробницы; таинственные, с неизвестным происхождением, они олицетворяют тьму прошлого, резко контрастируя с великолепием цивилизации Востока.

Месопотамская и египетская цивилизации
В середине 4-го тысячелетия до н. э. люди эпохи неолита, жившие в огромных долинах
восточных рек, создали первые образцы цивилизации. Если считать изобретение письменности переходом от варварства к цивилизации, то почти наверняка первые цивилизованные люди
появились в Месопотамии, хотя древнейшее цивилизованное государство с обширной территорией и долгой историей возникло вскоре после этого в долине Нила, где было проще отражать набеги варваров. Ход событий в долине реки Инд также пока малоизвестен.
С появлением керамики и текстиля в эпоху неолита возникли определенные специализации. Но различные ремесла развивались только в том случае, если у земледельцев и скотоводов имелся регулярный избыток производства, что наблюдалось только на берегах больших
рек, где собирали богатейшие урожаи. Заметив, что природные паводки повышают плодородие
почвы, человек тем не менее ленился и не желал осваивать новые земли, поэтому отказался от
регулярного и системного орошения. Результаты археологических исследований показывают,
что шумерский город строился вокруг храма: избытки урожая приносились в храм, чтобы умилостивить бога; земля считалась собственностью бога, а священники стали первыми, кто вел
праздный образ жизни; ремесла, возносящие хвалу богу, основали цивилизацию и технический прогресс. В Египте первоначальный импульс к развитию спровоцировал не страх и трепет человека перед божественной силой, а насильственное подчинение человека человеком
и естественную жажду власти. Фараон – «последователь Гора» или царь из рода Гора, наделенный наследственной властью, впервые объединивший долину Нила, стал богом, которого
следовало почитать, чтобы река разливалась, а земли становились плодородными. Поэтому с
каждого жителя берега Нила взималась дань. Города не строились вокруг храмов и поначалу
росли медленнее, а слуги фараона, собирающие дань, по сути дела поступали как шумерские
священники.
Для понимания впечатляющих технологических достижений ранних цивилизаций важно
отметить, что даже свободный земледелец непременно участвовал в общественных работах
(они считались в Египте обязательными даже в то время, когда компания Лессепса строила
Суэцкий канал). Рабовладение началось после того, как выяснилось, что гораздо выгоднее
оставлять пленников живыми, ибо от их работы можно было получать прибыли. Каждая война
увеличивала численность рабов; торговцы бойко продавали живой товар; рабство стало непременным уделом преступников и должников. Рабы бога или его храма, рабы фараона или его
государства составляли многочисленную прослойку работников, иногда хорошо обученных и
часто жестоко эксплуатируемых. На протяжении всей древней истории почти каждое упоминание о сельском хозяйстве или ремесленном деле в цивилизованных странах подразумевает эксплуатацию рабов, обычно немногочисленных, наряду с фермерами и ремесленниками, обладавшими разной степенью личной свободы.

12

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 2. Древние империи и античная Греция
Считается, что медь первой превратилась из объекта роскоши в предмет первой необходимости. Развитие цивилизации в 3-м тысячелетии до н. э. сопровождается медленным ростом
потребления меди и ее сплава с оловом – бронзы. В эпоху неолита земледельцы обрабатывали
землю плугами с впряженными в них волами и орошали поля; цивилизованный человек изобрел лодку с веслами, колесную повозку и парус. Что касается искусности ремесленников, работавших с тонкими деталями, в Египте еще до его объединения производились удивительно
красивые резные поделки из слоновой кости. По царским гробницам шумерской династии
Ур (рис. 2) можно сказать, что большинство методов металлообработки уже применялись до
2500 года до н. э. Шумеры возводили кирпичные храмы чуть меньше знаменитых зиккуратов.
Однако ранние династии Египта, во времена правления которых работали с камнем, оставили
памятник архитектуры, не требующий подсказок археолога: великую пирамиду в Гизе построили над мумифицированным телом Хеопса почти пятьдесят веков назад, она по-прежнему
считается самой великолепной усыпальницей в мире.
И в Месопотамии, и в Египте 3-е тысячелетие, открывшее столь блестящие перспективы
для человечества, закончилось политическими потрясениями и технологической стагнацией.
Самый ранний из выдающихся семитских лидеров – Саргон Великий, или Саргон Аккадский
(рис. 3), привел первых завоевателей (аккадийцы, амориты, касситы) из центральных районов
дельты Тигра и Евфрата. Они построили цивилизацию на основе шумерской, однако Хаммурапи – великий аморит, законодатель и правитель, провозгласил город Вавилон важнейшим
в регионе. Одним из древнейших законодательных памятников является Кодекс Хаммурапи
(Свод законов Хаммурапи) – восьмифутовая каменная стела с законами, выбитыми клинописью на обеих ее сторонах; в предисловии к законам – религиозные формулы, славящие богов и
царя. Однако хеттские захватчики с северо-запада и касситы с северо-востока свергли его преемников, после чего Вавилония под правлением касситов на многие века погрузилась в невежество. Между тем в Египте централизованное самодержавие фараонов, построивших первые
пирамиды, сменилось эпохой феодализма, характерные памятники которой – искусные камен13

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ные гробницы знати. Фараоны Среднего царства распространили свое влияние вверх по Нилу,
завоевали Нубию и провели обширные ирригационные работы на озере Моэрис в Фаюме. Примерно в 1700 году до н. э. царство завоевали гиксосы – кочевые скотоводческие племена из
Западной Азии; после их изгнания примерно в 1580 году до н. э. образовалась Египетская
империя.

Рис. 3. Бронзовая голова Саргона
В составе этой империи были многие народности на территории от четвертого порога
Нила до берегов Евфрата. Империя держалась на военной мощи (на вооружении состояли конные колесницы) и с переменным успехом боролась с сильными врагами – хеттами. Однако
интереснее всего достижения с области ремесел. Среди храмов в Фивах – тогдашней египетской столице – находится великий храмовый зал Карнака – помещение размером 329 × 170
футов, по площади равное собору Парижской Богоматери; до сих пор считается самым большим залом с колоннадами. Рядом расположена гробница Тутанхамона – символ максимальных
достижений бронзового века в изобразительном искусстве, не только благодаря тонкой отделке
золотом, серебром, полудрагоценными камнями и слоновой костью, но и великолепной резной
мебели, подобной которой не производили в Европе до эпохи Возрождения. Мы видим реалистичное изображение фараона – не только богоподобного правителя, но и возлюбленного,
человека с переменчивой судьбой. На мгновение можно почувствовать энтузиазм цивилизации, достигшей совершенства до рождения Моисея, которая, несмотря на тридцать династий,
правивших до времен Александра Великого, миновала зенит славы более 3 тысяч лет назад.
Поскольку прогресс – редкое исключение, а не правило среди человеческих общин,
лучше не выяснять причины его остановки у древних египтян, а изучить технологические
достижения Ближнего Востока, постепенно распространившиеся в Европу. Ни в Месопотамии, ни в Египте не было средств для развития цивилизации на основе автаркии. Жители этих
стран никогда не занимались автономным производством металлов, специальной заготовкой
древесины или слоновой кости: во 2-м тысячелетии до н. э., благодаря крупному кораблестроению и улучшенной организации наземного транспорта, они стали завозить больше товаров.
Обменивая искусные ремесленные изделия на сырье, они стимулировали изготовление подделок. Кроме того, в древности, как и в наше время, желание продать товар часто побуждало
захватывать рынки сбыта, что надолго изменяло жизнь соседних народов даже после периода
завоевания. Агрессия порождает ответную агрессию: некоторые захватчики-варвары в конечном счете рассеялись среди жителей двух империй, другие воевали с ними, учились у них и
оставались независимыми.
14

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Из последней группы наибольшую важность для нас представляют хетты из Малой Азии
– первые индоевропейцы, о которых следует рассказать подробнее. Воюя железным оружием
против бронзового, они захватили провинции обеих империй и в середине 2-го тысячелетия
за несколько столетий создали третье цивилизованное государство, протянувшееся на юг в
сторону Палестины и на восток – до Евфрата. Его центром стала Хаттуса, расположенная в
горах Анатолии (неподалеку от современного турецкого Богазкёя), которая в период расцвета,
выстроенная из дерева и камня, была больше и богаче города Вавилона. Имея крупные запасы
серебра, задолго до этого заменившего зерно как средство обмена, хетты отчеканили первые
монеты, а потом передали технологию на Запад. Хотя эта цивилизация была очень близка к
Европе по суше, ее влияние в основном оказывалось по морю.

Рис. 4. Таран на колесах. Ниневия, 7 в. до н. э.
Необходимо отметить, как Запад влиял на восточные империи. Примерно в 1200 году
до н. э. крах Хеттского государства отчасти спровоцировало усиление власти Ассирии. Поначалу развитие продолжалось, но в конечном счете ассирийцы захватили Вавилон, уничтожили
десять колен Израилевых и покорили два колена – Иуды и Биньямина. Во времена правления Саргона II (722–670 до н. э.) они основали в Ниневии самую обширную в Западной Азии
империю. Ассирийцы великолепно обрабатывали камень как для облицовки колоссальных зданий, так и для рельефных скульптур. Созданные ими фигурки животных до сих пор очаровывают западные умы, однако наибольшее впечатление производят их железное оружие и тараны
(рис. 4). Ассирийцы вели обширную торговлю на Востоке и Западе, изучая язык завоеванных
народов, арамейский в Сирии, и перенимая их торговую терминологию. Из Индии они привезли хлопчатник, чтобы украсить парк у дворца Сеннахирима; из Малой Азии пришло киликийское серебро, ставшее средством обмена. Рухнув под ударами мидян и халдеев в 612 году
до н. э., Ниневия оставалась образцом мировой империи до эпохи расцвета Рима.
Возникшей позже Новой Вавилонской империей, или Халдейским царством, правил
Навуходоносор, по приказу которого плененных иудеев вывезли в Вавилон – город, украшенный Висячими садами, с Вавилонской башней и Воротами Иштар (рис. 64). Но наиболее значимое наследие – удивительно точные, накопленные веками астрономические данные, полученные без телескопа или иного прибора; на этих данных основана греческая астрономия.
Упадок Вавилона пришелся на 539 год до н. э. при завоевании Киром Великим – основателем
Персидской империи, которая простиралась до царства Лидия на западе Малой Азии. Второй
персидский царь захватил Египет, третий – распространил персидское владычество до Дуная.
Их правлению помогала знаменитая сеть почтовых маршрутов и станций. Персы были отличными мореплавателями, их корабли бороздили Индийский океан; они старались восстановить
древний египетский канал, связывающий Красное и Средиземное моря; организовали большое
морское вторжение в Европу, описанное Геродотом. Персидская империя, превосходившая
всех предшественниц размерами, мощью и великолепием архитектурных комплексов в Персе15

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

поле и Сузах, подарила Востоку почти два столетия мирного существования. Покой нарушила
армия Александра Македонского – после того как Греция прошла пик расцвета, он, подстрекаемый юношеским задором, решил воевать с цивилизациями намного более древними, чем
греческая.

Возникновение Греции и Рима
Отслеживая первые зачатки цивилизации в Европе во 2-м тысячелетии до н. э., необходимо отметить, что возникновение Греции и Рима – самая известная часть древней истории здесь будет представлена кратко. В политике и литературе эти цивилизации традиционно
сохраняют первенство, но с технологической точки зрения достижения Греции и Рима легко
переоценить. Захватывая древние цивилизации Ближнего Востока, греки и римляне многое от
них унаследовали. Однако они немало и уничтожили, а созданное взамен редко превосходило
и часто уступало по качеству технологическим достижениям ранних цивилизаций.
У египтян они заимствовали технологию строительства морских судов, перевозивших
глиняную посуду и другие изделия вдоль побережья Сирии в обмен на ливанские кедры и
многие другие виды сырья, которого не было в долине Нила. Отсюда они попали на лесистый
остров Крит, где египетский импорт и обучение беженцев из Египта во времена его первого
объединения впервые приобщили европейцев к цивилизации. К началу 2-го тысячелетия до
н. э. критяне уже экспортировали горшки и вазы в Египет, часто на собственных судах. Но
зенит минойской цивилизации пришелся на период 1600–1400 гг. до н. э., когда население
Кносса – мегаполиса с кирпичными зданиями составляло примерно 80 тысяч человек. Дворец
Миноса – мифического царя Крита – первое великое архитектурное достижение Северного
Средиземноморья, бывшего центром ремесел и царского правления. Высококвалифицированные гончары, специалисты по металлу и слоновой кости, художники и стеклодувы производили товары для отправки с восточного побережья Средиземного моря во все уголки света. Из
Испании ввозили золото, из Британии – олово, с берегов Балтийского моря – янтарь, из России
– меха; в обмен получали товары, стимулировавшие медленный переход западных народов в
бронзовый век. Нет точных сведений о мастерах по ковке бронзы, которые в поисках клиентов,
возможно, путешествовали на большие расстояния; но изображение кинжала на плите Стоунхенджа по форме напоминает бронзовые кинжалы микенской Греции – материкового форпоста минойской культуры.
Закат империи хеттов в Малой Азии, разграбление Кносса, конец минойской/микенской
культуры в Тиринфе и Микенах, упадок Нового Египетского царства – все эти события происходили в последние века 2-го тысячелетия, что ознаменовало захват Средиземноморья северными индоевропейцами. Среди них были в основном греки и дорийцы. Несколько веков после
вторжения на земли, которые позже прославили, они сохраняли уровень культуры более низкий, чем в героическую эпоху, описанную Гомером. Между тем после упадка Крита главной
морской силой на Средиземном море становятся семитские финикийцы из Тира и Сидона и
основатели великих колоний Карфаген и Кадис. В этот же период этрусков вывезли по морю
с их родины в Малой Азии, распространив богатую восточную культуру на Северную Италию.
Когда греки начали развивать свою цивилизацию и объединили торговлю с колонизацией из-за
бесплодия внутренних районов страны, Западное Средиземноморье уже занимали два сильных
противника. Знаменательно, что, несмотря на большое значение Сиракуз – второго по величине греческого города, и многих греческих колоний на Сицилии и в Южной Италии, античная Греция непосредственно повлияла на мир Востока.
К 600 году до н. э. греческие ремесленники в техническом плане достигли, а в эстетике
превзошли своих восточных учителей. В поэмах Гомера упоминается железо, но не как материал для оружия. В античные времена греки мастерски обрабатывали металл, а при покуп16

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ках или продажах расплачивались монетами, чрезвычайно стимулируя мелкую торговлю; их
монеты походили на лидийские, а Лидия граничила с Хеттским царством. Чаще всего они
импортировали зерно и рыбу из черноморских колоний, рабов и предметы роскоши, начиная с
этрусских сокровищ и ковров и заканчивая дорогими серебряными сосудами с Востока. Мощный скачок в технологическом развитии привел к выплавке металлов, производству тканей,
гончарных изделий, масла и вина, которое Греция, и особенно Аттика, экспортировала в обмен
на другие товары. Аттические вазы V века были найдены в Рейнской области и на берегах
Марны. Греческое вино в основном продавалось в емкостях из шкур и было очень популярно
среди кельтских варваров; подобные емкости для вина до наших дней не сохранились.
Окончательное поражение персидских захватчиков в 479 году до н. э. под предводительством афинян приводит к росту численности греков в целом, а город-государство (полис)
Афины занимает доминирующее положение относительно остальных греческих городов. В
честь богини Афины – покровительницы городов Фидий создает самую знаменитую статую
Афины Паллады из золота и слоновой кости. С точки зрения истории технологии важно отметить, что Афины как главный деловой центр и фактическая столица Средиземноморья давно
пережили политический крах. В Афинах – на родине демократии, с небывалым уровнем развития ремесел, но с населением, почти половину которого составляли рабы, свирепствовал бы
голод, если бы не высококачественная керамика, бронза и мебель, в обмен на которые в Пирей
привозили зерновые культуры.
Не сумев поладить между собой, греки вскоре оказались под пятой горцев-македонян.
Далее наступило десятилетие завоеваний Александра (333–323 до н. э.), и цивилизация покоренных греков прошла по всей Азии как завоеватель. Хотя военное наступление было остановлено на реке Инд, греческое искусство проникло в Индию и даже в Китай. Серия основанных
Александром Македонским городов – Александрий, в числе которых был и афганский Кандагар, дала греческому образу жизни новые «точки опоры». При Александре мировая коммерция
преодолела национальные барьеры: если 40 миллионов фунтов государственных сокровищ,
захваченных им в Персии и пущенных в оборот, дали только временный импульс к развитию,
то распространение греческого языка в обширных доминионах оказало более продолжительное влияние, чем большинство политических достижений. После его безвременной кончины
империя разделилась на три государства, во главе каждого из которых стоял греческий военачальник. В одном из них – Египте, возглавляемом Птолемеем, со столицей Александрией,
начался новый этап развития.
Наступившая эллинистическая эпоха отличалась величайшим ростом ремесел и торговли. В этот период развивается градостроительство, питьевое водоснабжение, строятся дренажные системы. Возводятся красивые правительственные здания с верхним рядом окон и
арками по восточной традиции; дома становятся комфортнее, а обстановка роскошнее. Важные достижения в математике, астрономии и медицине сопровождаются практическими изобретениями, сокращающими ручной труд. Александрийская библиотека становится центром
мировых знаний. Огромный александрийский маяк делает город подобием большого современного порта. В Александрии создается музей и, по греческим традициям, становится центром наук. Однако не стоит преувеличивать влияние эллинизации. Хотя Александр лишил
ближневосточные империи военной мощи, уничтожить память о более древних цивилизациях
оказалось нелегко. Религия осталась единственной неискоренимой силой, которая распространялась в основном с Востока на Запад.
Если бы Александр прожил дольше, то, вероятно, продолжил бы походы на запад, и Средиземноморье объединилось бы на три века раньше. Итак, цивилизации постепенно проникали
в варварскую Европу – до долины Дуная, а также через внутреннее море. В большинстве регионов использовались каменные и бронзовые орудия труда; с начала последнего тысячелетия
до н. э. в Восточных Альпах возник центр металлообработки, которая распространилась среди
17

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

германских и кельтских племен. Последние проникли в Италию и свергли этрусков. При жизни
Александра Македонского под этрусской опекой существовал малоизвестный город Рим, который постепенно становился центром латинских племен, живших на ближайших территориях,
и бессознательно готовился к тому, что не успел завершить Македонский. К середине III века
до н. э. римляне освоили греческие города Южной Италии, чей флот заложил основы римской
коммерции, и изгнали карфагенян из Сицилии. В следующем столетии они выиграли титаническую борьбу за контроль над западным побережьем Средиземного моря, покорив Карфаген
– город в три раза больше Рима, развившийся благодаря фрахтовому делу и ставший богатейшим портом своего времени, но имевший недостаток – систему сословий. Когда римляне сровняли Карфаген с землей в 146 году до н. э., их власть уже простиралась от Южной Испании до
Македонии и Сирии; в тот же год они сожгли Коринф, доказав умение безжалостно подавлять
волю вздорящих правителей Восточного Средиземноморья.
Подобно Александру, который достигал военного успеха благодаря объединению
фаланги хорошо обученной пехоты с фланговыми силами тяжелой кавалерии, римляне преуспели в военном искусстве. От греков с юга Италии они заимствовали два усовершенствованных орудия, действующие по принципу лука, – катапульту со стрелами и тяжелую баллисту.
Но военный успех республики зависел прежде всего от тщательно подготовленных легионеров, которые вышли к Евфрату и Каспийскому морю, покорили кельтов Галлии, построили
мост через Рейн и пересекли бурный Ла-Манш по пути в Британию. Наконец, покорив Египет,
управляемый Клеопатрой, римляне завершили объединение Востока и Запада.
Период иностранных завоеваний совпал с периодом внутренних раздоров, погубивших
республику. Ее политические лидеры пресытились богатством и были деморализованы, грабя
провинции, которые долгое время считались центром западной цивилизации: отныне Рим
ведет торговлю со всем миром и чаще расплачивается деньгами, а не натуральным товаром. Традиционное сельское хозяйство Италии в целом развалилось: мелкие земледельческие
хозяйства вытеснялись обширными поместьями, где множество завезенных рабов выращивало
скот, виноград и оливы. Сам Рим, мастерские римлян и загородные резиденции знати переполнились рабами. Известно, что во время одной-единственной военной кампании пленили 150
тысяч человек. На острове Делос, превращенном римлянами в транзитный рынок, по словам
Страбона, ежедневно продавалось 10 тысяч рабов, каждый стоимостью 20–60 фунтов. В век
насилия и беспорядка, которого хватало в истории Римской республики, сочувствие вызовут
скорее восстания рабов, подавлявшиеся с особой жестокостью, а не бесчеловечная борьба за
власть между соперничающими политическими группами. Однако борьба увенчалась победой
выдающегося государственного деятеля Августа – основателя Римской империи, который в 30
году до н. э. уничтожил своего последнего врага, Марка Антония, во время военной кампании
против Египта.

Римская империя
На Средиземноморье 200 лет царил мир (рис. 5). Хотя не удалось удержать в подчинении
древние земли Месопотамии за Евфратом, а завоевание Германии к востоку от Рейна или территории современной Румынии к северу от нижнего Дуная оказалось недолгим, самым важным считалась безопасность внутренней области – экономической единицы, равной которой в
Европе не было на протяжении периода, отделяющего нас от времен Уильяма Питта-старшего
и Джорджа Вашингтона. Тучи над империей сгустились снова во время правления императора-философа, Марка Аврелия Антонина, но золотой век империи окончательно закончился
со смертью его сына – императора Коммода, в 192 году н. э.
Между тем, потеснив Александрию, Рим становится прекраснейшим городом западного
мира, увенчанным роскошным дворцом Августа на Палатинском холме. Два поколения спу18

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

стя, после сильного пожара времен правления Нерона, в городе началось новое строительство.
Многие здания возводились из бетонных блоков, дворики облицовывались кирпичом. Для удовлетворения спроса на строительный материал в Италии возникла монополия на производство
бетонных блоков-кирпичей, прибыль от которого возвысила династию Антонинов. Следует
заметить, что среди других строительных материалов весьма дешевым был свинец (отчасти как
побочный продукт серебряной руды), поэтому из него сделали очень качественную водопроводную систему. Баржевый канал, задуманный Юлием Цезарем, связал столицу с Ости-ей и
должен был соединиться с Путеолом с хорошей гаванью, ибо примерно 5 миллионов бушелей
пшеницы, а это около одной трети ежегодных поставок хлеба Рима, ввозилось из Египта.

Рис. 5. Римская империя
Политически Рим и Италия имели благоприятные условия для мировой торговли: мало
того что все дороги вели в Рим, так и средиземноморские пути впервые за долгое время подчинялись одному контролирующему органу. Таким образом, гончары из Путеола, Арретиума
и долины По поставляли посуду во все провинции обширной империи, за исключением юговосточных, а в Южной Италии масштабно развивалось производство шерсти. Экономические
историки заявляют, что Средиземноморье в целом никогда так не процветало, как в конце I и
начале II столетия, когда императоры Домициан и Адриан закрепили естественные границы на
реках Дунай, Рейн и Тайн. Но с точки зрения историка технологии в этот период, прежде всего,
широко распространяются квалифицированные ремесла, ибо торговля Римской империи не
развивалась в русле единственной итальянской «мастерской мира».
На Ближнем Востоке устойчиво развивались торговые пути через Средиземное море;
многочисленные доки и маяки строились в первую очередь ради государственных судов с
зерновыми, которые за один рейс между Египтом и Римом перевозили тысячу тонн товара.
Поэтому не стоит удивляться попыткам увеличить объем перевозок дальше на Восток. Изза сезонных ветров в Индийском океане между Красным морем и Индией в рейс выходило
одновременно 120 судов. Тем не менее целью тесного контакта с Ближним Востоком стало его
19

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

экономическое возрождение, которому Италия противостояла недолго, хотя ряды итальянских
мастеров в значительной степени пополнялись специалистами с Востока.
Рассмотрев менее развитые области на западе и севере империи, мы заметим иную последовательность событий. Сначала сюда проникла римская армия, принесшая с собой гончарное
и другое ремесленное оборудование. За армией пришли итальянские торговцы, удовлетворяя
как военные, так и гражданские нужды. Но огромные транспортные расходы на перевозки товаров в районы вдали от судоходных рек быстро спровоцировали внешнее «смещение» промышленности: если имеется сырье и послушная рабочая сила, зачем перевозить, например, керамику в отдаленные провинции? Кроме того, многие технологии внедряли только на местах,
даже если, как в случае с минералами, права собственности принадлежали исключительно центральной власти: в Испании, к примеру, шахты были глубже и совершеннее по форме всех
известных шахт в постримской Европе на тысячу лет вперед. В целом инструменты и мастерство каменщиков и плотников пригождались в завоеванных регионах при строительстве городов – символа римского образа жизни. Однако сельское хозяйство считалось первостепенным.
Рим обложил данью все средиземноморское побережье: в Алжире, например, почти в каждой
коммуне до сих пор сохранились руины римских ремесленных мастерских. В Испании работала система орошения, контролируемая государством; огромные объемы экспортного вина,
масла, рыбы и других испанских продуктов образовали на месте разгрузки в Риме необычный
мемориал из фрагментов примерно 10 миллионов амфор емкостью 1 1 галлонов – холм МонтеТестаччо. Большое имперское зернохранилище построили даже в далекой Британии.
Но не стоит забывать цену римских достижений. Римляне создали империю, но комфорт
и цивилизованная городская жизнь в ней зависели от крестьян, без передышки производящих продукты питания. А в городах уровень ремесленного производства оставался прежним –
мирное существование не способствовало промышленной революции. Поэтому золотого века
истинной науки не было, а интеллектуальные лидеры Рима не интересовались технологиями;
производство совершенствовали вольноотпущенники и иностранные переселенцы.
Почти неизвестно, почему римляне оставили так мало технических изобретений. Дело в
том, что численность рабов постоянно менялась; к чести римского общества, вольноотпущенников было немало в каждом поколении, поэтому, когда империя перестала расширяться и
захватнические войны прекратились, традиционная рабочая сила в ремесленном деле сократилась. На основе имеющихся археологических данных можно сказать, что в Риме иногда использовались трудосберегающие механизмы вроде водяной мельницы и применялись устройства
на императорских оружейных и текстильных заводах. Но ни одна римская технология не получила бурного развития, что, возможно, спасло бы империю от упадка.
Что касается сельского хозяйства, то интересная ситуация возникла во внешних провинциях, попавших под влияние империи во времена Юлия Цезаря. На Средиземноморье
существовали давние проблемы – сезонные осадки и легкие рыхлые почвы; почвы часто были
неудобренными, ибо овцы паслись на холмах; наблюдался общий дефицит земли под пастбища.
Предполагалось, что истощение почвы – одна из причин заката империи, хотя цены на зерновые в периоды республиканской и поздней империи отличались мало. В любом случае римская экономика извлекла немало выгоды от разрастания обрабатываемых земель; одно из важных достижений того периода – стимулирование земледелия за пределами Средиземноморья.
Однако для таких регионов, как Северная Галлия и Британия, где преобладал сырой климат и
тяжелые почвы, сельскохозяйственные методы римлян не годились; в виноградарстве жители
этих регионов стали наследниками греков.
После смерти Коммода империя 90 лет была на грани краха; от полного разрушения ее
спасли два великих правителя – Диоклетиан (284–305) и Константин Великий, получивший
полную власть в 312 году и умерший в 337 году. В возрожденной империи установилось бюрократическое самодержавие; правитель носил императорский наряд и был деспотом под стать
20

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

восточному сопернику – новому персидскому царю из династии Сасанидов. Хотя при Константине христианство стало официальной религией, империю не спасла ни она, ни разделение
государства надвое, впервые проведенное при Диоклетиане и завершившееся в 395 году.
До сих пор непонятно, почему империя на западе пришла в упадок и пала. С технологической точки зрения, считая теорию обеднения почв несостоятельной, следует отметить уменьшение производства металлов, хотя трудно сказать, явилось ли это причиной или следствием.
Имея недостаточно золота для оплаты импорта, Рим, например, лишился стимула торговать с
Востоком. Также считается, что неумение справиться с санитарными проблемами в крупных
городах в тот период снизило численность населения Греции и Италии; засорение канализации,
в частности в Римской Кампанье, вызвало эпидемию малярии. Может показаться, что, пытаясь сконцентрировать производство, римские правители не заметили, как нищают горожане.
Бедность и чрезмерное имперское налогообложение сломили волю среднего класса. Римляне
разуверились в своей цивилизаторской миссии задолго до того, как варвары перестали благоговеть перед величием Рима. В самом деле, в сравнении с такими провинциями, как Галлия или Британия, которые в IV веке процветали, в целом империя давно умирала. Рим уже
дважды грабили варвары; гунн Аттила ступал на Итальянскую землю; варварские королевства
возникали от Северной Африки до Британии, а в 476 году Одоакр сверг последнего императора Западной Римской империи.
Что оставила умирающая Римская империя? Ответ более чем очевиден. Каждая из варварских народностей, за исключением, пожалуй, гуннов, долго торговала с империей; молчаливое свидетельство тому – римские монеты, найденные в Северной Скандинавии и Центральной России. Кроме того, варвары веками проникали в империю как солдаты-наемники и
первые поселенцы. Далее они попадали под влияние государственной христианской церкви, ее
епископов и монастырей. Несмотря на учение Августина «О граде Божьем» (лат. De Civitate
Dei), церковники лелеяли воспоминания о материальном великолепии земного Рима. Когда
бывшие римские города стали центрами епископского правления среди новообращенных варваров, епископы максимально сохранили признаки римского образа жизни – хотя бы ремонт
акведуков и архитектурный стиль базилик (рис. 6). Таким образом, западный мир сберег технологические традиции, перенятые Римом с Ближнего Востока. Оставались дразнящие воспоминания об исчезнувшем комфорте и роскоши; сохранялись полезные навыки при ведении
сельского хозяйства на Средиземноморье; римские дороги медленно разрушались, но при производстве оружия и украшений применялись искусные методы металлообработки.

Рис. 6. Строительство церкви (из Псалтыря IX в.)

21

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

С точки зрения технологии и многого другого ключевым событием этих веков стало не
разрушение Рима на западе, а передача римских идей на Восток. За четыре года (326–330)
Константин Великий отстроил новую столицу Константинополь, изменив ход истории: историк Гиббон сказал о ней так: «Восточный город появился как на выдохе». Здесь, в греческом
окружении, восточная половина империи самостоятельно существовала в два раза дольше той
империи, которую мы вольны считать единственной Римской империей. Ко времени исчезновения Западной империи ее восточная часть включала только две экономически развитые провинции – Малую Азию и Египет. Пока уровень торговли в других регионах снижался, Константин ввел в обращение золотую монету ауреус, которая 700 лет оставалась средством обмена.
В эпоху, когда многие западные города превращались в руины, население Константинополя
составляло миллион человек.

Раннее Средневековье
Руины Римского форума и малолюдные римские дороги – характерные символы Западной Европы в конце Великого переселения народов. Сохранились упоминания о периоде заселения территории, который в некотором смысле завершился с прибытием в Северную Италию
лангобардов в 568 году. Но ислам в Аравии в 622 году зарождался так стремительно, что следует отметить быстрое расширение мусульманского владычества на восток – до Инда и на запад
– в Испанию. То было время великих потрясений, и продолжалось оно, пока Карл Мартелл не
остановил исламское вторжение во Францию в 732 году и не подготовил политическую почву
для своего внука Карла Великого, возродившего Западную христианскую империю. Если взять
за основу день, когда Карла Великого короновали «императором римлян» (день Рождества 800
года), уже можно предположить, что будущее Западной Европы окажется менее мрачным, чем
за четыре века до этого.
Восшествие на трон Карла Великого усилило господство христианской церкви как в
светской, так и в духовной жизни. С 529 года монахи-бенедиктинцы все искуснее обрабатывали почву и забирали под земледелие брошенные территории во многих западных регионах.
Во времена Карла Великого на севере Галлии и в Германии строятся огромные монастыри.
Несмотря на упадок городской жизни, удается сохранить квалифицированные ремесла и организовать торговлю, без чего братья монахи, которым требовалось многое из того, что они не
производили, не могли бы существовать и, тем более, процветать. Их прежде всего интересовали сельскохозяйственные технологии, и вполне вероятно, что монахи из крупных монастырей стали одними из первых опытных средневековых землевладельцев, собиравших по три
урожая в год, в отличие от римлян, снимавших по два урожая. Более интенсивное освоение
земель увеличивало площади полей – за счет вырубки лесов. Здесь церковь тоже сыграла определенную роль, с разной степенью решимости выступая против порабощения собратьев-христиан: в средневековом поместье институт крепостного права обычно не запрещал владельцу
целины наживаться на своем предприятии. В более широком смысле немецкая колонизация
Восточной марки Карла Великого (Австрия) также считается значительным прогрессом.
Однако крупномасштабная торговля по-прежнему не стимулировалась, а после смерти
Карла Великого морские и речные торговые маршруты варварски переделали в пути для военных набегов викингов. Большая часть ценностей Западной Европы, которые можно было продавать, украсила дома варваров около фьордов Норвегии и в других странах. В то же время
дальше на восток пограничные земли империи Карла Великого разорялись мадьярами, пришедшими с юга России и осевшими на равнинах Венгрии; их с большим трудом выгнали из
Центральной Европы. В X и XI веках норвежцы, датчане и шведы обосновываются в новых
домах от Лимерика до Киева и от Исландии до Сицилии, где становятся ревностными христиа22

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нами, вроде вассалов Вильгельма Завоевателя, при котором появились огромные нормандские
аббатства в Дареме и Сент-Олбансе. Могущество европейского христианства росло, создавая
предпосылки для крестовых походов.
За внешней романтикой крестовых походов, как правило, скрываются самые драматичные эпизоды длительного противостояния Востока и Запада. После падения Рима возрождение
западной материальной цивилизации прежде всего зависело от Византии и других технологически развитых обществ, расположенных дальше на восток; их влияние на мелкие воюющие
государства, возникшие после варварских нашествий в Европу, было медленным и не таким
очевидным, но более значимым, чем влияние Западной Европы на Американский континент.
Какое воздействие оказывалось на степные народы и каким образом, до сих пор неизвестно.
Открытая сухопутная азиатская граница, безусловно, помогала контакту с технологически развитой цивилизацией Китая: вполне вероятно, что именно благодаря Китаю в Западной Европе
узнали, что такое хомут, нагрудный ремень, арбалет, стремя и тачка. О соответствующем влиянии византийского и исламского мира можно говорить только приблизительно.
Константинополь – конечный пункт древнего шелкового пути из Китая – стал естественным центром распространения дальневосточных технологий, в том числе самых рьяно охраняемых, вроде разведения тутового шелкопряда, чьи яйца переправили через границу контрабандой в период правления Юстиниана I. Через Константинополь шел обмен навыками и
ремеслами Среднего Востока, как при правлении Сасанидов в Персии, так и во время господства ислама, вплоть до окончательного низвержения Восточной империи в 1453 году. Целый
ряд ремесел, взятых Римом с Ближнего Востока, снова ушли на Восток, где пережили Темные
века в гавани Нового Рима на Босфоре.
Византия влияла на Запад по-разному. На материковой части Южной Италии прямое
византийское управление, установленное армией Юстиниана в 536 году, продолжалось пять
веков. Примерно в этот же период Константинополь был мощным торговым центром Средиземноморья с подконтрольной ему сетью римских дорог, Черным морем и Левантом. Кроме
того, как важнейший город христианского мира, он естественным образом привлекал к себе
людей. Из Восточной империи западные народы получили мозаики, шелка, слоновую кость,
египетское и сирийское стекло и непревзойденные изделия из металла. Распространению
византийского влияния на Запад помогали даже проблемы: ремесленники эмигрировали изза религиозного раскола или неудачного исхода войны; североитальянские государства обогащались восточными сокровищами, присвоенными в крестовых походах.
Что касается Византийской империи, то для нее сила ислама оказалась разрушительной.
Семь веков лежат между первой осадой Константинополя нехристианами и их окончательным
триумфом в 1453 году, во время которого люди выжили отчасти благодаря технологическим
достижениям: превосходной фортификации стратегически расположенной столицы, отлично
вооруженной армии с инженерами и врачебными пунктами и ужасу перед таинственным «греческим огнем» – до того как мусульмане узнали от христиан об огнеметании. Сильнее всего
Запад повлиял на исламский мир в области строительства. Однако только в IX–X веках на
Востоке возникают Багдад и Бухара, а на Западе – Кордова и Севилья, и исламская цивилизация, достигнув апогея, начинает в полную силу влиять на Запад. Благодаря огромным территориям, где доминирует власть мусульман, начинается естественный рост торговли. Они охотно
ввозят рабов (как правило, славян, которых, как неверных, покупали или похищали за Эльбой), изделия из металла и древесину из Западной Европы. Западноевропейцы в обмен получали товары высшего качества из стекла и кожи и совершенно новых материалов, поставляемых сильно развитым экономически обществом. Запад также приобретал необходимый запас
золота: исламский динар ходил в Западной Европе наравне с византийским ауреусом; клады с
золотыми монетами находят даже на севере Швеции. В долгосрочной перспективе исламская
23

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

цивилизация могла предложить больше, чем получить; баланс золотых слитков позволил ей
продвинуться на восток, как во времена ранней Римской империи.
У исламской цивилизации было три преимущества. Она напрямую контактировала с
Дальневосточным регионом, откуда шла высококачественная сталь, шелк, бумага, фарфор и
ценные технологии, вроде индийской системы обозначений, которую мы до сих пор называем
арабскими цифрами. Кроме того, исламская цивилизация стала наследницей Греции, завоевав
Сирию, Египет и другие регионы Ближнего Востока, где, например, произведения Аристотеля
по-прежнему стимулировали научные исследования. В-третьих, исламская религия, в отличие от средневекового католицизма, не запрещала науки: отсюда замечательные достижения в
области химии, пришедшие на Запад под арабским названием алхимия. Знаменитые университеты возникли от Басры до Кордовы за несколько веков до самых первых «общеобразовательных занятий» (лат. Studium Generale) в христианском мире: в 1000 году в Кордове была
библиотека с каталогом из 600 тысяч книг. Ремесленное мастерство арабского мира было на
одном уровне с его эрудицией: когда норманны строили большой собор в Дареме над мощами
Кутберта, они решили оказать святому высшую честь и завернули его кости в шелка месопотамского производства. На этом шелке, о чем счастливо не ведают приверженцы святого,
начертан священный текст из Корана.
Географическое местоположение, традиции и военные удачи сделали Италию посредником между Востоком и Западом (рис. 7). Амальфи стал почти аванпостом Константинополя;
Генуя и другие северные, а также южные города отчасти сохранили хозяйственную деятельность с античных времен; в VI веке к ним присоединилась Венеция – новый город с превосходным расположением как перевалочный пункт между восточным побережьем Средиземноморья и внутренними районами Центральной и Северной Европы. В раннем Средневековье
Италия лидировала среди западных стран в сельском хозяйстве, суконной промышленности
и большинстве городских форм искусства. После падения Рима восточные жители (известные под общим названием «сирийцы») время от времени торговали, но итальянцы вытеснили
их с рынка благодаря медленному распространению в Западной Европе высококачественных
товаров с Востока. Больше всего Западная Европа торговала продуктами питания: зерновыми,
рыбой, вином и молочными продуктами, без которых население многих регионов жило бы
впроголодь. Именно благодаря итальянцам на рынок поступали высококачественные товары.
Когда стали открываться ярмарки, вроде Сен-Дени в Париже (к 629 году) или в Труа в провинции Шампань, откуда сухопутный путь вел из Восточной Франции в Геную и Флоренцию, чаще
всего именно итальянские купцы покупали сырье или полуфабрикаты на севере. Таких ярмарок, имевших исключительно коммерческое значение в условиях довольно примитивной экономики, стало гораздо больше, когда Европа, оправившись от норвежских вторжений, набрала
силу для крестовых походов.
Сказанное выше лучше объясняет влияние четырех основных Крестовых походов (1097–
1204) на материальное развитие западного европейского общества. С одной стороны, крестовые походы были легким источником добычи, новых идей и торговых контактов с Востоком – слова «дамаст», «дамаскин» и «муслин» напоминают о технологическом превосходстве
Дамаска и Мосула. Еще долгое время после смерти французских, английских и немецких крестоносцев экономика зависела от высокоразвитой коммерции Венеции, Генуи и других итальянских городов, выступавших «бизнес-менеджерами» крестовых походов. В 1204 году крестовые походы становятся настоящим «бизнес-проектом», когда венецианцы решают свергнуть
восточного императора (основная цель 4-го Крестового похода), захватить новые территории,
разграбить их и получить для себя все торговые привилегии. Они также хотели нажиться на
изменениях, происходящих на севере, – не таких эффектных, но более продолжительных, чем
крестовые походы.
24

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 7. Средневековые торговые пути
Пока пахотные земли Северной Европы постепенно расширялись и с трудом отвоевывались у лесов или болот, христиане обнаружили, что на землях, которые дадут хороший урожай после вспахивания плугом, живут язычники. В XII веке монахи-цистерцианцы, создавая
свои монастыри (328 монастырей за 40 лет) в «дикой местности», довольно легко привлекали
послушников к вырубке леса и осушению болот. Светское движение Германии поддерживалось голландцами, которые, несмотря на их многочисленные попытки отвоевать пойменные
прибрежные земли обратно, были вытеснены и рассеялись вдоль болотистого южного берега
Балтики. Так началось энергичное преследование славян тевтонцами; война отвечала интересам религии, а миграция открыла путь для коммерции. Возможно, тяжелый плуг оказался важнейшим инструментом, привезенным немцами на славянские земли к востоку от Эльбы, где
почву по-прежнему обрабатывали палкой с крюком (лат. uncus): они также привезли топоры,
овец, вина и водяное колесо. Только в Силезии и Пруссии, не говоря уже о Польше, Чехии
и Венгрии, ежегодно возникала дюжина новых деревень; число шахтеров и добытчиков соли
также увеличивалось вслед за земледельцами. К 1250 году, пока восточные славянские земли
были под пятой монголов, зерновые из Бранденбурга экспортировались в Англию, а Балтийское море быстро становилось вторым коммерческим путем средневекового мира.

Позднее Средневековье
Считается, что Высокое Средневековье – важнейший и поворотный период в истории
цивилизации Западной Европы. 200 лет, до эпидемии чумы 1348 года, торговая экспансия
была сопоставима с промышленной революцией конца XVIII века. Роль, которую сыграла
Англия в более поздней революции, в предыдущей отводилась итальянским государствам.
Самое удивительное в тот период – прирост населения, достигнувший предела в Англии
и странах Европы, по крайней мере к западу от Эльбы. Париж, бесспорно, был центром деловой
и культурной жизни на севере и соперничал в размере с городами Северной Италии; половина
25

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

населения Фландрии и Брабанта жила в городах. К 1300 году из-за спроса на продукты питания исчезли необработанные земли во многих частях Фландрии и расширилась система дамб
в Голландии. Большие площади, в том числе почти по всей Франции, уже были максимально
заселены (около 100 человек на квадратную милю) – предел, который могло обеспечить пропитанием средневековое сельское хозяйство. Необходимо помнить, что средняя урожайность
ржи и пшеницы была примерно пятикратной, овса и ячменя – менее чем четырехкратной;
в животноводстве по-прежнему не хватало высококачественных кормовых трав; и только в XV
веке у земледельцев появились металлические трезубые вилы.
Производственные методы резко контрастировали с примитивными аграрными технологиями Темных веков. Строились огромные готические храмы (рис. 8), в которых скульптуры
взирали с высоты или выступали из тени, а солнечный свет пробивался сквозь витражи, создавая неземное сияние. В светской архитектуре стали постепенно преобладать каменные замки,
хотя венгерские дворяне в XII веке по-прежнему жили в камышовых хижинах, а деревянные
замки исчезли из Шотландии только в XV веке. Вторыми по значимости после каменщиков
были строители мельниц. Согласно Книге Страшного суда 1086 года, англичане перемалывали
зерновые на почти 6 тысячах водяных мельниц; к середине XII века в Европе появились ветряные мельницы, а гидроэнергия применялась по-новому, особенно при валянии тканей. Но,
вероятно, важнейшим достижением, по крайней мере в Европе, стал прорыв в горном деле и
металлообработке. Множество серебряных рудников открылось в Венгрии, Чехии, Саксонии и
в горах Гарц; многочисленные общины вольных шахтеров добывали и неблагородные металлы:
Кельн и Динант, например, прославились колоколами и другими изделиями из меди и бронзы,
а долина реки Мез – столовыми приборами, скобяными изделиями и оружием.

Рис. 8. Церковное строительство. С миниатюры 1460 г.

26

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В Средние века торговля доминировала над производством; главными торговцами были
итальянцы. Шесть ярмарок Шампани, открытые в XII веке с января по октябрь, и три знаменитых ткацких города Нидерландов – первые центры, в которые наведались итальянские купцы.
Маршрут на юг через Францию был первостепенным, хотя остальные дороги в Италию проходили по альпийским перевалам из регионов к востоку от Рейна. К концу XIII века провинция Шампань подчинялась французской монархии, чья политика так мешала коммерции, что
предпочли торговать по морю: огромные галеры генуэзцев и венецианцев ежегодно плавали
из Средиземноморья в порты Нидерландов, Бельгии, Люксембурга и Англии; длинные галеры
выделялись на фоне северных судов. Им стали подражать купцы Ганзейского союза, которые в
следующем столетии соединили порты Балтийского моря и западное побережье Скандинавии
с рынками Германии, Нидерландов, Бельгии, Люксембурга и Англии: их контора «Стальной
двор» окончательно закрылась только в 1597 году. Важно отметить, что ганзейские купцы не
плавали на запад дальше Брюгге, где были итальянские галеры.
Два известнейших факта об Италии того периода – ее финансовое влияние в Англии,
что подтверждают названия «флорин» и «Ломбард-стрит» в английском языке, и ее связь с
Китаем, инициированная путешествиями Поло: первый факт напоминает о буржуазном обществе, впервые появившемся в Италии и до сих пор влияющем на европейскую политику; второй факт говорит об обширном распространении торговых интересов итальянцев (рис. 9).
Есть много прочих примеров прогрессивного развития итальянских технологий. Медицина,
которую преподавали в Университете Салерно, стала одной из основных дисциплин в эпоху
Ренессанса; старейшую из сохранившихся навигационных карт создали в Пизе. Итальянцы
были известными мелиораторами: например, Гранд-канал в Ломбардии орошал 80 тысяч акров
земли. Ткачество, красильное дело и отделка грубых тканей из Северной Европы, искусство
сбыта тканей, за счет которых оплачивался импорт продовольствия для постоянно растущего
населения, основывались на современных бизнес-методах; в конце XVI века Фуггеры из Аугсбурга (семейство банкиров и купцов. – Пер.) переправились в Италию, чтобы вести там финансовые дела. Итальянцы славились передовыми методами в производстве бумаги, оружия, в
стеклодувном деле и технике шелкокручения. Венеция предвосхитила некоторые реформы,
проведенные в более поздний период, запретив детский труд в опасных профессиях и учредив «линию Плимсолла» (горизонтальные линии на обоих бортах судна в середине его длины,
показывающие предельно допустимое погружение судна в зависимости от времени года и района плавания; предложено Плимсоллом. – Пер.). Милан и Венеция вмещали около 200 тысяч
человек каждый; Флоренция, Генуя и, возможно, Палермо и Неаполь – примерно по 100 тысяч;
а в это время не было ни одного большого города на севере, кроме Парижа (в период перед
эпидемией чумы). Кроме того, с большой долей уверенности можно сказать, что средний уровень жизни в этих больших городских поселениях был выше, чем на севере, где в основном
занимались сельским хозяйством. Что касается других стандартов, то о них можно судить по
жизни и трудам Фомы Аквинского и Данте.

Рис. 9. Караван с Востока. Из Каталонского атласа, 1375 г.
27

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

К середине XIV века Высокое Средневековье в Западной Европе сменилось периодом
упадка. Эпидемия чумы 1348 года стала социальной катастрофой, сравнимой по последствиям
только с мировыми войнами нашего времени. И нельзя забывать, что сейчас материальные
потери восстанавливаются темпами немыслимыми для средневекового человека. Учитывая,
что, по приблизительным оценкам, за два года погибла треть населения, легко понять, какой
чудовищный удар перенесло сельское хозяйство – основа всех остальных отраслей производства. В 1348 году посевные площади достигли пределов, несильно расширяясь до периода промышленной революции, если не считать замены значительной части обрабатываемых лугов на
старые лесные пастбища в Германии; однако, пока продолжалась чума, земля получила возможность отдохнуть по меньшей мере столетие. Это время практически совпало со Столетней
войной (1337–1453), в которой истощились ресурсы Англии, а еще больше Франции. Согласно
записям английских таможенников 1350–1450 годов, основанным на результатах отличной статистики, увеличение экспорта ткани – побочного продукта войны не компенсировало снижение экспорта английской шерсти. Аналогичный спад прослеживается и в других значимых
европейских отраслях – рыболовстве, горной добыче, торговле металлом (если не учитывать
существенные продажи железа и оружия).
Далее на юг – в районах Средиземноморья – начинался закат их продолжительного
процветания. Восточная империя так и не оправилась после латинского правления, последовавшего за разграблением Константинополя в 1204 году и оставившего восстановленную
восточную династию, которая сильно пострадала от бесчинств Запада. Пока слабела ее мощь,
венецианцы, генуэзцы и др. пытались стать ее западными наследниками, невзирая на наступление турок-османов, чьи завоевания Малой Азии и большей части Балкан предвещали окончательное падение Константинополя как христианской столицы задолго до 1453 года. Города на
юге Италии и на юге Франции уже давно пребывали в упадке. Города Северной Италии, Флоренция, Милан и др., а также великие морские торговые города-порты – Венеция и Генуя попрежнему лидировали в производстве, торговле и искусстве. Они были очень сильны финансово, но, как и Великобритания в последней четверти XIX века, жили за счет прошлых успехов, а не новых экономических достижений. Между тем новым центром коммерции становится
Барселона, предвещая усиление испанского влияния. Огромное значение имели рейды новых
португальских каравелл, которые к 1450 году достигли устья Гамбии по пути в Индийский
океан; перехват инициативы в торговле с восточными странами по суше помог Испании долгое
время господствовать на Средиземноморье.

Эпоха Возрождения
Открытие торговых океанских маршрутов и завоевания европейцев, начавшиеся с огибания мыса Доброй Надежды португальцем Варфоломеем Диасом в 1487 году, пожалуй самые
впечатляющие перемены. Среди них наиболее значимое событие – возникновение в Европе
печатного дела примерно в 1450 году и быстрое распространение так называемого немецкого
искусства (к 1500 году сто немецких типографий было в Италии и тридцать в Испании). Европа
созрела для огромного скачка в развитии. В эпоху Возрождения печатали сведения об успехах
в искусстве и технологиях, по которым ориентировались архитектор, скульптор и живописец.
Интерес к работам и мировоззрению древних, из которых эпоха Ренессанса изначально черпала вдохновение, медленно усиливался в позднее Средневековье. Люди были готовы отказаться от имитации и создавать новое, перейти от гуманистических изысканий к независимым
научным исследованиям.
Огромное и непреходящее влияние на Западную Европу в целом в значительной степени оказали методы распространения знаний. Итальянские гении эпохи Возрождения избавились от снобизма, присущего периоду Античности, когда презирались основные механические
28

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

искусства. Достаточно упомянуть Верроккьо – скульптора и анатома, серебряных дел мастера,
инженера и гранильщика драгоценных камней; Альберти с его интересом к прикладной науке;
Микеланджело, создавшего проект фортификации Флоренции; и, прежде всего, Леонардо да
Винчи, изучавшего предельную конкретность истины в механике, а также создавшего пилу
для резки мрамора и механизм для изготовления канатов. Развитие печатного дела привело к
созданию системы патентования, впервые внедренной в Венеции в 1474 году. Оттуда система
патентов пришла во Флоренцию и другие итальянские государства; большей частью итальянские стеклодувы распространили ее по всей Европе в следующем столетии. В Англии, где первый патент выдали в 1552 году, дабы исключить обвинения в злоупотреблении королем монополии на выдачу денежных грантов, в 1624 году приняли Статут о монополиях. Согласно этому
документу, эксклюзивный патент на двадцать один год выдавался на «проект первого и подлинного изобретения». Таким образом, Англия, а после 1707 года и Шотландия установили
изобретателям четкие правовые стимулы, пока другие государства, в том числе итальянские,
пребывающие в упадке, часто предоставляли эксклюзивные права в знак княжеской милости.
Потрясение, от которого родина Ренессанса так и не сумела оправиться, связано с итальянскими войнами Франции и Испании, которые продолжались две трети столетия. Король
Франции Карл VIII в 1494 году совершил первое из последовательных вторжений в Италию,
введя туда первую современную, превосходно вооруженную армию. Применение взрывчатых
веществ в военных целях стало вторым технологическим изменением того периода (рис. 10).
Но оружие, в отличие от печатного станка, совершенствовалось медленно: пушка применялась
в битве при Креси в 1346 году, но лук оставался на вооружении у англичан до 1595 года. Развитие нового вооружения тесно связано с ростом горнодобычи и расцветом металлургии, прогресс которых создал в Центральной Европе, и особенно на юге Германии, противовес достижениям итальянцев с юга в эпоху Возрождения. Благодаря интенсивному развитию серебряных
рудников, когда за период 1460–1530 годов объем добычи серебра вырос в пять раз, Фуггеры
из Аугсбурга стали богатейшей семьей Запада. Расцвет металлургии, описанный немцем Агриколой, привел к рекордной концентрации капитала и рабочей силы на отдельных заводах.
Агрикола (Георг Бауэр) родился через два года после того, как открытие Америки Колумбом дало европейцам новые широкие возможности для освоения месторождений. Для этого им
понадобились не только океанские корабли и новое навигационное оборудование, но и пушки,
кремневые ружья, а также колюще-режущее оружие из улучшенной западной стали. Два поколения мореплавателей по приказу властей Испании и Португалии организовывали богатые торговые пути из Дальневосточного региона и уничтожали империи ацтеков и инков. Последствия
впечатляли. Европу наводнили новые продукты питания и сырье, а осознание далеких горизонтов стимулировало развитие интеллекта и воображения. Кроме того, огромную роль сыграли сокровища, изъятые во время завоеваний или позже из перуанских и мексиканских шахт.

29

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 10. Наводка осадного орудия. Агостино Рамелли, 1588 г.
В 1521–1660 годах официальный импорт в Испанию составлял 200 тонн золота и 18
тысяч тонн серебра, что превысило и объем производства в Европе, снизившийся после 1550
года, и поставки из Африки. Отчасти из-за обесценивания валюты, которое практиковалось в
Англии во времена Генриха VIII и лорда-протектора Сомерсета, распространение испанских
сокровищ по всей Европе вызывало ценовую революцию, длившуюся примерно до 1650 года.
Во второй четверти XVII века цены на пшеницу в Западной и Центральной Европе более
чем в четыре раза превышали среднюю цену столетней давности. Резкий и неуклонный рост
цен крайне негативно отразился на отдельных людях, но отставание в размере заработной
платы очень стимулировало промышленную экспансию, как, например, во времена Елизаветы
Английской. В самой Испании отставание в размере заработной платы было меньше, чем в
других странах, и промышленная экспансия проходила медленнее. Если население типичных
промышленных городов удвоилось за период 1530–1594 годов, то испанский порт Антверпен
стал центром мировой торговли до религиозных столкновений в Нидерландах в 1566 году.
Однако государства Пиренейского полуострова лидировали недолго. Португалия с меньшей территорией и населением в сравнении с Испанией быстро сдала позиции в 1493 году,
когда папа решил поделить между ними новые завоеванные территории. К 1540 году португальская блокада Красного моря ради завоевания монополии на торговлю пряностями по
маршруту вокруг мыса Доброй Надежды оказалась бесполезной, поэтому перец и другие
восточные товары стали снова поступать в Европу с восточного побережья Средиземного моря,
принося прибыль Венеции и другим итальянским и французским портам. Через 40 лет Португалия и ее колониальная империя на Востоке отошла к Испании (до 1640 года). Золотой век
Испании сменился столетием упадка, во время которого сокращалось население, ослабевало
производство и наблюдалась финансовая нестабильность. А путешествия Колумба и Магеллана и военные кампании Кортеса и Писарро в основном провоцировали еретические настроения.

Возникновение современного мира
Испания первой развязала Религиозные войны, когда эпоха Возрождения зажгла искру
лютеранской Реформации в Германии во время правления Карла V. Самые жестокие войны
велись в Испанских Нидерландах, поделенных между большой кальвинистской Голландией и
католической испанской провинцией (будущая Бельгия) с разоренным портом Антверпеном. К
30

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

1600 году голландцы практически добились независимости; примерно в то же время их собратья-кальвинисты, гугеноты из Франции, после девяти упорных кампаний стали бенефициарами религиозного перемирия. Борьба перестала носить религиозный характер, хотя судьбу
Реформации в Германии еще предстояло определить в ходе Тридцатилетней войны 1618–1648
годов.
С точки зрения развития технологий эти войны прогресса не вызвали. Хотя вмешательство шведов в Германию под предводительством Густава-Адольфа с мобильной полевой артиллерией и превосходными мушкетами говорит о том, что малоизвестные земли, из которых
пришли эти борцы-протестанты, были богаты железом и медью и другими полезными ископаемыми. Поразительно, но, несмотря на войны и упорную борьбу идей, население росло и
повышалось его благосостояние. После нашествия Черной смерти население Европы начало
увеличиваться ближе к концу XV века; к 1600 году оно составляло 95 миллионов человек, а
к 1700 году – 130 миллионов человек; темпы роста населения замедлились примерно в середине века. В отдельных странах также наблюдался экономический прогресс, который не обязательно сопровождался приростом населения. Например, в Англии Генрих VIII закрывал монастыри и отдавал монастырские земли предпринимателям, что совпало с крайне резким ростом
цен и привело к быстрому развитию горнодобычи, стеклодувного дела, мыловарения и других отраслей производства. Серьезной проверкой для страны стали гражданские войны, но
к началу революции 1688 года годовой объем угледобычи (наиболее значимая отрасль) приближался к 3 миллионам тонн, превысив показатели 140-летней давности в 14 раз. Начавшееся в 1598 году во Франции религиозное перемирие немедленно привело к достижениям в
сельском хозяйстве, снабжении и торговле; успехам способствовали Генрих IV и его министр
Сюлли. Население Нидерландов, составлявшее менее 2,5 миллиона человек, образовало новое
государство за счет прибыли от торговли, накопленной во время борьбы за независимость.
Отныне голландцы лидировали в судостроении, фрахтовом деле, устройстве складских пунктов и внедрении новых идей в производство. Даже Германия, которая так яростно и часто
подвергалась давлению, сильнее всего пострадала именно от смещения европейских торговых
путей, но сохранила достаточно сил и ресурсов, чтобы восстановить порт Гамбург сразу после
Тридцатилетней войны.
Вторая половина XVII века ознаменовалась правлением Людовика XIV, его Версальским
дворцом – центром внимания королей и придворных всех стран, и деятельностью министра
Кольбера – эталона политической мудрости, который заставил промышленность и торговлю
работать на государство. Но превосходство продукции братьев Гобелен и навыки, пришедшие
из Франции с изгнанными в 1685 году гугенотами, не должно отвлекать нас от солидных, хотя
иногда более прозаических достижений упорных буржуазных обществ Англии и Нидерландов:
три англо-голландских войны не были решающими, но как союзники эти две страны (1713
год) навязывали свою волю даже королю Франции. В этот период с передовыми западными
технологиями знакомится Россия – Петр Великий посещает купцов Амстердама и кораблестроителей Дептфорда. В это самое время продвинутые технологии впервые связывают с наукой. У Лондонского королевского общества были единомышленники во Французской академии наук, основанной Кольбером, и старых европейских учреждениях, вроде Национальной
итальянской академии деи Линчеи (Академия «рысьеглазых». – Пер.), основанной в 1603 году,
но равных Исааку Ньютону, который «в одиночку дрейфовал по удивительным морям мысли»,
не нашлось.
Не нужно переоценивать сближение науки и технологии из-за их огромного влияния в
наши дни. Подъем научного духа – примечательная особенность эпохи Возрождения: люди
перестали безоговорочно соглашаться с древними постулатами о Вселенной и законах мироздания; догмы проверялись экспериментами и если их не выдерживали, то отвергались, а на
их месте возникали новые теории. Так появлялась наука в современном смысле этого слова;
31

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

быстро прогрессировали математика, физика, химия и биология. Но технологии влияли только
на несколько специализированных отраслей; в целом технологический прогресс основывался
на внедрении эмпирических методов. В общем, к 1750 году технология сильнее влияла на
науку, а не наоборот. Среди заметных исключений, рассмотренных в последующих главах,
были навигационные приборы, игравшие чрезвычайно важную роль во время научных экспедиций, в геодезии и картографии; измерение времени по принципу маятника; и особенно
достижения в области химии.
Тем не менее новый взгляд на природные явления оказался лишь проявлением здорового
скептицизма: технологические процессы, почти не менявшиеся веками, тщательно изучали,
определяя, что требуется усовершенствовать. Королевское общество, основанное в 1660 году
для дальнейших исследований природных явлений путем наблюдений и экспериментов, поначалу уделяло имеющимся ремеслам и производству столько же внимания, сколько фундаментальному научному знанию. Одно из ранних достижений Королевского общества – открытие
Гринвичской обсерватории в 1675 году с исключительно практическими целями – «определение долготы для совершенствования навигации».
Через 60 лет после изобретения паровой машины («огненной машины») Ньюкоменом, по
крайней мере отчасти основанного на результатах экспериментов с атмосферным давлением,
которые проводились членами Королевского общества и их учеными собратьями в Европе,
Уатт создал более производительный паровой двигатель. Между тем произошли изменения на
политической арене: французские амбиции разрушили договор об Утрехтском мире, подписанный Францией, Великобританией, Голландией и Австрией (1713); в 1763 году был подписан
Парижский мирный договор между Великобританией, Францией и Испанией, закрепляющий
основные результаты Семилетней войны. Великобритания, захватившая Канаду и Бенгалию,
быстро обогнала стабильную Голландию, уравняв с ней показатели по поставкам сырья и приросту населения; Австрия, к которой отошли Испанские Нидерланды, никогда не была серьезным коммерческим соперником; а Франция являлась побежденным врагом Великобритании,
причем в обоих полушариях.
Но не надо думать, что во время правления двух первых Георгов Великобритания заложила основы быстрого технического прогресса следующей эпохи. Было несколько веских причин для промышленной революции именно на Британской земле. Франция, с населением в
три-четыре раза превышающим британское, по-прежнему производила больше железа и товаров из хлопка; с военной точки зрения у французов и англичан были одинаковые интересы,
однако французские технологии настолько опережали английские, что 52-пушечный французский корабль ничем не уступал 70-пушечному британскому кораблю. Россия выплавляла
больше железа, чем Великобритания, не говоря уже о Швеции – тогдашнем европейском
лидере по производству железа, как по объему, так и по качеству. Голландия оставалась основным кредитором и мощным стимулом развития сельского хозяйства в Великобритании; благодаря голландским деньгам в шотландских университетах развивались медицина и химия.
Общества промышленного развития, появившиеся в Лондоне, Бирмингеме и Манчестере к
середине столетия, возникли также в Париже и Гамбурге. Франция соперничала с Англией в
производстве легких тканей, дабы удовлетворить изысканные требования покупателей городских и далеких рынков, например в Дальневосточном регионе. Что касается общего объема
экспорта, то в Великобритании он вырос с 8 до 15 миллионов фунтов стерлингов в год за
период 1720–1763 годов; такой же рост объема экспорта наблюдался во Франции, но за период
1716–1787 годов.
Так почему же именно в Великобритании раньше остальных стран произошла промышленная революция? Свобода вероисповедания, которая привлекла в страну гугенотов и других
беженцев с их многочисленными ремеслами, спровоцировала зарождение капитализма среди
пуритан. Кроме того, живущие на острове британцы перестали серьезно беспокоиться из-за
32

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

вторжения, если не считать нескольких напряженных недель в 1745 году. На острове были все
возможности для торговли вдоль протяженной береговой линии и на многочисленных судоходных реках: о важности последнего для транспортировки вглубь страны можно судить по
тому, что европейская армия того времени разворачивала боевые действия в пределах 15 миль
от берега реки. Кроме того, Акт об унии или Акт о союзе 1707 года сделал Великобританию
единой экономической единицей – задолго до того, как другие сравнительно богатые государства избавились от разделявших их многочисленных таможенных барьеров. Но даже с присоединением шотландцев численность населения Великобритании была меньше, чем во Франции, что побудило внедрять трудосберегающие технологии.
На острове изобиловали залежи каменного угля, спрос на который увеличивался, а
поставки отечественной древесины уменьшались как для бытовых, так и для промышленных
нужд; сначала выплавка железа с новым топливом вызвала проблемы, но потом их благополучно решили. С 1660 года Великобритания добывала в пять раз больше угля, чем остальные
страны мира. Какая страна могла конкурировать с ней в создании новой формы энергии, которая, в отличие от водяной или даже ветряной, была постоянно доступна, но только владельцу
или добытчику каменного угля? Медленно начинался век пара; более столетия применение
пара для производств, транспорта и даже сельского хозяйства усиливало британское промышленное господство, не имеющее аналогов в ранней истории Запада.

33

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 2
Производство продуктов питания
Приручение животных
Переход от собирательства к производству пищи в эпоху неолита – результат фундаментального прогресса технологий. Любое другое, привычное нам использование материальной
вселенной зависит от умения производить пищу для конкретной популяции средствами, которые не полностью исчерпывают энергию и время этой популяции. Человек-охотник такого
преимущества не имел, оно появилось у человека-пастуха и человека-сеятеля. И в древние
времена, и в наше время рацион питания человека включает выращенные им сельскохозяйственные культуры и молоко животных, которым в большинстве случаев он скармливает часть
урожая: доля продовольствия из этих двух источников значительно варьируется между и
внутри различных сообществ. Одомашнивать животных начали до того, как занялись сельским
хозяйством.
Поскольку домашние животные – источник не только еды, но и производственных материалов, транспортных средств, энергетических ресурсов и средств защиты человека, легко преувеличить целесообразность их ранних контактов с человеком. Первобытный дикарь ценил
мертвое животное: тем не менее укрощение некоторых видов животных человеком стало естественным результатом сосуществования. В одних и тех же регионах Земли вместе с первобытным человеком жили животные, которые либо убивали его, либо он убивал их. Некоторые
животные (собаки и свиньи) привязались к первобытному человеку, играя роль мусорщиков:
они доедали за человеком потроха, остатки туш животных, шелуху и фруктовую кожицу, а
также все, что выбрасывалось человеком. А человек-охотник догадался о пользе животных
во время невольного взаимодействия с ними – стая диких собак загоняла зверя в пределах
досягаемости человека или около человеческого поселения появлялась самка оленя, привлекая оленей-самцов. Что касается экспериментов по одомашниванию, то собака – единственный
пример того, как можно довольно легко приручить молодое животное, которое легко размножается и становится по крайней мере безвредным, забавным и послушным. Дикие и прирученные олени в наше время практически не отличаются друг от друга, поэтому их привязанность к
жилищу первобытного человека объясняется следующим: в естественных отправлениях человека содержались соли, которых недоставало в талой воде, но было в избытке вокруг людских
поселений.
Как бы ни начиналось одомашнивание животных, в частности собак для загона зверей во
время охоты, сельское хозяйство эпохи неолита заставляло людей приручать животных массово. Благодаря оседлому образу жизни человеку стало проще защищать стадо и увеличивать
его численность. Невозделанная земля и стерня отлично подходили для выпаса скота; человек
научился выращивать не только зерно для себя, но и легкие кормовые культуры для скота.
Помимо молока и мяса использовались шкуры и кости овец, коз и волов – для одежды, жилищ
и сосудов. Сначала собака сопровождала человека как помощник на охоте, а после более крупные животные переносили грузы, затем человек начал ездить верхом. Так животные использовались с глубокой древности. Кроме того, животным поклонялись и заводили в домах. Например, кошки в Древнем Египте изначально охраняли емкости с зерновыми.
Одомашнивание определенных видов животных, скорее всего, началось с их укрощения
и частичного скрещивания с дикими особями. Внешний вид домашних животных изменился,
когда их полностью отделили от диких. Появились характерные породы овец, крупного рогатого скота и свиней, которых переселенцы эпохи неолита привели в Европу. Затем началось
34

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

продолжающееся до сих пор сознательное выведение пород с заданными характеристиками:
огромное разнообразие собачьих пород – яркий пример внутривидового скрещивания. Какоето время для того, чтобы вывести более производительный скот и более свирепых сторожевых
собак, одомашненных животных скрещивали с дикими, однако вскоре выяснилось, что устойчивые характеристики вроде окраса шерсти и формы тела, выносливости и скорости, превосходных удоев, объема шерсти и мяса характерны для стандартных пород. На Ближнем Востоке
подобный этап прошел 5 тысяч лет назад; когда разница между дикими и одомашненными особями стала заметнее, любое скрещивание с диким животным сочли серьезным недостатком.
На заключительном этапе дикие особи либо вырождались, либо вымирали. Отчасти это
происходило из-за изменений в окружающей среде и пище (выросшей естественным путем или
выращенной человеком). Домашние животные защищались искусственно – человек истреблял
диких животных; на американских Великих Равнинах, например, уничтожили миллионы бизонов. Есть несколько известных примеров преднамеренного истребления диких особей ради
сохранения одомашненных животных, как в случае с очень подвижными и поэтому хлопотными в содержании дикими лошадьми: крестьяне Юго-Восточной Европы истребили тарпанов, потому что одомашненные кобылы сбегали из табунов с дикими жеребцами. Последних
диких лошадей в Польше поймали и передали крестьянам в 1812 году; кочевники Монголии
сравнительно недавно приручили оставшиеся крошечные стада диких лошадей, численностью
только десять или пятнадцать особей. В наше время слон – единственное животное, которого
человек использует (хотя не в Европе) для переноски грузов. Однако в этом случае количество
прирученных слонов напрямую зависит от популяции диких особей, ибо слоны почти не размножаются в неволе.
Процесс одомашнивания животных можно теоретически проследить по результатам
археологических находок. Первыми были падальщики, по уже указанным причинам, место
которых в ранний период заняли шакалы, а после – собаки. Далее идет группа диких животных,
которые сезонно мигрировали и взаимодействовали с человеком-кочевником. Сюда относятся
олени, козы и овцы. Одомашнивание скота требовало от человека, по крайней мере сначала,
оседлого образа жизни и началось с развитием сельского хозяйства. Именно в этот период пчел,
до настоящего времени производящих основной сахаристый продукт для человека, впервые
собрали в соломенные ульи. Последняя группа состоит из животных, одомашненных в первую
очередь для перевозок, – осел, лошадь и верблюд; лошадь и верблюд стали служить человеку
позже остальных (об их использовании практически неизвестно до 2-го тысячелетия до н. э.).
Но с тех пор почти ничего не изменилось. С одной стороны, трудно найти какое-то новое
применение домашним животным, если не считать, что их все чаще используют для научных
исследований. С другой стороны, диапазон видов домашних животных для регулярного разведения сужается, а не расширяется. Кроличий садок в средневековой усадьбе в принципе ничем
не отличался от современной зверофермы. В то же время в 2500 году до н. э. египтяне, повидимому, одомашнивали газелей, горных коз и антилоп, приручили обезьян, откармливали
гиен на мясо, как страсбургских гусей. Однако большого прогресса достигли позже, выводя
породы животных для конкретных целей – ради мяса, молока, шкур и для перевозок. Об этом
подробнее в главе 24.

Происхождение сельского хозяйства
Культивировать растения и одомашнивать животных, несомненно, стали в местах поселения первобытного человека. Семена и корни растений, которые он собирал и приносил в
свое жилище, в благоприятных условиях часто укоренялись и прорастали; иногда в местах
его бывшего поселения, как по мановению волшебной палочки, появлялись всходы растений.
Однако более или менее сознательная, систематическая обработка почвы началась с понима35

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нием природных процессов, сезонности и выбора подходящей местности – например, в долинах великих рек Ближнего Востока. В результате даже в плохой сезон получали гораздо больший урожай, что заложило основу неолитической революции.
Простейшее сельское хозяйство включает очистку и рыхление не слишком засушливой
почвы, посев семян, уничтожение сорняков, сохранение поверхности земли влажной в процессе роста растений, сбор урожая, надежное хранение урожая и отбор семян для посадки в
следующий сезон. Целина подходит для любых растений (такая практика называется обширным сельским хозяйством), но, как только возникает необходимость или целесообразность
ежегодно возделывать одну и ту же землю, во избежание истощения почвы нужно вспахивать
ее гораздо глубже. Для этих целей изобрели плуг – незаменимое орудие при возделывании
тяжелых почв Северной Европы. В Месопотамии и Египте важнейшей проблемой было увлажнение почвы.
Хотя обработка почвы и орошение потребовали от человека новых технических навыков, первейшей проблемой стал выбор растений для конкретной местности. Перечень растений, возделываемых в доисторической Европе, поразительно разнообразен. В него входят
как технические, так и пищевые растения, а среди последних много видов, которые уже
не выращиваются. Овощи и корнеплоды разлагались слишком быстро, поэтому не оставили
археологических следов, но из-за стремительного роста их наверняка рано культивировали.
Фрукты, выращиваемые несколько сезонов, скорее всего, культивированы довольно поздно,
но в Европе, в местах поселения человека в конце неолитического периода, находили инжир,
яблоки, груши и маленькие сливы. Орехи появились в Северной Европе из южных широт – из
Греции, где их впервые культивировали в больших объемах. Фундук употребляли в пищу еще
во времена мезолита, но даже сейчас его культивируют нечасто. Следует упомянуть масличные культуры, начиная со льна, опийного мака и кунжута Древней Месопотамии и заканчивая
оливковыми деревьями на восточных берегах Средиземного моря, в том числе в Греции, Италии, на юге Франции и Испании. Культивирование масличных культур оказалось намного важнее одомашнивания животных, поскольку давало человечеству гораздо больше масел и необходимых для пищи жиров и топливо для источников света.
Рассмотрим еще две важные для человека растительные культуры – бобовые и зерновые.
Их легко выращивать и несложно хранить. Среди бобовых наибольшее число видов, среди
зерновых – всего несколько. Фасоль, горох и чечевица выращиваются в Европе со времен неолита, а бобовые, особенно соя, даже сейчас – основа белковой пищи многих народов Востока.
Однако важнейшей культурой стали злаковые. Примитивный сорт пшеницы и двухрядный
ячмень были найдены на самом раннем сельскохозяйственном поле – Ярмо, на северо-востоке
Ирака (эпоха неолита, около 5 тысяч лет до н. э.). Шестирядный ячмень появился позже –
из Дальневосточного региона, но оба сорта ячменя попали в Европу одновременно, вместе с
примитивными сортами пшеницы. Рожь – обычный сорняк на пшеничном поле – вытеснил
пшеницу на севере, после того как из-за ухудшения климата в конце бронзового века ее выращивали на юге. Сорняк – понятие относительное. Судя по содержимому желудка человека
железного века, тело которого сохранилось в датском болоте за 2 тысячи лет, он ел по крайней
мере дюжину «сорняков». Некоторые из них уже не выращиваются, но в свое время благодаря
им пища людей железного века была разнообразнее и питательнее. Появившийся в Европе
овес стал из-за климата самой возделываемой зерновой культурой в северных районах. Основополагающий фактор сельского хозяйства таков: выращиваются те культуры, которые лучше
всего подходят для конкретного типа почвы и климата. Все остальные культуры завозились из
других регионов.
Существует некое разделение между сорняками и техническими растениями. Лен, который первоначально культивировался ради масла, выращивали для производства текстиля в
36

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Месопотамии и в долине Нила примерно в 3000 году до н. э. Вряд ли крапиву выращивали ради
волокон, хотя бязь по-прежнему производилась в Европе во время Первой мировой войны.
Долгое время растения культивировали методом проб и ошибок. Сажали многие сельскохозяйственные культуры и применяли различные методы выращивания, пока в конце концов не выбрали несколько самых лучших. Отбор регулярных культур породил первый большой профицит; профицит в свою очередь породил специализацию; помимо специалистов по
земледелию потребовались особые сельскохозяйственные орудия.

Рис. 11. Мелиорация земли в Египте. Из гробницы в Фивах, 1420 г. до н. э.
Похоже, сельскохозяйственные орудия появились раньше сельского хозяйства. Серпом
изначально срезали полевые травы. В Месопотамии его делали из обожженной глины, в Европе
у наиболее примитивного серпа была ручка из оленьих рогов, с желобками для покрытия
чешуйками кремня. Но наиболее распространенной формой, как и следовало ожидать, был
серп на короткой деревянной ручке; он представлял собой зуб из кремня или острый кусок
кремня. Кроме того, топоры и тесла из кремня и других камней, характерные для эпохи неолита, применялись как на охоте, так и в сельском хозяйстве. Усовершенствованным топором земледельцы вырубали европейские леса. Тесло, считающееся плотницким инструментом,
ранние земледельцы использовали как мотыгу.
Развитие земледелия отчетливее прослеживается в Египте (рис. 11). В древнейшие времена земля взрыхлялась крючковатой деревянной палкой, затем мотыга стала плугом (один
человек тянул плуг на веревке спереди, а другой вдавливал зуб плуга в землю сзади). Чем
глубже вспахивалась земля, тем медленнее истощалась почва. Когда в плуг стали впрягать
волов, к нему приделали ручки, дабы зуб плуга правильно врезался в землю, хотя предварительно ее по-прежнему обрабатывали мотыгой или деревянной колотушкой. Во 2-м тысячелетии до н. э. в обиход вошел плужный лемех из дерева и камня; двойное ярмо поверх рогов
волов прочно крепилось к рукояти; благодаря этому плуг стал намного мощнее. Семена часто
разбрасывались перед плугом или втаптывались в свежие борозды овцами или козами, которых водили по полю. Однако лен сеяли аккуратно вдоль борозды – для облегчения сбора урожая. Постепенно прямой серп стал полукруглым, из меди или бронзы.

Орошение
Ранние сельскохозяйственные методы интересовали бы в основном археологов, если бы
не передовые технологии, применявшиеся в долинах крупных рек для подачи воды на поля.
Вполне возможно, что человек-собиратель рано научился стимулировать рост полевых растений, заливая берега водой из родника или водного потока; вероятно, шадуф, по-прежнему
широко применяемый, использовался для полива финиковых пальм, виноградной лозы, огородов и клумб в Египте во 2-м тысячелетии до н. э.
Шадуф (рис. 12), как правило, делается из двух столбов высотой 1,5 метра или выше,
соединенных в верхней части короткой балкой (коромыслом). Сверху устанавливается длинный балансирующий шест, на одном конце которого крепится сосуд для воды, а на другом
– противовес. Человек окунает сосуд в воду, поднимает его и выливает воду в оросительный
канал. С помощью такого устройства в день можно поднять около 2 тысяч литров воды на
37

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

высоту 2 метра. Позднее шадуфы располагались рядами; при этом все шадуфы, за исключением
первого, окунали сосуды в специальное корыто, заполненное водой из предыдущего шадуфа.
Их первым серьезным соперником стала непрерывная цепь ковшей – по-видимому, ее использовали для подъема воды из колодца под известными Висячими садами Семирамиды. Водяное
колесо, приводимое в движение волом, с помощью которого орошали пол-акра земли в день,
появилось только в 200 году до н. э., когда при помощи зубчатой передачи соединили вертикальный и горизонтальный валы колеса.
В прежние времена колодцы рыли (как бедуины Аравии делают это до сих пор) либо
до тех пор, пока не появится вода, либо пока не лопнет терпение. Постоянный колодец обкладывали грубым камнем или другим твердым материалом, над устьем источника воды ставили
колодезного журавля с веревкой. Не позднее 1500 года до н. э. такие журавли и шадуфы часто
оснащались примитивным блоком. Колодцы в вади были, как правило, не глубже 4,5 метра,
в городах они часто делались глубже. В Нимруде во время раскопок ассирийского дворца IX
века до н. э. обнаружили колодец с водой, глубиной в 300 кирпичей. Вполне вероятно, что
глубокие колодцы сначала рыли методом ударного бурения: древние египтяне, пытавшиеся
создать пустынные оазисы, научились делать артезианские скважины; в скважине вода вынуждена подниматься вверх под собственным давлением.

Рис. 12. Орошение с помощью шадуфа в Египте. Из гробницы в Фивах, 1500 г. до н. э.
Дамба для удержания воды – один из самых ранних сохранившихся крупных строительных объектов человека. В сирийской долине Оронт есть каменная дамба длиной 2 километра,
построенная примерно в 1300 году до н. э.; ассирийская плотина выше Ниневии сохранилась до сих пор на высоту почти 3 метра. Имеются бесчисленные остатки резервуаров с песчано-цементным покрытием и каменных цистерн для хранения воды, в том числе цистерн,
выдолбленных в скале для уменьшения испарения, не говоря уже о следах обширных инженерных сооружений вроде акведуков и подземных трубопроводов из камня или запеченной
глины, которые подавали воду в города, часто весьма отдаленные.
В Египте и Месопотамии основной проблемой поселения в долинах больших рек стало
орошение. Ежегодный подъем Нила с июля по сентябрь был событием точным и имел
такое первостепенное значение, что требовались соответствующие расчеты времени паводка
и уровня воды в реке, чем занимались жрецы. Говорят, легендарный первый фараон Менес
приказал построить на Ниле дамбу; однако точно неизвестно, когда человек впервые удержал
живительные воды барьером из камня и грязи. Пахотную землю долины делили на прямоугольные бассейны площадью тысяча – 40 тысяч акров, которые получали воду из системы ежегодно
затопляемых искусственных каналов. Каждый из них в свою очередь затапливался на глубину
2 метра, вода стояла в нем в течение месяца или более, насыщая почву, после чего излишки
воды сливались на нижележащую территорию, а с нее вода в конце концов возвращалась в
Нил. Территории, на которые паводковые воды не попадали естественным путем, насыщались
водой из каналов.
38

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Тигр и Евфрат требовали иного отношения. Паводки на них были опасными и нерегулярными; Тигр выходил из берегов раньше Евфрата, что удваивало объем паводковой воды
и уменьшало время схождения паводка; обе реки несли в пять раз больше отложений в сравнении с Нилом, забивая каналы. Кроме того, паводок заканчивался в начале жаркого сезона,
поэтому почва недостаточно увлажнялась, в отличие от почвы долины Нила.
Крупные каналы прорезали нижние долины Тигра и Евфрата, самый известный из которых – Нарван, шириной 120 метров и длиной более 300 километров. Из них вода поступала
через подпитывающие каналы в сеть небольших каналов и ирригационные канавы, откуда
струйка воды текла на конкретный участок. Чтобы орошение не прерывалось, уровень воды в
главном канале поддерживали немного выше общего уровня земли, а скорость потока в нем
регулировали так, чтобы он не размывал берега и не заиливал канал. В начале каналов находились большие кирпичные заграждения и речные плотины. Для укрепления берегового аллювиального грунта кирпичом и тростниковыми матами (основное требование для огромной оросительной системы) привлекалось много рабочих с кирками и лопатами. Сельская местность
процветала, когда сильный правитель вроде Хаммурапи заставлял каждый регион проводить
подобные работы и издавал законы, требующие тщательного соблюдения ирригационных прав,
от которых зависело состояние земельной собственности: Геродот писал, что вавилонский
земледелец обычно получал 200-кратный, а иногда 300-кратный урожай зерновых. Однако
система водоснабжения, столь сложная и необходимая, была очень уязвимой: по сведениям,
земля Двуречья до сих пор не оправилась после разрушений каналов во время монгольского
нашествия в XIII–XIV веках.

Возделывание земель в Европе
Сельское хозяйство Месопотамии и Египта зависело от системы орошения: регулируемые реки поставляли необходимую влагу и приносили плодородную почву. Римляне практиковали обширное орошение в Алжире; позже арабы делали то же самое в Испании и на Сицилии, где возделывали рис, хлопок и сахарный тростник. Но земли Средиземноморья, а тем
более тяжелые почвы Северной Европы требовали иных методов земледелия.
В Греции и Италии преобладают легкие почвы, быстрые реки и климат, сочетающий летнюю засуху и короткие, но интенсивные зимние дожди, как правило вымывающие из почвы
необходимые питательные вещества. Земли под животноводство не хватало, поэтому удобрить
всю почву навозом не удавалось. Средняя урожайность во времена Древнего Рима была не
выше четырехкратной, и для получения такого урожая землю оставляли под паром раз в два
года и усиленно размалывали перед посевом. Если удавалось нанять рабочих, то землю перекапывали и по крайней мере трижды вспахивали – последовательно, с расположением борозд
под прямым углом друг к другу, а иногда по диагонали. Подобный метод подготовки почвы
удваивал объем влаги, сохраняемой в засушливые летние месяцы.
У греков и римлян был легкий плуг (рис. 13), состоящий из шеста, к которому привязывали животных; изогнутой балки, соединяющей шест с лемехом, горизонтально лежащим на
земле; и ручки, закрепленной на сохе, чтобы управлять плугом. Уязвимой частью плуга был
лемех, который разрезал землю и шел вдоль борозды. Обычно его вырезали из дуба, а по бокам
в отверстия в древесине вставлялась галька. Но прежде всего следовало защитить режущий
край лемеха жестким материалом. Египтяне для этих целей использовали кремень, а не медь
или бронзу; самые ранние железные лемехи находили в Палестине, они относятся к концу 2-го
тысячелетия до н. э. Удивительно, но, хотя у эллинов не было железных лемехов, их широко
применяли римляне. Римские лемехи имели как втульчатую, так и менее распространенную
остроконечную форму; они появились в Британии до Цезаря.
39

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 13. Греческий плуг. С чаши VI в. до н. э.
Расширение Римской империи совпало с пиком развития сельского хозяйства Древнего Средиземноморья, где передовые методы земледелия и лучшие орудия сначала применялись в крупных рабовладельческих поместьях, а впоследствии во всей империи. Передовые
методы требовали особого внимания к дренажу: следовало контролировать вымывание ценных
веществ из почвы в сезон дождей и чаще вспахивать такие болотистые районы, как Кампанья
или долина реки По. Римляне сумели организовать дренаж в заболоченных районах на северных территориях (Голландия и Восточная Англия), где основной проблемой было не водосбережение из-за малого количества осадков, а обильные и нерегулярные дожди. Однако принцип
вспахивания земли отличался от принятого в Средиземноморье.
На севере перекапывание почвы могло навредить; правило обработки земли лаконично
определил Джеймс Смолл в 1784 году: «срезать пласт земли, сдвинуть его в сторону и перевернуть». Римские плуги иногда оснащались выступающими земляными упорами, которые толкали разрыхленный дерн в сторону, или большим железным резаком клиновидной формы,
делавшим в земле вертикальный разрез. Некоторые находки в Северной Европе позволяют
предположить, что тяжелый плуг изобрели именно на севере для обработки тяжелых почв,
например бельги, которые разбивали поля на месте вырубленного первобытного леса. Характерные особенности плуга: тяжелая квадратная рама с плужным грядилем сверху и лемехом
внизу, к которому сзади присоединялась стойка, а сразу за стойкой – скоба. В спорном отрывке
из Плиния утверждается, что пару колес для поддержания требуемой глубины хода лемеха
впервые применили в стране к югу от верхнего Дуная, а при жизни Плиния использовали в
Цизальпинской Галлии. Но колесный плуг использовали редко даже тысячелетие спустя, ибо
почвы на месте вырубленных лесов были тяжелыми и глинистыми; он так и не вытеснил балансирный плуг: в 1523 году Фитцгерберт говорил о дороговизне «плугов с колесами». В XI веке
очередным нововведением в Европе стало устройство, которое китайцы применяли в усовершенствованном виде 2 тысячи лет назад. Речь идет об изогнутом деревянном отвале плуга
(рис. 14), применявшемся для опрокидывания нарезанного дерна, который часто оказывался
слишком тяжелым, и пахарь не мог перевернуть его руками. Форма отвала плуга значительно
варьировалась в зависимости от типа почвы и вида растений, которые предстояло посеять.

Рис. 14. Плуг с отвалом начала XIV в. Из рукописи Английской Библии
40

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

До XVI века в Англии лошадей редко впрягали в плуг. Упряжка из восьми волов тоже
была редкостью. Обычно землю пахали упряжкой из четырех волов с пахарем и погонщиком
(последний шел впереди, лицом к волам и пахарю). Вот так неторопливо вспахивалась тяжелая
почва Южной Британии. Обработка земель началась под влиянием спроса римского рынка на
зерновые, получила новый импульс в более поздние саксонские времена и в основном завершилась примерно в 1300 году.
Что касается другого сельскохозяйственного оборудования, то на него сильно повлияли
римляне, особенно в церковных поместьях, где практиковалось непрерывное возделывание
почвы. У римлян были бороны в виде рам из колючих веток. Сначала ими вырывали сорняки, потом засыпали семена почвой, а в Средние века применяли для разбивки и выравнивания тяжелой почвы после вспахивания; комья земли также разбивали деревянными колотушками. Вальцы для лучшей обработки почвы не использовались, если не считать бороны в
виде деревянного цилиндра с железными шипами. Деревянные грабли широко применялись в
Средние века, а в римскую эпоху появились подбитые железом деревянные лопаты и железные
кирки и вилы. Потом изготовили железный сбалансированный серп, косу с короткой ручкой,
а затем длинную косу, у которой в XII веке была ручка современного типа. Нынешние ручные
методы срезания зерновых ближе к верхушке значительно отличаются от тех, что использовались прежде. Плиний упоминал о жатвенной машине с большой «гребенкой» с зубьями и
коробом-контейнером, куда собиралась срезанная пшеница.
Зерна отделяли от плевел, оставляя зерновые культуры обмолачиваться под копытами
животных; или при помощи доски, усеянной кремнем; или с помощью цепа, о котором впервые
сообщил святой Иероним в начале V века. Затем плевла удаляли веялкой, изначально представлявшей собой корзину, в которой просеивали зерно. Четыре других сельскохозяйственных
приспособления, вряд ли изменившиеся со времен Средневековья и римского правления, –
перегородки овчарни, небольшие сушилки для незрелых и влажных зерновых, ножницы для
стрижки овец одной рукой, а также деревянная лестница.

Приготовление еды и питья
Обрабатывая выращенные продукты питания, человек прикладывает максимум изобретательности и умения. Представители ранних цивилизаций чаще всего питались злаками и
бобовыми и иногда рыбой (мясо животных было не по карману беднякам, его ели только по
особым поводам). Сейчас более значимы животные продукты, а большая часть зерновых идет
на корм скоту. Но экономика Рима, например, зависела от дешевого импорта пшеницы по
морю, а население (в эпоху правления Августа составляло около миллиона человек) в основном довольствовалось некачественной пшеничной мукой грубого помола, не очень тщательно
очищенной.
Первоначально зерно обмолачивали и мололи в каждом доме. Ступка и пестик сменились ручными мельницами, которыми египетские домохозяйки начали пользоваться 4 тысячи
лет назад (рис. 15). Затем в Греции появилась так называемая жерновая мельница – с двумя
плоскими и рифлеными каменными жерновами; зерно подавалось из углубления в верхней
части каменного жернова через щель на нижний жернов. Потом создали роторные ручные
мельницы, работавшие по принципу вращательного движения, как гончарное колесо. Ручка
вращала верхний каменный жернов с отверстием посередине для приема зерновых. Верхний
жернов оснащался деревянной или железной перемычкой над отверстием, чтобы перенести вес
верхнего жернова на вал в середине нижнего жернова. Роторные мельницы прибыли в Рим с
Ближнего Востока, их внедрение связано с появлением профессиональных мельников. Мельницы широко распространились оттого, что солдаты римской армии сами мололи зерновые (на
десять человек выдавалась одна мельница). Предполагается, что большие мельницы, извест41

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ные как мельницы на ослиной тяге, широко применялись в Помпеях; только в IV веке им на
смену пришли водяные мельницы.
Империи Ближнего Востока и Средиземноморья культивировали фиги, маслины и виноград: эти растения набирали полную силу только через несколько лет, но их глубокие, широко
расползающиеся корни удерживали влагу под землей, что позволяло им переживать засуху;
кроме того, данные растения плодоносили многие годы. Фиговое дерево давало по два-три
урожая в год; фиги всегда были основным продуктом питания бедняков и рабов. Оливки считались главной масличной культурой у всех слоев населения: предполагают, что слово «масло»
пришло из латинского и греческого языков, а произошло от древнего семитского слова, обозначающего «оливковое масло». В Северной Европе преобладали животные масла и жиры,
ибо там оливковые деревья не росли, а дорогое оливковое масло импортировалось только для
церковных нужд. Оливковое масло готовили в два этапа. На первом этапе отделяли мякоть от
косточки без дробления последней, для чего римляне использовали маслобойню – два цилиндрических каменных жернова, вращающиеся вокруг центральной оси, между которыми оставлялся зазор, достаточный для отделения мякоти оливок, которая равномерно поступала в плоское корыто внизу. На втором этапе извлекали сок из мякоти (в древнейшие времена оливки
просто загружались в крупнопористый мешок, который скручивали, чтобы выжать из них сок).
В последнем тысячелетии до н. э. применили принцип рычага – разнообразные веса прикреплялись к свободному концу подвесной балки для того, чтобы извлечь сок из мякоти оливок,
лежащих в мешке под балкой (рис. 16). Плиний знал четыре типа прессов на основе балок
длиной 15 метров или винтов. Принцип винта, изобретенный Архимедом, сначала применялся
для опускания балки, а чуть позже для воздействия непосредственно на верх пресса.

Рис. 15. Ранняя седло-ручная мельница. Египет, 2500 г. до н. э.

Рис. 16. Простой балочный пресс для оливок и винограда. С греческой вазы VI в. до н. э.
С помощью пресса выдавливали виноградный сок, однако культивирование виноградной
лозы гораздо более сложное искусство, чем выращивание оливковых деревьев. Виноградарство
пришло в Грецию с Ближнего Востока, но именно греки развили эту отрасль в полную силу.
Вино, которое они экспортировали на Запад, определяло развитие кельтской культуры. Утверждается, что эллинистическая культура распространилась на восточные территории именно
42

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

с развитием виноградарства. В греческих виноградниках лозы стелились по земле, их росту
помогало тщательное рыхление, обрезка ненужных листьев в течение лета и редкое внесение зеленого удобрения. В сентябре собранный в корзины виноград отправляли в помещение,
чтобы давить его ногами на цементных или деревянных настилах. Выжатый ногами сок винограда первого урожая считался самым лучшим. Виноград второго урожая был второсортным
и обрабатывался на прессах. Виноградное сусло хранилось полгода, оно бродило в огромных
керамических сосудах – так называемых чанах. Чаны изнутри и снаружи смолились, что придавало жидкости характерный привкус; затем вино фильтровали и разливали в амфоры для
продажи. Греческие вина считались самыми лучшими, хотя по объему (до 6,5 тысячи литров с акра) на некоторое время центром виноградарства стала Италия, второй после нее была
Испания. Римляне делали подпорки под виноградные лозы или привязывали их к решетчатым опорам, уделяли большое внимание условиям ферментации для разных сортов винограда
и модифицированию винного букета. Но самым важным изменением в виноградарстве стало
внедрение деревянных бочек с металлическими обручами, которые благодаря кельтам появились в Италии в начале н. э. В деревянных бочках вино сохранялось намного дольше, чем в
глиняных, закупоренных пробками амфорах. В свою очередь, римляне распространили виноградарство во Франции, Рейнланде и даже Южной Британии.
С виноградарством началось, хотя и медленное, пробуждение после Темных веков. При
Карле Великом вино использовалось для ритуалов и медицинских целей. Сахара не было, и
виноградное сусло стало подсластителем, так как мед был в дефиците; виноградарством занимались в крупных монастырях. К концу XII века виноградники распространились на восток
– до долины Одера.
Подготовка солода для производства ферментированного напитка из зерновых широко
практиковалась ранними империями: у шумеров, например, было девятнадцать сортов пива.
Греки и римляне считали пиво варварским напитком, который употребляли кельты, а позднее
немцы. Именно немцы в XIII веке создали современный тип пива – душистое, на основе хмеля,
который не выращивался в Англии примерно до 1400 года. Никаких инноваций в пивоварении не было до начала XVIII века, когда появился портер. Грушевый и яблочный сидр производился из плодов дикорастущих деревьев; умение готовить сидр из сортовых яблок распространилось из Нормандии в Англию в XIII веке. Так, в сельских округах появился напиток,
для создания которого не требовалось ценное зерно.
Алхимики знали метод дистилляции уже в I веке, но потребовалась еще тысяча лет,
чтобы его применили при производстве крепких спиртных напитков. В результате появились
ликеры (их часто готовили на основе трав из монастырских садов), которые приобрели новое
значение во время эпидемии чумы 1348 года, когда врачи прописывали крепкие алкогольные напитки скорее с психологической, а не с физиологической точки зрения. Джин дистиллировали с ягодами можжевельника, бренди – из вина, и наконец появился более дешевый
напиток – водка, или «вода жизни». Это название первоначально относилось к почти чистому
спирту, но позже закрепилось за бренди, получаемым путем дрожжевого брожения ячменя;
в XV веке бренди спасал людей от суровой зимы. Запрет на злоупотребление крепкими напитками появился до 1300 года, что свидетельствует о серьезной социальной проблеме.
В литературе, до эпохи современного реалистического романа, о пище простолюдинов
говорилось мало. В раннем Средневековье рацион простолюдинов оставался однообразным –
на основе зерновых; они чаще употребляли рыбу, а не мясо. Но начиная с XIII века по крайней мере городские рабочие получили возможность чаще есть мясо и крахмалистые продукты.
Разнообразное питание снизило заболеваемость рахитом и цингой, возникающими не от недостатка пищи, а от отсутствия важных элементов (витаминов); подобных заболеваний было хоть
отбавляй среди всех слоев населения. В районах, где рожь была основным зерновым продуктом, страшные эпидемии эрготизма происходили в жаркое и влажное время, которое благо43

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

приятствовало заражению зерновых ядовитой плесенью: например, в 994 году от подобного
заражения умерло 40 тысяч человек в Аквитании. До XVIII века за шестилетний период произошли две серьезные вспышки эрготизма.

Рыболовство
Рыбалка – важнейший метод добывания пищи с древнейших времен и до настоящего
времени; виды рыболовства в принципе не изменились. Вероятно, в самом начале рыбу ловили,
протыкая ее копьем в воде; затем изобрели стационарные ловушки и различные приманки;
потом наживку насаживали на шип или костяной крючок; и наконец появилась мобильная
ловушка – сеть, для ловли больших объемов рыбы в глубоководье. Считается, что рыбной ловлей занимались уже в эпоху мезолита. Появление профессий судостроителя и моряка связано
с необходимостью поисков морской рыбы, хотя в некоторых регионах немногочисленному и
рассредоточенному населению хватало рыбных уловов из пресноводных рек и озер.

Рис. 17. Верши в мельничном пруде с водяным колесом. Из Псалтыря Латрелла, 1338 г.
Рыба быстро портится, поэтому в древности ее обычно съедали сразу после вылова, если
не замораживали. Вяление, соление и копчение рыбы практиковалось в бронзовом веке, а с
развитием цивилизации рыба стала важным объектом торговли. Финикийцы и греки ели много
соленой рыбы, особенно тунца из Черного моря и устьев русских рек; римляне импортировали
рыбу из Испании, Египта и даже Северной Европы. Карфагеняне, которые до римлян господствовали в атлантических прибрежных водах, вылавливали не только рыбу, но и тюленей, и
китов; но не исключено, что по крайней мере до Средневековья китовое мясо, жир и кости
были доступны только из-за тенденции китов выбрасываться на берег. Жители Фарерских островов по-прежнему охотятся на мелких китов, ведя их к берегу.
Рыболовство бурно развилось в Средние века. Постные дни (среда и пятница) и Великий
пост спровоцировали у высших слоев населения, в том числе у членов влиятельных монашеских орденов, большой интерес к рыболовству, запрудам для лосося и другим видам верши
(рис. 17). Низшие слои населения постились без рыбы, но начиная с XII века, из-за роста
городов и нехватки местных продуктов питания, потребовалось найти самое дешевое импортное продовольствие. Началась масштабная ловля сельди и трески, которыми кишели северные воды; рыбу поставляли в обмен на минимальные объемы зерновых (на Крайний Север) и
городские ремесленные изделия.
Сельдь в основном питается планктоном, обитает на мелководье ближе к поверхностным водам и ежегодно мигрирует на юг через мелководное Северное море, но трудно определить, в каком прибрежном районе рыба будет нереститься. Поскольку 70 процентов свежей рыбы съедобно, ее значение не оспаривается. Например, Ярмут славился своей сельдью в
VI веке. Однако почти до конца Средневековья крупнейшее сезонное рыболовство наблюдалось вдали от берегов Скании у входа в Балтийское море. Оно достигло апогея в 1275–1350
годах, когда международное распределение национального улова обеспечило купцов Ганзейского союза удивительно прибыльной монополией, ибо соленая рыба не портилась 12 месяцев,
если ее сразу после улова потрошили и хорошо упаковывали. Бочки наполнялись в два этапа,
44

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

чтобы рыба дала усадку в первые десять дней; слои соли были достаточно толстыми, дабы
насытить мякоть рыбы; и наконец, бочки закрывали, исключая доступ воздуха, из-за которого
рыбий жир становился прогорклым. В удачный год обрабатывалось около 13 тысяч тонн рыбы,
на соление которой уходило 2400 тонн соли; часть соли поступала из близлежащего Люнебурга,
но больше всего соли завозили из крупных французских соляных озер в заливе Бурньеф.
Начиная примерно с 1400 года монополии Ганзейского союза бросили вызов преуспевающие голландцы. Один из них, Уильям Бокелзон, усовершенствовал метод подготовки рыбы к
засолке; неизвестно, был ли этот метод революционным. Намного важнее оказался уход косяков сельди из Скании на период 1588–1748 годов, поэтому основным местом промысла стало
Северное море, где голландцы легко превосходили своих английских и шотландских конкурентов. В 1416 году голландцы изобрели дрифтерные сети длиной 50–60 саженей, которые
расставлялись ночью, когда косяки рыб определяли по светящейся чешуе; сеть напоминала
огромный занавес; размер ячеек сети был таким, что пытающаяся сбежать рыба зацеплялась за
них жабрами. Голландцы заменили открытые лодки для прибрежного рыболовства на палубные двух- и трехмачтовые суда водоизмещением 100 тонн; в корабельную команду этих судов
(рис. 18) входили солильщики и бондари для обработки улова прямо в море. Считается, что
к 1620 году 2 тысячи подобных судов разрабатывали «голландскую золотую жилу» у английского побережья. Это был серьезный повод для трех англо-голландских войн того столетия,
однако в конце 1805 года английский писатель-коммивояжер заявлял о том, что необходимо
отобрать право промысла у голландцев.

Рис. 18. Голландские суда для ловли сельди. 1792 г.
Основной европейский рыбий промысел находился у Лофотенских островов в Северной Норвегии, куда на короткое время ежегодно приходила нереститься треска; ее ловили на
удочку. Рыбаки потрошили и разделывали рыбу, а затем раскладывали ее на камнях или подвешивали на веревке – сушиться. В результате такой сушки получался жесткий, но не скоропортящийся продукт, который в открытых лодках отправляли в Берген, где ганзейские купцы установили вторую монополию, продолжавшуюся до середины XVI века. Термин «вяленая рыба»
голландского происхождения; такую рыбу продавали даже в Италию.
Благодаря путешествию Джона Кабота в 1497 году обнаружили большие запасы рыбы у
побережья Ньюфаундленда, куда вскоре направился рыболовный флот Англии, Франции, Португалии и Голландии; позже выловленную там рыбу массово экспортировали в Новую Англию.
Прибыль от рыболовства возросла с появлением лесы с 5 тысячами крючков; сам Ньюфаунд45

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ленд в основном был сезонной рыболовной базой и местом для вяления улова. Французы, имея
в изобилии дешевую соль, солили много трески на борту судна и сохраняли свои позиции в
торговле, которая, как и сельдевый промысел, поощрялась правительствами на протяжении
всего периода меркантилизма не столько ради поставок продовольствия населению, сколько
ради сохранения численности моряков для военного флота.

Влияние географических открытий
В эпоху географических открытий сельскохозяйственные культуры распространялись
в обоих направлениях (из Европы и в Европу), изменился рацион питания, вкус и привычки, полностью сформировавшиеся только с развитием современных транспортных средств
в последующие века. Особое место занимал картофель, который культивировался в Южной
Америке по крайней мере за 2 тысячи лет до вторжения испанцев, познакомивших с ним
Европу в 1570 году или ранее. Вероятно, его впервые завезли в Англию независимо от испанцев, хотя это сделал не сэр Уолтер Рэли. В Ирландию картофель попал либо из Англии,
либо с берегов Коннахта, где грабились потерпевшие крушение испанские корабли. Англичане
распространили картофель в Виргинии, где его первоначально называли «ирландский картофель», дабы не путать с бататом. В XVIII веке из картофеля обычно готовили спирт путем ферментации. Картофель стал основным продуктом питания в Ирландии в XVII веке. В остальной
части Великобритании и во Франции картофель редко употребляли в пищу до конца XVIII
века, когда понадобилось прокормить растущее промышленное население. В Пруссии картофель распространился благодаря Фридриху Великому, но в Центральной и Северной Европе
картофель не был популярен до XIX века. Кукурузу или маис также рано завезли в Европу.
Считается, что Магеллан распространил кукурузу на Филиппинах и в Ост-Индии, а португальцы внедрили ее в Западную Африку, где она изначально выращивалась для хранения на
судах работорговцев. Кукуруза не адаптировалась к климату Северной Европы, но отлично
росла на юго-востоке, где кукурузная каша быстро стала одним из основных продуктов питания.
Сахар и рис – важнейшие продукты питания, внедренные европейцами на Американской
земле. Для выращивания риса требовался жаркий климат и орошение, его привезли в Испанию
мусульмане в VIII веке, откуда он распространился в Италию, а затем в Южную Каролину в
1700 году. Сахар (арабское слово) тоже появился довольно рано, но в позднее Средневековье
его импорт с Ближнего Востока был очень важен для генуэзских и венецианских купцов, хотя
сахарный тростник выращивался также в Испании и на Сицилии. Сахар привезли в Новый
Свет во время второго путешествия Колумба, однако масштабное культивирование сахарного
тростника началось только в середине XVII века, когда рабовладельческие плантаторы с французских и английских вест-индийских островов переняли методы и орудия труда голландцев.
К 1700 году сахар покупали в Англии по цене 6 старых пенсов за фунт; мед наконец перестал
быть основным подсластителем, коим являлся с незапамятных времен.
Сахар-сырец производился на заводах Вест-Индии, где сахарный тростник измельчался в
валковой мельнице, работавшей на энергии ветра или воды. Затем начиналась перегонка – сок
превращался в сироп, из которого постепенно удалялась пена и грязь. В конечном счете получался концентрированный раствор, кристаллизующийся при охлаждении; сироп или меласса,
из которого формировались кристаллы, были основой для приготовления рома путем ферментации и перегонки. Далее сахар перерабатывали в Европе; раствор неочищенного продукта
кипятился с водой, известью и кровью, пока не становился полностью чистым. После фильтрации через ткань и концентрирования путем выпаривания сахар кристаллизовался в гончарных
формах, приобретая характерную форму сахарной головы.
46

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Чай, кофе и какао в Европе никогда не выращивались. Родина чая – Китай, а какао –
Новый Свет. Стимулирующие свойства кофе, по всей видимости, обнаружили в Эфиопии в
1450 году. Кофе распространился через Аден в мусульманский мир, а оттуда – в христианский, появившись в Париже в 1643 году и в Оксфорде в 1650 году. Сильное влияние кофеен
на общество и политику – пример далекоидущих последствий незначительных нововведений.
Голландцы последовательно разбивали кофейные плантации на Яве, в Гвиане и, наконец, в
Бразилии. В XVIII веке чай (впервые доставленный в Европу голландской Ост-Индской компанией в 1609 году) становится любимым напитком англичан, как кофе для европейцев. Мода
на питьевой шоколад зависела от наличия сахара, поскольку несладкий напиток был невкусен.
Хотя плиточный шоколад появился в Испании еще в 1520 году, в Великобритании он завоевал
популярность как дешевая и удобная пища со времен бюджета свободной торговли Гладстона
в 1853 году.
Табак тоже пришел из Нового Света – был подарен туземцами Колумбу во время его
первого путешествия в Америку. Сначала табак считался в Европе лекарством – полагали,
будто уроженцы Бразилии используют его для «успокоения мозга». К концу XVI века табак
выращивался в Европе как товарная культура: в Испании – в 1558 году; а в графстве Глостершир его культивировали эмигранты, вернувшиеся из Виргинии в 1586 году. Хотя распространение табака шло из Европы в Турцию и на Ближний Восток, основное разведение началось
с привозом семян с испано-американских плантаций в Виргинии в 1612 году. Нюхательный
табак появился в Португалии в 1558 году. Изготовление нюхательного табака не требовало
новых технологий, его распространение во времена Стюартов и Ганноверов шло параллельно
росту популярности спиртов. Водка чаще всего производилась из ферментированных зерновых; джин пришел в Великобританию из Голландии; вина крепили при помощи бренди; виски,
перегоняемый из ирландского и шотландского ячменя, стал обязательным напитком в английских буфетах. Отсюда возник широкий интерес к аппаратам для перегонки.

Рис. 19. Ручная обработка жерновов. На врезках – традиционные рисунки нарезки: А –
конца Римской империи; Б – XVIII в.; В, Г и Д – XIX в.; Е и Ж – право- и левосторонние
жернова с отделкой «четыре четверти»
Трансокеанские продукты ненадолго заменили основные зерновые из Европы, где мукомольное производство являлось главным и для него использовалась энергия воды и ветра. Хотя
основные принципы изготовления муки остались прежними (измельчение зерна между стационарными и вращающимися жерновами), изменились детали. Во-первых, в обоих жерновах
стали нарезать желобки; с помощью их измельчалась и вентилировалась продукция; расположение желобков варьировалось (рис. 19). Желобки в жерновах нарезал мельник или квалифицированный странствующий ремесленник. Камни для жерновов часто покупали в дальних
47

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

странах, потому что их текстура имела первостепенное значение. Англичане покупали жернова
в Андернахе на Рейне; французские жернова экспортировались даже в Америку. Мельницы
были многочисленными и небольшими – каждая обслуживала собственную местность, ибо до
промышленной революции не требовалось перевозить зерно для помола на большие расстояния.
Благодаря развитию печатного дела появилась поваренная книга, в которой стандартизировались принципы приготовления пищи. В XVI веке появились ложки, в XVII веке – вилки
с тремя и четырьмя зубцами; вилка с двумя зубцами, оставшаяся от времен позднего Средневековья, использовалась в основном для сервировки. В обиход вошли отдельные сосуды для
еды и питья. Началось производство оловянной, керамической и стеклянной посуды: питие из
стакана становится нормой среди высших слоев населения к 1650 году. Что касается кухонного
оборудования, то наиболее важным нововведением был вертел. Он вращался за счет собственного веса, заводного механизма, собаки в «собачьем барабане» (большое колесо, использовалось до XIX века) и даже при помощи легкой лопасти, которую поворачивал горячий воздух,
поднимающийся по широкому кухонному дымоходу.

Развитие сельского хозяйства в 1500–1700 годах
Прогресс в европейском сельском хозяйстве был крайне неравномерным. Под стать
отменному рациону питания англичан и голландцев, объявленному в соседних странах обжорством, были их превосходные технологии. Германия после Тридцатилетней войны в 1648 году
больше столетия выводила свое сельское хозяйство на тот высокий уровень, на каком оно было
в конце Средневековья: реальная заработная плата немца в 1700 году была вполовину меньше,
чем в 1500 году. Вместо свиней разводили овец, ибо площадь лесов постепенно уменьшалась;
появился зимний корм для скота – практика, пришедшая из Италии через Фландрию, помогала содержать зимой достаточно большое поголовье скота. Почвы Франции в целом были низкокачественными, хотя физиократы прославляли земледельцев XVIII века. За исключением
мелкого земледелия в предместьях Парижа, на западе и северо-западе, Франция оставалась
страной со средневековыми сортами посевных культур, неселекционными животными и старомодными орудиями труда. А вот нидерландцы импортировали зерновые в тогдашний самый
густонаселенный регион Европы, при этом самостоятельно выращивая ячмень и хмель для
пивоварения, табак и различные технические культуры (часть которых шла на экспорт) и уже
славились своими огородами, плодовыми деревьями и тюльпанами. Помимо морских завоеваний новых земель, голландцы особо тщательно и бережно обрабатывали небольшие земельные
участки (у них был сложный девятилетний цикл посадок культур) и регулярно вносили удобрения – навоз, отходы производства и обычный городской мусор.

Рис. 20. Крытая удлиненная повозка XIX в. из Линкольншира

48

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 21. Изогнутая повозка из Уилтшира
В Англии XVI века развивалось огородничество и выходила важная, основанная на опыте
литература по сельскому хозяйству. Тем не менее даже усилия Королевского общества не способствовали развитию новых сельскохозяйственных методов и выведению новых культур, хотя
был создан Сельский комитет для изучения сельскохозяйственных практик через два года
после получения первого королевского патента в 1662 году. В конце XVII века коммерсанты
инвестировали в помещичьи земли; установился баланс между выращиванием зерновых и производством шерсти. Новаторы Джетро Талл, Чарльз Тауншенд и Роберт Бейквелл привезли
из-за рубежа усовершенствованные методы и новые полезные культуры, в том числе репу из
Нидерландов и клевер из Испании. Англичанам повезло, что их социальная система давала
зажиточному новатору-землевладельцу престижное положение в обществе, стимулируя интерес менее успешных землевладельцев.
Одним из нововведений в английском сельском хозяйстве XVIII века стали трех- и четырехтонные глубокие крытые удлиненные повозки (рис. 20), которые также использовались в
Европе, и широкие изогнутые повозки – с запада Англии (рис. 21). Они применялись на крупных фермах; под эти повозки разработали типовые модели конской сбруи. К концу XVIII века
конская упряжь была почти такой же, как сейчас, с тщательно сконструированным хомутом
(наиболее значимая деталь); более легкие и облегающие хомуты применялись в холмистых районах с частым перепадом высот. Садовые ножи и кустарниковые ножи меньшего размера, изготовленные кузнецами с учетом особенностей местности, в основном применялись в Англии,
после того как выгоны, необрабатываемые земли и узкие полосы земли сменились полями с
заборами (важным умением стала кладка кирпичей и штукатурение).

Рис. 22. Рядовая сеялка Джетро Талла. По оригинальным чертежам, 1701 г.
Однако значимее всего была научная система выращивания растений, предложенная
Джетро Таллом, который пытался побороть нерентабельные привычки сельскохозяйственных
работников. В 1701 году он предложил делать борозды и высевать семена рядами (рис. 22).
Такой прием повышал урожайность в сравнении не только с методом неравномерного распределения семян (хотя данный метод применялся до конца XIX века), но и с существовавшей
практикой посева в лунки, сделанные в ряд железным сажальным колом. Лошадь, тянувшая
нарезчик борозд, также тащила сзади борону, чтобы засыпать семена землей. Посев семян
рядами позволил использовать конный пропашник, который Талл привез из Франции в 1714
году. Его стремление сохранять почву рыхлой и без сорняков особенно повысило урожайность
репы; ему удавалось увеличивать среднюю урожайность пшеницы от одной трети среднего
49

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

количества семян, высеваемых на неудобренной почве, 13 лет подряд. Прямые ряды посевов
на полях и обильные урожаи (урожайность пшеницы со времен Средневековья увеличилась
втрое) – заслуга последователей Талла, которых хватало как среди английской знати и дворянства, так и среди трезвомыслящих шотландских реформаторов.

Мелиорация
В XVI–XVII веках бурно развивалась мелиорация, сильно изменившая облик Нидерландов и расширившая посевные площади в Италии, Франции и Англии. В Нидерландах мелиорация была серьезной проблемой на протяжении всего Средневековья – периода, когда римские методы обработки земли оказались бесполезными, увеличилось количество осадков, а
подтопление земель составляло примерно 10 сантиметров в столетие. Залив Зейдер-Зе достиг
наибольшей площади к 1287 году, в этом же году 50 тысяч человек утонули в нем во время
шторма. Голландцы волей-неволей становятся экспертами в строительстве дамб и отведении
воды по каналам; уже в 1106 году голландских специалистов приглашают работать в Германию.
Тем не менее вплоть до конца Средневековья голландцы потеряли больше территорий своей
страны, чем восстановили.
В пособии по строительству дамб, написанном в Голландии в 1578 году, представлены
методы возведения дамб и защитных сооружений, сопоставимые с методами сегодняшнего
дня. Валунная глина укладывалась в основание дамбы; часть дамбы, обращенная к морю,
укреплялась сначала глиной и ивняком, морскими водорослями, соломой или камышом, а
затем частоколом из коротких свай, промежутки между которыми заполнялись пучками хвороста. В XVI веке голландцы разработали новую методику сухой кладки, благодаря которой
затопляемый участок на удаленной от моря территории систематически занимался под пашни.
Местность, с которой предстояло отвести воду, окаймлялась прочным земляным валом, а
вокруг него делалась глубокая канава. На валу устанавливались дренажные мельницы, перекачивающие воду с территории внутри вала во внешнюю канаву; из канавы вода уходила в реку
или канал. Применяемое для этих целей черпачное колесо, приводимое в движение ветряной
мельницей, изобрели в XIV веке.
Один из нескольких неудачных проектов осушения Понтийских болот (источника размножения малярийных комаров) площадью примерно 800 квадратных километров предложил
Леонардо да Винчи: во многих других регионах Италии были подобные проблемы регулирования водоемов ради здоровья населения, навигации и добывания пищи. Итальянские ученые
издавна изучали поведение рек. Галилей в свое время отвечал за воды Тосканы, позже итальянские ученые продолжили его исследования, и к концу XVIII века итальянский математик написал, что «искусство строительства гидрологических сооружений в Италии достигло
совершенства».
В этом отношении Франция и Англия обязаны своему прогрессу скорее Голландии, а не
Италии. Французский король Генрих IV отправил в Генеральные штаты Нидерландов запрос
прислать «четырех квалифицированных специалистов в строительстве дамб», чтобы помочь
ему в военных операциях, но позже решил, что мелиорация земель также восстановит благосостояние его несчастной страны. Рядом указов была создана Ассоциация (подобие Контрольного совета в Нидерландах), работавшая до отмены Нантского эдикта в 1685 году.
Английские болота занимали около 700 тысяч акров территории; они в значительной степени защищались древними набережными на побережье Линкольншира и осушались
четырьмя тихоходными реками; в 1540 году ими заинтересовались крупные аббатства, расположенные в болотистой местности. Надежда получить долгосрочную большую прибыль от
капитальных вложений заставила осушать обширные болота между возвышенностями Нен и
Норфолк. Результаты исследования 1589 года показали, что почти вся земля находится над
50

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

уровнем моря, поэтому для мелиорирования нужно вручную прорыть каналы определенного
размера по кратчайшему пути к морю. Но эту работу только в 1630 году начала группа во главе
с графом Бедфордом и совместно с известным голландцем Корнелиусом Вермуйденом (главным инженером группы), который уже осушил 70 тысяч акров в Йоркшире (Хэтфилд-Чейз).
Схема, разработанная в 1653 году, подразумевала дренаж за счет гравитации; очень быстрый
успех схемы вскоре доказал ее негодность – уходящая вода уносила с собой торфяной и даже
иловый слой, в результате чего поверхность земли опустилась и вода перестала течь.
К этому времени в Великобритании появились дренажные мельницы голландского типа.
В книге «Английские методы мелиорации» (англ. The English Improver Improved) 1652 года
дается ссылка на конные, а также ветряные мельницы и описывается процесс подъема воды
черпачным колесом, цепным водоподъемником или ковшом. До конца XVII века англичане
полностью переделали ветряную мельницу для откачки воды, но даже это важное и весьма
актуальное технологическое нововведение принесло мало пользы для осушения болот, ибо в ту
эпоху политики противились централизованной организации работ, в отличие от Нидерландов
и Франции.

51

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 3
Производство для бытовых нужд
Истоки гончарного дела
Гончарное дело, скорее всего, возникло из мастерства плетения корзин, однако приобрело важное значение только после того, как человек эпохи неолита стал вести оседлый образ
жизни: дичь жарилась над костром, но зерновые и бобовые, которые сейчас составляют большую часть рациона человека, требовали медленного приготовления в жаропрочной емкости.
Тогда, и только тогда появился повод для широкомасштабного использования емкостей, которые легко делались и также легко разбивались. Глина была в изобилии, а эффект ее затвердевания от огня первобытный человек заметил, сделав глиняный очаг. Керамика хрупка, но
нетленна, поэтому керамические изделия чаще всего находят во время археологических раскопок. Но хотя керамика впервые появилась в неолитических поселениях, до возникновения
городской культуры, развитие гончарного дела связано прежде всего с городами; горожане распространяли керамику в отдаленные районы, но, когда городское влияние снизилось, гончарное дело пошло на спад. Например, в Великобритании во 2-м тысячелетии до н. э. было много
хорошей керамики средиземноморского происхождения, а почти все следующее тысячелетие
– очень мало.
Тем не менее гончарное дело заслуживает почетного места среди бытовых ремесел, ибо
за века производство керамики и ее вид изменились сравнительно мало. Гончарный круг
появился примерно в 3000 году до н. э., но был значительно усовершенствован только в XIX
веке. Перед гончаром всегда стояли три задачи: выбор, перемешивание и увлажнение глины;
формование изделия; сушка и обжиг изделия, в результате чего оно становилось твердым и
прочным. О ранних методах отбора, промывки и замешивания глины с водой известно очень
мало. Вторая стадия процесса – формование – изменилась с изобретением гончарного круга.
Подготовленный кусок глины помещался в центр быстро вращающегося колеса (по крайней
мере 100 оборотов в минуту) и под легчайшим давлением рук гончара поднимался, принимая
округлую форму. Изделие, которое неспециалист лепил бы руками несколько часов, гончар
делал на гончарном круге за несколько минут, одновременно добиваясь идеальной симметрии
изделия. Таким образом, гончарный круг, снизивший мышечное усилие со стороны гончара
практически до нуля, стал одним из первых многочисленных трудосберегающих устройств, на
основе которых развилась современная промышленность. Не сохранилось ни одного древнего
гончарного круга, поэтому невозможно определить, как такое устройство возникло; вероятно,
однажды кто-то решил сформовать изделие на вращающемся столе (рис. 23). Простейший круг
вращался на оси, вставленной в паз в камне. Раскручиваемый вручную круг позволял сформовать один горшок, потом круг увеличили, чтобы повысить скорость вращения, а по центру
сверху расположили круг меньшего диаметра, на котором формовали изделия. Так появился
гончарный круг с двумя «колесами», при этом нижнее вращалось ногой гончара, палкой или
помощником за счет троса. К VI веку до н. э. гончарный круг использовался как токарный
станок для нарезания пазов и молдинга.

52

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 23. Гончары с гончарным кругом и печью. Египетская лепная композиция, 1900 г.
до н. э.
Дабы уменьшить пористость изделия, его высушивали и до обжига покрывали тонким
слоем глины, а потом полировали галькой или специальным инструментом, чтобы закрыть
поры и сделать изделие водонепроницаемым. На заре развития гончарного дела большие
горшки обычно делались двухсекционными, чтобы секции не прогнулись под собственным
весом перед сушкой; после предварительной сушки секции горшка соединяли. По тому же
методу делали горшки с узким горлышком.
Во время обжига в структуре глины происходят сложные процессы, природа которых
зависит от многих факторов, но особенно от максимальной температуры нагревания. Первобытный человек, вероятно, обжигал керамику при температуре 450–700 °С, при которой из
глины просто выпаривалась вся влага. При достаточно высоких температурах (750–800 °С) в
крупных кострах или простых печах в глине за счет структурных химических реакций повышается прочность и снижается пористость. При еще более высоких температурах структура
керамики становится стекловидной; однако такая температура достигалась только в сравнительно современных печах; в древние времена гончары крайне редко обжигали изделия при
температуре выше 1000 °С. Обжиг – процесс длительный, требующий много топлива. Чаще
всего топливом служила древесина, а при необходимости навоз, торф и трава. Часть керамики
продавали необожженной, и покупатель обжигал ее самостоятельно.
Горшки изначально сушили над домашним очагом, потом над костром, разведенным хворостом, а затем обжигали в костре, который не гас несколько дней, при этом горшки присыпались землей или другим материалом, исключающим доступ воздуха (по принципу печки
на древесном угле). Считается, что в такой печке температура достигала 750–800 °С – примерно на 150° ниже температуры, необходимой для обжига афинских ваз. Неизвестно, когда
появились такие печи, но примеры их использования прослеживаются начиная с 4-го тысячелетия до н. э. До Нового времени чаще встречались вертикальные печи, а не горизонтальные, в основном они строились в регионах, где умели делать кирпичную кладку. Вертикальные
печи были куполообразными; горячий воздух, генерируемый в очаге, уходил через дымоход.
Горшки для обжига ставились на глиняный пол-настил с отверстиями, а печь запечатывалась
глиной: непрямой нагрев изделий предотвращал их загрязнение дымом и сажей. Долго удерживать горячие газы и равномерно распределять их в верхней и нижней части печи отчасти
научились в горизонтальной печи, где дымоход устанавливался горизонтально между топкой
и дымовой трубой, находившимися в противоположных концах печи. Горизонтальные печи
применяли в Римской Британии, однако вертикальные печи строили чаще до Нового времени
в других странах, за исключением Китая.
53

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Работы у гончаров всегда было много. Благодаря выработанному ими эстетическому чувству они занимали особое положение в обществе. В ранние времена гончарные изделия украшали, разрисовывая их природными красками на основе оксидов металлов, а позже органическими или неорганическими красками. По форме изделия имитировали дерево или корзину, а
позже их стали оформлять так, будто они сделаны из листового металла. Производство гончарных изделий при помощи гончарного круга требовало развитого чувства формы; бесспорно,
гончарное дело развилось с поразительной скоростью и как искусство, и как ремесло. Сначала
в Коринфе, а затем в Афинах производство керамики для обширного зарубежного рынка стало
мощной индустрией, почти не уступающей современной; однако лучшие аттические гончарные изделия превзойти по красоте не удается. Успехи древних металлургов, например в Уре,
отчасти зависели от мастерства гончара, который поставлял им литейные формы из обожженной глины.

Истоки производства текстиля
С древнейших времен человек не только лепил горшки и вазы, но и переплетал растительные или животные волокна, создавая необходимые вещи. Вполне вероятно, что корзины,
циновки и даже веревки человек эпохи палеолита делал раньше текстильных материалов, для
которых требовалась витая или формованная нить и перекрестная ткацкая структура – основауток. Однако это всего лишь гипотеза. Среди самых ранних образцов текстиля, найденных в
Египте и относящихся к началу 5-го тысячелетия до н. э., циновки, плетеные круглые корзины
и примитивные ткани; веревки и канаты появились в Египте несколько веков спустя.
В настоящее время веревки и канаты производятся из искусственных волокон – для прочности; однако в основном материалы и технология плетения корзин, циновок и веревок за 7
тысяч лет практически не изменились. По плетеной круглой корзине 3400 года до н. э. можно
сказать, что ее плели по круговой от основания и украшали вертикальными цветными стежками, проходящими между прутьями. По такой же технологии плели корзины из скрученных
материалов, камышовые циновки и более сложные корзины на каркасе из стоек. Производство
канатов для морского транспорта и масштабного строительства бытовым ремеслом не было,
но его необходимо упомянуть из-за технологического процесса кручения. Камыш, кожа, пальмовое волокно и трава альфа применялись еще в древности. Обычно процесс состоял из трех
операций: скручивание волокон в нить, скручивание нитей в пряди, а прядей – в канат; чтобы
готовый канат не разматывался, нити скручивались в пряди в направлении противоположном
направлению скручивания прядей вместе. На египетской «канатной дороге» (двор, где свивали
канаты) двое мужчин скручивали пряди и закрепляли их, идя вдоль каната, а третий мужчина
крепко заплетал канат шилом.
В древности для плетения корзин использовался тростник, камыш, осока и другая трава,
однако основным текстильным материалом древнего Ближнего Востока служил лен, который
также выращивался как масличная культура и был хорошо известен к 3000 году до н. э. Чтобы
подготовить лен к работе, стебли замачивали в воде, а потом отделяли волокна скребком и
расчесывали. Китайцы использовали в качестве волокнистого материала коноплю, о которой
узнали в Восточной Европе к 500 году до н. э., но в Европе из нее в основном плели веревки
и канаты. Хлопок родом из Аравии, хотя впервые появился в Индии, а шелк – из Дальневосточного региона. Египтяне считали шерсть грязным материалом, хотя много шерстяной ткани
производилось в Месопотамии и Северной Сирии. Самые ранние масштабные остатки шерстяных тканей, датируемые примерно 1000 годом до н. э., были найдены в Скандинавии. Холодный климат, несомненно, повышал у европейцев спрос на шерсть.
Для того чтобы сделать нить, волокна любого природного материала раскладывали
параллельно друг другу и скручивали вместе, формуя непрерывную тонкую нить. Процесс
54

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

прядения развивался так: сначала экспериментальным путем волокна скручивали между ладонями, затем с помощью руки, стойки или ноги, при этом второй рукой контролировали пучок
перепутанных волокон, а спряденная нить наматывалась на палку. Палка, которая первоначально не позволяла волокнам спутываться, позже стала деревянным веретеном (рис. 24).
Веретено до XV века было практически единственным механическим орудием для прядения,
его вращали рукой, но чаще подвешивали с грузом (блоком веретена), и веретено некоторое
время вращалось, как волчок. При помощи веретена получалась более равномерная нить, чем
при скручивании руками, но тем не менее в древности нить для ткачества сдваивали для прочности. Другим приспособлением была прялка – большая палка для удерживания волокон при
прядении. Прядением занимались женщины. Об этом известно не только из ранних рисунков,
но и благодаря определенным терминам. Так, незамужнюю женщину называют spinster ( англ.
старая дева. Ср. англ. spindle – веретено), а женскую родовую линию – distaff side (ср. англ.
distaff – прялка).

Рис. 24. Деревянное веретено иэ Кахуна, Ептет, 1900 г. до н. э.
Существенной особенностью ткацкого станка эпохи раннего неолита была рама, на которой нити растягивались параллельно друг другу (основа), а в них под прямым углом вплеталась непрерывная нить (уток).
Бедуины до сих пор используют ткацкий станок, стоящий на земле, как 5 тысяч лет назад.
В нем имеется ремизная планка и прокладчик утка (челнок). Нити через одну прикреплялись к
ремизной планке; ее поднятие создавало ткацкий зев, через который протягивался уток; чередующиеся нити проходили поверх зева, который можно было сдвинуть к краю, чтобы создать
обратный зев для пропуска через него утка в обратном направлении (рис. 25). После этого
ряды утка «заколачивались» палкой, чтобы сделать плетение равномернее. Точно такой же станок, установленный в вертикальном положении, позволял ткачу довольно комфортно сидеть,
но конечно же требовал усовершенствования. У третьего типа ткацкого станка, применявшегося в Исландии еще 100 лет назад, были керамические или каменные разновесы (держатели
полотна), образцы которых сохранялись в Трое с середины 3-го тысячелетия до н. э. Пучки
нитей основы прикреплялись к этим держателям, плетение шло сверху вниз, позиция ремизной планки и челнока последовательно менялась. Простейшая форма ткачества, известная как
полотняное переплетение, древнейшая и практикуется до сих пор; она характерна тем, что
одиночные нити пропускаются над и под одиночными нитями основы – как во время штопки.
В результате переплетения утка и основы получается тканое полотно. Разнообразия тканей
достигали двумя способами: используя цветные нити (как в ткачестве гобеленов), где цвет
полотна определялся цветом утка; за счет процесса «плавания», когда отдельные нити про55

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ходили над более чем одной нитью либо в основе, либо в утке. Варианты ткачества полотен
быстро увеличивались.

Рис. 25. Горизонтальный ткацкий станок
Как и следовало ожидать, дошедший до нас текстиль имеет полотняное переплетение.
Совершенствование ткачества начинается примерно в середине 3-го тысячелетия до н. э. и проходит так быстро, что уже в гробнице Тутанхамона мы находим тонкую льняную ткань плотностью 280 × 80 нитей на дюйм; здесь же – халат, украшенный розетками и с каймой из лотосов,
с трехцветным воротником в форме стервятника с распростертыми крыльями. Созданный два
века спустя пояс фараона Рамзеса III демонстрирует наиболее сложные методы ткачества – два
вида переплетения в одном полотне плотностью 340 × 61 нитей на дюйм. А вот плотность скандинавского текстиля бронзового века составляет всего лишь 13 × 10 нитей на дюйм, однако
найденные образцы одежды интересны тем, что они полностью шерстяные. На греческой вазе
VI века изображены и пряха, и ткач; ткацкий станок, имевший, как полагают, ширину 1,5 метра
и чуть большую высоту, относился к тому типу станков, который, по описанию Гомера, был у
Пенелопы или Цирцеи. Фрагментов древнегреческих тканей не сохранилось. Только у китайцев был более совершенный ткацкий станок в сравнении с описанным выше. Китайцы обладали прекрасными навыками ткачества и производили шелк примерно в 1000 году до н. э.,
однако их мастерство повлияло на западный мир только с началом христианской эры.

Изделия из слоновой кости, дерева, кожи, стекла
Слоновая кость
Резьба по слоновой кости сродни плетению корзин (ее быстро довели до совершенства),
однако таким способом создавали предметы роскоши. В Египте, Финикии, на Крите и в Греции
слоновой костью декорировали ручки ножей, туалетные принадлежности, из нее вырезали статуэтки, панели для мебели (как в гробнице Тутанхамона); есть сведения об «огромном троне
из слоновой кости» у Соломона и роскошных кроватях, которые осуждали пророки. Расчески
из слоновой кости и инкрустированные брелки производились в Сирии 3 тысячи лет назад.
Хотя изделия из слоновой кости делаются и сейчас, невозможно превзойти мастерство, с каким
выполнены некоторые критские фигурки.
Искусство резьбы передавалось от отца к сыну. Так поступали и в более поздние времена,
когда в результате исследования Берега Слоновой Кости (Кот-д’Ивуара), к западу от которого
сейчас находится Гана, моряк из Дьепа создал целую индустрию резьбы по слоновой кости,
просуществовавшую 500 лет. Панели из слоновой кости обычно прикреплялись к деревянной основе мелкими шипами, которые устанавливались в пазах штифтами и часто помечались с обратной стороны для облегчения сборки. Штифты чаще всего были из слоновой кости,
ибо металл корродировал и образовывал пятна. Работали, по-видимому, небольшими пилами,
зубилами и бурами, которые немного похожи на те, что до сих пор используются при закреплении втулок для фортепианных струн. В Азии для работ со слоновой костью использовали
56

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

простейший токарный станок, но именно римляне впервые применили напильник. Высокая
стоимость материала требовала аккуратности и мастерства во время соединения мелких деталей при формовании составных фигур и заделывании трещин.

Дерево
Поставки древесины ограничивались не так сильно, как поставки слоновой кости, однако
для высококачественных работ требовалась мелкозернистая древесина, какой в Египте не хватало. Кедр, кипарис и тис ввозились в Египет из Сирии и Ливана, а из Судана – черное дерево,
получившее египетское название эбеновое дерево. Учитывая подобные ограничения, можно
сказать, что деревообработкой, как мы понимаем ее сегодня, стали заниматься с появлением
медных орудий в Египте около 4 тысяч лет до н. э.; европейцы не превосходили египетское
качество деревообработки вплоть до эпохи Возрождения.
Яркие произведения искусства из дерева, скорее всего, придумывали либо жрецы, либо
другие образованные люди, близкие к правителю. Ремесленники были многогранными мастерами-плотниками и столярами и специалистами по инкрустации (рис. 26). Использовали пилыножовки и лучковые дрели, а после поверхность выравнивали гладилками из песчаника. С
древнейших времен детали мебели скреплялись ремнями, но примерно в 2000 году до н. э.
методы крепления сильно изменились. Клей 1600 года до н. э. напоминал клей сегодняшнего
дня и, предположительно, делался по аналогичной технологии – кипячением и увариванием
костей, шкур и копыт животных. В гробнице Тутанхамона были найдены втулки с золотыми
головками, которыми к гробу прикреплялся декоративный шпон из слоновой кости. Деревянный шпон помогал сэкономить наиболее ценные породы дерева.
Развитие искусной деревообработки в Египте вызвало спрос на прочные короба и сундуки, для производства которых камыш не годился. С появлением мебели возник интерес
к каркасам для кроватей и стульев, на которые укладывались сотканные матрасы и сиденья.
Кроме того, потребовались деревянные весы для зерновых. В гробнице фараона примерно
2690 года до н. э. представлены образцы тогдашних традиционных ремесел. Тысячу лет спустя гробы египетских фараонов делали из кедра, стенки гроба имели одинаковую толщину 3,8
сантиметра; при этом гроб повторял очертания человеческого тела не только с внешней, но
и с внутренней стороны. Нельзя не отметить удивительную мебель Тутанхамона с витиеватой
резьбой, в том числе кровать из эбенового дерева, ложе которой повторяло изгибы тела; на нее
клался тканый матрас, не сильно покоробившийся за прошедшие столетия.

Рис. 26. Изготовление мебели. Из гробницы в Фивах, 1440 г. до н. э.

Кожа
Человек эпохи палеолита делал из шкур животных одежду, укрытия и емкости. Неизвестно, когда человек научился выделывать прочную кожу, очищая и обрабатывая ее жирами
или чем-то еще, получая готовую альтернативу текстилю. Существует множество археологических свидетельств раннего использования костяных и каменных скребков для обработки кожи.
Однако далеко не сразу человек стал сохранять только центральный слой кожи (в отличие от
57

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

эпидермиса, из которого росла шерсть, и нижележащего слоя жира или плоти). Эскимосы коптили шкуры, а зубы их женщин часто были полностью стерты, ибо они жевали кожу, размягчая ее. Другие методы сохранения шкур и кожи – соление, высушивание на солнце и втирание жиров в сильно растянутые шкуры (способ, описанный в Илиаде). В Древнем Египте и в
Средние века широко применялся метод выделывания кожи без дубления – с использованием
квасцов, часто в сочетании с солью; получалась жесткая белая кожа, которая затем смягчалась
натяжением на изогнутой раме. Кожу окисляли танином (галлодубильной кислотой. – Пер.);
основной источник танина – кора дуба или дубильные орешки. Дубление кожи проводили,
замачивая шкуры в нескольких ямах или чанах; старейший и, следовательно, слабейший раствор использовался в первую очередь; в древние времена процесс занимал до 15 месяцев.

Рис. 27. Сапожник, режущий кожу. С греческой чаши VI в. до н. э. На врезках показаны
ножи: А – египетский; Б – железного века; В – средневековый европейский; Г – современный
Было три типа отделки. Кожа для обувной подошвы отбивалась молотками, а шорноседельная кожа выделывалась – пропитывалась жиром, будучи влажной после дубления. Для
лучшего вида козлиная кожа натиралась – получалась кожа марокко (для обуви и книжных
обложек. – Пер.); точно так же получали выпуклое тиснение на телячьей коже. Для окраски в
красный цвет использовался кермесовый червец, в черный – железный купорос, а также многие
растительные красители.
Начиная с эпохи мезолита кожа играет огромную роль в экономике древних сообществ.
Кожа различной степени твердости и эластичности служила для многих целей, под которые
позднее адаптировали керамику и текстиль. Кожаные ковши использовались в шадуфе; шились
кожаные мячи, ножны для кинжала, кожаные камзолы, различные виды перчаток, сандалии
и туфли. На греческой чаше (рис. 27) изображен сапожник VI века до н. э., разрезающий
кожу: нож-полумесяц в его руках использовался в Египте на тысячу лет раньше; нож подобной
формы применяют и сегодняшние сапожники. По крайней мере до 1900 года очень консервативным ремеслом, игравшим важную роль в обществе, было шорничество.

Стекло
Стекло – твердое, некристаллическое вещество, не уступающее керамике и обладающее
прозрачностью или по меньшей мере полупрозрачностью. На ранних этапах им глазуровали
изделия, а в более поздние времена им стеклили окна, из него делали зеркала и основные части
оптических приборов. Стекло получали нагреванием смеси чистой соды, извести и песка (или
молотого кремня), которая превращалась в стекловидную жидкость, требующую медленного
58

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

охлаждения (отжига) во избежание растрескивания и кристаллизации. История стекла напоминает историю кожевенного дела, поскольку лучшие технологии древности значительно усовершенствовали совсем недавно. В Египте глазуровали бусы из мыльного камня примерно в
4000 году до н. э.; производством мелких, твердых стеклянных предметов – имитацией драгоценных камней занимались приблизительно в 2500 году до н. э. в Египте и Месопотамии.
Однако стеклянные сосуды появились только ближе к 1500 году до н. э.; стеклодувное дело
как фундаментальный процесс индустрии стекла очень быстро развилось на заре христианской
эры.
Глазурь состояла из тех же компонентов, что и древнее стекло, но с большим содержанием песка и меньшей долей извести. Пудрообразная смесь, как правило, наносилась во
влажном состоянии, а затем обжигалась. Сохранилось очень мало сведений о том, как первоначально проходили два основных процесса – нагрев, очистка сырья от газов и смешивание
компонентов для спекания, плавление и отжиг. Содовое стекло (натриевое стекло) становится
жидким при температуре около 1000 °С; такая температура достигалась в древесноугольной
печи (как уже отмечалось, это максимальная температура, полученная древними гончарами).
Калиевое стекло плавится при более низкой температуре. В стекле часто оставались пузырьки,
ибо температуры нагрева для их удаления не хватало, а стекло могло кристаллизоваться и
стать хрупким, если охлаждение в печи отжига проходило недостаточно медленно. Стекло из
чистой соды, извести и песка – бесцветное, но окрашивается даже при незначительном присутствии минеральных примесей, о чем догадались давным-давно: например, медь придает
стеклу темный сине-зеленый цвет. Большинство песков содержат соединения железа, придающие стеклу зеленовато-коричневый оттенок; мелкие бесцветные античные стекла, особенно в
Александрии, скорее всего, производились из белых тонкозернистых песков.
Первые стеклянные изделия, в том числе довольно сложные фигурки, отливались в глиняных формах, а клейма и даже более крупные изображения вырезались на стекле, как на
камне. Общий принцип создания стеклянного сосуда был следующим: песок насыпался в тканый мешок («песчаное ядро»), который завязывался и погружался в тигель с расплавленным
стеклом, затем сосуд формовался на каменной скамье (иногда его украшали снаружи каплями и кольцами из разноцветного стекла), а после его остывания песок высыпался. Такая техника наверняка основана на принципе изготовления стеклянных бусин, когда в расплавленное
стекло погружалась проволока, которая удалялась после остывания стекла, а готовое изделие
нарезалось на нужные фрагменты.
Такова технология производства стекла 2-го тысячелетия до н. э. Примерно в 1350 году
до н. э. в Египте были заводы по массовому производству стекла; мастерство распространялось
работниками-мигрантами по всему Ближнему Востоку, однако следов стеклопроизводства на
севере и западе Греции не осталось. После длительного перерыва примерно в 400 лет стеклянные сосуды снова широко применялись в VIII–VII веках до н. э., когда финикийские торговцы
привезли их на побережье Атлантического океана и искусство изготовления стеклянных бусин
распространилось по Европе вплоть до Великобритании.

Влияние греческой и римской цивилизаций
В этот период большинство революционных изменений произошло в производстве
стекла. Технику «песчаное ядро» больше не применяли, а Египет стал лидером в создании
изделий на формовочном прессе, которые тщательно шлифовали и полировали. Цветные
стержни, или «трости», переплавлялись вместе, затем разрезались поперек – получалось многоцветное стекло; из такого стекла делали мозаики и посуду, которая украшала стол римских
императоров. Но главные нововведения пришли не из Египта, а почти наверняка из Сирии,
откуда они поразительно быстро распространились по всему римскому миру в первые годы
59

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

империи. К ним относится стеклодувное искусство, которое, вероятно, началось с продувки
сосудов в литейных формах; достигнув мастерства, стеклодувы от форм отказались. Изделия
из гутного стекла получали так: стеклянный пузырь на конце стеклодувной трубки формовали щипцами и надувом придавали ему нужный вид; все еще расплавленный пузырь перемещали на конец понтии (железного прута стеклодува), которая протыкала стеклянный пузырь
до основания (но не насквозь); стеклодувная трубка отделялась, а горлышко изделия формовалось ножницами. Разогревая стекло, стеклодув придавал ему практически любую форму,
начиная с плоских тарелок диаметром 0,6 метра и заканчивая небольшим кувшином, вставленным в большой кувшин. Во II веке стекольная промышленность распространилась из Италии в новые производственные центры с улучшенными технологиями вокруг Кельна и Трира,
откуда она попала в Британию. Незначительные технологические нововведения распространялись так быстро, что квалифицированные стеклодувы из ближневосточных центров постоянно
перемещались по империи. Археологические находки от Афганистана до Сахары, в Скандинавии и северных горных районах Шотландии доказывают популярность имперского стекла
даже у варваров.
Столетия Пакс Романа (Римского мира) с его обширной торговлей – важная веха в истории развития керамики, текстиля и мебели. Мастерство греческих гончаров достигло апогея в
производстве афинских ваз VI–V веков до н. э. как с точки зрения эстетики, так и технологии
(по вазам можно судить о славе давно исчезнувших фресок и панно). Вазы украшали после
того, как они высыхали до состояния твердой кожи, – перед обжигом; такой метод повышал
прочность афинской глины и придавал гладкость рисунку; из свежей глины лепили детали. Всю
поверхность вазы покрывали тонким слоем глины, на который тупым инструментом наносили
рисунок. Затем прорисовывали фигуры, внутри силуэтов рисовали линии, а фон делали контрастным – обычно красное на черном или черное на красном (рис. 28, 29). Цвет зависел от
условий обжига в печи; практиковался трехэтапный обжиг изделия, во время которого воздух
сначала свободно поступал в печь, затем его поступление ограничивалось, потом снова разрешалось. С закатом Афин в начале IV века до н. э. гончарное дело возникло в Южной Италии,
где использовались такие же технологии. Но дальше на север, в Тоскане, у греческих гончарных изделий был соперник – знаменитые черные этрусские горшки с рельефным дизайном,
появившимся на греческой посуде два века спустя. Для создания такого рельефа требовались
толстостенные формы, внутри которых вырезался рисунок. Форма прикреплялась к гончарному кругу, а внутри ее вращалась изготовляемая чаша; гончар давил на чашу изнутри, создавая рельеф на ее внешней стороне. Заготовки из двух или более форм часто соединялись –
так получались кувшины.

Рис. 28. Возвращение Гефеста на Олимп. С афинской винной чаши V в. до н. э.

60

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 29. Набросок изображения на чаше с рис. 28

Рис. 30. Рельефная форма для арретинской чаши. I в. до н. э.
Римляне I века до н. э. делали свои арретинские чаши по тому же принципу рельефной
формовки (рис. 30) в бывшем этрусском городе Ареццо. Глазурь на арретинских вазах и на
очень распространенных керамических изделиях, которую археологи называют терра сигиллата, была кораллово-красной. У римлян была и сине-зеленая глазурь; покрытые ею изделия находят во многих регионах бывшей империи. В свинцовую глазурь, расплавленную при
определенной температуре, погружали вазу, обрабатывая ее снаружи, а тонкий слой глазури
наносили изнутри. Большую часть кухонной домашней посуды не глазуровали. Терракотовые
скульптуры (рис. 31) и рельефы греки, этруски и римляне изготавливали в формах. Формы
позволяли быстро сделать идентичные полые фигурки.

Рис. 31. Терракотовый этрусский воин (в натуральную величину). VI или V в. до н. э.
Успешное развитие текстильного производства в Греции и Риме в первую очередь зависело от выбора сырья. Их лучший лен поступал из Египта, однако у них была собственная
шерсть, качество которой повышалось благодаря селективному овцеводству. Ножницы для
61

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

стрижки овец одной рукой, вероятно, изобрели в Риме. Шелк впервые появился на Западе в I
веке как дорогая восточная ткань; об источниках поставки ничего не известно. Привезенный
из Индии хлопок был выращен на юго-восточной окраине Средиземного моря; хлопчатобумажные изделия массово производились в Римской Мальте. Важных изменений в текстильном
производстве не наблюдалось. Красители оставались растительными, но римляне очень ценили
дорогостоящую пурпурную краску из Финикии – темно-фиолетовую с коричневым оттенком.
«Имперский пурпур» получался из железы некоторых видов моллюсков, по нескольку капель
за один раз; лучше всего для этих целей подходил моллюск мурекс брандарис. Химики XX
века обнаружили, что этот дорогой краситель, благодаря которому фунт шерсти стоил 40 фунтов стерлингов, тесно связан с растительным красителем индиго.
Производство мебели классическая цивилизация радикально не изменила, несмотря на
улучшенные инструменты железного века, благодаря которым совершенствовались технологии. Греки лишь предложили новый тип кресел с ткаными сиденьями, на изогнутых ножках и
с изогнутой спинкой (в отличие от египетского кресло не было полностью жестким, его форму
можно было изменять). Римляне – первые создатели прочных столов и шкафов с полками. Из
азиатских походов последних двух столетий до н. э. солдаты привезли в Рим восточные предметы роскоши, в том числе буфет; из-за всеобщего стремления к пышности мебель облицовывалась дорогостоящим шпоном и украшалась металлической фурнитурой.
Важнейшим новым инструментом становится токарный станок, который, вероятно,
создали в 1500 году до н. э. и широко применяли в Греции для обработки древесины. Образцов древнего токарного станка не сохранилось, но, возможно, его сделали на основе лучковой дрели или гончарного круга; благодаря ему получали изделия геометрически правильной
формы. Железные ручные инструменты разработали ассирийцы в VIII веке, а греки, скорее
всего, пользовались прототипами римских инструментов. Почти каждое железное орудие –
улучшенная версия его медного или бронзового предшественника: именно у железных пил
впервые сделали редкие зубья; помимо рубанка появились новые напильники и рашпили.
Создавая такими инструментами предметы роскоши, римляне применяли большинство технологий и экзотических материалов, вроде черепашьего панциря и слоновой кости; после перерыва более тысячи лет их умение пригодилось, чтобы удовлетворить спрос богатых клиентов
Западной Европы.
О деревообрабатывающих методах Северной Европы того периода известно мало, но
слово «плотник» (англ. carpenter), произошедшее от латинского названия двухколесной кельтской повозки (лат. carpentum) – предмета восхищения римлян, говорит о том, что жители
регионов, богатых лесами, отнюдь не бездельничали. Вряд ли мы преувеличим, сказав, что крестьянские деревообрабатывающие промыслы, которыми часто занимались дома сумрачными
зимними днями, – живая традиция эпохи неолита, отличная от средиземноморской. Северные
жители гораздо чаще пользовались обилием древесины, предпочитая деревянную посуду глиняной и деревянные дома каменным или кирпичным. Кроме того, в их распоряжении было
много мягких пород дерева – сосна, бук и береза, которые легче обрабатывать, в отличие от
твердой древесины, любимой средиземноморскими мастерами, и использовать для более примитивных потребностей. Короче говоря, северяне были лучшими плотниками, чем столярами;
топоры, тесла и ножи у них появились раньше калиброванных пил и рубанков жителей юга.

Средневековье
О производстве предметов быта в Темные века известно мало, и, вероятно, ничего нового
тогда не происходило. Однако технологии позднего Средневековья относительно хорошо
известны, ибо о них упоминается в печатных книгах XVI века и книжных гравюрах. В этот
период Запад обязан своим мастерством Востоку, грекам или византийцам, исламскому миру
62

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

и Дальневосточному региону. В гончарном деле, считающемся отправной точкой, господство
Востока над Западом продолжалось довольно долго после Средневековья. Только в 1709 году
изделиям западных гончаров удалось соперничать со знаменитым полупрозрачным фарфором,
который производился в Китае со времен династии Тан почти тысячу лет.
После падения Римской империи на западе в V веке во многих регионах из употребления
вышел гончарный круг, и горшки снова лепили вручную из комков или полос глины. Такая
ситуация сохранялась в Великобритании, за исключением Кента, до IX века, а затем гончарный круг снова пришел из Рейнской области, Галлии и Италии, сохранивших римские гончарные традиции. Средневековый гончарный круг крутили ногой (рис. 32), обе руки гончара
были не заняты. Изменилась печь для обжига. Для правильного обжига керамических изделий
требовался медленный подъем температуры в печи, более высокая максимальная температура
(в отличие от максимальной температуры в древесной печи) и медленное остывание. Усовершенствованная печь отвечала всем требованиям и позволяла экономить топливо. К середине
XVI века гончар контролировал процесс при помощи песочных часов – предвестника современных измерительных приборов.
Среди других полезных изобретений средневековых гончаров – сводчатое основание за
счет формования мягкой глины внутри изделия рукой или подушечкой пальца. Основание
упрочилось и меньше растрескивалось от перепадов температуры. Еще одно изобретение –
трубчатый желоб, получаемый оборачиванием полоски глины вокруг пальца или палки, которой проделывали отверстие в том месте, к какому он крепился. Большая часть искусного орнамента появлялась на горшках благодаря формам, без помощи гончарного круга; было даже
устройство для литья завинчивающихся колпачков керамических бутылок. Гончарное дело в
Западной Европе стало первостепенным и развивалось самостоятельно, независимо от китайского гончарного дела, хотя ему подражали на Ближнем Востоке. Для производства керамики
требовалась тонкозернистая пластичная глина и печь с температурой 1250 °С, в которой происходило частичное стеклование; изделие получалось без пор, глазурование не требовалось.
Такие изделия изготовлялись в Рейнской области со времен Карла Великого в довольно простых печах; качество определялось чрезвычайной пластичностью местной глины. В XIV веке
рейнские гончары посыпали горшки солью на поздней стадии обжига, создавая солевую глазурь. Голландский Лимбург соперничал с Рейнской областью, но подобная керамика не производилась в Англии примерно до 1684 года.

Рис. 32. Гончар за гончарным кругом, управляемым ногой. Из книги Агриколы «О горном деле и металлургии», 1556 г.
63

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Восточное влияние отчасти оказывала Византия. Свинцовая глазурь, например, которую
не применяли на Западе после падения Римской империи, снова появилась в XI веке, отчасти
благодаря ее непрерывному использованию в Византии в Темные века. Практика многоцветного украшения изделий X века, найденных в Болгарии, вероятно, частично пришла из Византии в Италию, а оттуда во Францию. Но наиболее значительное влияние на западное гончарное
дело оказали поставки китайской керамики через исламские страны.
Белый, прозрачный, резко резонирующий фарфор производился в Китае примерно с
700 года н. э. из тонкозернистой белой глины и китайского камня (плавень для керамической
массы. – Пер.) и обжигался при высоких температурах. В течение века фарфор из Китая достиг
Багдада. Имитируя фарфор сливочного цвета (чей секрет остался неразгаданным), месопотамские гончары создали белую непрозрачную оловянную глазурь (из оксидов свинца и олова,
порошкообразного калийного стекла и соли), в которую погружали обожженный сосуд. В
результате появилась не только приемлемая имитация китайского фарфора; поверхность изделий позволяла разрисовывать ее тонкими кисточками. Керамика Багдада, а позже Каира, куда
багдадские гончары мигрировали в XI веке, побудила итальянцев и испанцев заняться имитацией; к XIV веку появилась майоликовая посуда, вероятно по названию острова Майорка;
значительные достижения отмечались в период Ренессанса в Фаэнце (откуда название фаянс)
и других итальянских центрах. Посуда глазуровалась, как описано выше, и окрашивалась цветами, заимствованными из исламской практики; например, синим кобальтом, который контрабандой ввезли в Италию из Леванта в XV веке.
Между тем в XII веке белизну китайского фарфора имитировали в Персии при помощи
смеси порошкообразного кварца и стекла; хотя Персия завоевала высокие позиции в гончарном деле, напрямую на Европу это не повлияло. В XV веке бело-синий китайский фарфор
спровоцировал развитие гончарного дела на Ближнем Востоке и косвенно в Европе, из-за чего
майоликовая керамика в XVI веке распространилась из Италии в Нидерланды; когда Голландская Ост-Индская компания в 1609 году стала напрямую импортировать китайский фарфор,
мастера из Делфта создали делфтский фарфор с оловянной глазурью. С 1615 года голландцы
экспортировали свой фарфор во все развитые западные страны.
Производство кирпича возродилось в Европе в позднем Средневековье. После падения
Рима оно продолжилось в Византии и на севере Италии, а также в исламских регионах Испании. Между XI и XIII веками производство кирпича распространилось из Южной Франции
в Восточную Англию и заложило основу средневековой архитектуры на территории от Бельгии, Нидерландов и Люксембурга до Балтики, где не хватало камня. Кирпичи обжигались в
больших прямоугольных печах и были дешевы: в Халле примерно в 1400 году всего трое-четверо неквалифицированных рабочих выкапывали и замешивали глину, формовали кирпичи и
обжигали их; за год производилось примерно 100 тысяч кирпичей – продукция десяти пятидневных обжигов в печи на топливе из сухого торфа. Помимо обычной глиняной черепицы
для крыш во времена позднего Средневековья производили инкрустированную тротуарную
плитку и орнаментную рельефную плитку для стен. С XV века на холодном Севере большие
отопительные печи обкладывали плиткой с рельефным орнаментом; особенно красивые разрисованные и глазурованные изразцы для печей создавали голландцы. Еще раз вдохновение
пришло с Востока, где изразцами украшали мечети и мавзолеи.
Средневековое производство стекла рассмотрим более кратко, ибо после падения Римской империи на западе многие сведения утерялись. Средневековая индустрия в Северной
Европе сосредоточилась в Рейнской области и Нормандии, где для щелочи вместо соды брали
углекислый калий; мастерские располагались в лесах – источниках топлива. Изменения произошли в IX веке, но не доказано, что их вызвало разрушение отрасли в Темные века. Язычники юты делали своеобразное стекло в Кенте, пытались вернуть утраченное европейское
искусство в Нортумбрию времен досточтимого Беда, но только в 1226 году стало известно
64

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

о работниках из Нормандии, строящих стекольные мастерские в лесных районах Суррея и
Пустоши. Аналогичной тайной окутано производство натриевого стекла в Италии. Развалины
стекольных заводов XI века находили в Коринфе, однако мало известно об итальянском или
даже византийском стекле, производившемся до XIII века, когда Венеция стала крупным центром по производству стекла, откуда ремесло распространилось по Италии и в другие страны.
Крестовые походы побудили специалистов Ближнего Востока, владеющих мастерством резки и
эмалировки стекла, перебраться на Запад. Но только в середине XVI века венецианцы, вынужденные эмигрировать, распространили индустрию производства хрусталя вплоть до Англии.
Еще в XII веке окна английских церквей остеклялись не всегда, и даже в позднее Средневековье стекла были только в окнах больших домов. Стекло для церквей получали, раскалывая большой надутый цилиндр горячим железом и выпрямляя его в печи. Стекло кронглас
для больших домов получали быстрым вращением полого шара из расплавленного стекла до
тех пор, пока центробежная сила не заставляла его внезапно превратиться в плоский круглый
лист с «короной» – местом прикрепления к понтии. Для цветного стекла (самое старое английское стекло датируется 1170–1180 годами) требовались определенные минеральные добавки
и очень тщательный контроль условий в печи. Зеленые и красные тона получали, добавляя
в расплавленное стекло медь, а для придания изделию чистого красного цвета требовалось
хлористое золото (как и сегодня). Коричневые и желтые тона придавали стеклу добавлением
железа, ярко-желтый цвет – металлического серебра, а синий – кобальтовой сини. Бесцветное
стекло получалось либо из чистейших материалов, либо после избавления от зеленого или
бурого оттенка от железа добавлением «стекольного мыла» – двуокиси марганца.
Витражи в церквях Средиземноморья появились в XII веке для защиты от жаркого
солнца. Через 100 лет они становятся одной из величайших художественных форм, придавая великолепие готическим соборам Франции и Англии. Хотя лучшие витражи создавались
в 1280–1380 годах, технология окраски стекла совершенствовалась примерно до 1550 года,
когда мир лишился достижения, которое, по мнению многих, никогда полностью не восстановится.

Средневековый текстиль и кожевенное производство
В Средние века лен выращивали по всей Европе, на Западе он оставался основным растительным волокном до XVIII века. Его так качественно обрабатывали, что тонкая льняная
ткань (едва ли не единственный средневековый западный товар) продавалась даже в Пекин. В
XIV веке предположительно в Голландии изобрели льномялку, которая плющила стебли льна
между деревянными вальцами.
Гораздо важнее были методы обработки шерсти. В XV веке существовал 51 сорт английской шерсти; лучшими считались шропширская, херефордширская и котсволдская. В основном она продавалась в крупных производственных центрах Фландрии, где в удачные годы в
начале XIV века для среднего годового выпуска 150 тысяч 28-ярдовых кусков ткани требовалось 15 миллионов фунтов шерсти. Тонкая английская шерсть экспортировалась на север
Италии, но к концу Средневековья английская ткань стала цениться меньше, отчасти потому,
что считалось, будто англичане небрежно отбирают шерсть для производства тканей.
Перед прядением шерсть следовало промыть, высушить, разбить, промаслить и разделить на волокна. Процесс разделения на волокна или чесание первоначально выполнялся чертополохом (лат. Carduus) или ворсовальной шишкой, а в XIII веке французы использовали
пару досок с проволочными зубьями (похожие на очень жесткие расчески), при этом шерсть
пропускалась рукой от одной доски к другой; подобные «расчески» до сих пор применяются в
ручном ткачестве. Альтернатива чесанию – прочесывание; данная практика, вероятно, пришла
из льняного производства и распространилась в Западной Европе в XII веке. У гребней были
65

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

металлические зубья, закрепленные на роговой основе с деревянной ручкой; гребни нагревали
для облегчения прочесывания шерсти: гребень неподвижно закреплялся, а шерсть пропускалась между зубьями; следовало отделять длинные волокна для прядения от коротких. Был
и третий способ (альтернатива чесанию), когда волокна распутывались взбиванием тетивой
небольшого лука. О чесании и прочесывании известно, хотя они не упоминаются античными
писателями, в том числе Плинием. Взбивание шерсти тетивой, которое до сих пор практикуется в Индии и некоторых регионах Европы, считается средневековым изобретением.

Рис. 33. Прялка. Из Псалтыря Латрелла, 1338 г.
Три основных нововведения в средневековой шерстяной индустрии: прялка (рис. 33),
горизонтальный ткацкий станок с рамой и сукновальная машина. При работе с прялкой пряха
правой рукой поворачивала колесо, соединенное с веретеном при помощи ремня и блока; веретено поворачивалось, а соскальзывающая пряжа отводилась в сторону левой рукой. Пряха полностью вытягивала руку, чтобы пряжа протягивалась под прямым углом, а веретено делало
несколько оборотов в обратном направлении, дабы нить правильно на него намоталась. К концу
Средневековья прялку оснастили маховиком, что позволяло одновременно прясть и наматывать нить.
По мнению Адама Смита, прялка с ее непрерывным вращательным движением удвоила
производительность труда. Горизонтальный ткацкий станок с рамой создали прежде всего ради
удобства ткача. Ткач нажимал на педали, поднимая и опуская галево ремизки, пропуская тудасюда челнок (рис. 34); бердо, плотно прибивающее уток, подвешивалось к раме на тяжелой
рейке. Освобождая рычаг, ткач исправлял перекос от ткацкого навоя в задней части станка;
готовая ткань наматывалась на валик спереди.

Рис. 34. Ткацкий станок с четырьмя галевами. Примерно 1400 г.
Сукнование ткани для ее утолщения за счет сваливания волокон похоже на валяние
нетканой шерсти, меха или волос – процесс, который, вероятно, древнее ткачества. Сукновальная глина и различные моющие средства вроде древесной золы (но не мыло) применялись
66

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

еще в старину. В Средневековье отказались от механических деревянных молотков для смачивания и часто вредной и утомительной работы человека ступнями. Энергия подавалась от
водяного колеса, как на зерновой мельнице; поворот вала колеса заставлял толкатели приводить в движение два больших деревянных молотка, поэтому бойки молотка поочередно опускались на ткань, замоченную в корыте с водой, сукновальной глиной и другими щелочами.
Ткань время от времени переворачивали для равномерной обработки. В сравнении со старым
методом обработки новый позволял экономить рабочую силу: в XV веке при помощи водяного
колеса в графстве Кент одновременно обрабатывалось три куска ткани размером 12 × 2 метров
каждый. Хотя сукновальная машина (сукновальная мельница) сильно повлияла на организацию шерстяной индустрии, заставляя ее переместиться из старых городов в холмистые регионы с быстрыми реками (и давая английской индустрии преимущество перед фламандской), о
ее происхождении известно очень мало. О сукновальной мельнице говорится во французской
грамоте XI века, однако англичане упомянули две мельницы в Йоркшире и Котсволдсе только
в 1185 году. В XIII веке сукновальные мельницы были настолько распространены, что в документах их обозначали термином «мельница», однако их полное описание с иллюстрациями
появилось значительно позже.

Рис. 35. Отделка ткани в монастыре: справа – устранение недочетов; слева – растяжение
на ширильной раме. Из итальянской рукописи 1421 г.
Сушка валяной ткани на ширильных рамах (рис. 35), поднятие ворса ворсовальными
шишками, его последующая обрезка и уплотнение для получения гладкой поверхности, а
также окрашивание играли большую роль в средневековой экономике, однако технологии
редко изменялись. Но квасцы, с давних времен служившие протравой для равномерного окрашивания ткани, стали готовить по-другому.
История производства хлопка и шелка в Средние века лишний раз указывает на связь с
Востоком. В Испании хлопковую индустрию масштабно развили мавры, откуда продукция распространилась по всей Европе в XII–XV веках вплоть до Англии, в частности в виде фустиана
– дешевой хлопчатобумажной ткани на льняной основе, родом из Каирского пригорода Фостат.
Хлопок выращивался в Италии, но сырье поступало в основном из Сирии, Египта и с Кипра.
Больший интерес представляет развитие шелковой индустрии. Шелкоткачество существовало
в Европе во времена Римской империи начиная со II века, но сырье поступало исключительно
из Дальневосточного региона. Хотя шелк-сырец пытались делать в Византии при правлении
Юстиниана в VI веке, когда яйца шелкопряда контрабандой вывезли из Китая в посохах два
несторианских монаха, производство началось только в XII веке на юге Италии в подражание
67

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

мусульманам Испании. Лукка стал главным центром шелкоткачества, которое процветало во
многих северных городах Италии и начало распространяться во Францию: яйца шелкопряда
были среди трофеев итальянских войн Франциска I. Великобритания, никогда не славившаяся производством сырья в заметном объеме, не имела развитой индустрии шелкоткачества до
большого наплыва работников-гугенотов в Спиталфилдс и другие регионы, когда в 1685 году
отменили Нантский эдикт.
В благоприятных условиях 0,5 килограмма прядильных гусениц дает около 5 килограммов шелка в год. Но волокна из коконов крайне хрупкие; традиционными методами намотать
0,5 килограмма шелка, сматывая 3–8 волокон вместе, можно за сутки. Нить на данном этапе
тонкая, почти невидимая, затем скручивается, чтобы волокна не разделялись; две-три нити
сматывают вместе для прочности. После намотки шелковой нити перед тканием она закручивается и удваивается до требуемой толщины. В XIII веке в Италии появились первые фабрики,
на которых установки по скручиванию шелковых волокон в нити работали на гидроэнергии.
Процесс шелкоткачества хранился в строжайшем секрете, однако его в 1718 году запатентовал
сэр Томас Ломбе из Великобритании. Прочно закрепленная деревянная рама держала ряды
веретен (сверху находились катушки), которые поворачивались за счет трения о планки внутренней стороны деревянной рамы, вращаемой колесом. Установка по скручиванию шелковых
волокон в нити не совершенствовалась до XIX века. Ее появление – отличный ориентир в
истории развития индустрии, ибо для обслуживания сотен веретен и катушек требовалось дватри оператора, а прежде такую работу выполняли несколько сотен человек вручную. Следует
отметить, что в Китае – на родине шелковой индустрии – наматывающий механизм имелся
в I веке до н. э., в 1090 году его оснастили маховиком; гидроэнергию в шелковой индустрии
впервые применили почти одновременно в Китае и на Западе.

Рис. 36. Удаление шерсти со шкуры на кожевенном заводе. С деревянной гравюры XVI в.
В отличие от текстильной кожевенная индустрия в Средние века принципиально не изменилась (рис. 36), хотя кожаные изделия становились все популярнее. Кожу использовали либо
для строго утилитарных целей – одежда, бутыли и кувшины и большая часть багажа, либо
как предмет искусства. Сапожника называли кордвейнером, потому что обувь шили из кордовской цветной дубленой кожи или испанской кожи. Первоначально ее делали мавры из кожи
муфлона – мохнатой овцы, обитающей в настоящее время только на средиземноморских ост68

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ровах, однако под нее выделывали козлиную кожу по всей Европе. Несмотря на престижное
положение в обществе, сапожник шил обувь, похожую на современные тапочки. Рант появился
только в XV веке, каблуки – ближе к 1600 году, а высокие сапоги – гораздо позже. Дешевую
обувь шили из воловьей кожи.
Ремесло переплетчика книг, появившееся в Средние века, необходимо до сих пор.
Монахи создавали великолепные образцы кожевенного дела, вроде Евангелия Стонихерст VII
века, лежавшего в гробу святого Катберта, и другие замечательные реликвии Темных веков.
Исполняя защитную и декоративную роль, кожаный переплет на досках первоначально выполнялся мелкими инструментами столько времени, сколько требовалось. В XV веке переплетное дело поставили на коммерческие рельсы и для быстрого воспроизведения рисунка применили металлические лекала. Переплетное дело достигло расцвета только к 1600 году, когда
европейцы узнали от мавров искусство золотого тиснения. Сначала на коже выбивали узор,
затем к нему горячим утюгом припечатывали лист золота; избыток золота аккуратно удаляли.
Золочение краев книги выполнялось почти так же, только требовалась полировка небольшим
инструментом, который до середины XX века делали из обычного кремня. Дорогостоящее
золото применяли только из-за его значительной растяжимости: многократно ударяя молотком по куску золота между листами пергамента, золотобоец превращал 1 унцию золота в 23
квадратных метра листового золота. Золотобойцы были еще в Древнем Египте.
Хотя кожу натягивали на сиденья стульев в Древнем Египте, кожаная мебель и обивка
в Европе появилась только в XVI–XVII веках. Одно время были очень модны гардины из тисненой испанской кожи и обивка ею стен. Однако из-за разводившихся в них насекомых-вредителей подобная мода во Франции прошла, когда в конце XVII века Кольбер возродил искусство гобелена. В Англии кожаную обивку стен также заменили обоями под кожу, но кожаные
ширмы остались в моде, хотя их не украшали позолотой и тиснением, а разрисовывали. Сиденья и спинки стульев обтягивали кожей в XVI веке, однако средством обивки кожа стала не
раньше 1650 года.

Мебель
С падением Римской империи профессия плотника снова становится престижной. В
раннем Средневековье плотник строил дома и создавал тяжелую и неуклюжую мебель. Плотницкое дело совершенствовалось только в Италии: в Ватикане есть шкаф VIII века с маленькими выдвижными ящиками. В Англии плотницкое дело развилось в XIII веке, когда снова
появились рубанки, а искусство панельной обшивки, образец которой датирован VIII веком в
Равенне, распространилось в Германию, Бельгию, Нидерланды и Люксембург. Обшивка облегчала мебель и помогала сохранить лес, но на холодном и сыром севере стены облицовывали
дубовыми панелями, которые привозили ганзейские купцы. Когда деревянными панелями
обшили верх помещения, появился потолок.
Резьба, роспись и золочение – вспомогательные ремесла, первым из которых часто занимался плотник. Сборные деревянные конструкции облегчали резьбу, большая часть которой
повторялась; рифленый рисунок делали долотом. Токарь изготавливал стулья, табуреты и кровати, мало менявшиеся с начала саксонских времен до XVII века. К этому времени все большее
распространение получают колесно-токарные станки, но продолжают использоваться шестовые токарные станки, впервые появившиеся, по оценкам некоторых ученых, в бронзовом веке
в Месопотамии (рис. 37). Токарь обычно украшал ножки или стойки лучших образцов мебели,
созданных плотником, и производил собственную, соединенную шпильками дешевую мебель.
Плетеную мебель из молодых побегов ивы делали мастера плетения корзин, чья индустрия значительно пополнилась беженцами-гугенотами в Англии в 1685 году. Особый тип
стула, с крестообразной складывающейся рамой, имел сиденье, обтянутое кожей, и богатую
69

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

отделку; его делал мастер по изготовлению сундуков. Для бедняков плотники наспех собирали
мебель из деревянных брусков. Стулья делали с растопыренными ножками, которые вставляли
в сиденье и фиксировали деревянными клиньями; так же закреплялась спинка. Самым распространенным материалом были бук, ясень, вяз и дуб, большая часть работы выполнялась простой двуручной ножовкой. Мебель из деревянных брусков производилась по всей Европе все
Средневековье в неизменном стиле, отличаясь только материалами и личными предпочтениями. Между тем великолепные итальянские ремесла вроде инкрустации и облицовки, методы
соединений в виде пазов, шипов и «ласточкиных хвостов», очень развитых в Египте еще в
3-м тысячелетии до н. э., медленно распространялись на север. Даже в Средние века Париж
был центром торговли роскошью: в эпоху Возрождения французские ремесленники серьезно
соперничали с итальянцами и наконец превзошли их во времена правления Людовика XIV. В
моду вошли большие шкафы под роскошную одежду и огромные кровати. Мебель покрывалась
листовым золотом, отделывалась разноцветной древесиной, слоновой костью, окрашенными
рогами животных, черепашьим панцирем, оловом и латунью. Андре Шарль Буль предложил
метод инкрустирования приклеиванием ракушек, латуни и других материалов к мебельным
панелям, но инкрустация, как правило, быстро отклеивалась; аппликации из позолоченной
бронзы, добавленные ради орнамента, часто закрепляли мебель. Различные мягкие стулья сыграли важную роль при дворе Людовика XIV, но стиль остальной его мебели вошел в моду при
менее пышных королевских дворах и в более скромных резиденциях, в отличие от Версаля. На
фабрике, где создавались гобелены по эскизам Ле Брюна, был специальный отдел «китайского
рукоделия» (веками китайский стиль входил в моду через определенные интервалы времени);
лак, применявшийся в то время, изобрел Дагли из Льежа, но наиболее совершенную имитацию
китайского и японского материала получил Мартин в 1744 году.

Рис. 37. Столяр и токарь за работой в Бельгии, Нидерландах и Люксембурге. 1600 г.

Текстиль и стекло в 1500–1750 годах
Следует заметить, что при описании бытовых ремесел мы уже не раз отклонялись от
эпохи Средневековья в первые века новой истории: на самом деле четкого разделения не существует. В деревообработке и кожевенном деле изменений не наблюдалось весь ранний современный период и в поздней современной истории, закончившейся промышленной революцией. Даже раскрытие секрета китайского фарфора в Мейсене, в округе Дрездена, в 1709 году
не имело сильного влияния до эпохи веджвудского фарфора, появившегося после 1750 года.
Сосредоточимся на двух бытовых ремеслах – производстве текстиля и стекла, так как оба
сильно менялись с примерно 1500 года до середины XVIII века.
Новые материалы на прогресс в текстильной индустрии не повлияли. Наоборот, вырос
спрос на старые материалы. Отечественный рынок сбыта расширился из-за повышения уровня
жизни, начиная с эпохи Возрождения; огромный зарубежный рынок – благодаря Великим географическим открытиям. Лен был популярнее хлопка: большую часть ситца в Европу импор70

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тировали из Индии; самым распространенным в Европе было производство фустиана. Хотя о
нем знали в Англии в позднем Средневековье, производство фустиана возобновили фламандские иммигранты в конце XVI века; известно, что производство было в Ланкашире в 1621 году.
Производству льняной ткани предшествовало два основных процесса: вымачивание льна
и отделение его волокон от стеблей. Механическим путем волокна попытались отделять в 1664
году. В начале XVIII века вальцы, приводимые в движение гидроэнергией, мяли лен, а роль
ножа или трепального лезвия для разделения волокон исполняли шипы на колесе, которое
также работало на гидроэнергии. Шерсть вычесывали вручную; для прочесывания коротких
волокон изобрели три механизированные установки, запатентованные в 1748 году. Две установки, разработанные Льюисом Полом, были ручными. А в изобретении Даниэля Борна вальцы
работали на гидроэнергии; хотя его установка не пользовалась спросом, она стала основой
более производительных механизмов будущего.
Прядение, в отличие от ткачества, оставалось самым медленным текстильным процессом. Единственным важным нововведением после появления маховика в позднее Средневековье была ножная прялка, вероятно родом из Англии или Брансуика, в первые десятилетия
XVI века. Ножной привод находился у основания прялки. При нажатии на педаль петля троса
на другом конце управляла шатуном и рычагом, который поворачивал колесо. Можно было
использовать два троса, управляющие маховиком и катушкой, на которую наматывалась нить;
как альтернатива, пряжа сама тянулась вокруг маховика. Одного ткача обеспечивали пряжей
три–пять прях, данное соотношение увеличилось с изобретением «летающего челнока» (роликового челнока) в 1733 году, а всего пять лет спустя Льюис Пол и Джон Уайатт запатентовали
схему машинного прядения. Нить протягивалась через пары вальцов, каждая последующая
пара которых вращалась быстрее предыдущей, а по крайней мере одна пара вальцов еще и
скручивала нить. Попытки управлять машиной на ослиной тяге или на гидроэнергии потерпели неудачу, но были предзнаменованием грядущих перемен.
С увеличением спроса на предметы роскоши больше внимания уделили вытяжному ткацкому станку, на котором делали все виды узорчатых тканей. Его впервые применили на Востоке
для шелкоткачества, он попал в Европу в позднем Средневековье сначала в Италию, а затем
во Францию. Узор создавался изменением количества и расположения нитей основы, которые
приподнимались каждый раз, когда ткач протягивал туда и обратно уток в челноке. В вытяжном ткацком станке это делали с помощью ремизы над станком, с которой свисали тросы, позволяя поднимать соответствующие ряды нитей основы, что удерживались внизу грузилами для
последующего пропуска утка. Хотя нет средневековых рисунков вытяжных ткацких станков,
основные узоры на тканях придумывали именно тогда, имитируя исламские ткани, хотя определенное влияние оказали Византия и Китай. Роскошный атлас, дамаск и узорчатый бархат
(последний – из Италии) создали задолго до нынешних времен.
Первое важное изобретение примерно 1600 года принадлежит лионскому ткачу Клоду
Дангону, предложившему два устройства для облегчения работы на очень сложном станке. Вопервых, тросы стали располагать сбоку от станка, чтобы протягивать нить стоя у станка, а не
усаживаясь над ним. Во-вторых, грузила на нитях основы поднимали рычагом, а количество
петель, задействованных для перемещения нитей основы, увеличилось до 2400 штук. Соответствующие петли завязывались вместе, формируя требуемый зазор для каждого прохода утка
в соответствии со схемой узора. Вне сомнения, хотели создать автоматический ткацкий станок, экономящий время и исключающий ошибки. В 1725–1745 годах во Франции, где был
огромный спрос на узорчатые ткани, создали три устройства, в каждом из которых требуемый
узор получали в соответствии с перфорированным рисунком на рулоне бумаги, обернутом
вокруг перфорированного цилиндра: тросы крепились к ряду игл, проходящих через перфорированные отверстия, автоматически выбирая необходимые нити основы и формируя узор.
После каждого протягивания утка цилиндр поворачивался, устанавливая в позицию очередной
71

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ряд перфорированного рисунка. Самое последнее из таких устройств предложил знаменитый
изобретатель Жак де Вокансон; и хотя (как и предыдущие) устройство было слишком сложным
в использовании, на его основе в следующем веке изобрели известный станок Жаккарда.
Между тем были и другие прогрессивные изобретения. Происхождение трикотажного
вязания неизвестно, хотя понятно, что жесткая текстура ткани, полученной на примитивных
станках, породила спрос на эластичную ткань из того же сырья. Вязание на рамах практиковали арабы до н. э., и считается, что такое вязание постепенно подтолкнуло к изобретению
современной техники; первые вязальные спицы были крючковатыми, такие до сих пор можно
найти у пастухов Ланды. В 1589 году ноттингемпширский священник Уильям Ли придумал
чулочновязальную машину, на которой вязальщик управлял подвижными крючками, протягивая стежки поверх неподвижных крючков. Дабы не провоцировать безработицу, изобретателя осудили Елизавета I и Яков I, поэтому он сбежал во Францию; тем не менее в XVIII веке
«машина», никогда не имевшая механического привода, заложила основу для новой индустрии
в Англии, особенно в Ист-Мидлендсе. Еще одним важным изобретением в конце XVI века был
данцигский лентоткацкий станок, в котором ткач управлял только планкой; на станке одновременно производилось до полудюжины узких лент. Хотя такие станки работали в Лондоне
в 1616 году и в Лейдене в 1620 году, их распространению мешали всенародные беспорядки и
ограничения в законодательстве; более 100 лет спустя изобретатель из Базеля, предложивший
метод работы лентоткацкого станка на гидроэнергии, обнаружил, что станок запрещен.

Рис. 38. «Летающий челнок» Кея, 1733 г. Справа – ткацкий станок в полной комплектации; слева – планка, по которой движется челнок; внизу – челнок
Наконец появился «летающий челнок» (рис. 38), запатентованный 26 мая 1733 года Джоном Кеем – ланкаширским ткачом, работавшим в Колчестере. Изобретение позволило сидящему ткачу пропускать челнок в обоих направлениях поперек полотна гораздо более широкого, чем расстояние между его раскинутыми в стороны руками. Он управлялся поочередным
натяжением концов троса, соединенного с двумя кожаными гонками станка, предназначенными для скольжения вдоль металлического стержня. Они толкали челнок, который «летал»
из стороны в сторону вдоль рейки. Отныне один ткач выполнял работу за двоих, при этом
ему хватало сил следить за нитями полотна в два раза шире прежнего, а также направлять
челнок. Впервые ткач стоял за станком с прямой спиной. От своего знаменитого изобретения
Кей получил мало прибыли; изобретение осуждали полные предрассудков ткачи; в нарушение
авторских прав его применяли недобросовестные работодатели. «Летающий челнок» тут же
потребовал от прях повысить скорость прядения, чтобы обеспечить ткачей нужным количеством пряжи; в долгосрочной перспективе он стимулировал изобретение механического ткацкого станка.
Доходная текстильная индустрия совершенствовала технологии отделки. Шишечные
ворсовальные машины для поднятия ворса ткани применялись в XV веке, их впервые нарисовал Леонардо да Винчи. К XVII веку валец оснащали ворсовальной шишкой; он вращался
72

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

в одном направлении, а другие вальцы протягивали над ним ткань в обратном направлении
(рис. 39). Спрос на мыло для сукнования, особенно шерстяной ткани, спровоцировал быстрое развитие мыловарения; к концу XVII века мыло варили из китового жира, хотя лучшее
мыло производилось на основе оливкового масла в Средиземноморских странах. Что касается
окрашивания тканей, то примерно в 1615 году обнаружили, что красный кошениль становится
ярко-алым за счет соли, получаемой растворением оловянной посуды в азотной кислоте: реакция шла за счет присутствия в сплаве, из которого делалась посуда, до 90 процентов олова.
Методы отбеливания тканей не совершенствовались до 1750 года.
Истории развития производства стекла и текстильной индустрии похожи. В этот период
искусные ремесла распространились из Италии на север; на рынке вырос спрос на готовую продукцию, хотя по понятным причинам экспорт составлял меньшую часть; были внедрены некоторые технические доработки. При производстве стекла технические нововведения играли
особую роль, ибо предстоящая промышленная революция их не вытеснила.
Итальянская индустрия стекла с главными центрами в венецианском пригороде Мурано
и Алтаре близ Генуи обязана своей репутацией в конце Средневековья трем причинам. Вопервых, пока в Северной Европе стекло делали из местных песков и щелочи на основе растительного пепла, итальянцы применяли чистый диоксид кремния и соду. Во-вторых, они унаследовали более совершенные технологии Средиземноморья. В-третьих, как следствие, они
производили красивый и чистый хрусталь для изысканных сосудов, а в Северной Европе попрежнему выпускали в основном оконное стекло. Итальянский хрусталь, редко абсолютно бесцветный, покрывали позолотой, затем эмалью, окрашивали в технике «тростника» или ему
придавали трещиноватую поверхность, окуная горячий сосуд в холодную воду. Гравировку
делали нечасто: большинство изделий были слишком тонкостенными для методов гравировки,
применявшихся до второй половины XVII века. Такие изделия были очень популярны за
рубежом, и итальянские мастера стекольного дела в конце концов вынужденно эмигрировали,
несмотря на штрафы; к третьей четверти XVI века их искусство распространилось по всей
Европе вплоть до Швеции и Англии.

Рис. 39. Шишечная ворсовальная машина для поднятия ворса на ткани. Зонка, 1607 г.
Как выглядело производство стекла в то время, можно понять по тосканской настенной
росписи, где представлены металлические предметы, ножницы и щипцы, и процесс выдувания
стекла; в большом отделении над печью отжига стеклянные изделия медленно остывают. Квалификация итальянских мастеров заслужила подобного увековечивания потому, что состав
73

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

бутылочного и оконного стекла середины XX века был практически идентичен составу стекла
эпохи Средневековья.
Еще в Древнем Египте знали, что насыщенные цвета стекла получают добавлением минералов в расплав. Искусство окраски стекла веками совершенствовалось методом проб и ошибок, пока современная химия не объяснила происходящие процессы. Так как почти вся стекольная индустрия жаждала производить предметы роскоши, большое внимание, естественно,
уделялось созданию чистых оттенков. В Средние века получали основные спектральные цвета,
а промежуточные создавались путем смешивания, однако получить красный цвет долго не
удавалось. Хотя есть доказательства, что ассирийцы создавали рубиновое стекло добавлением
золота в расплав, применять золото для этой цели стали только в XVII веке. Стекольных дел
мастера из Мурано получали качественное красное стекло, добавляя в расплав оксид меди и
медленно нагревая его в отсутствие воздуха. Такое стекло называлось аввентурино, что означает «риск»; оно – отличный пример случайности в технологическом прогрессе, имеющем
первостепенное значение даже сегодня.
В Англии потребовалось создать самостоятельную стекольную индустрию, ибо декларация 1615 года в целях экономии запрещала применять древесное топливо для производства стекла. Появились каменноугольные печи, в которых пламя располагалось на решетке
из железных прутьев; температура в них была намного выше, чем в дровяных печах. Должно
быть, из-за этого стали применять закрытый тигель, чтобы соединения серы и сажа от каменного угля не окрасили стекло. Важнейшее изобретение принадлежит Джорджу Рейвенскрофту,
который в 1675 году создал конкурента венецианскому хрусталю – флинтглас, из смеси поташа,
оксида свинца и обожженного кремня. Этот тяжелый свинцовый хрусталь подвергся суровому
испытанию в 1745 году, когда британское правительство обложило налогом стекло по весу.
Германия и Чехия тем временем создали венецианскому хрусталю очередного соперника –
калиево-известковое стекло, тяжелое и бесцветное, отлично подходящее для гравировки. Изза огромного спроса на сильно гравированное стекло появилась серия медных режущих кругов
диаметром 1–10 сантиметров, на которые капала смесь масла и абразива. Такие круги приводились в движение педалью ножного привода, но иногда работали на гидроэнергии.
Существенное производственное направление конца XVII века – изготовление листового
стекла больших размеров методом литья. Кольбер привез в страну итальянских рабочих: одни
выдували стекло для зеркал – такие можно увидеть в Версале, они собраны из маленьких секций и не дают искажений; другие почти в то же время основали производство в Ламбете. Но
метод литья листового стекла, известный венецианцам, впервые разработали мастера по производству стекла в Нормандии под королевским патронажем. Ради этого примерно 2 тысячи
фунтов стекла поэтапно загружали в огромный тигель, нагревали, чтобы удалить пузыри, а
затем выливали на литейный стол с подвижными направляющими, которые определяли размер
листа. Меньше чем за минуту, пока стекло было расплавленным, его разравнивали и придавали
ему нужную толщину. После отжига в течение приблизительно десяти дней стекло нарезали
на меньшие пластины и полировали покрытой войлоком доской и вальцом.
При производстве зеркал для исследовательских и навигационных приборов, а также для
украшений и гардеробных комнат создание листового стекла с абсолютно плоской поверхностью без искаженного изображения было не единственной проблемой. Серебрение (нанесение
яркой пленки металлического серебра химическими методами) не применялось до середины
XIX века, вместо этого отражающая поверхность делалась при помощи олова. Именно венецианцы покрывали чистое полированное стекло листами оловянной фольги, затем ртутью, образуя амальгаму. Через несколько дней остатки ртути удаляли, а заднюю часть зеркала лакировали – для защиты.

74

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 40. Немецкая стекловаренная печь. 1752 г.
В XVIII веке в Англии появилась конусообразная стеклоплавильная печь, качество которой признали французские энциклопедисты, ибо воздушные потоки в ней направлялись вверх
(что равномерно распределяло и экономило тепло); и еще печь создавала прохладный сквозняк для рабочих. Но немецкая печь, описанная металлургом Агриколой двумя веками ранее,
оставалась самой распространенной (рис. 40). У нее было одно устье топки для огня; выше был
ярус, на котором в горшках из белой гончарной глины плавилось стекло; еще выше – камера
охлаждения, где стеклянные изделия проходили отжиг.
Стекло использовали не только в бытовых целях. Мы уже сказали о важности зеркал в
оптических приборах, поэтому поговорим об этом в конце главы.
Хотя природа света была плохо изучена до относительно недавнего времени, оптикой
интересовались издавна. Закон отражения узнали еще в IV веке до н. э., а во II веке н. э. Птолемей установил, что преломление света подчиняется определенному закону, который точно
сформулировали только через 1500 лет. В X веке исламский философ Ибн аль-Хайтам (Альхазен) знал свойства не только линз и плоских зеркал, но и сферических, и параболоидальных
зеркал. Это знание перешло на Запад через латинские переводы его работ: учение Альхазена
повлияло на Роберта Гроссетеста и его младшего современника Роджера Бэкона. Хотя Бэкон
экспериментировал с выпуклыми линзами для коррекции зрения, изобретатель очков неизвестен. Вероятно, очки создали примерно в 1286 году, а в начале XIV века их производство
наладили в Венеции. Первые линзы были выпуклыми, поэтому они помогали только страдающим дальнозоркостью. Вогнутые линзы, необходимые для близоруких, появились почти на
два столетия позже. Помимо корректировки зрения линзы увеличивали мощность видения
приборов. Происхождение телескопа неизвестно. Хотя именно Галилей в 1609 году впервые
построил телескоп, нет никаких сомнений, что телескоп – голландское изобретение. Современный сложный микроскоп тоже связан с работами Галилея, но в создании микроскопа его,
возможно, опередили другие ученые. Теоретически оптика развивалась быстро, вскоре обнаружили основные причины двух больших дефектов линз. В 1637 году Декарт доказал, что сферическую аберрацию (отказ линз давать прямолинейное изображение) можно устранить, если
скомбинировать линзы с параболоидными поверхностями; в 1671 году знаменитые эксперименты Ньютона с призмой открыли причину хроматической аберрации (разложение белого
света на составляющие его цветные лучи).
Эти открытия сформировали новые требования к технологии производства стекла. Вопервых, потребовалось удалить все следы непрозрачности из стекла для оптики; во-вторых,
с большой тщательностью следовало устранять дефекты и пузыри. Галилей и его ученик Торричелли значительно усовершенствовали технологию комбинирования линз со сферическими
75

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

поверхностями с помощью ручного шлифования и полирования, но сделать то же самое с параболоидными поверхностями удалось только в XVIII веке. Средство от хроматической аберрации с использованием составных линз из двух типов стекла тоже было найдено только в XVIII
веке. Для облегчения работы с оптическими приборами вместо линз применяли зеркала, точно
так же отражающие свет всех цветов. Станок для шлифования линз появился в середине XVII
века.

76

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 4
Добыча и обработка металлов
Металлы в бронзовом веке
Готовить пищу и выпускать изделия для бытовых нужд удобнее металлическими инструментами. История металлообработки напоминает историю развития текстильного производства и гончарного дела с их высокохудожественными достижениями в ранний период. Добыча
подземных руд ознаменовала новую важную эпоху эксплуатации окружающей среды человеком. В Книге Иова, написанной в IV веке до н. э., вероятно с мыслями о медных шахтах Арабы
и Синая, работа шахтера представлена как превосходный пример технического мастерства.
9. На гранит налагает он руку свою, с корнем опрокидывает горы;
10. В скалах просекает каналы, и все драгоценное видит глаз его;
11. Останавливает течение потоков и сокровенное выносит на свет.
Книга Иова. Глава 28
Металлообработка зародилась задолго до добычи металлов из рудников, ибо некоторые
металлы, вроде золота, попадаются в природе в свободном виде. Скорее всего, именно драгоценные металлы впервые привлекли человека своим блеском, поэтому их широко применяли для декоративных целей. Будучи металлом исключительно практическим, железо стало
буквально посланием Небес, ибо из метеоритного железа получались отличные инструменты:
например, железо из метеорита, упавшего в Гренландии, эскимосы использовали более века.
Первоначально медь добывали в свободном состоянии, но ее залежи быстро истощились, и
тогда медь начали извлекать из руды.
Переработка руды заключается в двух отдельных процессах: во-первых, металл отделяют
от элементов, с которыми он химически соединен; во-вторых, обрабатывают металл для конкретных целей. Металлические руды с точки зрения химии чрезвычайно разнообразны, но
в большинстве из них желаемый металл объединен с серой или кислородом. Для отделения
металла необходимо подобрать вещество, которое вступит в реакцию с серой, кислородом и
другими компонентами руды. Часто для этих целей лучше всего подходит углерод. И коль
скоро химическая реакция, как правило, происходит только при высоких температурах, первостепенную роль в экстракции металлов играет печь. В рассматриваемый нами период времени под углеродом неизменно подразумевали древесный уголь, который приводил металлы
в свободное состояние и обеспечивал необходимую для реакции температуру. При высокой
температуре металл плавился, и его отделяли от тугоплавких примесей, которые превращались
в шлак; иногда для ускорения шлакообразования добавляли флюс.
Как такой относительно сложный процесс впервые провел первобытный человек, доподлинно неизвестно, но есть по крайней мере правдоподобное предположение, что первой расплавленной рудой была малахитовая руда – зеленый карбонат меди. Она довольно широко распространена на Ближнем Востоке и по меньшей мере с 5-го тысячелетия до н. э. используется
как пигмент, особенно в косметике – для окраски нижнего века. Из малахита легче всего получить медь: если немного руды бросить в яркий дровяной костер, то из нее выплавится шарик
меди. Вот из такого случайного наблюдения, вероятно, и возникла тенденция переплавлять
малахит и другие медные руды.
Что касается обработки металла, то было два варианта. Первый применялся в древности,
когда человек искал чистые металлы, не нуждающиеся в выплавке. Он просто формовал металл
при помощи молота и наковальни; в глубокой древности обнаружили, что удары молотом зака77

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ляют металл, но при желании его можно снова размягчить, если нагреть. Другой способ обработки – выливание расплавленного металла в форму с приданием ему грубых очертаний, которые позже корректируются молотом. Похоже, в древности предпочитали переплавлять металл
для отливки, а не отливать его прямо из печи.
Приведенное описание относится к основным металлам и их сплавам, за исключением
железа, которое рассмотрим позднее. Из драгоценных металлов следует начать с золота и
серебра. Хотя золото на Ближнем Востоке не обязательно применили раньше меди, оно
довольно часто попадалось в виде пригодном для немедленной обработки. В небольших количествах золото находили в древности во многих регионах; например, на Кавказе, где практика фильтрования аллювиальных осадков через шерсть («мытье золота». – Пер.), предположительно, легла в основу легенды о золотом руне. В Египте была своего рода монополия
на производство – более ста золотых рудников в Нубийской пустыне и рудники в Восточной
пустыне. Серебро стало характерным металлом северо-востока Малой Азии – района поселения хеттов, название столицы которых писалось символом, обозначающим серебро. Серебро
и свинец встречались вместе в галените (сульфиде свинца), который преобразовывали в свинцово-серебряный сплав прокаливанием, чтобы избавиться от части серы, а затем нагревали до
более высокой температуры, благодаря чему содержание серы снова снижалось и сплав образовывался в нижней части печи; древесноугольное топливо предотвращало повторное окисление. Иногда металлическое серебро лежало в основе прослоек галенита. Свинцово-серебряный
сплав расплавлялся в тигле из пористой глины (чаше для купелирования) и обдувался струей
воздуха. Свинец окислялся и удалялся, о завершении процесса говорило внезапное появление
сияющей «пуговки» серебра. Купелирование, появившееся, вероятно, в 3000–2500 годах до
н. э., также применялось для очистки золота. Неочищенное золото смешивалось со свинцом
и загружалось в чашу для купелирования, свинец и примеси удалялись за счет окисления от
воздушной струи.
Серебро и золото стали мерилом стоимости, однако для тех же целей ранее применяли
медь и свинец, которые по-прежнему были самыми распространенными средствами платежа
в сравнении с драгоценными металлами. Медь – один из первых металлов, освоенных человеком. В свободном состоянии и больших количествах она встречается редко, хотя известно о
находках глыб весом в несколько сотен тонн. Огромный спрос на медь вызвал ее масштабную
добычу: в Малой Азии, Армении и Эламе, где шумеры добывали медь еще в 3500 году до н. э.,
на острове Кипр, откуда медь вывозили жители Италии и называли ее купрум (лат. Cuprum),
в египетских центрах, описанных в Книге Иова, и во многих регионах Европы. В древности
шахтеры пользовались каменными орудиями, а позже бронзовыми. Рудная жила разрабатывалась в скале горизонтально, иногда на 50 ярдов; однако в результате раскопок в Венгрии
обнаружили вертикальные стволы до 6 футов в диаметре, иногда сдвоенные для вентиляции, в
которые спускались по зазубренному стволу дерева или даже (в одной шахте) с помощью трехступенчатой лебедки. Шахтеры работали по системе разработки парными штреками, оставляя
целики руды нетронутыми для поддержки кровли проходов, которые они прорезали в жиле.
Если мешала скала, ее устраняли огневыми горными работами – разводили костер, нагревали
скалу и раскалывали ее, поливая холодной водой. Ранние методы добычи металлических руд,
несомненно, основаны на опыте кремнедобытчиков, работавших на глубинах около 12 метров.
Извлечение металла из различных типов медных руд подразумевает сложный процесс
плавления. Например, в Восточных Альпах, где около 20 тысяч тонн меди добыли за период
1300–800 годов до н. э., руда и топливо сваливались вместе для плавления, и после трех последовательных этапов очистки чистота меди составляла только 95 процентов. Для дальнейшей
очистки медь следовало расплавить с древесным углем и обработать струей воздуха.
Хотя очевидно, что в Египте примерно до 2000 года до н. э. продолжался медный век, в
течение которого утилизировали всю чистую медь, история этого металла с древности нераз78

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

рывно связана с оловом. Медь относительно мягкий металл, поэтому некоторые из его сплавов
ценятся гораздо выше. Самый знаменитый среди них бронза – сплав меди и олова, ее точные
свойства зависят от относительных пропорций этих двух металлов. Как впервые появилась
бронза, доподлинно неизвестно; вероятно, она по-разному создавалась в различных регионах.
Однако разумно предположить, что впервые ее получили случайной переплавкой смешанных
руд, содержащих медь и олово; различные виды руд четко различили намного позже. Но вскоре
медную и оловянную руды стали намеренно смешивать в заданных пропорциях европейские
плавильщики.
Альтернативный способ получения бронзы – расплавить вместе определенное количество металлической меди и олова; похоже, такой способ применялся на Ближнем Востоке.
Легко извлечь довольно чистое олово из его основной руды – касситерита; к 1500 году до н. э.
производством олова занимались в Европе, откуда его вывозили на Ближний Восток.
Для получения бронзы медь сплавляли с сурьмой, полученной из кавказских руд; египтяне иногда добавляли мышьяк. Цинксодержащие бронзы хорошо известны, но этот металл
стали четко различать только в XVI веке, поэтому его присутствие в древних бронзовых сплавах случайно. Анализ таких бронз доказал присутствие многих других металлов, бывших в
исходной руде как примеси и проходивших процесс плавки: их присутствие часто определяло
свойства сплава.
В сравнении с кремневыми орудия из меди или бронзы не обязательно были острее,
но дольше сохранялись, были менее хрупкими и делались любой желаемой формы. Самые
маленькие и простые медные орудия ковались прямо из куска металла, но чаще всего расплавленная медь разливалась в каменную или глиняную форму, где изделие принимало грубые очертания: для таких целей бронза подходила лучше всего из-за более низкой температуры плавления. Затем изделие дорабатывалось молотом и при необходимости раскалялось в
процессе обработки. При помощи молота заострялся край топора, кинжала и других орудий.
Отливка в формы из двух частей (рис. 41), позволяющая воздействовать на металл со всех
сторон, с чистой медью была затруднительна. Медь поглощала газы, создававшие пустоты при
охлаждении, и портила отливку; с бронзой такой метод литья действовал безотказно. Сама
форма изготавливалась из бронзы (для точности), а также из камня, глины или керамики; для
отливки орудия труда или оружия делался разъем для рукоятки – в форму добавлялось глиняное ядро.
Самые искусные бронзовые отливки делались благодаря литейному воску. Восковой литник по форме будущего металлического изделия обмазывался глиной – создавалась форма для
отливки. Форму прокаливали на огне – воск плавился и вытекал. Форма обжигалась, затем в
нее разливалась расплавленная бронза; после того как металл остывал, форму разбивали.
В бронзовый век произвели много ремесленных инструментов сегодняшнего дня: например, тяжелую кувалду, колун, слесарное зубило и рашпиль. Что касается оружия, в начале
бронзового века на основе кинжала выковали меч; появились втульчатые наконечники копий;
украшенные боевые топоры, найденные в Венгрии и Персии, не только оружие, но и произведение искусства.

79

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

н. э.

Рис. 41. Сирийская двойная форма и сделанное в ней золотое литье. Угарит, 1300 г. до

Раскопки захоронений на королевском кладбище в Уре, датированных первой половиной 3-го тысячелетия до н. э., показывают, что полдюжины сегодняшних методов металлообработки применялись уже тогда. Обычно использовали литейные глиняные формы из трехчетырех частей. При отливке большого изделия внутрь формы помещалась основа из дешевого
материала – изделие получалось полым. Для очень больших отливок, вроде огромного бронзового бассейна, который Хирам Тирский сделал для храма Соломона, форма выкапывалась в
залежи глины: «Царь выливал их в глинистой земле, в окрестностях Иордана, между Сокхофом
и Цартаном» (3 Цар., 7: 46). Тысяча и более лет опыта работы с бронзой предопределили египетский ренессанс в VII веке до н. э. и создание бронзовых изделий в античной Греции. Чаши
изготавливались из листового металла методом холодной ковки, часто отжигались для уменьшения упрочнения; статуи кропотливо создавались из медных листов, прибиваемых гвоздями
к деревянной основе или раме. Самые ранние образцы – фигурки быков примерно 2 фута в
высоту и длину вместе с рельефной панелью, полностью из меди, сделанные в Месопотамии в
4-м тысячелетии до н. э.; из того же материала сохранилась (в настоящее время фрагментарно)
статуя египетского фараона в натуральную величину, который правил примерно в 2300 году
до н. э.
В ранний период широко применяли метод репуссе – чеканку рельефов на листовом
металле изнутри. На кладбище в Уре найдены статуэтки животных из листового золота толщиной в несколько тысячных дюйма, испещренные рельефом, сделанным чеканкой и выглаживанием с вкраплениями участков отжига. Гвоздями листовое железо прибивали к дереву,
гвоздями или заклепками скрепляли листы металла, однако самым распространенным методом соединения была пайка.
Филигрань, зернение и инкрустация тоже появились в этот период. Проволоку для филиграни получали нарезанием непрерывной узкой полоски круглого листа металла: протягивать
проволоку через металлические пластины умели еще в 2500 году до н. э. Зернение выполнялось реже, но встречается в гробнице Тутанхамона: капли металла припаяны к основанию
– задача невероятной сложности. Инкрустацию – формование ячеек на полосе металла для
вставки драгоценных камней – впервые выполнили шумеры и довели до совершенства в Египте
(воротник Тутанхамона). Это расточительное искусство распространилось и в Европу. В могилах в Микенах найдены бронзовые кинжалы XVI века до н. э. с металлическими вставками, а
на них – изображения охоты на льва из золота, электрума (сплава золота с серебром) и серебра.
А вот Гомер, чьи герои давних лет спят вечным сном, принадлежал к новой эпохе, в которой
человек увлекся железом.

80

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Ранний железный век в Греции и Риме
В бронзовом веке было две основных, сложных технологии: работа шахтера в темных
недрах земли и совместная переплавка двух металлов (одного из которых, олова, всегда не хватало) для формирования сплава. Так как железной руды, в виде болотной руды, было предостаточно на поверхности и металл имелся в различных видах без примеси, то на первый взгляд
непонятно, отчего так поздно наступил железный век. Ведь на самом деле он начался примерно
в 1200 году до н. э., когда после падения империи хеттов кузнецы рассеялись по свету, хотя
металл немного обрабатывали еще до 2500 года до н. э., а железные орнаменты и церемониальное оружие появились вскоре после 2000 года до н. э. Задержка объясняется двумя причинами. Ранние находки метеоритного железа не побудили человека искать железную руду под
землей. Кроме того, экспериментальная выплавка железной руды ради выяснения, ведет ли
она себя так же, как медная руда или другие известные металлы, обескуражила бы людей, ибо
чистое железо плавится при 1535 °С (медь плавится при 1083 °С). То есть эксперименты по
выплавке закончились бы кучей шлака и золы поверх нерасплавленных сгустков железа. До
появления средневековой доменной печи получить расплавленное железо для литья не удавалось, хотя с дохристианских времен температуру в печи повышали либо лучшей естественной тягой, либо кузнечными мехами. При повторной ковке при температуре красного каления
отбивалась большая часть шлака с необработанного железа до того, как он станет годен к употреблению.
Хотя кованое железо, полученное таким способом, было прочнее других доступных
металлов, не получалось сделать острый край: такое удалось только со сталью – сплавом железа
с примерно 0,15–1,5 процента углерода и без остаточного шлака. Проблема отчасти решилась
с изобретением науглероживания (цементации) халибами Малой Азии – подневольным племенем империи хеттов примерно в 1400 году до н. э. Процесс науглероживания – повторяющаяся ковка и нагревание в непосредственном контакте с древесным углем, который диффузионно насыщает углеродом поверхность металла. Некоторые специфические железные руды
дают сталь напрямую, если правильно организовать процесс плавки; такую сталь получили
примерно в 500 году до н. э. в центральном европейском регионе Штирии и Каринтии – римском Норике. Между тем еще предстояло узнать, что сталь необходимо закалять дальше, погружая горячий металл в холодную воду. Если погружали в холодную воду раскаленную медь или
бронзу, которые использовались более тысячи лет, они размягчались. Процесс закалки, скорее
всего, появился через два столетия после науглероживания. Таким образом, древняя железная металлургия достигла расцвета только в последнем тысячелетии до н. э., и даже тогда все
ограничивалось работой кузнеца с молотом и мехами, а чугун было практически невозможно
получить в небольших печах с низкими температурами.
Поначалу железо служило украшением, а затем медленно стало сырьем для изготовления мечей и кинжалов. Железные наконечники копий создать не удавалось, ибо необходимый
раструб получался только за счет литья; железные боевые топоры были редки, хотя в Сирии
найден топор, датируемый примерно 1300 годом до н. э., с раструбом топорища из золота и
меди. Меч – главный дар раннего железного века, ибо бронзовый был относительно хрупким.
Теперь сила удара определялась только силой человека; известно о великой мощи «опоясанных железом» ассирийцев, которые обрушивались на врага, как «волк на стадо овец».
В железном веке появились шарнирные кузнечные клещи, наковальня для гвоздей,
волока для проволоки и рамочная пила, почти идентичная современной ножовке. Железный
напильник применялся в каждом виде металлообработки, а бронзовый напильник был немного
больше плотницкого рашпиля. Как только научились закалять железо, орудия труда начали
81

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

совершенствоваться, пока качество большинства малых ручных инструментов не стало таким,
как сегодня.
Однако преувеличивать не следует. Изначально новый металл использовался для оружия, потом для производства мотыг и топоров для ферм и шахт и наконец для усовершенствования описанных ручных инструментов. Слова обманчивы: железо в ранние годы античной
Греции, считавшееся неподходящим металлом для плужного лемеха, очевидно, было намного
хуже закаленного металла римских легионеров начала христианской эры. Греческая цивилизация VI века до н. э. основывалась на железе; римское влияние, приведшее римскую цивилизацию в самые дальние регионы Запада, ассоциировалось с железом на протяжении всей своей
долгой истории. Железные рудники, открытые этрусками в Тоскане и Эльбе около 900 года до
н. э., быстро привлекли алчных римлян; были захвачены несколько имперских провинций от
Испании до альпийского Норика и Далмации, где добыча железа велась не очень активно.
Следует уделить особое внимание Лаврийским серебряным рудникам, на которых афиняне работали с 600 года до н. э., после того как их гораздо раньше открыли микенцы. На
больших шахтах почти всегда работали заключенные, в том числе военнопленные, чья жизнь
и здоровье ничего не стоили. Интересен резкий контраст между вызывающей восхищение
демократией Афин и рабовладельческими порядками этих аттических шахт, откуда данная
демократия получала значительную долю богатства и праздности. Самой распространенной
рудой был галенит, содержащий около 60 унций серебра на тонну. Экстракция проходила в два
этапа. Сначала свинцово-серебряный сплав после выплавки неоднократно плавился и оставлялся кристаллизоваться – первым отделялся почти чистый свинец. Когда содержание серебра
достигало 1–2 процентов, его начинали купелировать. Однако процесс был не очень эффективен, и кучи шлака впоследствии повторно перерабатывались, как во многих других старых районах добычи, включая свинцовые шахты, которые вырабатывали 300 лет в Мендипе во время
римской оккупации Британии.
Примерно к концу I века, когда добыча в горе Лаврион прекратилась до нового времени,
затопили 2 тысячи стволов шахты, самый глубокий из которых достигал 100 метров. В шахту
спускались по приставным лестницам или зазубренным стволам деревьев, закрепленным по
краям шахты; руда поднималась при помощи блока и веревки. Кровли галерей поддерживались целиками бедной руды, которую не добывали. Вентиляция делалась за счет параллельных
галерей, вентиляционных дверей и иногда костров для увеличения тяги. Шахтеры работали
при искусственном освещении с киркой и корзиной (рис. 42). Поднятую на поверхность руду
измельчали в порошок, а затем промывали, отделяя тяжелые частицы руды от легких камней;
подобным образом работали золотодобытчики Египта еще в 3000 году до н. э.
Римская добыча руды отличалась масштабностью (рис. 43). Римляне регулярно добывали свинец (с серебром), медь, железо и олово даже в отдаленной Британии. Процент осужденных преступников (лат. damnati in metallum – приговоренный к работам в рудниках) и
рабов на шахтах становился все меньше в общем объеме работников, которых нанимали в
любой провинции; шахтер становился квалифицированным ремесленником. Наиболее важное
технологическое нововведение римлян – винт Архимеда и черпачное колесо для осушения
шахт. Винт, возможно, уже применялся для орошения в Египте, до Архимеда; в любом случае
именно римляне сделали винт (лат. cochlea), или «водяную улитку», как они называли его изза формы, обычным горнодобывающим инструментом. Что касается черпачного колеса, то на
одной из медных шахт Рио-Тинто вода поднималась на высоту почти 30 метров восемью последовательными парами черпачных колес, приводимых в движение большим ступальным колесом. Немногочисленные поверхностные залежи руды римлян не интересовали, а разработка
глубинных залежей не приносила прибыли из-за нехватки рабочей силы в последние столетия
империи. Кроме того, экстракция металлов из руд по-прежнему зависела от выплавки на древесном угле, который сильно подорожал из-за массовой вырубки лесов Средиземноморья.
82

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 42. Греческие шахтеры. С коринфской глиняной таблички VI в. до н. э.
Важная разработка в римской металлургии – использование ртути для экстракции
золота. Примерно в начале н. э. ртуть впервые получили в Испании методом дистилляции;
ртутная руда (обычно сульфид) прокаливалась в печи, оснащенной простым устройством для
конденсации паров. Золото встречалось не только в аллювиальном виде, как уже говорилось,
когда его добывали методами времен золотой лихорадки, но и как руда, распределенная в твердых породах. Чтобы извлечь золото, римляне дробили руду и перемешивали ее с ртутью, в
которой золото растворялось, как амальгама. Затем ртуть фильтровали через кусок кожи и
дистиллировали; золото оставалось в дистилляторе, а дистиллят ртути использовали дальше.
Римляне увеличили производство золота и серебра, извлекая их из меди методом ликвации.
Когда медь плавится с большим количеством свинца, оба металла не перемешиваются, а формируют две несмешивающиеся жидкости, вроде масла и воды. Драгоценные металлы, присутствующие в меди, переходят на свинец, из которого они извлекаются купелированием.

Рис. 43. Римские шахты в Европе
Наиболее значимое изменение в оловодобыче – закрытие испанских шахт примерно в
середине III века и истощение залежей оловянных россыпей в целом. В результате жильная
руда в Корнуолле, которую добывали с 3-го тысячелетия до н. э. (откуда термин «британский
металл»), стала добываться новыми темпами. Часть олова сплавляли с 30 процентами свинца,
а из полученного сплава – певтера делали сосуды, популярные в домах римлян; в Средние века
доля олова в певтере значительно снизилась. Но больше всего внимания уделялось бронзе, изза чего римляне разрабатывали очень богатый запас меди в Испании. Медь экспортировалась
83

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

даже в Индию. Медные и бронзовые изделия выпускали на заводе в Капуе, стандартную продукцию которого находят не только по всей Италии, но даже в Финляндии. Появился новый
сплав – латунь. Он состоял из меди и цинка, его отождествляли с «белой бронзой», украшавшей двери дворца Сарго-на II. Однако на Западе латунь появилась только во времена правления Августа, который ввел в обращение латунные монеты: латунь стоила в шесть раз дороже
меди, а в некоторых регионах Древнего мира она ценилась выше серебра. До XVI века о чистом
цинке не знали; латунь получали цементацией, в процессе которой вместе прокаливались каламин (карбонат цинка), медь и древесный уголь.
Первый основной центр европейской железной металлургии появился в X веке до н. э.
в Норике, куда металлургия пришла из Хеттской империи. Примерно через 400 лет центр переместился на земли кельтов, и в основном в Испанию, где кузнецы изобрели каталонскую печь
для выплавки железа, в которой две пары кузнечных мехов поочередно поддерживали постоянную форсированную тягу. Еще были двухэтажные шахтные печи, в них узкая нижняя часть
заполнялась древесным углем, а более широкая верхняя часть – смесью руды и древесного
угля. В каталонской печи напрямую получали ковкое железо, в шахтной печи – более науглероженный блюм, требующий ковки; ни в одной из печей не достигалась температура для получения жидкого литого чугуна. Часть стали производилась непосредственно из железной руды
Норика, большая часть получалась науглероживанием. Однако лучшей сталью, известной римлянам, было так называемое серик-железо, которое они считали китайским; на самом деле это
была «сталь Вутца» – высокоуглеродистая тигельная сталь, в виде круглых лепешек диаметром
в несколько дюймов она попадала в Рим через Абиссинию из Южной Индии; ее название –
вероятное искажение перевода слова «сталь» с языка индийской народности каннара.
Хотя греки и римляне, используя металлы, внедрили совсем немного новых технологий
и никогда не производили металлические изделия в масштабах необходимых для начала промышленной революции или даже концентрации промышленности в современном смысле этого
слова, они создавали металлические предметы для военного и мирного времени.
Оборонительные доспехи и щит греческого гоплита делались из бронзы, но его главным
оружием было девятифутовое копье с железным наконечником и короткий, прямой железный
меч. Первоначально римляне экипировались как греки, но после легионеры носили железные кирасы из соединенных пластин и полос, перекрывающих друг друга для дополнительной прочности. У них был более длинный меч, но их главным оружием являлось копье той
же длины, что у греков, только деревянное древко было одной длины с железным наконечником. Поначалу две половины копья склепывались, но позже использовали деревянный штифт,
ломавшийся от удара, чтобы оружием не мог воспользоваться противник. По той же причине
железо делали достаточно мягким – дабы согнуть копье ближе к древку. Кавалеристы знаменитых эскадронов Александра Великого носили более тяжелые доспехи, чем гоплиты. Три
века спустя парфянские катафракты, отразившие попытки римлян расширить свою империю
за Евфрат, носили броню и надевали ее на своих лошадей. И броню, и их лук, которым они
выполняли знаменитый тактический прием – парфянский выстрел, впоследствии переняли
римляне.
Ни арбалет, ни различные виды «веревочной артиллерии», в которых римляне перенимали опыт карфагенян и особенно греков, не делались металлическими, хотя у стрел были
железные наконечники, а катапульта иногда запускала дротик с железным наконечником весом
примерно 6 фунтов. Ассирийцы вели осаду тараном с тяжелым железным наконечником. Как
правило, тараны устанавливались на колеса; греки придумали высокую деревянную конструкцию для раскачивания тарана по принципу маятника; римляне изобрели теребру – осадный
бурав для сверления стен или ворот. Римляне были непревзойденными мастерами осадного
дела. Доказательство тому – огромные стены, оставленные ими между Дунаем и Майном и по
84

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

всей Северной Англии. На это указывают и руины временных стоянок, каждая с отдельным
рвом и валом; легионеры возводили их при помощи железных орудий, которые брали в походы.
Огромный интерес вызывают небольшие металлические произведения искусства, выполненные с непревзойденным мастерством греками и этрусками. Вдохновение по-прежнему черпали на Востоке: например, греки в V веке до н. э. были под сильным влиянием мастерства
обработки драгоценных металлов при персидском дворе. Но греки и этруски часто превосходили своих восточных учителей, к примеру в технике зернения и филиграни. Римляне создавали менее изящные изделия, хотя знали технику репуссе по серебру, которая увеличивала
игру света на поверхности; массивные золотые медальоны римских императоров – более искусное достижение.
Что касается новых техник орнамента, то в Европе в конце микенского периода появились первые образцы изделий с эмалью, когда расплавленным стекловидным веществом
покрывалась металлическая подложка; в такой технике сделаны золотые кольца, найденные
на Кипре. Они выполнялись оплавлением крошечных кусочков разбитого стекла, выложенных
по кругу внутри круглых перегородок (клуазонов) из золота. Подобные небольшие фрагменты
эмали наносили греки с VI или V века, а позже – кельты. Следует упомянуть знаменитые греческие статуи, покрытые золотом и слоновой костью, – Афина в Парфеноне и Зевс Олимпийский. Слоновая кость имитировала тело, драпировки из листов кованого золота снимались. В
III веке до н. э. в технике репуссе украшались бронзовые пластины, положенные на каменные
колонны для создания 40-метрового образа бога солнца, известного как Колосс Родосский.
Греки мастерски отливали крупные бронзовые статуи в глиняных формах, готовые части статуи соединялись и склепывались.
О монетах, появившихся примерно в то же время, но независимо друг от друга в Дальневосточном регионе и на Ближнем Востоке, греческие купцы Малой Азии узнали от лидийских
царей, по приказу которых ставили клеймо в виде головы льва на слитках электрума, имеющих
стандартный вес и пробу. Согласно преданию, жители материковой Греции впервые отчеканили серебряные монеты вскоре после 700 года до н. э. в Эгине, где на куски серебра заданной
массы ставилось клеймо в виде черепахи. Рисунок штемпеля для чеканки монет в зеркальном
отображении наносился молотом и инструментами для резьбы на куске бронзы или железа на
наковальне. Но за столетие поняли, что следует чеканить обе стороны монеты. Гладкие диски
для чеканки отливались в мелкие углубления формы из обожженной глины или камня. Тем не
менее удивительно, что традиции штампования и чеканки, в отличие от более сложных технологий металлообработки, не пережили падения Римской империи на Западе, предпосылки к
которому появились еще в III веке из-за снижения металлургического производства.

Металлообработка в Средневековье
О рудодобыче в Темные века не известно практически ничего. Мы не знаем, отливались ли монеты во времена англосаксонской монархии и монархии Каролингов из старого
металла или из вновь добытого. В эпоху Карла Великого крупные испанские рудники перешли в руки мавров; поначалу уровень добычи снизился, но мавры научились обрабатывать
сульфидно-медные руды, из которых получали сульфат меди путем окисления. Когда сульфат
растворяли в воде и переливали через железо, чистая медь выпадала в осадок. Из-за отделения Испании от средиземноморского христианского мира центр европейской добычи переместился в саксонские шахты в Центральной Европе. Саксонские шахтеры работали в горах Гарц
до 1000 года, в Фрейберге – примерно в 1170 году, а в следующем столетии – в Венгрии.
По счастливой случайности методы горнодобычи позднего Средневековья аккуратно
записал сторонний опытный наблюдатель. Им оказался врач Георг Бауэр (Агрикола) – саксонец, изучавший медицину в Италии, но практиковавшийся в богемском горнодобывающем
85

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

районе Иоахимсталь. В свое время район славился серебром, найденным там в 1516 году в
таком изобилии, что долина дала название серебряному талеру – эпониму современного доллара. Так как район давно славился добычей основных металлов (позже ураном), двенадцать
книг «О горном деле и металлургии», опубликованные в 1556 году, – отличное руководство
по методам добычи в позднее Средневековье.
Агрикола сообщает, что секция шахтного ствола обычно составляла примерно 3 метра на
чуть более 30 сантиметров. Из его прекрасных иллюстраций оборудования видно, что оно не
очень отличалось от оборудования прежних периодов, за исключением вагонетки для работы в
выемке. Он считал лебедку обычным средством буксировки руды наверх по стволу и упоминал
применение зубчатых передач и лошадей для больших нагрузок (рис. 44). Он знал о проблемах
вентиляции шахт и опасных условиях работы, в которых «гасились горящие лампы», и о разработках, заброшенных из-за ядовитой «дымки» или плохого воздуха; он сообщал об использовании вращающихся лопастей и воздуходувных мехах. Очевидно, водяное колесо служило
обычным источником энергии (рис. 45).
Наибольший интерес вызывает детальное изучение Агриколой проблемы шахтных вод,
уровень которых вырос, особенно в Саксонии в предшествующем веке. Он упоминает как о
«седьмом типе насоса, изобретенном десять лет назад» о трех последовательно расположенных
всасывающих насосах, по очереди откачивающих воду; у каждого имеется поршневой шток,
управляемый одним водяным колесом диаметром около 5 метров. Поскольку максимальная
глубина выкачивания воды насосом была около 10 метров, применяли цепной насос, изобретенный давным-давно, ибо Агрикола описал шесть его разновидностей. Круглые ковши через
интервалы закреплялись на цепи, при входе в ствол каждый ковш действовал как односторонний поршень, поднимая воду перед собой. Агрикола указывает на три таких насоса в Хемнице, в Карпатах; для выкачивания воды с глубины 200 метров использовали 96 лошадей. «Эти
лошади спускаются к механизмам по наклонной плоскости с поперечным уклоном, которая
извивается, как винт, и постепенно снижается». Такие сложные ухищрения свидетельствуют о
том, что к концу Средневековья рудодобыча стала высокорентабельной отраслью. Кроме того,
среди шахтеров были специалисты, знающие, как разрабатывать и эксплуатировать сложную
технику.

86

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 44. Использование лошадей в горнодобывающей промышленности. Агрикола,
1556 г.

87

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 45. Наливное колесо для подъема воды из шахт. Агрикола, 1556 г.
В металлообработке, в отличие от добычи металлических руд, упадок наблюдался до
краха Римской империи на Западе и продолжался в Темные века. Создается впечатление, что
в основном обрабатывали железо: никакая тьма не избавит от необходимости производить
инструменты и оружие. Навыки, которые практиковали в Римской Галлии, сохранились во
Франции в эпоху Меровингов; в Западной Европе работали сирийские специалисты, а в VIII
веке появились книги с описанием византийских методов. С огромным мастерством ковались
мечи, украшались их рукояти и ножны. Самое замечательное изделие того времени – меч,
сделанный по методу узорной сварки из полос железного прута толщиной около одной сотой
дюйма и длиной одна восьмая дюйма; прутья извивались во всех направлениях и проходили по
всей длине лезвия, образуя на поверхности червеобразные отметины. Такая сварка требовала
большого мастерства; изделия бургундских и франкских кузнецов покупали даже арабы.
Начиная с возрождения западного христианского мира при Карле Великом металлы
получили более широкое применение. Во-первых, строили церковные органы с трубами из
меди или бронзы. Об органе хорошо знали в Древнем мире: проблема равномерного притока
воздуха при помощи механических устройств привлекала внимание обоих выдающихся александрийских изобретателей – Ктесибиуса и Герона. Орган играл во время церковных служб в
Константинополе в IV веке; а святой Иероним говорил об иерусалимском органе с накопителем воздуха из шкур двух слонов, орган был слышен за версту. Франки получили свой первый
орган в подарок от византийского императора в 757 году, а к X веку органы распространились
по Англии, Франции и Германии: святой Дунстан, например, установил два органа; один из
них, в соборе Винчестера, имел 400 бронзовых труб и 26 мехов. Сначала трубы управлялись
тяговыми стержнями; клавиатура появилась в соборе Магдебурга до 1100 года, педали – в
88

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

конце Средневековья. Во времена Сэмюэла Пипса, жаждущего купить орган, в частных домах
нередко были маленькие органы.
Отливка бронзовых церковных колоколов началась в VIII веке, их предшественники
делались из листового железа, как небольшой римский настольный колокол. Вероятно, сначала
для отливки применяли литой воск. Позже колокол отливался между сердцевиной и наружной
крышкой литейной формы; первая закрывалась, а вторая выстилалась тщательно высушенной жирной глиной, смешанной с конским волосом и навозом. В XI веке колокол весом 1200
килограммов, в Орлеане, считался огромным, однако размеры литейной формы увеличились.
Появились так называемые «колокольные поля» для отливки у больших церквей. Научившись
отливать колокола, приступили к отливке пушек (рис. 46).

Рис. 46. Литейный цех для литья бронзовых пушек, работающий на энергии ступального
колеса. XVI в.
Между тем современники Карла Великого поняли важность брони во время сражения,
особенно для наездников. Немногие германские народы, завоевавшие Западную Римскую
империю, изначально переняли доспехи и методы их создания у римлян, которые в основном
сохранялись в Византийской империи: кольчуга – броня из переплетенных колец – пришла с
Востока. Средневековый кузнец был прежде всего оружейных дел мастером, который экипировал феодального рыцаря кольчугой весом до 5 килограммов. Кольца из железной проволоки
склепывались вместе, формируя кольчугу, закрывающую ноги, руки и даже голову (рис. 47);
в XII веке голову почти полностью закрывал стальной шлем (открытыми оставляли глаза и
нос). В XIV веке кольчугу сменили пластинчатые доспехи. Мастерство кузнеца оценивалось по
отделке и инкрустации, но более всего по прочности сочленения пластин доспехов (рис. 48).

89

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

стве

Рис. 47. Кольчуга с изображения Аймера де Валснса (ум. 1324) и Вестминстерском аббат-

Ключевое событие времен Средневековья – постепенное заселение крупных восточных
регионов Центральной Европы, где немцы и другие поселенцы развивали не только рудодобычу, но и металлообработку. Больше всего внимания уделяли руде, содержащей серебро. Но
помимо добычи тугоплавких железных руд Штирии и Каринтии важные изменения коснулись
добычи меди в Саксонии и Швеции, свинца, добываемого примерно в одинаковых объемах в
Центральной Европе и Англии, олова Корниша и, наконец, цинка. Выплавка и купелирование
чаще всего производились по старинке, а новые разработки главным образом внедрялись в
железной металлургии.
Железо выплавляли старыми методами на протяжении всего Средневековья, часто на
склоне холмов, где обеспечивалась хорошая естественная тяга. Выплавка шла в каталонских и
довольно простых корсиканских печах, а также в кричных печах (нем. Stuckofen, Stuck – крич,
кусок; Ofen – печь) римского происхождения в Штирии и Рейнской области. Высота кричной
печи составляла 10 или более футов; в ней руда непрерывно преобразовывалась под действием
древесного угля. Во время ковки применяли молоты с водяным приводом, а в XIV веке появилась толчея с водяным приводом – для измельчения руды. Поскольку для работы мехов крупных печей требовалась гидроэнергия, индустрия перемещалась от районов добычи поближе
к быстрым рекам – изменение, препятствовавшее использованию каменного угля в кузницах.
Очень много каменного угля использовали в Льеже до 1200 года; в позднее Средневековье
на каменном угле работали чугуноплавильни и кузницы в Англии и других странах Западной Европы, но как топливо каменный уголь всегда использовался реже древесного. В XIIIXV
веках научились отливать чугун благодаря более высокой температуре в печи и производству
железа с относительно высоким содержанием углерода: чугун «вступил в свои права» с развитием артиллерии. Процессы экстракции оставались очень неэффективными, из руды редко
извлекалась половина объема железа. Между тем начиная с VIII века сталь особенно успешно
выплавляли (главным образом за счет науглероживания) в Штирии и Каринтии, откуда продукция продавалась в Турцию и Англию.

90

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 48. Оружейный цех начала XV в.; показаны некоторая продукция и рабочие инструменты
Средневековые железные орудия для земледельцев и ремесленников и оружие для солдат
обычно делались по старинке. Лучшие мечи, например, в свое время ковались на севере Италии, и это мастерство распространилось оттуда в Золинген в долине Рейна в результате итальянских войн Фридриха Барбароссы. А вот косы делались в Штирии; железные иглы (поначалу с крючком, а затем с ушком) впервые сделали в Южной Германии, где в XIV веке на
гидроэнергии изготавливали железную проволоку фильерным способом. Гвозди изготавливал
специальный мастер (рис. 49). Слесарь-инструментальщик производил более сложное оборудование для каменщика и плотника, в частности сверла и коловороты. Средневековое оружие делали кузнецы в кузницах, из-за высокой стоимости дальних перевозок они имитировали
изделия друг друга и конкурировали между собой.
Искусство сложной металлообработки греков и римлян сохранялось в эпоху образования
варварских государств-преемников на Западе, о чем убедительно свидетельствуют сокровища
закопанного в землю корабля середины VII века в Саттон-Ху, Суффолк. Среди них подвесные
чаши с эмалью; кошелек из золота, слоновой кости и граната – величайшая драгоценность того
времени; гранаты в золотой оправе, выполненные с таким мастерством, что даже на дне каждой ячейки оправы выложена узорная золотая фольга для усиления блеска камней; не менее
десяти круглых чаш диаметром около 20 сантиметров, сделанных за счет вращения на токарном станке листового серебра, прибитого гвоздями к основе из куска дерева. Искусство инкрустации имеет давнюю историю, начиная с инкрустированного меча Хильдерика V века, эмалированных пластин на короне императора Конрада II в 1027 году и заканчивая бронзовыми
дверями, инкрустированными серебром, в больших средневековых соборах Германии и Италии.
У найденных изделий эмаль нанесена не только по принципу клуазоне (фр. cloisonne –
перегородчатая эмаль); участок под эмаль делался вогнутым, резным и даже дополнительно
раскрашивался эмалью, хотя последний метод стали применять к концу XV века. Лучший пример раннего мастерства – превосходная чаша Арда с эмалированным основанием серебряных
выступов и эмалированными панелями на ножке, но самое знаменитое произведение – «драгоценность Альфреда». Эмалью в основном покрывали церковные сокровища для придания
91

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

им солидности; подобная практика применялась сначала в мастерских при монастырях; особенно изысканные изделия создавались в Лиможе и долинах Рейна и Мааса. Позже изделия из
позолоченной меди выпускались на резервных заводах мастерами, которые, как и литейщики
колоколов, мигрировали из одного региона в другой, стимулируя спрос предложением.

Рис. 49. Немецкий изготовитель гвоздей. Конец XV в.

XII в.

Рис. 50. Позолоченный бронзовый подсвечник из церкви Святого Петра. Глостер, начато

92

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Литье золота и бронзы непрерывно продолжалось с римского периода. Литейные формы
эпохи викингов, найденные на Оркнейских островах, представляют собой два глиняных
оттиска деревянной модели меча; после долгого обжига их погружали в литейную яму для
заполнения расплавленной бронзой. В начале XII века с использованием литейного воска с
помощью одной формы отлили бронзовый подсвечник Глостер высотой 50 сантиметров с очень
сложной резьбой, чеканкой и золочением (рис. 50). Впоследствии возникла проблема обработки расплавленного металла в нужном количестве. Говорят, ювелир, отливший бронзовые
болванки статуй английского короля Генриха III и его невестки Элеоноры Кастильской, толщиной 10 сантиметров, обращался за помощью к литейщикам колоколов. Спустя столетие
спрос на изделия из литого металла заставил перейти на современный метод литья в песчаные
формы и с помощью соединенных ящичных форм. Как и многие изобретения, внедрение данного метода отсрочилось из-за непостоянного производства – литейщик переезжал с места на
место и не хотел таскать на себе литейные формы.
Грубая чеканка монет раннего Средневековья – свидетельство остановки преемственности мастерства тонкой гравировки императорского Рима. В 850 году чеканить золотые монеты
в Западной Европе перестали, и, хотя по-прежнему расплачивались серебряными фунтами,
серебряные пенни остались в обращении единственной западной монетой. Клише производили
на местных монетных дворах в основном неквалифицированные работники (рис. 51); и клише,
и тиснение формировались ударным способом, диапазон форм был ограничен. На монете чеканился невыразительный, легко сминаемый рельеф; чтобы не пробить монету насквозь, на многих крупных тонких монетах чеканили только одну сторону. В XIII веке любовь к геральдике
и демонстрации богатства вынудила мастеров совершенствовать свое искусство, а увеличение
поставок серебра позволило чеканить больше монет; к середине XIV века все богатые государства чеканили золотые монеты, подражая Флоренции, которая выпустила первый флорин
в 1252 году. Но гравировка клише вернулась только в эпоху итальянского Возрождения.

Рис. 51. Чеканка монет. С норманнского резного изображения XII в.
Черная смерть (1348–1350) спровоцировала дефицит рабочей силы, кризис заработной
платы и рост цен, что ускорило спад производства металлов, который продлился до середины
следующего века. Столетняя война 1337–1453 годов сильнее усугубила ситуацию, по крайней
мере во Франции, и привела к истощению наиболее легкодоступных шахт. Но именно в этот
период металлообработка стала максимально значимой и сохраняла позиции вплоть до изобретения огнестрельного оружия. Помимо уже упомянутой брони кузнец изготавливал средневековым рыцарям высококачественные мечи. Значительный вклад индустрии металлообработки в старинное военное искусство – появление в 1370 году стального арбалета, чрезвычайно
мощного оружия с механическим натяжителем. Пистолет не мог вытеснить арбалет с поля боя
примерно 100 лет, с арбалетом охотились даже в начале XVII века.
93

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 52. Пушка XIV в.
Описание средневековой металлургии завершим рассказом об изобретении пушки, которая широко применялась со второй четверти XIV века. Ее непосредственным предшественником вполне могло быть железное ведро с небольшим отверстием в днище, использовавшееся
маврами, возможно, уже в 1250 году для придания ускорения груде камней взрывом заряда
из 0,5–1 килограмма пороха. Поначалу пушки были очень небольшими, весом всего 18–20
килограммов, но примерно в середине века их стали отливать из бронзы, а также из меди или
латуни. Потом появились железные кованые пушки, какие Ричард II приобрел для лондонского Тауэра, они могли весить целых 300 килограммов; их делали из железных прутьев, выложенных вдоль болванки-сердцевины и соединенных вместе ковкой: после удаления болванки
ствол закрепляли железными обручами (рис. 52). В начале XV века железные пушки отливали
в форме – нововведение пришло из Западной Германии с появлением высокотемпературных
печей. Стало понятно, что феодальное рыцарство и каменные замки обречены; современное
государство, опирающееся на артиллерию (не говоря уже о пистолетах), стремилось развивать
металлургию.

Рост спроса на металлы в 1500–1750 годах
В начале современной истории в металлургии мало что изменилось. Наоборот, рост капитала стимулировал массово применять уже известные методы. Рассмотрим ситуацию в Германии в XVI веке. В стране увеличились поставки серебра из-за масштабной ликвации медных
руд, практиковавшейся римлянами. В глубоких шахтах работали на гидроэнергии, применяя
наземную систему шатунов от колес в нижележащей долине. Кроме того, немцы распространили свои технические навыки в другие регионы Европы: в царствование Елизаветы I они
добывали и переплавляли медь в Кесвике, поэтому до начала гражданской войны в горах
английского Лейк-Дистрикта работало 4 тысячи иностранцев; в 1623 году они начали масштабную добычу серебра в Конгсберге – отдаленной дикой местности Норвегии. В Новом Свете
также работали по старинке, как, например, после обнаружения ртути в Перу примерно в 1550
году, что способствовало экстракции серебра амальгамацией. Появилось много описательной
литературы. Раньше знаменитой книги Агриколы «О горном деле и металлургии», опубликованной после его смерти в 1556 году, вышла «Пиротехния» итальянца Бирингуччо, вслед
за которой, менее чем через 20 лет, появилась книга немецкого металлурга Лазаря Эркера
«Трактат о рудах и анализе» с более подробным описанием принципов определения металла в
руде. Однако о железе в этих книгах говорилось мало. Только в 1722 году процессы обработки
железа подробно описал Реомюр в работе «Искусство превращения кузнечного железа в сталь
и искусство отжига железа».
94

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В этот период чаще применялись не слишком распространенные металлы. Приготовление полуметалла мышьяка впервые подробно описали в 1641 году, хотя египтяне делали
мышьяковую бронзу; мышьяк вместе с медью и оловом использовали для изготовления металлических зеркал. Сурьма легко выплавлялась из антимонита – ее основной руды – и была
хорошо известна в Древнем мире; она часто присутствовала в бронзе, но ее долго путали со
свинцом. Висмут вошел в состав сплавов для печатных шрифтов до 1500 года.
Свинец широко применялся не только в строительстве, как прежде, но и для изготовления дроби (часто в сплаве с мышьяком), а после 1670 года для обшивки судов, где оказывал нежелательный эффект – из-за него корродировали железные рулевые крепления, как
впоследствии из-за меди. Олово часто использовали при производстве различных мелких изделий, а также при лужении листового железа для получения жести, которую впервые сделали
немцы; с переменным успехом ее имитировали во Франции во времена Кольбера. В начале
XVIII века она производилась в Понтипуле прокаткой раскаленного полосового железа различной толщины; из жести в основном делали пищевые контейнеры и корабельную посуду.
Британцы лудили железо так: они замачивали листы железа в растворе хлористого аммония
(нашатыря), затем ставили их в смесь отрубей и воды, потом листы погружали в расплавленное
олово (покрытое пленкой китового жира или сала против окисления поверхности), окончательные неровности удаляли холодной прокаткой. Из расплавленного свинца или олова формовали литые листы, пропуская расплав по песчаной подушке; но в XVII веке производство
равномерного листового свинца стало дешевле – его пропускали через прокатный стан. Из
золота чеканили монеты или, например, делали сусальное золото, но в основном драгоценные
металлы входили в сплавы.
Оловянно-свинцовый сплав использовался для пайки, но больше ценился певтер – сплав
с максимальным содержанием олова, с примесью латуни и висмута. Такой сплав легко отливался в глиняные или песчаные формы, далее изделие из сплава дорабатывалось молотом. Изза простоты процесса литья первые печатные шрифты отливались из певтера в формы из мягкого камня или металла.
На протяжении всего Средневековья и эпохи Возрождения латунь производилась в тиглях, содержащих каламин, древесный уголь и медный лом, нагреваемых конической подземной печью. Цинк для сплавов с медью и получения латуни импортировали из Дальневосточного региона, в основном голландцы, или собирали как побочный продукт из печей, где
переплавлялись серебро и свинцовые руды. Прошло удивительно много времени, прежде чем
цинк признали существенной составляющей каламина. В XVI веке Парацельс называл цинк
гибридной формой меди; только в начале XVIII века в металле, «отвоеванном» у каламина,
признали калаем (calaem – индийский и китайский цинк. – Пер.), привезенный с Востока.
Выплавка цинка началась в Суонси примерно в 1720 году, в Бристоле – в 1740 году, в Силезии
и Бельгии – позже в том же веке.
Из Германии и Фландрии – основных центров производства латуни – поступала листовая латунь для украшения английских церквей позднего Средневековья; производство латуни
началось в Англии во времена правления Елизаветы I. Несмотря на заманчивое сходство
с золотом, латунь масштабно не применялась: в книге Бирингуччо 1540 года описывается
латунно-литейный завод в Милане, где в одной форме отливаются 1200 маленьких изделий
– интересный пример массового производства. Добавляя 5 процентов латуни и 8 процентов
олова к меди, получали бронзу. Бронза издавна использовалась для крупных отливок, вроде
статуй и колоколов; из бронзы отливали пушки, ибо медные сплавы корродировали и трескались быстрее имевшегося тогда железа. Для выплавки больших объемов металла в XVI веке
создали отражательную печь, в которой тепло отражалось от низкой кровли, поэтому топливо
не контактировало с металлом.
95

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Медь вместе с драгоценными металлами и их сплавами шла на чеканку монет. Количество монет и качество их чеканки стали весьма острой проблемой в XVI веке, когда испанцы
спровоцировали быстрый рост цен по всей Европе, импортируя неимоверное количество
серебра из Вест-Индии, Мексики, а в 1553 году из Перу. Пришлось пойти на беспрецедентные
меры. Например, Генрих VIII постоянно снижал содержание драгоценных металлов в золотых и серебряных монетах в последние 20 лет своего правления. Эдуард VI и Мэри попытались восстановить ценность монет, но только Елизавете I удалось изъять из обращения основную денежную массу и начать перечеканку. Хотя финансовые проблемы королевства, ставшие
одной из главных причин гражданской войны, не решились, новая английская валюта 1561
года была умело отчеканена и соответствовала своей стоимости. На некоторое время грубую
чеканку ковкой заменили чеканкой на винтовом прессе. Процессом руководил француз Элой
Местрел, прежде служивший при Парижском монетном дворе; от пресса отказались после
казни Местрела по обвинению в фальшивомонетничестве в 1573 году. Пресс заработал в середине следующего столетия, на нем чеканили монеты двое крепких мужчин.
Качественные монеты содержали определенную часть примесей. Например, в немецкой
золотой кроне было 6–7 процентов примесей, что считалось приемлемым, если сплав состоял
из двух частей серебра и одной части меди. Стерлинговое серебро Елизаветы I несколько столетий включало 7,5 процента примесей других металлов. Самой маленькой елизаветинской
серебряной монетой было полпенса, медные монеты появились в 1613 году, они были в обращении в Ирландии в XV веке.

Дальнейшее развитие черной металлургии
Металлургическая индустрия к концу рассматриваемого периода ассоциировалась с
каменным углем, что сформировало ход промышленной революции. Существовало три доминирующих фактора. В XVI веке, после длительного периода незначительных колебаний цены
на железо, оно резко подорожало. В то же время военные кампании и затрачиваемые на них
средства спровоцировали спрос на железо – например, по приказу полководца Тилли ежедневно тратилось 12–18 тысяч чугунных пушечных ядер во время двухмесячной осады Магдебурга в 1631 году. Несмотря на прирост населения, возник избыток произведенного железа
в условиях мирного времени – на изготовление сельскохозяйственных орудий, задних стенок камина, кочерег и устройств для приготовления пищи в домашних условиях. Увеличился
дефицит древесины для производства древесного угля, цены на который возросли, что вызвало
перемещение отрасли из района в район и даже из страны в страну, поэтому в XVIII веке Швеция стала ведущей угольной страной. В Великобритании решили перейти с древесного угля
на каменный.
После преобразования кричной печи в доменную повысилась производительность труда
и снизилось потребление топлива. Печь стала выше, тяги хватало для температуры приготовления чугуна для отливки. Энергия водяных колес решила проблему печной тяги, и к концу
XVII века работали с печами высотой около 10 метров. В такие печи непрерывно подавали
руду и топливо, она могла выплавлять чугун сорок недель подряд. В результате Англия на столетие получила монополию на отливку чугунных пушек, начиная со времен Генриха VIII и
заканчивая подъемом шведской индустрии в период Тридцатилетней войны. В 1682 году из
чугуна сделали водопроводы, соединяющие Марли с Версалем, а вскоре после 1700 года владелец металлургического завода, швед Кристофер Полем, на производстве в Стьярнсунде применил прокатные чугунные вальцы как основу для малых вальцов из кованого железа, которые
расходовали меньше гидроэнергии. Дисковые пилы для продольной разрезки также использовались в Швеции в начале XVIII века (рис. 53).
96

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 53. Дисковая пила для продольной разрезки, на гидроэнергии. Сведенборг «Подземное царство», 1734 г.
Однако кричное железо для ковки не годилось. Хотя в доменной печи удавалось снизить
общее количество примесей в руде, из-за высокой температуры, при которой это происходило,
в конечном продукте появлялась сера и фосфор; кузнецы по-прежнему предпочитали работать
с блюмом, производимым при более низких температурах. Кованое железо использовали чаще
чугуна. При работе в кузнице теперь применялась тромпа (водотрубная воздуходувка) – итальянское изобретение примерно 1500 года. Она заменила мехи; воздух перекачивался тудасюда за счет закрытого накопителя воздуха (или «духового ящика». – Пер.) и водопроводной
трубы. Кузнечные молоты обычно работали на гидроэнергии, как и хвостовые молоты; устройства для волочения проволоки, а также вальцовые мельницы и дисковые пилы для продольной
разрезки, используя тот же источник энергии, готовили полосовое железо и железную проволоку.
Сталь производилась по-разному, но малыми объемами. Для сельскохозяйственных
инструментов кузнец часто изготавливал сталь самостоятельно, снижая объем подходящей
руды в печи. Стандартный метод подразумевал обработку блюмов ковкого железа, которые
науглероживали погружением в расплавленный чугун, содержащий больше углерода. Полосы
кованого железа длиной до 1,5 метра также науглероживали для придания твердости, обжигая
с древесным углем 3–7 дней в печи, похожей на пекарскую. Наконец сталь готовили в тиглях,
нагревая железо с древесным углем, – таким методом в Индии изготавливали «сталь Вутца»;
о ней узнали в Англии в XVII веке, но первым ее внедрил в коммерческое производство на
Западе Бенджамин Гентсман – часовщик из Донкастера, построивший заводы вблизи Шеффилда в 1751 году.
Для каждого из этих процессов постоянно требовалось топливо. Применение каменного угля при ковке железа в кузницах не вызывало никаких серьезных технических проблем;
вполне возможно, что в некоторых районах каменный уголь смешивался с древесным углем
в кузнице для производства подков и других простых железных изделий задолго до того, как
стали использовать только каменный уголь. В Англии и Шотландии в конце Средневековья
каменный уголь служил бытовым топливом, потому что в окрестностях было много обнаженных пород и легкодоступных залежей. Но в Бельгии, Нидерландах и Люксембурге крупные
угольные шахты разрабатывались специально под изготовление железа для отделки и другое
металлургическое производство, сделавшее Льеж сосредоточением оружейных заводов особенно в первой половине XVI века. Во второй половине того же века, при правлении Елизаветы
I, стало не хватать древесины; поговаривали, что дефицит усиливался из-за стремительной
продажи лесов при закрытии монастырей. Из-за роста населения, развития судостроения и усиления производственных нужд уголь начали добывать в Тайнсайде и других районах Англии,
Шотландии и Уэльса. Подсчитано, что к 1660 году эти районы добывали в пять раз больше
каменного угля, чем все другие страны, вместе взятые; данное лидерство, с незначительными
изменениями, сохранялось весь XVIII век.
97

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рассматривать взаимосвязь между лидерством Великобритании в угледобыче и ее господством в развитии транспорта и создании нового источника энергии не будем. Уже отмечено, что применение нового топлива заставило использовать закрытые тигли при производстве стекла. В ряде других отраслей, в том числе в производстве соли выпариванием, квасцов,
извести, кирпича и пивоварении, применение нового топлива привело к фундаментальным
изменениям, ибо каменный уголь лишь давал тепло, но не участвовал в реальных процессах
производства. С чугуном было больше проблем, чем со стеклом, и они решились не сразу,
потому что на всех стадиях производства чугуна каменный уголь ухудшал его качества. В 1614
году два англичанина предложили использовать каменный уголь для преобразования пруткового железа в сталь; к тому времени небольшое количество каменного угля смешивалось с древесным во время ковки пруткового железа. Почти 100 лет чистый каменный уголь не использовали в доменных печах. Решение проблемы пришло через пивоварение.
Если каменный уголь (уже обычное топливо на пивоваренных заводах для нагревания
сусла перед брожением) использовался для сушки солода, то он портил вкус пива; главная
причина – присутствие серы. Но во времена гражданской войны пивовары из Дербишира,
где нашли особый вид каменного угля, решили его обугливать и получать кокс (по принципу
получения древесного угля из древесины). В результате солод сушили при помощи кокса –
так появилось знаменитое дербиширское пиво. Тем не менее в конце XVII века проблему
выплавки чугуна так и не решили, хотя в новых отражательных печах использовали каменный уголь непосредственно для плавления свинцовой руды, а для плавки меди применяли
смесь каменного и древесного угля. Первый успешный эксперимент провел квакер Абрахам
Дарби, чьи знания помогли владельцу солододробилки в Коулбрукдейле, графство Шропшир,
в 1709 году. Но его предложение использовать кокс в доменной печи, кажущееся нам запоздалым, восприняли без энтузиазма: за 50 следующих лет в Великобритании построили только
шесть коксовых печей. Семья квакеров из Коулбрукдейла, вероятно, не раскрыла секрет, принесший им небольшую прибыль. Главным фактором, скорее всего, было отсутствие интереса
среди конкурентов: нельзя добиться успеха без тщательного отбора руды и каменного угля, а
также за счет довольно медленного внедрения каменного угля для других целей. Используя
большие объемы древесного угля при превращении болванок в прутковое железо (сортовой
прокат), кузнецы не покидали лесистые области и не желали селиться в регионах с избытком
каменного угля. В 1748 году Абрахам Дарби II начал серьезно изучать проблему производства
чугуна в кузницах, ему удалось отобрать руды с очень низким содержанием фосфора. Началась выплавка коксового чугуна – событие, ознаменовавшее новый период в долгой истории
производства чугуна.

Оружие
Хотя Дэвид Юм в 1750 году объявил чугунную пушку и судостроение показателем великого мастерства английских промышленников, военное вооружение в целом – хорошее доказательство умелого применения европейцами своих металлургических навыков. Примерно
до 1700 года главным оружием пехотинца была пика – стальной наконечник, закрепленный
на древке длиной до 6 метров, – эффективная защита от кавалерии. Ей на смену пришел
штык, впервые примененный мушкетерами армии Людовика XIV. Пикинеры стали обходиться
без шпаг, с которыми ходили в рукопашную, хотя шпаги были у офицеров – для нанесения
колющих ударов и дуэли. Стандартным кавалерийским оружием становится сабля (колющережущее и рубяще-режущее оружие), а также облегченная и укороченная версия копья средневекового рыцаря. Такое оружие играло все меньшую роль, по крайней мере во время противоборства цивилизованных наций, из-за того что оружейная сталь, по-видимому, была менее
98

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

качественной, чем в прежние годы, когда очень тщательно отслеживали дефекты металлического оружия.
Первое ручное огнестрельное оружие было неточным, для ведения огня в ближнем бою;
оружейники решили усовершенствовать его скорее из-за большого спроса на качественное
охотничье оружие – с качественным стволом и спусковым механизмом. Ствол обычно делался
из полос железа: либо одна полоса сгибалась по форме цилиндра, а затем сваривалась по краю,
либо несколько коротких полос сворачивались в трубки и сваривались встык. Преимущество
второго метода в том, что металл легко зауживался по направлению к дулу, где требовалась
относительно меньшая прочность. В любом случае грубо сформованный ствол сверлился с
помощью бура, вращающегося на конце длинного вала, постепенно входящего в ствол; в XVIII
веке такие механизмы работали на гидроэнергии (рис. 54). Как додумались нарезать ствол,
неизвестно: опыт показал, что вращающийся снаряд летит дальше и точнее. Тем не менее уже
в середине XVIII века один из авторов знаменитой французской «Энциклопедии» полагал, что
нарезка ствола просто обеспечивает плотную посадку пули, но не заставляет ее вращаться, хотя
физику вращения снаряда изложил Королевскому обществу Робинс в 1747 году. Во всяком
случае, о ружьях хорошо знали в 1525 году и, возможно, их использовали на полвека раньше,
судя по оружейным записям в Турине и Нюрнберге. Ружья не применялись в военных целях до
Тридцатилетней войны, ими пользовались богатые охотники, заказывавшие себе более качественное и точное оружие, которое было не так важно для войск, сражающихся в сомкнутом
строю и стреляющих с близкого расстояния. Во избежание проблем при зарядке нарезного
ствола с дула применяли свинцовые пули чуть большего калибра, по каналу ствола их проталкивали шомполом до упора. Долгий процесс зарядки дульнозарядного оружия сильно сдерживал его применение в военных целях.

Рис. 54. Механизм на гидроэнергии для сверления орудийных стволов. Из «Энциклопедии» Дидро, 1777 г.
Ранний пистолет имел медленный запальный фитиль, соединенный с затравочным отверстием ствола так, чтобы воспламенить часть порошкообразного запала в запальном пазу. Его
заменил фитильный замок с рычагом, который при натяжении спускового крючка опускал
фитиль на запал; однако стрельба по-прежнему зависела от горения фитиля – нелегкая задача
в полевых условиях, когда приходилось поддерживать горение куска грубого шнура, сильно
пропитанного селитрой. Для всадника такая задача была особенно трудновыполнима, поэтому
колесцовый замок (считается итальянским изобретением, сделанным примерно в середине
франко-итальянских войн 1494–1559 годов) стал излюбленным устройством для кавалерийских седельных пистолетов. В колесцовом замке ключ изгибал пружину, распрямление которой поворачивало шероховатое колесо, трущееся о кусок пирита; высеченные искры воспламеняли запал. Из-за пружины из пистолета не удавалось быстро стрелять дважды, поэтому
им пользовались в основном кавалеристы, которые успевали его перезаряжать. С 1580 года у
99

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

колесцового замка появились соперники – голландский ударный кремневый замок и испанский
замок, сохранившийся до времен войны на полуострове, где его называли микелет. Следующее
решающее нововведение – замок кремневого ружья, усовершенствованный во Франции в 1630
году. Кремень оттягивался назад (взводился), а после отпускания курка приводился в движение тугой пружиной, соприкасаясь с шероховатой металлической пластиной над запальным
пазом, в который попадали искры. Этот механизм был сильнее колесцового замка, поэтому
скорострельность оружия увеличилась. Кремневое ружье требовалось для новой французской
забавы – отстрела птиц на лету – и поначалу считалось роскошью для пехотинца. Людовик
XIV вооружил кремневыми ружьями свою армию в 1660-х годах; в Англии переоснащение
началось во время революции 1688 года. Улучшенный кремневый замок установили на «Браун
Бесс» – 10-фунтовое и 62-дюймовое орудие, бывшее на вооружении в британской армии от
Бленхейма до Ватерлоо. Появление пороха, взрывающегося от удара, запатентованного шотландским священником Александром Джоном Форсайтом в 1807 году, спровоцировало отказ
от кремневых ружей, хотя их до сих пор находят в некоторых регионах Африки, куда экспортировали норфолкские кремни.
Стандартная пушка XVI и последующих веков – гладкоствольная, заряжающаяся с дула,
отливалась из бронзы, латуни или железа. Железо было самым дешевым материалом, но бронза
считалась лучшим из-за меньшей подверженности коррозии и разрыву. С появлением доменных печей делали большие чугунные отливки, однако три столетия сохранялся общий принцип
– как при изготовлении больших бронзовых пушек, одна из которых, весящая почти 19 тонн,
была у турок при осаде Константинополя в 1453 году. В значительной степени литье пушек
основано на средневековом искусстве литья колоколов.
Изготовление пушки включало три различных процесса. Первый процесс: приготовление глиняной формы из трех частей. Одна часть в точности воспроизводила внешнюю сторону
пушки, в том числе украшения и цапфы, на которых она поворачивалась; вторая часть представляла собой модель казенника орудия; третья – сердцевину или пространство под ствол.
Затем глиняная модель армировалась железными стержнями, собиралась, обжигалась и погружалась в яму. Второй процесс: заполнение формы в яме расплавленным металлом из печи;
после форму разбивали, чтобы извлечь отливку. Третий процесс: сверление ствола буром, насаженным на длинный вал, приводимый в движение водяным колесом, с опорой только на одном
конце – неточный метод, который усиливал любое смещение оси ствола в исходной форме.
В 1747 году голландцы предложили крепить бур на специальной тележке, надвигающейся на
вращаемый водяным колесом ствол по направляющим рельсам; а в Великобритании метод
усовершенствовали только с изобретением сверлильного станка Уилкинсона.
Небывалое развитие артиллерии наблюдалось примерно в середине XVIII века, когда на
вооружении появилась полевая пушка; однако задолго до этого, во времена Мальборо, методы
ведения крепостных войн внезапно изменились в сторону медленного выстраивания тяжелых
осадных батарей. По-прежнему серьезной проблемой было воздействие артиллерии во время
морских столкновений. Успех морского сражения зависел не от древней тактики абордажа и
тарана, а от массированности обстрела по вражеской линии. Таким образом, умение мастеров
создавать более тяжелые орудия играло значительную роль в обмене бортовыми залпами, от
которых так часто зависела судьба Европы со времен де Рейтера до эпохи Нельсона.

100

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 55. Римский слесарь за работой. II в.
Ремесло оружейника тесно связывалось с деятельностью слесаря, чья профессия была
гораздо древнее. Ремесло слесаря хорошо знали во времена Римской империи (рис. 55). После
того как человек стал вести оседлый образ жизни и приобретать личные вещи, ему понадобилось защищать свое имущество от кражи. Замки с утяжеленными «падающими штифтами»
находили на египетских гробницах 2000 года до н. э. На шкатулке 1350 года до н. э. имеется
простой замок, в котором вращением ручки перемычка входит в паз. Однако на сокровищницы
древние египтяне ставили пломбы, поломка которых влекла жесткие санкции.
Так называемый египетский замок появился значительно позже, во времена Птолемея. В
этом замке (рис. 56) несколько зубцов под прямым углом к поперечине железного ключа поднимали «падающие штифты»; похожий деревянный замок, но с металлическим ключом (рис. 57)
был в монастыре Епифания, в Фивах, датируемый примерно 800 годом. Подобный замок до сих
пор используется в скромных египетских жилищах, то есть его непрерывно применяют более
двух тысячелетий. Тем не менее обычные замки поздних времен созданы по иному принципу:
«падающие штифты» средневековых европейских замков расположены в один ряд, а поднимающий их ключ крепится непосредственно к планке вместо крестовины замка. Сохранившиеся
египетские ключи – металлические, сделать их из дерева было невозможно; более поздний тип
ключа, напротив, легко делался из древесины. Деревянные ключи встречаются на Фарерских
островах (рис. 58), Греческих островах, в Занзибаре, Китае и Индии. Это не противоречит
мнению о том, что современный замок произошел от очень древнего азиатского деревянного
замка.

Рис. 56. Железный египетский ключ III или II в. до н. э.

Рис. 57. «Египетский» замок и ключ из Фив. 800 г.

101

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 58. Примитивный деревянный замок. Фарерские острова
Слесари Средневековья и раннего современного периода, которые также делали защелки,
ручки и декоративные железные изделия для сундуков и выдвижных ящиков, создавали элегантные механизмы и множество очень сложных замков. У Генриха VIII, например, был замок
размером 35 × 20 сантиметров с королевским гербом; говорят, он вешал его на дверь своей
опочивальни каждый раз, когда ее покидал. В Англии времен Елизаветы производство дверных замков, висячих замков (термин XV века) и замков для шкафов сосредоточилось в трех
городах Стаффордшира, оставаясь преимущественно ремесленным делом почти до 1900 года.
Позже замки усовершенствовали. Во-первых, поворотные пластины должны были выравниваться ключом до опускания задвижки замка; позже, как в замке Роберта Баррона 1778 года,
концы «падающих штифтов» тщательно подгонялись под «рисунок» ключа. О достижениях
Брама хорошо известно, но два самых важных изобретения сделал Иеремия Чубб, запатентовавший в 1818 году рычажный замок, с которого началось крупное английское производство
(см. рис. 165); а в следующем поколении – американское производство Линуса Йеля. Отделив запирающий механизм от замка, получили цилиндровый замок: зубцы египетского замка
вновь появились в виде пяти вырезов на «йельском ключе», они автоматически нарезались на
фрезерном станке; диапазон высот вырезов равнялся восьми; запорный механизм имел 32 768
вариаций.

Приборостроение
Мастерство металлообработки можно проследить по развитию приборостроения. Остановимся на некоторых приборах, имеющих прямое практическое отношение к технологии:
изготовление научных приборов, несомненно, имело огромное значение (в 1776 году полдюжины изготовителей приборов становятся членами Королевского общества), но повлияло
только на те исследования, ради проведения которых приборы создавались. Мореплаватели,
артиллеристы и геодезисты были основными покупателями подобных инструментов.
Современная традиция приборостроения начинается примерно с середины XV века,
когда Нюрнберг становится первым крупным центром приборостроения Западной Европы:
ремесленники переняли мало традиций Средневековья, однако по-прежнему чувствовалось влияние Александрии. Традиции александрийских ученых (унаследованные от астрономов-мусульман), достигшие апогея при Птоломее, который подробно описал приборы своего
времени в «Альмагесте», не передавались в Византийскую империю. Астрономические приборы одно время бойко производили в Оксфорде (рис. 59) и в Париже в XIV веке, но только
к 1440 году приборостроение стало официальным ремеслом; три астрономических прибора,
приобретенные в Нюрнберге в 1444 году, существуют до сих пор.

102

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 59. Деление астрономического круга Ричардом Уоллингфордом (ум. 1335). Из рукописи XIV в.
Нюрнберг был центром приборостроения оттого, что находился выше большого торгового пути из Италии в Нидерланды, и уже являлся центром квалифицированной металлообработки, но его господство, безусловно, связано с тем, что в 1471 году там поселился Иоганн
Мюллер (Региомонтан) – пионер современной астрономии. За короткое время в Аугсбурге
тоже появилась знаменитая школа изготовителей приборов. Многие инструменты, сделанные
в этих двух городах, до того совершенны, что ценятся сегодня не только как образцы технического мастерства, но и произведения искусства. Из Германии ремесло распространилось в
Левен и отчасти в Италию, однако политические события в Европе в конце концов привели к
тому, что на долгое время важнейшим мировым центром приборостроения стал Лондон. Опустошение Бельгии, Нидерландов и Люксембурга «испанским террором» лишило Левен прежней роли, а из-за Тридцатилетней войны приборостроение в Германии фактически исчезло.
Немецкие технологии появились в Англии в начале XVI века благодаря баварскому
мастеру Николасу Кратцеру, некоторые из приборов которого представлены на известной картине Гольбейна «Послы», и Томасу Джемини, приехавшему из местечка вблизи Льежа и обладавшему мастерством гравировки на латуни. Гравировка на латуни оказалась своевременной
инновацией, ибо тогда листовая латунь впервые появилась в Англии с помощью елизаветинской компании «Минерал энд Баттери уоркс». К этому предприятию имел отношение Хамфри
Коул, возможно ученик Джемини, ставший первым английским экспертом в приборостроении.
Коул обосновался в Лондоне как производитель «весов, компасов и различных геометрических
приборов из металла». Его клиентами были Дрейк и Фробишер. Фробишеру Коул изготовил
все приборы для первой экспедиции по поиску Северо-Западного прохода в 1576 году. Коул
основал обширную династию лучших лондонских приборостроителей, по меньшей мере тридцать из которых работали до 1650 года. Из-за увеличения спроса и повышенных требований
больше внимания уделяли качеству и меньше декору: к началу XVIII века перестали делать
изысканно украшенные приборы, за исключением демонстрационных моделей; научные приборы выглядели строго и практично. Тем временем приборостроение все больше децентрализуется – производители навигационного оборудования переезжают ближе к основным портам,
а изготовители артиллерийских приборов – к оружейным заводам.
Приборы в основном делались из латуни, слоновой кости и мелковолокнистой древесины
(самшит и груша); латунь становилась все популярнее из-за твердости и прочности. Металл
обрабатывали на токарном станке, часовщики значительно усовершенствовали его для точной
103

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

работы. Гравирование весов было наиболее важной частью работы: до появления механических устройств оно выполнялось простыми гравировальными инструментами ударным способом; разметка гравировки делалась геометрическими методами.

Рис. 60. Продукция изготовителя приборов. Лондон, 1683 г.
Первые приборы были в основном астрономическими. К ним относились астролябия,
градшток, квадрант, солнечные часы, модели Солнечной системы и основные геометрические
инструменты – компас и линейка. С XVII века выпускались новые инструменты или существенно улучшенные версии старых. Чтобы удовлетворить нужды геодезистов, разработали
одометр (или курвиметр), приписываемый Витрувию, но, вероятно, никогда не применявшийся в древности; прибор измерял расстояния на поверхности земли, по которой его катили,
подсчитывая количество оборотов колеса. Артиллеристам требовались более точные пушки
(рис. 10), и к началу XVII столетия наводка орудия значительно улучшилась. Изобретение телескопа и микроскопа породило новые проблемы в изготовлении линз; новые приборы регулярно
выпускались примерно с 1660 года (рис. 60). С 1700 года научная революция повысила спрос
на воздушные насосы, термометры, барометры, электрические машины и другие инструменты.

104

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 5
Строительство зданий
Ранние империи
Человек эпохи палеолита часто селился в пещерах или других укрытиях. Настенная
живопись (спорная) демонстрирует легкие летние хижины из веток. Сохранились остатки
зимовок охотников на мамонтов на территории Сибири, Чехии и Словакии. Их можно назвать
импровизированными пещерами, ибо уровень пола на 9 футов ниже уровня земли. Есть подобие очагов; вероятно, кровля была деревянной, присыпанной землей. Однако вполне возможно, что жилища строили из костей мамонта; китовые кости использовали для строительства в районах Крайнего Севера. В эпоху мезолита люди вряд ли, как в Дании, обитали в
полуподземных жилищах круглый год; гораздо реже встречаются, как в Ганновере, хижины,
расположенные выше уровня земли. Для начала технического прогресса требовалось, чтобы
человек эпохи неолита начал вести оседлый образ жизни. Хотя в Древнем Египте деревянные
каркасные дома из досок внахлест, соединенных шкурами, строились так, чтобы их можно
было демонтировать и заново отстроить в пустыне во время ежегодного паводка.
Начиная с эпохи неолита европейцы, как и следовало ожидать, строили дома и целые
деревни из древесины, на сваях, для постоянной защиты от воды или сезонного наводнения.
Низкие каменные хижины скара брае в Оркни, с каменной мебелью, были как нельзя кстати на
открытых всем ветрам, безлесных островах. Ремесленники бронзового века из Стоунхенджа к
середине 2-го тысячелетия до н. э. установили огромные трилиты по столярной методике «стык
с гнездом и шипом»; вероятно, в Великобритании и других странах было некое ритуальное
строение из древесины, которое скопировали строители Стоунхенджа. В раннем железном веке
строили не только деревянные свайные дома, как в Гластонбери и Меаре. Городище обносилось
изгородью из заостренных кольев, а внутри ее строились хижины с крышами, на деревянных
опорах (даже в конце I века до н. э.).
На Ближнем Востоке древесины не хватало, но был тростник и пальмовые листья, однако
с начала эпохи неолита (до появления обожженной керамики) жители деревень к востоку
от Тигра строили дома из высушенной глины; в Иерихоне сохранились стены из сырцового
кирпича, одна из которых – с углублением для древесной поперечной балки. В сухом климате такие здания долго не разрушались. На плоской аллювиальной равнине Месопотамии
глина была основным строительным материалом 6 тысяч лет; в долине Нила, напротив, имелся
камень, однако на него распространялась государственная монополия, поэтому простолюдины
строили жилища из глины. Глиняные дома возводили в Малой Азии, несмотря на обилие
дерева и камня, и даже на лесистом острове Крит. Утрамбованная глина, ее естественный преемник, высушенный на солнце кирпич, и его искусственный преемник – обожженный в печи
кирпич сыграли очень важную роль в истории ранних империй.
К глине добавляли воду и измельченную солому или навоз, дабы избежать деформаций
или трещин; кирпичи формовались, как правило, по две штуки в прямоугольной деревянной
форме без дна и верха; затем кирпичи сушились, время от времени их переворачивали. Добавляя к смеси больше воды, получали глиняный раствор для кладки и оштукатуривания. Первоначально печь служила для изготовления дорожной плитки и водоупорного кирпича; в Египте
печью не пользовались до античных времен. В Месопотамии делали своеобразную кладку и
форму кирпичей. Верхняя поверхность кирпича была выпуклой, как верхушка буханки; кирпичи укладывались вертикально под небольшим углом; чередующиеся слои имели противопо105

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ложный уклон, что создавало эффект «елочки» (подобный рисунок можно сегодня встретить
на стенах каменных домов Западной Англии).
На равнинах Месопотамии кирпичное строительство достигло апогея при возведении
мест отправления культа – зиккуратов – примерно в 2000 году до н. э. Во избежание усадки
этих огромных ярусных башен (фундаменты делали редко) по фасаду через интервалы выкладывались слои тростниковых циновок. В Уре, где зиккурат (рис. 61) был длиной 8 метров,
шириной 54 метра и высотой 27 метров, облицовка толщиной почти 2,5 метра состояла из обожженного кирпича, обмазанного битумом (природным асфальтом): Страбон писал, что выше
Евфрата, в Хите, в реке находят много кусков битума. Уже строили арки, как ступенчатые
декоративные, с помощью которых из известнякового щебня возводились маленькие куполообразные погребальные камеры, так и полноценные – для оформления проемов в стене.

Рис. 61. Реконструкция зиккурата в Уре. 2000 г. до н. э.
Дальнейшие события в Месопотамии связаны с камнем, привезенным ассирийцами с
севера; в Египте в начале 3-го тысячелетия до н. э. возводились сооружения, начиная со знаменитой ступенчатой пирамиды Джосера, демонстрирующие единение большого мастерства
камнетеса и каменщика. При заготовке каменных блоков по утесу прокладывали тоннели иногда длиной несколько сотен метров. Полуприседая в глубокой выемке, высотой равной высоте
напластования, человек очерчивал необходимые блоки, глубоко прорезал их, а затем разделял, забив между ними мокрые деревянные клинья. Выемка постепенно расширялась, камень
добывали уступами. Скорее всего, работали киркой. Поразительно, но отдельные блоки весом
тысяча тонн перемещались из карьера на строительную площадку без помощи колес: рычаги,
салазки, вальцы, канаты и беспощадная эксплуатация людей передвигали материалы (рис. 111).
И маленькие блоки, используемые в дни правления фараона Джосера, и большие каменные глыбы во времена поздних династий делали прямоугольными и вручную обрабатывали зубилом, молотом, с отвесом (для выпрямления) и наугольником каменщика (рис. 62).
Согласно Геродоту, общие затраты труда для возведения Великой пирамиды, построенной примерно через 150 лет после Джосера, равнялись 7,5 рабочего дня на кубический фут (≈0,028 м3)
кирпичной кладки, что с учетом камнедобычи и транспортировки отнюдь не абсурдное преувеличение. Пирамида – на 45 метров выше собора Святого Павла, и, хотя она занимает более
13 акров, отклонение от идеального квадрата составляет 1,5 сантиметра в длину, а угловое
отклонение – 12 градусов. Метод строительства последовательным наслоением давал более
чем изумительный результат.

106

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 62. Обработка камня. Из гробницы в Фивах, 1450 г. до н. э.
Египетские храмы возводились без арок, поэтому долгое время максимальное расстояние между колоннами составляло 2,5–3 метра, предельное значение пролета для известняковой балки, применяя песчаник из Силсила, утроили. Египтяне научились соединять три архитрава так, чтобы одновременно опирать их на одну колонну. Сами колонны часто возводили из
нескольких цилиндров, как, например, в большом храме в Карнаке, где для одного капителя
понадобилось несколько блоков – настолько масштабным было строение. Однако фундамент,
как в большинстве египетских сооружений, был слабым и некачественным, что выяснилось в
1899 году, когда рухнули одиннадцать колонн. Тем не менее человечество не перестает восхищаться достижениями египтян в строительстве обелисков, стен и потолков храмов и, прежде
всего, непревзойденной точностью пирамид, проектирование которых вряд ли основывалось
на математических теориях (рис. 63).
В начале 1-го тысячелетия до н. э. известняк и гипс применяли при строительстве кирпичных сооружений в Месопотамии. Каменный канал Сеннахериба, по которому вода поступала в Ниневию на расстояние 80 километров, с уклоном 1:80 – особенно впечатляющий
пример. Он не только пересекал широкую долину известняковым акведуком длиной 300 метров; по всей длине был тщательно выложен каменный тротуар, по-видимому, для того, чтобы
блоки для последующих секций перетаскивать на колесах или вальцах от каменоломни вдоль
канала. Для водонепроницаемости структура обрабатывалась битумом. О 20-тонных колоссах
с фигурой быка, которыми ассирийские цари любили украшать ворота своих дворцов, известно
только то, что резьба выполнялась на строительной площадке, после того как их устанавливали на огромные салазки, но, очевидно, колоссы сначала сплавляли по Тигру. Большинство
зданий были по-прежнему кирпичными, делались арочные кирпичные своды, в которых каждый последующий полукруг из кирпича отклонялся немного назад, поэтому деревянная опалубка для центровки не требовалась. Глазурованные кирпичи чаще всего применяли в Вавилоне; фигуры на воротах Иштар (рис. 64) были смоделированы в глиняной панели, которую
после разделили на кирпичи, глазуровали их и обожгли. Самое удивительное в том, что фигуры
повторяются на воротах и внешних стенах под землей, где их могут увидеть только современные археологи – странное обстоятельство, ведь в Месопотамии, как и в Египте, качество и
глубина фундамента по современным меркам никуда не годились.

Рис. 63. Поперечное сечение пирамиды Сахура. 2400 г. до н. э.

107

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 64. Основание ворот Иштар. Вавилон, VI в. до н. э.
Хетты не оставили никаких выдающихся построек. У критян были двух- или даже трехэтажные дома, начиная примерно с 1700 года до н. э., и необычная планировка дворцов для
различных функций в Кноссе и Фесте; дворцы были неукрепленными, как и подобало в морской державе, и напоминали усовершенствованную версию частных домов. Критяне делали
низ стен из бутового камня, а верх – из высушенного на солнце кирпича; каменные столбы поддерживали первый этаж, однако каркас был деревянным. Комнатные окна выходили на внутренний двор; световые шахты проходили через крытые аркады с колоннами. Верхние комнаты
и террасные плоские крыши впервые сделали лестницу объектом бытовой архитектуры. Ванные комнаты, туалет со смывом водой, терракотовые водопроводные трубы и хорошо продуманные наклонные желоба очень подходили для дождливого климата.

Рис. 65. Развалины входа. Микены
В материковых центрах микенской цивилизации, таких как Тиринф и Троя, дворцы обязательно обносили крепостной стеной. Во дворце Тиринфа все основные комнаты располагались на одном этаже, свет проникал через высокие окна. Во дворце имелись: вход с крыльцом; спальня; гостиная с колоннами и обязательным очагом (камином). Наклонные крыши –
еще одна особенность домов. У больших гробниц-«ульев» были заостренные каменные купола,
построенные горизонтальными ступенчатыми уступами в подземной цилиндрической шахте
с входом через богато украшенную орнаментом дверь со ступенчатой аркой сверху (рис. 65).
108

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Стоунхендж, вероятно, появился в тот же период и, возможно, под влиянием микенского
стиля, потому что кинжал бронзового века, вырезанный на одном из сарсеновых мегалитов,
напоминает микенский кинжал. И здесь не обойтись без ощущения, будто технологическое
чудо окружено тайной; отдельные 40-тонные блоки приходилось транспортировать на расстояние 240 километров, мегалиты возводили и отделывали вдали от технологической цивилизации.
Следует обратить внимание на истоки происхождения мостов, водных путей и дорог. Ранние цивилизации пользовались бродами, деревянными или временными понтонными мостами.
У дворца Миноса был мост шириной 10 метров; Навуходоносор традиционно считался создателем деревянной структуры на более чем ста кирпичных опорах, которая связывала две части
Вавилона через Евфрат. В одно время с большим акведуком Сеннахериба построили 15-километро-вый подземный трубопровод шириной 3 метра (за исключением конца водозабора) для
подачи воды в Эрбиль – город-храм Иштар. Что касается дорог, то Геродот считал строительство каменной дороги, по которой перевозили материал для Великой пирамиды, «работой
ничуть не легче возведения пирамиды». Городские улицы Египта и Месопотамии мостили
плитами; на Крите и в других регионах найдены короткие отрезки дорог с твердым покрытием,
относящихся к минойскому периоду. Самую раннюю дорогу для процессий построили хетты
примерно в 1200 году до н. э. в своей столице Богазкой, затем такие дороги проложили ассирийцы и вавилоняне; в Вавилоне Священный путь построили высоко над равниной и выложили красными и белыми каменными плитами, каждая величиной более метра. Дорогами в
ранних империях пользовались время от времени, их ремонтировали от случая к случаю, как
описал иудейский пророк VI века: «Приготовьте путь Господу, прямыми сделайте в степи
стези Богу нашему… кривизны выпрямятся и неровные пути сделаются гладкими» (Ис., 40).

Греческое и римское строительство
Греческие и римские строения, как и литература, – часть европейского эстетического наследия. Например, систематическое градостроительство, как правило по «решетчатой схеме», началось при Гипподаме Милетском, изменившем Пирей; схема широко применялась в Египте эпохи Александра, где греки переняли традиции древних империй. Однако
с современной точки зрения намного большему можно научиться у Рима, чем у Греции, ибо,
за исключением Геродота, великие греческие писатели почти не обращали внимания на свою
прославленную архитектуру. О разработке греческих карьеров мы знаем от грека Павсания,
жившего во II веке до н. э. Более подробную информацию о строительных технологиях мы
находим у Витрувия – римского архитектора, военного инженера и писателя эпохи Августа.
Истоки греческой архитектуры при всей ее грандиозности – не на Ближнем Востоке и не
в купольных микенских гробницах, они – в деревянных каркасных домах европейского типа с
тремя комнатами и очагом. Самые первые греческие храмы с соломенной крышей строились
из необожженного кирпича; чтобы строение было максимально широким, посередине устанавливали ряд столбов под поперечные балки, для тех же целей столбы монтировали в стенах из
сырцового кирпича. Архитектура времен Перикла была скромной: столбы в три ровных ряда
и деревянный каркас.
В микенскую эпоху работали с твердым известняком Аргоса. Античные архитекторы
пользовались разнообразием известняка с запада и севера Пелопоннеса с поверхностью, подходящей для тонкого оштукатуривания (раствором на негашеной извести), которую после красили. Мрамор для величественных общественных зданий в Афинах привозили из близлежащих карьеров на горе Пентеликон; чтобы получить прямоугольные блоки, вокруг каждого из
них выдалбливали канавки, а потом блоки разделяли с помощью клиньев. Пентелийский мрамор был мелкозернистым, молочно-белым, а вкрапления железа со временем придавали ему
109

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

богатый коричневый оттенок; мраморные блоки легко стыковались, их поверхность была ровной, поэтому мрамор предпочитали оштукатуренному известняку. Греки, в отличие от римлян, не любили яркоокрашенный мрамор: паросский мрамор для скульптур был белым, наксианский – серым. Некачественный мрамор из Гиметтоса и известняк из огромных сиракузских
карьеров не использовались до III века до н. э.
Архитектура стала балочно-строечной, ибо балки и перемычки из известняка и мрамора
достигали длины 5 метров. Колонны ставились на цилиндрические блоки, как в Египте, и фиксировались небольшими штырями в пазах в центре. Колонны в Парфеноне, диаметром 2 метра,
поднимались за небольшие выступающие мраморные упоры, которые впоследствии скалывались, и доставлялись в Акрополь на телегах с впряженными в них 30–40 волами. Если брали
мягкие каменные породы, цилиндрические блоки иногда обрабатывали на токарном станке.
Очень плотного соединения добивались притиркой блоков. Зажимы изготавливались из различных металлов, в том числе железа; отличительной особенностью были балки из кованого
железа – например, в Парфеноне, где они играли роль консолей, удерживающих самые тяжелые статуи на фронтоне. У пологих крыш этих огромных зданий были деревянные стропила
(не сохранились), поддерживающие терракотовую или мраморную черепицу. До конца VI века
Коринф поставлял черепицу для ремонтных работ, каждая пластина нумеровалась в соответствии с положением на крыше.
Римляне привнесли в технологию строительства в три раза больше. Они переняли и адаптировали греческие методы, украсили свой город и империю храмами и другими общественными зданиями, которые довольно витиевато имитировали греческие строения. Во-вторых,
они усовершенствовали арки, на принципе которых этруски за тысячелетие до основания Римской империи построили семиметровый мост из клиновидных неоштукатуренных блоков. Втретьих, за четыре века своего правления на Западе они внедрили обширные программы общественных работ, благодаря которым зародились традиции гражданской и военной инженерии.
В Риме эпохи Августа здания из мрамора не строились, но мрамор применялся для
отделки в таких масштабах, что стал важной импортной и традиционной продукцией. Чистый
белый каррарский мрамор – по-прежнему самый известный в мире; среди импортируемых
каменных материалов наиболее престижным считался императорский порфир из Египта. Его
впервые добыли при императоре Клавдии; он стал имперской собственностью из-за цвета –
истинно имперского фиолетового. Еще в Риме использовали травертин, из которого построены древние стены катакомб и большая часть Колизея (травертин в основном поставлялся из
Триволи), и твердый базальт для мощения дорог, ведущих из города. Римляне использовали
камень повсеместно: начиная с Баальбека в Сирии, где во II веке Антонин Пий приказал заложить в храм три каменных блока размером 20 × 4 × 3 метра (до сих пор рекорд для любого
здания), и заканчивая крупнозернистым песчаником Стены Адриана. Римляне активно применяли английский строительный камень: даже камень из Бата транспортировали в Колчестер.
При разработке пород римляне вставляли клинья в глубокие выпиленные борозды,
затем клинья насыщали водой, создавая давление за счет разбухания древесины. Но особенно
искусно они делали кладку: в знаменитой многоугольной башне в Йорке римские камни сохранились гораздо лучше более крупных камней, установленных на том же месте на тысячу лет
позже. Камень нарезали медными пилами с песком и наждаком, хотя большая часть работы
выполнялась растиранием с каменными шарами. На закате империи появились гидроприводные пилы, которые упоминаются в «Мозелле» Авсония.
Возвращаясь в эпоху Августа, отметим, что римские строители работали не только с камнем. Широко применялись обожженные в печи кирпичи, крупнейший из которых – 14 квадратных сантиметров; обычная толщина кирпича составляла 4 сантиметра. Кирпичами, оштукатуренными или закрытыми мраморной облицовкой, отделывали стены из бутового камня
или кремня. Тем не менее сам Рим был построен в основном из бетона. Римлянам повезло –
110

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

в их распоряжении была вулканическая земля под названием пуццолан, который, соединяясь
с известью, образовывал водостойкий и огнеупорный цемент. После смешивания цемента с
кирпичом или камнем и водой получался бетон, прочный, как кирпич или камень. Из такого
бетона возводили фундаменты и стены (с помощью деревянной опалубки), а также своды и
купола; заливка бетона между кирпичными арками снижала вес сводчатой структуры.
Арку из клиновидных камней, для которой требовалось мало раствора, можно было расширить и сформировать свод лишь за счет дополнительных материалов и поддерживающего
деревянного каркаса во время строительства. В результате получалась опасная конструкция
из-за внешнего давления на стены, на которые опирался свод. Поэтому римляне строили перекрестные своды для поддержания стен, благодаря чему сделали пролеты в 30 метров во дворце
Диоклетиана. Та же проблема с внешним давлением возникла у них (и их преемников) при
строительстве куполов величайших архитектурных творений. В основном они проектировались для оранжерей или парных, как в термах Каракаллы, где диаметр купола составлял 35
метров; конструкция включала Т-образные железные балки, по-видимому опирающиеся на
каркасный пол. Самый большой римский купол с внутренним диаметром 43 метра украшал
Пантеон (110–125); купол (точная конструкция которого и принцип строительства по-прежнему загадка) опирался на бетонную стену, усиленную системой встроенных кирпичных арок.
В этом великолепном здании, позже – королевском мавзолее, были бронзовые двери и крыша
из золоченой бронзовой плитки. Плитка, как правило терракотовая, служила не только кровельным материалом, ее применяли при строительстве знаменитого гипокауста (отопительная
система под полом или в стене. – Пер.), пол выкладывался плиткой площадью 14 квадратных
сантиметров. В одном из гипокаустов из небольшой плитки были сложены колонны, по которым поднималось тепло; тепло циркулировало либо по колоннам, либо по каналам под полом
и выходило через керамические блоки дымохода в стенах.
Считается, что римляне достигли прогресса в сфере коммуникации, гидротехнике и фортификации. Тем не менее строительство гаваней не единственный пример превосходства римлян над ранними цивилизациями Средиземноморья. Хотя римские императоры пользовались
древним египетским каналом в Красном море (обновленным Птолемеем Филадельфом в 285
году до н. э.), он не так интересен, как разветвленная римская дорожная сеть; и еще умалчивается, что строительство римских дорог основано на идеях этрусков. У греков почти не было
хороших дорог до римских времен, они просто прорезали в земле колеи для колес (рис. 66),
хотя на Мальте их делали раньше. Колеи были одинаковой глубины, ширины и качества, часто
в мелких выемках; особенно тщательно их делали на участках с переуплотненным грунтом.
Вырытые на паломнических маршрутах и на дороге в Дельфы, колеи облегчали проход колесного транспорта, который снова появился много веков спустя – для работы в шахтах и карьерах.
Строительство великих римских дорог было очень трудоемким. Вот так поэт Стаций
описывал строительство новой дороги при императоре Домициане между Кампанией и Римом:
«Сначала нарезают борозды и снимают верхний слой грунта. Далее полую траншею заполняют другими материалами и готовят основу для дорожного покрытия: основание должно быть
прочным и выдерживать нагрузку от трамбовок. Затем впритык друг к другу ставят бортовые
камни с обеих сторон и начинают делать дорогу».

111

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 66. Греческая колейная дорога с боковым ответвлением
Упоминание о полой траншее говорит о том, что в Италии, в отличие от, например,
Великобритании, дороги в насыпи не проходили. В Италии дороги были извилистее трасс на
вновь завоеванных территориях и на большую длину мостились блоками из твердого камня.
Но гравийные дороги шириной примерно 6 метров (обычно встречаются в провинциях, но не
в непосредственной близости к крупным городам) сохранили основные очертания качественного дренажа и большую толщину покрытия. Римляне располагали геодезическими инструментами для измерения углов и расстояний, но непонятно, как им удался такой трюк: выравнивание Стейн-стрит на конечную точку – Чичестер, от точки в районе Темзы к востоку от
Лондонского моста.
Улицы строились по тому же принципу, что и дороги. Античная Греция в этом отношении уступает Кноссу: место сбора людей в некоторых случаях «огораживалось огромными камнями, зарытыми глубоко в землю», как описывал Гомер, но ведущие туда улицы были узкими,
грязными, грунтовыми и без дренажа. Римляне делали тротуары из базальтовых плит еще в
ранние годы империи и отводили поверхностные воды с улиц в канализацию, выполненную
по этрусской традиции. В новых колониях и городах империи разбивались площади, высота
зданий ограничивалась пятью этажами. Однако улицы по современным меркам были узкими,
но защищали людей от ветра, который, как и дождь, считался причиной заболеваний.

Рис. 67. Мост Траяна с двадцатью промежуточными опорами около Орсова. С рельефа
на колонне Траяна, 99 г.
112

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Римские дороги иногда проходили в выемках в твердых скальных породах и даже в тоннелях, но главнейшим достижением инженерии, помимо дорожного полотна, были мосты –
средство быстрого транспортного сообщения по всей Европе. Первые мосты были деревянными; деревянные пролетные строения мостов продолжали возводить военные инженеры в
отдаленных провинциях, как, например, знаменитый мост Траяна через Дунай возле Железных Ворот (рис. 67), на который, как говорят, похож современный Лондонский мост. Характерная особенность – полукруглая арка с пролетом 5–20 метров; на Фламиниевой дороге (Виа
Фламиния), к северу от Рима, длина одного пролета превышала 30 метров. Мосты возводили
из больших каменных блоков или (позже) кирпича с бетонным ядром; опоры делали из пуццоланового цемента после выемки грунта внутри плотно скрепленного кольца из свай с железным
наконечником (шпунтовой стенки. – Пер.). Для уменьшения размывов часто строили волнорезы вверх по течению от свай, земляные насыпи обеспечивали подходы к мосту. Сохранившийся мост, когда-то выдержавший топот легионеров, – лучшее доказательство стремления
римлян объединить европейцев: таков мост через Мареккью в Римини, построенный в I веке.
Империи Ближнего Востока преуспели в транспортировании воды. Их методы переняли
греки. Геродот, считавший акведук Самоса одним из трех величайших греческих строений,
назвал его проектировщика в VI веке до н. э. – Эвпалина из Мегары – первым инженером-гидрологом в истории. На самом деле акведук был на две трети тоннелем; тоннель бурился одновременно с обеих сторон, его первоначальная высота – 5 метров в середине створа. Греки
преуспели в механических устройствах. Например, они взяли за основу принцип сифона для
передачи воды в трубах на промежуточных высотах: во II веке до н. э. в Пергаме вода поступала на высоту 150 метров в крепость. Возможно, Архимед не изобретал «водяную улитку»,
но арабские источники связывают его с изысканиями и строительством египетских дамб, а
довольно позднего греческого изобретателя Цесибия – с изобретением нагнетательного насоса.
Римляне развивали в империи городскую жизнь, среди ее преимуществ – щедрые
поставки воды: императорский Рим получал более миллиона кубических метров воды в день.
Большая часть воды поступала в частные дома по стандартизированным свинцовым трубам.
Римляне строили акведуки так же искусно, как англичане в Викторианскую эпоху возводили
железнодорожные виадуки, часто похожие на римские акведуки. В столицу вода поступала как
минимум из дюжины акведуков, которые в основном пролегали под землей и только последние
10 миль шли по равнине с нужным уклоном. При строительстве одного акведука во времена
императора Клавдия ежегодно в течение 14 лет транспортировалось 40 тысяч повозок туфа.
В провинциях акведуки часто пролегали по глубоким долинам, как в Ниме, где Пон-дю-Гар
длиной 275 метров (рис. 68) поднимался на максимальную высоту 50 метров; и как в Сеговии в
Испании, где мост-акведук длиной 818 метров до сих пор несет воду. Из нескольких незначительных акведуков в Великобритании наибольший интерес представлял восьмикилометровый
акведук, поставлявший воду для мытья золота в Кармартеншире. Римляне вырыли дренажные
каналы на реках по всей Европе от По до Кам, реже с навигацией, как в случае с 37-километро-вым каналом Рейн-Маас. Но их наиболее выдающееся достижение – осушение озера
Фуцинус, что прибавило 50 тысяч акров земли поместью императора Клавдия в закрытом бассейне на Апеннинах. Для этого в горах проложили тоннель длиной 4 километра – рекордная
протяженность тоннеля, не превзойденная до 1876 года.

113

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 68. Римский акведук вблизи Нима, I в.
Древнейшие из известных портовых сооружений находились в Тире и Сидоне, очень впечатляющие строения были в Карфагене до его захвата римлянами. Аппиан писал: «Две ионические колонны стояли перед каждым доком, создавая иллюзию непрерывной галереи в гавани
и на острове». В Афинах в Пирее находился большой причал для торговых судов длиной 60
метров, но отличительная черта – эллинги для военных кораблей; на них были подъемные пандусы и крыши с колоннадами; они вмещали 372 судна. Впечатляющее греческое достижение
– большой маяк в Александрии, построенный примерно в 280 году до н. э., высотой более 75
метров, с полированными металлическими зеркалами, отбрасывающими от пламени горящей
смолянистой древесины луч, видимый за 60 километров. По типу ступенчатого маяка на острове Фарос строили все маяки Древнего мира.
Искусственный порт Рима, Портус Романус, построили на соседней территории после
заиления Остии во времена правления первых императоров. Его шестисторонняя внутренняя гавань глубиной 4–5 метров была полмили шириной, с бетонными и кирпичными причалами и основанием из твердых каменных блоков для облегчения подводной выемки грунта.
В Лептисе – конечной точке караванных маршрутов Сахары, в 100 километрах к востоку от
Триполи, причалы из крупных известняковых блоков поддерживались складскими зданиями
с колоннами, некоторые из которых имели платформу чуть выше уровня воды, чтобы удерживать корабли подальше от фактической пристани. В обоих случаях были построены два огромных мола для защиты акватории порта от моря, на оконечности одного из них стоял маяк.
Сохранились остатки больших волнорезов в других итальянских портах, например в Путеоле
– главном римском порту. В Дуврском проливе римляне возвели по крайней мере три маяка
– два в Дувре, один из которых сохранился, и знаменитый двенадцатиэтажный маяк в Булони
(рис. 69).
Сложенная без раствора стена Трои почти наверняка была построена раньше знаменитого города Приама и напоминает о том, что у фортификации более продолжительная история,
чем у градостроительства. В классические греческие и эллинистические периоды деревянные
и кирпичные ограждения заменили каменными; канавы должны были удерживать осаждавших
лучников на расстоянии; стены минировали за счет бревенчатых подземных галерей, которые
проседали, когда осаждающие поджигали поддерживающие деревянные части строения. Римляне, имея в своем распоряжении организованных легионеров и захваченных рабов, строили
очень сложные фортификационные сооружения. Враг входил в город только после того, как
сносил несколько последовательных линий стеновых укреплений, каждая из которых защищалась внушительными башнями и рвами. Самая мощная система фортификации была в восточной римской столице – Константинополе, подход к которой ограничивался большими тройными укреплениями. Но римляне возводили сильную оборону не только вокруг своих городов.
Каждый лагерь укреплялся в зависимости от времени нахождения на конкретном месте. В Германии и Британии огромные стены преграждали путь от реки до реки и от моря до моря.
114

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 69. Маяк в Булони. С английской настенной росписи XVI в.

Средневековье
Здания и строения в Темные века изысканностью не отличались. В Англии, например, государственные и частные дома до эпохи норманнских завоеваний за редким исключением строились из дерева. Если использовался камень, как для знаменитых англиканских крестов Нортумбрии, предпочитали мягкие породы; по-видимому, не хватало инструментов для
работы, к примеру с магнезиальным известняком на севере. О производстве кирпича практически забыли, а каменные работы в Англии вели или по крайней мере контролировали каменщики из Франции или Италии. Уцелевшие стены из расколотых бревен в церкви Гринстеда,
графство Эссекс, демонстрируют самый распространенный тип церковного здания, сохранявшийся примерно четыре столетия.
Италия и в меньшей степени империи франков, а также Вестготская Испания сохранили
более сильную традицию каменного строительства по типу возведения римской базилики. Этот
римский общественный зал разделялся колоннами на неф и коридоры; а с IV века по его
образцу строили ранние христианские церкви. Полукруглая апсида устраивалась в восточной
части здания, а выступающий портик или неф (лат. ante-nave – «корабль» церкви) – в западной; колонны, которые прежде устанавливали в два яруса, теперь ставили в один ряд на каждой
стороне нефа, поддерживая стены нефа с верхним рядом окон. О ранней романской архитектуре напоминало немногое; выдающееся строение того стиля – собор Карла Великого в Ахене,
созданный по образцу итальянской византийской церкви Сан-Витале в Равенне.
Лучшая архитектура Запада основывалась на непрерывающейся римской строительной
традиции Константинополя. В 537 году, в эпоху Юстиниана, когда Западную Европу в основном заселяли варвары, возвели большой кирпичный собор Святой Софии с 30-метровыми
сводами и удивительным парусом свода, названным так из-за конструкции перевернутых сферических треугольников, передающих вес на углы квадратной башни высотой 55 метров над
115

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

мозаичным полом. Посвященный божественной мудрости, собор по-прежнему олицетворяет
возвышенную изобретательность человека. В Византии кирпич служил для облицовки либо
использовался в кладке попеременно с камнем; каменная кладка была настолько точна, что
некоторые здания возводились без раствора. Сильнее всего византийское влияние чувствовалось на севере Италии, где в соборе Сан-Витале в Равенне облегченный купол построили из
полых глиняных горшков; а знаменитый мавзолей Теодориха (рис. 70), возведенный в том же
городе в то же время (вторая четверть VI века), увенчали сплющенным куполом из цельного
куска известняка диаметром 11 метров. Во времена завоевания Англии норманнами собор
Святого Марка в Венеции перестроили в византийском стиле.

Рис. 70. Мавзолей Теодориха
Романский архитектурный стиль, пришедший через Альпы после визитов высшего духовенства в Рим и миграции итальянских рабочих, энергично внедрялся с начала XI века.
Нормандские аббатства Берне и Жюмьеж – достижение итальянского аббата-бенедиктинца;
аббатство Жюмьеж, кажется, вдохновило Эдуарда Исповедника основать Вестминстерское
аббатство. Со времен Вильгельма I унаследованный архитектурный стиль норманны особенно
старательно прививали в завоеванной ими Англии – это прослеживается по частым ссылкам
на право разработки карьеров в юридических документах. Лучший материал получали из
Нортгемптоншира, Южного Йоркшира и Сомерсета, но все же предпочитали местный камень
или камень, легко доставляемый по морю; важные здания в Юго-Восточной Англии построены из известняка из Кана в Нормандии. Из-за сложностей транспортировки каменные блоки
делали как можно меньше: внутри толстые стены заполнялись бутовым камнем, который очень
часто просто оштукатуривался. Характерной особенностью церквей и замков были полукруглые своды римского происхождения, внешнюю нагрузку которых поначалу распределяли не на
контрфорс, а за счет утолщения стен или возведения второго свода под прямым углом – как в
нижних проходах часовни Святого Иоанна в лондонском Тауэре. Окна также имели полукруглые своды, часто называемые «нормандскими».
Строительство церкви аббатства Сен-Дени около Парижа, начатое в 1137 году, считается зарождением готического стиля, но отправная точка в Англии – восстановление Кентерберийского собора французским архитектором (на целое поколение позже); только в начале
XIII века началось масштабное возведение заостренных арок. Большое преимущество заостренной арки в том, что ее высота не фиксировалась шириной пролета, что позволяло возводить
римский крестообразный свод. Самая высокая «парящая крыша» – предмет гордости готиче116

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ского собора – составляла приблизительно 50 метров на клиросе в Бове; крыша опиралась на
ребра, выходящие из одиночной опоры в трех направлениях, образуя различные арки одинаковой высоты. Кроме того, чем заостреннее арка, тем больше была вертикальная нагрузка; чем
арка ниже, тем опаснее была боковая нагрузка. В церквях без центрального прохода, вроде
часовни Королевского колледжа в Кембридже, нагрузку от каменной крыши распределили на
контрфорс. Проблему с центральным проходом триумфально решили французские архитекторы, изобретя летающий контрфорс, как в Вестминстерском аббатстве. В структуре Солсберийского собора середины XIII века просматривается каркасная форма здания, доведенная до
совершенства после 1500 года. К тому времени стены были рамами для красивых витражей, а
узкие опоры, достигающие веерного свода, увеличивали иллюзию простора.
Качество строительства очень зависело от работы каменщика. В XIV веке работали со
всеми породами английского камня, начиная с портлендского камня при перестройке Вестминстерского аббатства в эпоху Генриха III и заканчивая алебастром (гипсом) из Северо-Восточного Мидленда для вырезания объемных портретов и алтарного ретабло; каменные материалы
массово экспортировались. Чтобы сэкономить транспортные расходы, основную обработку
камня проводили в карьере, служившем опытным полигоном каменщиков и даже строительных мастеров, которые, как современные наемные рабочие, трудились бок о бок с теми, кого
контролировали. Было три класса рабочих: свободные каменщики, названные так за умение
гравировать строительный камень (англ. freestone – дословно «свободный камень»), особенно
песчаник и известняк, который обрабатывался в любом направлении; грубые каменщики, придававшие камню форму квадрата и создававшие ровные формовки; и переносчики камней.
Работа последних была трудной и опасной; хотя инструменты каменщика не слишком отличались от современных (рис. 71), для подъема тяжестей применяли только простой шкив с фиксированным блоком и лебедку, а строительные леса состояли только из связанных бревен и
балок, вставленных в стеновые отверстия (рис. 72). Рабочие, о которых исторические хроники
умалчивают, без сомнения составляли самый многочисленный класс: когда спешно строили
уэльский замок, на объекте трудились тысяча рабочих и 230 других работников, а также 400
каменщиков.
Ремесло каменщика ни в коем случае не ценилось выше ремесла плотника, строящего
дубовые крыши, – отличительная особенность английских готических зданий. Крыши значительно усилили, перестав устанавливать стропила на внешнюю сторону каменного свода. Стропильная затяжка не позволяла стропилам выдавливать стены здания наружу, однако на высокой крыше стропильную затяжку не удавалось опустить достаточно низко, не закрывая обзор
из окон, выходящих на восток и запад; так появилось сложное столярное изделие – стропильная ферма с консольными балками, несущими опоры стропильных ног. В такой конструкции,
свойственной английской архитектуре, середина стропильной затяжки вырезалась для обзора;
большая часть внешней нагрузки передавалась на более низкий участок стены через изогнутую
стойку, прижатую к вертикальной опоре.

117

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 71. Отделка собора. С английской миниатюры XII в. Обратите внимание на разнообразие инструментов

Рис. 72. Каменное строительство. Из французской рукописи XV в.
Крыши больших зданий, как правило, были освинцованными. Упрощенная кровля была
сланцевой, а с 1212 года в Лондоне крышу следовало делать черепичной, а не соломенной или
из деревянной дранки – мера предосторожности против пожара. В том же веке частные дома
строили снова из кирпича, сначала импортного, а затем отечественного (но с предприятий
иностранцев); кирпич в основном применялся в восточных графствах, где обосновались фламандцы или голландцы. В XV веке замок Таттершел в Линкольншире построили из кирпича,
но к тому времени он стал просто укрепленным жилым домом, и большее значение придавали
городской стене, которую возводили и перестраивали местные каменщики.
Эволюция каменных храмов и замков, возвышающихся над глиняными и деревянными
домами простолюдинов, затмевает большую часть истории средневековых строений. Например, каменные маяки начали строить вскоре после 1000 года, а с XIII века погоня за торговой
прибылью заставляла ремонтировать изношенные римские дороги и создавать другие транспортные маршруты. К 1237 году открыли наиболее прямой путь через Альпы для вьючных
животных, построив дорогу с мостами через перевал Сен-Готард; вторую альпийскую дорогу
– с севера на юг, для проезда небольших тележек, проложили 100 лет спустя. Дамбы на болотах часто возводили и содержали религиозные общины; менее великодушные мотивы двигали
118

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

воинственными королями, вроде Эдуарда I, дважды приказывавшего расширить перевалы в
Уэльсе. Иногда дороги строили из оштукатуренных блоков; чаще всего булыжник или щебень
укладывался на песчаный слой (для облегчения ремонта), такие дороги хорошо выдерживали
передвижение конного транспорта и сильные морозы.
Многое изменилось в мостостроении, особенно в Англии, хотя большинство английских
мостов оставались узкими и крутыми и подходили только для лошадей и пешеходов. Старый
Лондонский мост (1 176) с четырьмя арками и разводными конструкциями построили почти
в одно время со знаменитым мостом в Авиньоне с двадцатью одной эллиптической аркой;
чаще всего имитировали полукруглые арки римских мостов, хотя пролеты делали разными.
Если скорость водного потока не позволяла поставить промежуточную опору, арочный пролет
иногда был больше, чем на любом римском мосту. Герцог Милана в XIV веке выстроил мост
через Адду с аркой 72 метра; мост разрушили во время осады в 1416 году, а равных ему не
строили еще более 400 лет. Мосты стимулировали рост городов. В то же время крупные города
все резче отличались от обычных деревень за счет мощеных улиц – характерная особенность
мавританской Кордовы в IX веке. В Париже в 1185 году по приказу короля улицы вымостили
грубыми плитами, чтобы уменьшить пылеобразование. 100 лет спустя членам лондонского
муниципалитета приказали вымостить улицы своих административных районов; постепенно
поверхность по крайней мере главных улиц стала каменной или кирпичной. Одновременно
улучшали городскую систему водоснабжения, ремонтируя акведуки и ставя свинцовые трубы,
как в приорате в Кентербери (рис. 73); к концу XV века в некоторых южных немецких городах
поршневые насосы работали на гидроэнергии.
Особое место отводилось строительству каналов. Рост европейской торговли в позднем
Средневековье и повышение активности на судоходных реках заставляли чаще использовать
водяные мельницы. С конца XIII века, а возможно, гораздо раньше конфликт интересов уладили, возведя навигационные плотины для поддержания требуемого уровня воды; свободный
проход обеспечивался барьером, который поднимали и опускали с одной стороны. Однако водный поток не перегораживался; лодки буксировали против течения. Самое раннее упоминание
такой плотины на Темзе – в 1306 году; в XVI веке на 100 километрах реки между Оксфордом
и Мейденхедом было 23 плотины.

Рис. 73. Часть плана Кентерберийского собора и приората; показана система водоснабжения и водоотвода. 1153 г.
Более сложный тип шлюза разработали в Голландии на дренажных каналах; когда уровень приливной волны уравновешивал давление воды канала с другой стороны ворот, их
открывали, позволяя судам входить или выходить из реки, в которую опорожнялся дренаж119

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ный канал. Самое позднее в 1373 году голландцы научились строить двое шлюзовых ворот,
между которыми находился большой бассейн, эквивалентный размеру канала, но управляемый медленнее из-за большого объема воды и с большими перерывами. В последнее десятилетие XIV века в Дамме около Брюгге появился первый шлюзованный канал, отвечающий
современным стандартам, открывающийся и закрывающийся для каждого проходящего судна.
Вскоре делали подвижные шлюзовые ворота, устанавливаемые парно и имеющие небольшие
шлюзы для контроля потока воды. В Восточном регионе, несомненно под влиянием голландцев, шлюзованные каналы изначально использовали не только как защиту от приливов, но и
ради буксировки лодки над грядой земли между двумя водными участками разного уровня.
На водоразделе между Эльбой и Штекницем в 1391 году построили два канала с перепадом
высот в 5 метров, затем прорезали канал глубиной 4 метра, сделав водный маршрут внутри
страны из Любека в Гамбург. Аналогично на севере Италии оросительный канал, построенный
в 1209 году, углубили, оснастили дамбами и окрестили Навильо-Гранде; вскоре после 1400
года построили шлюзованный канал, по которому переправляли мрамор от озера Маджоре к
новому Миланскому собору. Данное сооружение подготовило почву для более крупных проектов каналов эпохи итальянского Возрождения.

Строительство с эпохи Возрождения до XVIII века
Эпоха итальянского Возрождения вернула в архитектуру античный стиль, который к
1450 году распространился по всей Италии, кроме Венеции, а к 1750 году полностью вытеснил готический стиль из самых отдаленных регионов Европы. Кирпичный купол, возведенный
Брунеллески во Флоренции в 1420 году, с двумя отдельными кирпичными каркасами, соединенными 24 каменными ребрами по краям восьмиугольного свода, – отправная точка архитектурного стиля эпохи Возрождения. Однако двойной купол – не римского и не византийского, а
персидского происхождения. Брунеллески одним из первых вернулся к архитектуре древних;
при его жизни (в 1414 году) в швейцарском монастыре нашли рукопись Витрувия, но только в
1486 году, после ее публикации, удалось подражать принципам античной архитектуры. Античные колонны стали украшать великолепные дворцы эпохи Возрождения – просторные, светлые
и огромные, согласно античной традиции. Рим, в частности, полностью преобразился, начиная с периода подготовки первого генплана города для папы Сикста IV (1471–1484) и эпохи
революционного правления Сикста V (1585–1590), когда великий архитектор Доменико Фонтана изменил планировку главных улиц и площадей, и заканчивая строительством Бернини
в 1667 году площади собора Святого Петра с колоннами, которая сделала папский город венцом последней великой итальянской эпохи. Именно Фонтана организовал перенос с площади
позади собора Святого Петра в центр напротив него 25-метро-вого египетского обелиска весом
327 тонн (рис. 73а), который по приказу императора Калигулы привезли в Рим из Гелиополя
(Фронтиспис). Хотя уровень обелиска был ниже прежнего, для транспортировки понадобилось
800 мужчин и 140 лошадей, управляющих 40 кабестанами (лебедками. – Пер.), и надзиратель
за выполнением работ. Методы отличались мало (за исключением кабестанов) от тех, с помощью которых подобные обелиски возводили на 3,5 тысячелетия раньше на берегу Нила.

120

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 73а. Перемещение 327-тонного обелиска в Риме в 1586 г. опытными и хорошо
организованными рабочими. Метод перемещения мало отличается от того, что применялся в
Египте Раннего царства более чем на три тысячелетия раньше. Даже в XIX в. на крупных объектах гражданского строительства использовали групповой труд и очень простое оборудование
По поводу собора Святого Петра заметим, что реконструкция – шедевр Браманте – началась лишь за восемь лет до смерти автора проекта в 1514 году. Знаменитый купол Микеланджело, завершенный на 30 лет позже, поразительно похож на купол флорентийского собора:
в обоих случаях на каменные ребра приходится основной вес фонаря высотой 90 метров, хотя
в соборе Святого Петра для того, чтобы купол «не расползался», его скрепили тремя соединительными железными кольцами. Два века спустя, когда в куполе появились опасные трещины,
папа Бенедикт XIV созвал совет из трех математиков, которые рассчитали, что существующие
кольца не выдерживают нагрузки; по их рекомендации прибавили еще пять колец.
В эпоху Возрождения Италия стимулировала в Европе не только строительство зданий. В
произведении Альберти «Десять книг о зодчестве», опубликованном после его смерти в 1485
году, описаны вновь применявшиеся в Италии методики, вплоть до принципов строительства
шлюзованных каналов. Всеобъемлющий гений Леонардо да Винчи, интересовавшийся архитектурой, строительством и инженерией своего времени, оставил много научной информации,
которая до сих пор приковывает к себе внимание; его идеи, возможно, хотя бы косвенно повлияли на Галилея. Именно этому итальянскому астроному, которого в старости инквизиция принудила отказаться от опасных исследований небесной механики, мы обязаны первому толкованию многих законов механики и статики, опубликованному в Голландии в 1638 году. Галилей
не только систематизировал результаты научных исследований в области строительства за весь
XVI век; после его расчета прочности балки на изгиб появилось новое научное направление
– теория сопротивления материалов.
Во Франции, познакомившейся с новыми архитектурными тенденциями во время итальянских войн 1494 года, часто имитировали итальянские купола и светскую архитектуру,
которая конкурировала, а в Версале превзошла достижения итальянцев. Трудно забыть великолепные здания эпохи Людовика XIV, но именно его дед, Генрих Наваррский, превратил Париж
в спланированный город, внедрив программу общественных работ. Город восстанавливался
после Религиозных войн, создавались рабочие места. Мансардная крыша (покатая, с двойным
скатом), хотя и носит имя французского архитектора Мансара, родившегося в 1598 году, на
самом деле уже была в Хэмптон-Корт, Лувре и в Италии за полвека до его рождения. Мансардная крыша позволила французам объединить крутую средневековую крышу (характерную
для Северной Европы с ее обильными снегопадами) с добротными, хорошо освещенными чердаками, где расселяли растущее городское население. Готический стиль лучше прижился на
121

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

севере, а не в Италии, поэтому от него отказывались очень медленно; деревянно-кирпичные
и каменные дома в старом стиле, вроде жилищ английских деревень Котсуолда, строились на
протяжении XVI и XVII веков.
Влияние архитектуры эпохи Возрождения в Англии связано с двумя архитекторами XVII
века. В 1617 году Иниго Джонс построил первые здания полностью в итальянском стиле (в
отличие от манеры придавать итальянские черты готическим сооружениям). В Гринвиче, Уайтхолле и Ковент-Гардене он возводил здания в античном стиле по заказу – с большими окнами,
низкими скатными крышами и скрытыми дымоходами; дымоход становился все важнее с
ростом потребления каменного угля. Однако английское дворянство ограничилось украшением фасадов особняков античными карнизами и пилястрами, пока строительная индустрия
проверялась на прочность гражданскими войнами и их последствиями; даже в середине века
идеи Ренессанса внедрялись крайне неохотно.
Одно из второстепенных творений Иниго Джонса – портик на западном фасаде старого
собора Святого Павла, который реставрировался 30 лет перед Великим лондонским пожаром
в 1666 году. Прослеживается интересная связь между человеком, принесшим архитектуру
Ренессанса в Англию после эмпирических исследований в Риме, и сэром Кристофером Реном
– уже известным астрономом и ученым, впоследствии ставшим архитектором, – внедрившим
моду на подобный архитектурный стиль почти через поколение после основной работы его
предшественника. Рен был образован и хорошо знал идеи современных естествоиспытателей
– Джона Уоллиса и Роберта Гука, тем не менее он проектировал сооружения чаще всего интуитивно, на основе эмпирического опыта. Рен построил пятьдесят две лондонские церкви и
оставил след в Оксфорде и Кембридже, однако новый собор Святого Павла превзошел все
его достижения. Появление в Англии купола, привезенного из Италии, можно считать архитектурным триумфом, ибо сам Рен никогда не видел ни работ Брунеллески во Флоренции,
ни Микеланджело в соборе Святого Петра. Как и его итальянский прототип, купол сделали
двойным, но пространство между внутренним кирпичным куполом и наружным деревянным,
покрытым свинцом, значительно увеличили, чтобы совместить красоту внутренней полусферы
с максимальным эффектом вздымающегося сооружения, видимого тогда из всех частей города.
В куполе Рена проблема нагрузки от каменного фонаря решилась за счет невидимого промежуточного конуса из кирпича.
Великий пожар, полностью опустошивший 436 акров вокруг собора, спровоцировал
важные технологические изменения, не относящиеся к церковной архитектуре. Пожарные
машины, состоящие из портативного цилиндра и поршневого насоса, приспособленные для
непрерывной работы (как их описывал Герон в I веке), привезли в Англию из Нюрнберга в 1625
году; в год изготавливали две машины; они появились в американских колониях в 1654 году. В
первые 15 лет после Великого пожара голландцы изобрели кожаный трубопровод (пожарный
рукав), позволявший тушить огонь с безопасного расстояния; появился армированный железной проволокой вытяжной шланг – больше не требовалось заполнять цилиндр водой вручную,
ведрами. Строительные нормы и правила для Лондона, принятые парламентом, требовали единообразия в устройстве кровли и строительстве из кирпича или камня; компании, страхующие
имущество от пожара, появились в Великобритании на 100 лет раньше, чем в других странах. Тем не менее общественность не одобряла дерзкий план реконструкции, предложенный
Реном, согласно которому город должен был стать центром с перспективами, сопоставимыми с
парижскими. Официальное планирование города, начатое Иниго Джонсом в Линкольнс-ИннФилдс и Ковент-Гардене, расширило только западные и северо-западные направления и площади Вест-Энда, из которых Лестер-Сквер была завершена до Великого пожара. К середине
XVIII века античные фасады домов появились на Оксфорд-стрит.
Хотя Англия оценила пользу градостроительства позже Италии или Франции, у нее было
преимущество – островное положение давало надежную защиту с моря, поэтому в городах
122

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

фортификация первостепенной задачей не была. Хотя елизаветинские укрепления Бервика –
одни из самых ранних образцов тщательно продуманной обороны города, сменившей средневековые замки по всей Европе, осада Лондондерри в 1689 году была последним событием,
когда городские укрепления сыграли важную роль в британской истории. В Европе начиналась эпоха Вобана. Великий французский маршал сделал систему обороны настоящим искусством, вынеся ее далеко за пределы городской стены, и преобразовал стену в серию платформ
для артиллерии, решив проблему, волновавшую Макиавелли и Леонардо да Винчи во время
франко-испанской войны в Италии. Теория многоугольных форм, дающая наиболее полную
сеть линий огня из крепости, стала частью математических исследований.
Вобан, чьи труды оценили в конце XIX века, начинал с «первой системы». В нее входили различные средства защиты вдалеке от первоначальной стены, вроде отдаленного форта,
или деми-лун (фр. demi-lune – полумесяц); промежуточное положение обороны между двумя
бастионами называли тенай (фр. tenaille – щипцы), его разработали во время войн двух предыдущих столетий. Затем он создал глубокую защиту – со вторым рвом и стеной позади «первой
системы». Все это огораживалось двухэтажными опорными пунктами с хорошо защищенной
пушкой, которая обстреливала как внутренний ров, так и внешние бастионы. Хотя Вобан не
имел отношения к строительству больших каналов Людовика XIV, интересных с точки зрения
коммерции и обороны, легко заметить, что бурное развитие гражданского строительства зависело от точной съемки, тщательных расчетов, компетентной организации поставок материалов
и привлечения персонала – всего того, что требовалось от военного инженера.
Это касается важных мостов, вроде парижского моста Руаяль (1685), спроектированного
внучатым племянником Мансара – Жюлем Ардуэном-Мансаром, по приказу Людовика XIV;
и оригинального Вестминстерского моста, разработанного швейцарским архитектором Шарлем Лабелем в 1750 году. Старые мосты часто разрушались из-за ненадежного фундамента.
Решили размещать основания на искусственных островах, как у старого Лондонского моста,
который так сузил канал, что скорость воды в нем стала опасной для судов. Значительным
нововведением стала гидротехническая перемычка (кессон для подводных работ) – наглухо
закрытый ящик, опускаемый на дно реки или моря, из которого откачивали воду, а затем докапывались до прочного основания, где возводили мостовые опоры (рис. 74). Считается, что
именно Лабель усовершенствовал этот метод, погружая кессон на дно русла, где заранее провели дноуглубительные работы. В Вестминстерском кессоне с деревянным основанием 30 ×
80 футов первые слои для опоры были из камня; пятиметровые боковые стенки позволяли
его осушать; после строительства опоры боковые стенки кессона снимались для дальнейшего
использования, а деревянная основа и кладка оставались на месте. При строительстве помогали насос и машина для забивки свай, работающая на энергии большого ступального колеса
или водяного колеса. Мостостроители должны были тщательно следить за надежностью фундаментов, что указывало на общую ситуацию в строительстве, ибо античные и средневековые
строители относились к этому вопросу поразительно небрежно. Поэтому ремесленная гильдия
давала гарантию целостности строения не более 10 лет.

123

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 74. Строительство кессона. Агостино Рамелли «Разнообразные и оригинальные
машины», 1588 г.
Материалы для мостостроительства в целом остались прежними. Хотя из-за проблем с
соединениями решили отказаться от древесины там, где соединение балок работало не на сжатие, а на растяжение; деревянные пролетные строения были предложены для Вестминстерского
моста в 1730-х годах, их же одобрили для моста через Рейн в Шаффхаузен в 1757 году. Деревянные балочные мосты со сквозными фермами представлены в «Четырех книгах об архитектуре» Палладио (1570), но их конструктивные преимущества оценили только в XIX веке. Одно
из важных нововведений – внедрение водостойкого итальянского пуццоланового цемента для
подводного строительства, на основе которого сделана водонепроницаемая кладка моста Руаяль. Чаще применяли грузоподъемные устройства, что позволило возводить строения из больших, аккуратно обработанных камней, похожих на римские кирпичи. Соединения (швы) стали
плотнее, особенно у клиновидных сегментов, образующих свод арки; у арок увеличились пролеты (до 100 с лишним метров во второй половине XVIII века), сузились простенки, а толщина
замка арки, равная одной двенадцатой части пролета (по рекомендации Альберти), к середине
XVIII века равнялась одной двадцать четвертой. В общем, мостовая конструкция стала легче
и изящнее.

Рис. 75. Шлюз с опускными воротами. Из флорентийской рукописи. 1470 г.
Альберти писал и о шлюзованных каналах как раз в тот момент, когда в Италии заканчивалось строительство 20-ки-лометрового канала глубиной 25 метров с восемнадцатью шлюзами (1458); с тех пор в Северной Италии создавалась мощная сеть каналов. До конца века
124

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Леонардо да Винчи, одно время служивший в коллегии герцогских инженеров Милана, заменил опускные ворота (рис. 75), надстройка которых препятствовала навигации, современными
двустворчатыми шлюзными воротами. К середине XVI века двустворчатые шлюзные ворота
устанавливаются за пределами Италии – во Франции, Бранденбурге и Англии. Так, лодки с
солодом из Вэра, плывя по реке Ли в елизаветинский Лондон, входили в полностью современный канал, если не учитывать материал его конструкции. Хартфордширский поэт Валанс в
1577 году писал:
В этом шлюзе две двойные деревянные двери,
Внутри – бассейн,
Который заполняется, когда должны пройти корабли,
Перед коими открываются эти громадные двери.
К 1600 году шлюзованные каналы строили даже в Швеции, где впервые попытались
создать сквозной водный путь между Стокгольмом и западным побережьем – при помощи
крупных озер.
К середине XVIII века, хотя у Англии по-прежнему не было каналов, сравнимых с европейскими, длина английских рек, ставших судоходными искусственным путем, примерно равнялась протяженности естественных судоходных рек. Большая часть навигации внутри страны
началась с 1600 года: например, Вэй, Эйвон в Уорикшире и Стоур в Вустершире открылись во
второй половине XVII века; следующие 50 лет серьезные инженерные работы проводились на
основных йоркширских реках – Мерси и Ирвел, а также на Уивер через Чешир до устья Мерси.
После завершения работ в 1732 году по реке Мерси ежегодно перевозили более 50 тысяч тонн
грузов. Первый высококлассный канал британской постройки датируется 1745 годом, это было
сравнительно простое сооружение в Ирландии для перевозки угля из Ньюри в Лох-Ней на
корабли в Дублин.
У большинства европейских стран нет относительно длинной береговой линии с защищенными гаванями и глубокими дельтами, которые позволяли Англии и Шотландии заниматься прибрежным судоходством для торговли внутри страны. Возможность наземных перевозок стимулировала строителей каналов снижать стоимость за доставку до одной четверти.
Первый большой канал за пределами Италии построили в 1561 году, с перепадом высот 10
метров, дабы связать Брюссель с рекой Рюпел; пять шлюзов вмещали небольшие морские
суда. Далее началось крупное строительство во Фландрии после подписания Двенадцатилетнего перемирия испанцами и голландцами в 1609 году: 70-километровый канал, связывающий
Брюгге и Дюнкерк, построенный примерно в 1622 году, углубили и уширили в следующие
полвека. Строительство каналов в Германии прервала Тридцатилетняя война, но в 1669 году
итальянский и голландский инженеры на службе Фридриха-Вильгельма – курфюрста Бранденбургского – построили в Германии второй крупный канал, связавший Шпрее с Одером выше
Франкфурта. Наибольших достижений в строительстве каналов достигли во Франции, где прокладку канала из Средиземного моря в Атлантику Франциск I обсуждал с Леонардо да Винчи,
сопровождавшим его по возвращении с Итальянских войн. Во время Религиозных войн об
этом грандиозном проекте не забыли, однако Генрих IV и его знаменитый министр Сюлли
остановились на более скромном проекте соединения Бриара на Луаре с притоком Сены. В
1604 году по приказу Сюлли для работ выделили 6 тысяч солдат, и через семь лет строительство практически завершили; перепад высот от Луары составлял 39 метров, а перепад высот до
Луэна – 81 метр. Однако строительство закончилось только в 1642 года в основном по политическим причинам; пришлось решить еще одну инженерную задачу – создать дополнительный
канал длиной 21 километр для увеличения подачи воды в верхнем бьефе. В результате в верхнем бьефе построили резервуар-хранилище; такое же устройство сделали 40 лет спустя, когда
125

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

из-за плотного движения по Луаре решили построить второй канал, напрямую соединивший
Орлеан и Луэн.
В царствование Людовика XIV создали, по словам Вольтера, «самый славный памятник» – Лангедокский канал, следующий южнее альтернативных маршрутов, по которым Франциск I первоначально хотел соединить два моря. В 1661 году инженер Рике разработал схему
подачи воды в верхний бьеф; пришлось перегородить долину дамбой высотой 32 метра – образовался резервуар для хранения 7 миллионов кубических метров воды, который наполнялся
водой зимой для летнего использования. Проект поддержал Кольбер и утвердил король; канал
строили более 8 тысяч человек и сдали его в эксплуатацию к маю 1681 года – через семь месяцев после смерти Рике. На канале было 100 шлюзов протяженностью 240 километров, с перепадом высот 200 метров от уровня Средиземного моря и перепадом высот 60 метров до Гарона
в Тулузе. Проект включал каскад из восьми шлюзов, 180-метровый тоннель (образованный
взрывом порохового заряда), кульверты под каналом для многих потоков и три больших акведука над реками Сес и Орбьель (спроектированы Вобаном). При ширине основания 10 метров
и глубине 2 метра канал пропускал 200-тон-ную баржу из Средиземного моря в Атлантический
океан. После падения Римской империи это был первый выдающийся объект гражданского
строительства Западной Европы; он предвосхитил инженерный триумф XIX века, хотя сквозное движение по каналу было небольшим.
Сильно централизованное правительство Франции при старом режиме занималось и
дорожным строительством. Торговля и туризм развивались, а европейские дороги разрушались, ибо местному населению было наплевать на организацию сквозного движения: плохие
дороги благоприятствовали разбою, а в некоторых регионах землевладельцы на законных основаниях присваивали все отнятые или брошенные товары. Дороги строили и ремонтировали
цельным камнем и вязанками хвороста. Спустя долгое время сторонники Ренессанса обратили внимание на превосходную структуру римских дорог. Однако во Франции пост главного
дорожного смотрителя создали только в 1645 году: на строительство дорог выделялись гранты;
появилась государственная Служба транспорта (1664); для мощения стали широко применять
каменную брусчатку. В 1720 году французский регент создал первую организацию государственных технических дорожно-мостовых служащих, с чего началось строительство дорог с
выемкой грунта под дорожное полотно. К середине века в Париже открылось официальное
инженерное учебное заведение – Школа мостов и дорог. К 1776 году во Франции было около
40 тысяч километров государственных дорог, половину которых позже реконструировали или
превратили в проспекты. Более того, французский метод распределения мелкого камня на слое
из крупных камней в траншее переняли до 1750 года в некоторых небольших германских государствах и империи Карла VI, благодаря чему проложили дорогу, связавшую Вену с Триестом.

126

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 6
Транспорт
Начало: колесо и лошадь
Проблем с транспортировкой в современном мире не существует, учитывая возможность
перевозок грузов даже в космос. Женщины, скорее всего, первые переносчики грузов: они
носили детей и собирали пищу, а мужчины были прежде всего охотниками и защитниками.
Закрепление вязанки на спине или ее перетаскивание на разостланных ветках для удобства –
основы технологии, вероятно придуманной женщинами.
Неизвестно, когда груз со спины человека переложили на спину домашних животных.
Одни полагают, что собака – первое вьючное животное, ибо ее приручили раньше остальных;
другие указывают на оленей, которым легко тащить груз по скользкому снегу. Вполне вероятно, что, одомашнив крупный рогатый скот, поняли, что сильный бык может перетаскивать
грузы. Однако сведения о раннем периоде одомашнивания животных отсутствуют. Например,
осел использовался в Верхнем Египте как вьючное животное примерно в 3000 году до н. э.
Поскольку к тому времени в Месопотамии его запрягали в тележку, можно сделать вывод, что
осел уже работал на человека многие века. Совершенно очевидно, что к 2000 году до н. э. караваны вьючных ослов регулярно использовали на Ближнем Востоке для торговли и сбора дани.

Рис. 76. Человек на лыжах. Резьба по камню, север Норвегии, каменный век
Два других способа транспортировки существуют с незапамятных времен. Вероятно,
ярмо и носилки придумали, решив не носить грузы на спине; практика перетаскивания груза на
ветках и перемещение убитых животных по земле натолкнула на мысль создать грубые салазки
из ствола дерева. Мы не знаем, когда полозья впервые облегчили перевозку по траве, голой
земле, болоту или снегу, но в Скандинавии самые ранние сани относятся к эпохе мезолита, а
лыжи (рис. 76), основанные на том же принципе скольжения, существовали там еще в конце
неолита. В Египте и Месопотамии тоже знали о санях, к которым привязывали веревку, что
позволяло сооружать первые громадные статуи теперь уже давно забытых богов (рис. 77).
Лодка, скорее всего, появилась, когда неуклюжий человек-пловец впервые ухватился
за плавучий объект, чтобы удержаться на воде. Выдалбливание лодки из бревна для сидения внутри, а не сверху – наиболее естественная находка. Однако ковчежец-корзина, в которой лежал младенец Моисей, и валлийский челнок из ивняка, обтянутый кожей, говорят о
том, что человечество строило лодки из разнообразных материалов. Первоначальный одиночный «поплавок» быстро превратился в плот, но, чтобы сделать лодку, требовалось: во-первых,
добиться маневренности за счет увеличения длины плавсредства, согласуясь с его шириной;
во-вторых, удлинить выдолбленное пространство, чтобы прибавить плавучести и мощности.
127

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 77. Транспортировка статуи на салазках. Из гробницы в Саккаре, Египет, 2400 г.
до н. э.
Колесо, парус, дорога и лошадиная сила придали наземному и водному транспорту
его характерную форму и скорость до начала промышленной революции. О происхождении
паруса, прототипом которого, вероятно, был обдуваемый ветром лист, известно немного. На
ранних египетских рисунках изображены тростниковые лодки с квадратным парусом, растянутым от короткого рея на двуногой мачте; такая мачта размещалась далеко впереди – лодка
конструировалась так, чтобы плыть вверх по течению Нила, до того как станет господствовать
северный ветер. К середине 3-го тысячелетия до н. э. тростниковые лодки и множество деревянных кораблей бороздили Восточное Средиземноморье; после того как мачту расположили
почти посередине судна, стало легче плыть по ветру (рис. 78). По Тигру и Евфрату в ранние
времена плавали надутые кожаные «поплавки» и челноки, но неизвестно, когда лодки впервые
приплыли оттуда в египетские порты Красного моря.

Рис. 78. Модель египетской лодки. Из гробницы в Бени-Хасан, 2000–1800 гг. до н. э.
Колесо – величайшее и одно из старейших технологических достижений. Колесная
тележка возникла примерно в одно время с гончарным кругом, и, несомненно, ее появление принесло далекоидущие результаты. Первое упоминание колесных транспортных средств
(стилизованное изображение на шумерской табличке демонстрирует сани на четырех колесах)
датируется чуть позже 3500 года до н. э. Тележка, повозка и колесница характерны для ранних цивилизаций, однако только во 2-м тысячелетии до н. э. появилась колесница с лошадьми,
описанная Гомером и в Ветхом Завете.
Колеса первых транспортных средств были сплошными. Это не противоречит общему
мнению о том, что идея колеса возникла после того, как первобытный человек стал перемещать
по валу тяжелые предметы, вроде трилитов Стоунхенджа. Но сплошные колеса почти всегда
состояли из трех частей; три деревянных доски вырезались так, чтобы сформировать круг, и
скреплялись между собой парой поперечных деревянных распорок. Ось делалась отдельно,
128

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

но неизвестно, вращалась ли она изначально вместе с колесами, как, например, в провинции Синд, где такая практика сохранилась до сих пор. Считается, что колеса из трех частей
появились в стране, где крупные деревья, из которых вырезали большие деревянные диски,
были немногочисленны, а у людей имелись металлические пилы. Скорее всего, это происходило в Месопотамии. Вторая особенность первых колесных транспортных средств – сдвоенная
упряжь, которая, вероятно, получалась за счет того, что дышло плуга с впряженным в него
волом тянуло сани на колесах. Таким образом, вполне может быть, что колесо из трех частей
и шест впервые появились в Нижней Месопотамии.

Рис. 79. Египетские колесные мастера. Из гробницы в Фивах, 1475 г. до н. э.
Спица колеса и решение впрягать в телегу лошадь появились до 1800 года до н. э., когда
легкая и маневренная колесница на конной тяге сыграла решающую роль в крупных войнах
древних империй и коммуникации внутри страны. Существует мало археологических доказательств теории о том, что спица появилась после вырезания отверстий в сплошном колесе: безопаснее считать новым изобретением колесо с радиальными спицами, чья способность перевозить тяжелые грузы не учитывалась до позднего Средневековья. Сначала в колесе было четыре
спицы, потом шесть, восемь и более. В этот период его использование распространилось на
Запад вплоть до Крита, а также по всему Ближнему и Среднему Востоку. Египетские колесные мастера (рис. 79), о первых из которых есть точные сведения, делали составные ступицы
и ободья из отдельно вырезанных деревянных сегментов; они соединялись в круг при помощи
пазов и шипов. Сами спицы изготавливались из двух кусков дерева, плотно склеенных между
собой, и обрезались под соответствующие отверстия на ступице и ободе.

Рис. 80. Греческая деревенская телега. С вазы IV в. до н. э.

129

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 81. Греческая военная колесница. С вазы 500 г. до н. э.
Тележки и повозки ранних империй известны в основном благодаря великолепным
образцам из царских гробниц; в обычной жизни на них перевозили продукты питания, строительные материалы и металлы и мигрантов. В течение 3-го тысячелетия до н. э. появились
новые тележки и повозки – с колесами со спицами; в остальном они мало изменились с древности, а в некоторых регионах мира они и по сей день используются в прежнем виде. За исключением неуклюжего колеса с поперечиной, греческие деревенские телеги классического периода
(рис. 80) мало отличались от грубых тележек более позднего времени. Но колесницы, изображенные на греческих вазах, – высокотехнологичное достижение, которое однажды сформировало ход истории, но после вышло из употребления.
Египетские колесницы вроде найденной в гробнице Тутанхамона – старейшие колесные
транспортные средства, полностью сохранившиеся до настоящего времени. Они – истинные
шедевры изобретательности, с изогнутыми при помощи нагрева дышлом и ободьями. Днище
колесницы делалось из переплетенных кожаных ремней; лошадиное ярмо удерживалось на
месте подпругой, к которой также крепился нагрудник с петлей для поводьев. Они крепились к
носовому ремню, он вместе с пятью другими ремнями образовывал уздечку; лошади надевали
шоры. Чека колеса оставляла зазор около сантиметра для колеса, которое устанавливалось с
необычайной ловкостью и точностью. Колесница героев Гомера, решающих судьбу Трои, очень
похожа на ту, что представлена на рис. 81.

Греко-римский период
В античные времена военная стратегия и тактика изменились после того, как человек
уселся на лошадь верхом – практика, пришедшая из азиатских степей примерно в 800 году до
н. э. вместе с конной охотой. Но эффективность ранней кавалерии и удобство верховой езды
в целом как средства передвижения жестко ограничивались плохой конной упряжью. Только
в IV веке римляне заменили примитивную попону мягким седлом, пришедшим с Востока.
Хотя уже знали о свободных петлях, помогающих усесться в седло, никакие металлические
стремена не давали всаднику гарантию безопасности, а применение шпор часто было рискованным. Подковы, за исключением тех, что применялись на скользких дорогах, стали обычным явлением в цивилизованных странах не раньше I века до н. э., когда римляне применили
легкие железные подковы с отверстиями для гвоздей и загнутыми свободными концами для
лучшего сцепления. О них узнали гораздо раньше от кельтов и других народов, контактирующих с Востоком, но использовать тяжелые подковы регулярно в Европе стали в Средние века.
Давление поводьев на удила с ранних времен позволяло всаднику контролировать
лошадь. Самый первый трензель состоял из двух звеньев. Потом появились трехзвенные удила,
чтобы лошади было сложнее их закусывать; вероятно, удила делали очень шероховатыми.
Для маневрирования кавалерийскими соединениями создали простые мундштучные удила –
металлическую петлю под подбородком, которую тянули вверх и вперед поводьями. Позже
римляне изобретали узду, которая прижималась бы к нёбу лошади, заставляя ее высоко держать голову, дабы четко контролировать ее бег. Металлическое стремя появилось в Европе
только в VI веке – с набегами аваров из азиатских степей.
Между тем с появлением колеса потребовались качественные дороги. Известно, что в
Древней Месопотамии, Египте и на Крите были мощеные дороги, а в недолговечной Персидской империи – частично вымощенные участки знаменитой сети трасс под почтовые маршруты. Но первая большая дорожная система, первоначально разработанная римлянами в военных целях, не предназначалась для телег, а тем более для тяжелых четырехколесных повозок,
поэтому не конкурировала с водной транспортной системой. При императоре Диоклетиане
130

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

стоимость наземной перевозки сена на расстояние 50 километров удвоилась, а стоимость корабельной перевозки пшеницы по всему Средиземноморью возросла только на одну четверть.
Пусть римляне благодаря дорогам распространили власть и влияние далеко за пределы внутренних районов Средиземноморья, на протяжении классического периода цивилизованная
жизнь в основном зависела от судов, бороздивших просторы «темно-винного моря».
Уже в эпоху Гомера корабли разделились на военные и торговые. Военный корабль был
легким и в основном управлялся гребцами, хотя до сих пор неясно, относятся ли такие понятия, как трирема и квинкверема, в описаниях более сложных кораблей позднего периода к
нескольким рядам весел или множеству гребцов за каждым веслом. И торговый, и военный
корабли (рис. 82) имели мощный киль и обшивку вгладь, то есть обшивочные доски, закрепляемые деревянными колышками, устанавливались встык; однако у торговых судов было более
широкое днище, частичная палуба и защитная перегородка на шкафуте. Кроме того, движение торгового судна зависело от его квадратного паруса, установленного на одиночной мачте;
содержать команду гребцов или даже рабов было невыгодно.

Рис. 82. Греческий торговый парусник и военная галера с двумя рядами весел. С вазы
VI в. до н. э.
Вполне естественно, что основание Римской империи, принесшей мир всему Средиземноморскому региону, сопровождалось значительными событиями в акватории Средиземного
моря. Римляне охраняли моря на мощных военных галерах. Их приводили в движение гребцы,
усаженные в два ряда, хотя в отсутствие гребцов небольшая мачта позволяла плавать под парусом. На галерах устанавливались тараны, но самым важным орудием боя были мостки в виде
стрелы с платформой, по которым бойцы абордажной команды высаживались на корабль противника. Есть основание полагать, что самая тяжелая римская военная галера была такой же
большой, как корабль Нельсона, но гораздо более легкой: самым мощным ее оружием была
катапульта; галера могла потерять управление во время атлантических штормов. Поскольку
император Калигула имел галеру для развлечений длиной не менее 137 метров, можно с уверенностью сказать, что, несмотря на дальнейшее увеличение длины военных галер, у римлян
не было технологически равного им противника; хотя длина галеры все-таки ограничивалась
размером используемой древесины.
Римляне строили большие грузовые корабли, их изображение часто вырезалось на камнях. Корпус делался очень мощным, с тремя или более защитными вельсами, и закругленным,
как у современного парусного траулера; длина корабля была в 3,5 или 4 раза больше бимса.
Корма плавно двигалась по волнам, и только два боковых руля, по одному с каждой стороны
судна, выглядели неуклюже с современной точки зрения. Грот-мачта и фок-мачта на носу были
сильно наклонены вперед, с квадратным парусом на каждой мачте и одним-двумя марселями
на грот-мачте. Носовая часть была ниже, чем у любого современного парусного судна, из-за
того, что обычно плавали по ветру и полагались на Провидение, помогавшее избежать штормов, вроде того, в котором потерпел крушение корабль с апостолом Павлом на борту на Мальте.
Благополучно прибывая к месту назначения, тяжелые грузы часто транспортировались вглубь
131

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

страны на баржах; зерно для Рима, например, перевозили волы от устья Тибра. В Древнем мире
существовал стандартный тип речной баржи – с плоским днищем из полудюжины широких и
тяжелых досок; брус для деревянных перекрытий прикреплялся колышками к большим кницам, а они крепились к тяжелой линии внутренней обшивки выше уровня воды. Считается,
что лодка такой конструкции – прообраз современной баржи – перевозила камень и другие
тяжелые строительные материалы по рекам Европы задолго до римлян.
Крайне неразумно предполагать, что в эпоху античных цивилизаций варвары отставали в
развитии транспорта. Скорее всего, конная колесница с колесами со спицами, впервые появившаяся в Месопотамии, пришла туда от неизвестной степной народности бронзового века.
Именно на территории обитания диких лошадей цивилизованный человек научился верховой езде: галлы подковывали лошадей за несколько веков до римлян. Юлий Цезарь однажды
заявил, что греческая колесница, используемая римлянами только для скачек и процессий,
претерпела удивительные изменения у кельтов, с которыми он воевал. Колесница, подробно
описанная в сочинении «О Галльской войне», стала шедевром столярного мастерства, кузнечного дела и отделки эмалью. Еще более яркое достижение кельтов до завоевания Римом –
повозка с передней парой колес на шарнирном соединении: она появилась по меньшей мере
на 300 лет раньше сильно упрощенной римской повозки с колесами на осях, давно известной в
Китае. Их можно увидеть в скульптуре миниатюрной детской колесницы, найденной в провинциальном городке III века. Что касается кораблей, то именно варвары Северной Европы придумали обшивку судна внакрой – строительство из перекрывающих друг друга досок, скрепленных железными заклепками; хотя они очень медленно переняли принцип киля, от которого
в основном зависит прочность и устойчивость судна.

Средневековый транспорт
С падением Западной Римской империи жизнь в Западной Европе надолго стала ограниченной во всех отношениях, без централизованного руководства. Торговля между регионами
(в основном ценный импорт с Востока) никогда до конца не прекращалась, но ее объема для
стимулирования индустрий не хватало. Римские дороги медленно разрушались, а искусственные гавани заиливались. Утверждается, что масштабное внедрение железных подков сильно
улучшило ситуацию, ибо вьючные животные могли передвигаться по бездорожью. Там, где не
проходили животные, грузы переносили рабы. Гаваням уделялось мало внимания, несмотря
на то что в эту эпоху коммерция сильно зависела от передвижения на небольших лодках по
малым рекам. Угроза войны и пиратства заставляла отказываться от дальних поездок; в этот
период именно война двигала технический прогресс.
О кораблях викингов написано слишком много, вероятно из-за желания их сравнить, но
не с кораблями Западной Европы, а с византийской военной флотилией – истинной наследницей средиземноморской судостроительной традиции. Тем не менее если предположить, что
корабль «Гокстад» (рис. 83) – норвежское государственное судно примерно 800 года, то это
означает, что викинги той эпохи были не только умелыми строителями, но и воинственными
искателями приключений. У судна есть настоящий киль, одно рулевое весло с рукояткой румпеля, наклонный ахтерштевень, шестнадцать полубортиков для гребли веслами с каждой поднятой стороны и квадратный парус на одиночной мачте в середине корабля. Судно легкое и
маневренное, с обшивкой внакрой; его длина по меньшей мере в пять раз больше бимса. За
два столетия корабли увеличивались в размере, и в конце концов у каждого борта помещалось
тридцать и даже шестьдесят гребцов. На этих судах викинги выходили в море, воевали и путешествовали от российских рек до американского побережья.

132

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 83. Корабль «Гокстад», после реконструкции. 800 г.
Однако викинги не единственные строители кораблей. Ирландцы бороздили неспокойные атлантические воды раньше викингов в обтянутых кожей лодках, о которых практически не осталось сведений. Велика вероятность, что галеры короля Альфреда не просто имитировали римские, но и были такими же качественными. Саги повествуют, что для торговли
у викингов был другой тип судна; во всяком случае, купеческие корабли позднего Средневековья имеют иную конструкцию. В XIII веке появился парусник с широким бимсом, называемый ког (рис. 84); он бороздил северные воды, выполняя дешевые перевозки громоздких и
в основном бюджетных товаров. С обшивкой внакрой и одним квадратным парусом, корабль,
как полагают, был увеличенной версией «круглого корабля», который давно перевозил товары
в Северном море.
Между тем внедрялись два важных изобретения (оба с Востока) сначала на средиземноморских галерах для военных и торговых целей (они перевозили небольшие, но дорогостоящие грузы, вроде специй из Леванта). Латинский парус – первый треугольный косой парус,
благодаря которому судно ходило против ветра. Говорят, что мусульмане принесли его из ЮгоЗападной Азии: он присутствует на греческих кораблях IX века и итальянских кораблях XI
века, а после он появился на всех европейских судах. Второе важное изобретение – хвостовой
руль; традиционно высокий ахтерштевень опустили и вырезали в нем отверстие, через которое
румпель проходил от головы руля к руке рулевого. Все это делалось для большей точности в
навигации и маневренности; возможно, благодаря указанным изобретениям генуэзцы в начале
XIII века регулярно отправлялись в зимнее плавание, а до конца века открыли морской маршрут между итальянскими портами и портами на Северном море.

Рис. 84. Ганзейский ког
133

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Магнитный компас использовали с конца 1-го тысячелетия н. э.; древнее предание связывает его с Амальфи. Первоначально игла размещалась на соломинке, указывая примерное
направление, но самое позднее в 1269 году иглу установили на ось. Были составлены карты
Средиземного и Черного морей; 1270 год – дата первого зафиксированного использования
карты на борту судна. В XIV веке из-за желания торговать на Балтике открыли регулярный
морской маршрут вокруг Ско в сторону Саунда.

Рис. 85. Двухколесная повозка. Из Псалтыря Латрелла
В середине Средневековья в наземном транспорте произошло изменение, сопоставимое с
появлением треугольного корабельного паруса. Оно вызвано отчасти римским, отчасти византийским и восточным влиянием. Лошадиная тяга была самым доступным источником энергии
в доиндустриальном мире; но, впервые оседлав лошадь, люди использовали для нее упряжь
первобытного быка. Надевая на лошадь нагрудный ремень, который пытались удерживать ремнем, проходящим между ногами к подпруге, они добивались того, что в лучшем случае упряжь
сильно натирала лошадиное тело. Когда лошадь тащила груз, у нее сдавливало дыхательное
горло и вены на шее. Древние люди плохо знали анатомию, и, хотя проводились различные
эксперименты по улучшению лошадиной упряжи, особенно в Римской империи, современный
тип верховой упряжи появился в Европе только в XII веке.
Дышло, которое крепилось к нагрудному ремню и только изредка использовалось в римских повозках, внедрялось повсеместно. Пристяжные ремни, иногда применявшиеся греками
и кельтами, выполняли ту же роль, что и дышло, передавая давление на середину нагрудного
ремня. Когда они вошли в обиход в виде канатов, стало принято (чего не было до Средневековья) запрягать тягловых животных друг за другом (рис. 85). Но сильнее всего изменился
нагрудный ремень – он стал твердым и подбитым хомутом, это произошло в XII–XIII веках,
отчего тяговое усилие лошади увеличилось в пять раз.
Современную породу ломовой лошади впервые вывели во Франции, изначально она
перевозила средневекового рыцаря в доспехах. С появлением хомута лошадь стали постепенно
впрягать в плуг вместо быка. Намного быстрее ключевыми фигурами эпохи стали возчик и
извозчик, но не из-за заметного улучшения транспортных средств, ибо тачка была единственной яркой средневековой инновацией. Даже такое удобное устройство, как поворотная передняя ось, когда-то применявшаяся кельтами, полностью забылось, но возродилось в XV веке.
Тогда же усовершенствовали колесо, придавая ободу вогнутую форму для лучшего баланса.
Тем более примечательна польза от использования лошадей. В Англии так называемый крестьянский резерв телег перевозил тонну груза на милю за пенс на такое расстояние, чтобы
обратный путь занял максимум сутки. Когда построили больше мостов, наземный транспорт
при благоприятных обстоятельствах конкурировал с водным – например, между Саутгемптоном и Лондоном, ибо предпочитали не плавать вокруг опасного побережья Кента; или для
импорта зерна из ганзейских городов Германии, когда на обычный маршрут наложили высокие
речные сборы. Но скорость передвижения оставалась очень маленькой – максимум 60 километров в день.
134

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Эпоха Великих географических открытий
Считается, что транспортные расходы в Средние века составляли меньшую долю в общих
расходах, чем сегодня. Иными словами, промышленная революция позволила больше экономить в производстве, чем при транспортировке. Если такая точка зрения на средневековые
условия верна, то тогда понятна стабильность европейских коммерческих предприятий даже в
обескураживающих условиях раннего Средневековья и прибыльность коммерческой деятельности XIII и начала XIV века. Однако только в середине XV века, после длительного периода
снижения уровня торговли, почти внезапно появился первый корабль, пригодный для долгих
географических путешествий и новой заокеанской торговли.
На основе северного торгового корабля кога в Южной Европе создали новый корабль –
каракку, имевший черты как северного, так и южного судна. Очевидно, стремились к тому,
чтобы он походил на маленькие португальские каравеллы – корабли с треугольными парусами
и двумя или тремя мачтами, которые Генрих Мореплаватель примерно с 1415 года отправлял
на исследования африканского побережья. Так как кораблестроители региона вокруг Байонна
сильнее остальных усовершенствовали каракку, ее решили назвать «атлантическим» кораблем.
Самое раннее изображение полностью законченной каракки было на французской печати 1466
года (по сути, это современный парусник).

Рис. 86. Трехмачтовая каракка. С фламандской гравюры конца XV в.
Каракка (рис. 86) строилась с обшивкой вгладь, по южной традиции, но руль размещался
на ахтерштевне (как было принято на севере), а румпель входил в корпус корабля через отверстие над главной палубой. Имелась также палуба бака и две или более палуб на корме. Хотя
шкафут находился сравнительно низко, в корпусе было достаточно места для грузов, складов,
вооружения и экипажа. Каракки увеличивались в размерах: к 1500 году судно водоизмещением
600 тонн считалось обычным; корабль Генриха VIII – «Великая каракка», более известная под
названием «Генри Грейс э’Дью» (фр. Henry Grace à Dieu – «Генрих милостью Божьей»), имел
водоизмещение 1500 тонн и перевозил 195 орудий и 900 человек.
На трех или четырех мачтах (вторая бизань-мачта вскоре стала вполне обычной) крепились разнообразные паруса. На грот-мачте был большой квадратный грот и небольшой мар135

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

сель на легкой стеньге, который высился над фалами и поднимался до реи большого квадратного паруса. Фок-мачта, которая была короче и больше, не наклонялась вперед, держала
второй квадратный парус. Эти два паруса были движущими. Бизань-мачта или бизань-мачты
держали треугольные паруса на носу и на корме, на бушприте находился шпринтовый парус.
Малые паруса на обоих концах корабля легко сворачивались и устанавливались и были особенно полезны при маневрировании в узких водных бассейнах.
Описанный корабль считался судном пар-экселанс (фр. par excellence – по преимуществу): в списке кораблей Генриха VIII, составленном в 1546 году, под кораблем понималась
каракка. К 1550 году большие торговые галеры венецианцев перестали приносить прибыль.
Однако военные галеры с рабами еще долго бороздили Средиземное море. Четыре из них подошли к Ла-Маншу с Испанской армадой только для того, чтобы принять поражение от английской погоды. Следует сказать о галеоне – одном из первых парусников, который был преимущественно военным. Хотя читатели Чарльза Кингсли сразу подумают об испанских галеонах,
они были фактически изобретены португальцами; а английский галеон – «Арк Роял» – являлся
флагманским кораблем в битве с Испанской армадой.
Галеоны оснащались вооружением, как и другие крупные парусники того времени; их
длина была примерно в четыре раза больше бимса. У них были более низкие кастли в носовой
и кормовой части, что вместе с относительной узостью прибавляло кораблям скорости; хотя
пониженные кастли делали их уязвимее для абордажной команды. Но главное отличие от торгового судна в том, что галеон, на котором не требовалось пространство под грузы, строился
с батарейной палубой, выдерживавшей пушки, стреляющие через отверстия в бортах. Таким
образом, военно-морская тактика перестала ограничиваться тараном или абордажем. В новую
эпоху бортовых залпов военные суда научились держать дистанцию, однако успешное применение оружия по-прежнему зависело от скорости и маневренности кораблей.
Океанские путешествия на больших и более совершенных кораблях – одновременно
причина и следствие улучшения методов навигации, которые не требовались, пока капитаны
прокладывали путь вдоль побережья Средиземного моря и северо-западной морской границы
Европы. Компаса, карты, навигационного счисления и промера глубины лотом не хватало
для выполнения задач, поставленных принцем Генрихом Мореплавателем, когда он приказал
своим кораблям идти на юг и на заданной широте повернуть под прямым углом к побережью Африки. Следовало адаптировать астрономические приборы (астролябия уже была почти
совершенна) для морских кораблей, дабы определять широту. Время изобретений указать
точно нельзя, ибо моряки редко фиксировали подобные события, но есть веские доказательства, что сначала появился морской квадрант; первые расчеты получили в 1456–1457 годах. По
гравированной пластине моряк измерял угол подъема Полярной звезды, наблюдая через булавочные отверстия при помощи ватерпаса, проходящего над гравированной шкалой. Измерение корректировалось сравнением изменяющегося положения Стражей – двух звезд в Малой
Медведице. По движению Стражей давно отсчитывали время, а в начале XVI века для этих
целей появилась ноктурлябия, указывавшая количество часов до или после полуночи. Широту
также определяли наблюдением за высотой Солнца в полдень и уточняли ее по печатной таблице ежедневных высот Солнца.
После квадранта появились морская астролябия – модификация астрономического прибора, с которым могли работать только специалисты, и градшток; оба прибора измеряли
высоту. Градшток был проще и дешевле, особенно пригождался на достаточно низких широтах и более подходил для определения высоты звезд, чем Солнца. Трансверсаль перемещался
туда-сюда вдоль градштока, пока один конец не закрывал горизонт, а другой не указывал на
звезду или Солнце: высота отсчитывалась по делениям на градштоке. С 1595 года градшток
стал вытесняться квадрантом Джона Дэвиса или английским квадрантом – более точным прибором, одним из преимуществ которого было то, что пользователь вставал спиной к Солнцу,
136

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

и оно его не ослепляло. За несколько лет до этого английские мореплаватели внедрили лаг и
линь – первый крупный вклад англичан в искусство мореплавания. Лаг – деревянный прямоугольный сектор, который бросали с кормы судна; на прикрепляемом к нему лине завязывались
узлы через 7 морских саженей. Каждый узел травили с барабана с интервалом в полминуты,
отмеряя время песочными часами и получая скорость движения в единицах – 1 морская миля
в час. Измерения проводились вне зависимости от направления ветра, а результаты заносились
в журнал, позже названный бортовым.
Хотя Северный магнитный полюс перемещался прежде и продолжает перемещаться сейчас, столетнее изменение его положения нанесли на карту в 1702 году и, как следствие, скорректировали корабельный курс. Это, а также совершенствование лага позволило вести навигацию методом навигационного счисления, когда направление и расстояние систематически
наносили на карту. Хотя этот метод имел серьезные ограничения (в частности, из-за бокового
дрейфа корабля), он был чрезвычайно важен, ибо на судне в открытом море наблюдения за
небесными телами иногда не проводились по несколько дней и даже недель. Долготу на море
так и не определили – требовался точный хронометр, идеально работающий на борту корабля.
Внутренний транспорт развивался с меньшими сенсациями; возможно, важнее всего
было строительство каналов и улучшение речной навигации. Четырехколесная повозка,
используемая в средневековой Англии в основном для нерегулярных поездок богачей, стала
более распространенной среди народа, как это было давным-давно в Европе; четырехтонная
повозка была обычным транспортным средством во времена Шекспира. Ее размеры увеличились позже, однако на основе четырехтонной повозки создали повозку для больших ферм в
XVIII веке. Отголосками отдаленного будущего стало появление до 1550 года в горнодобывающей индустрии деревянных рельсов для облегчения перевозок грузов в тяжелых вагонетках.
Более значимое нововведение, во всяком случае для высших слоев общества, – карета,
появившаяся в Англии предположительно в 1564 году благодаря кучеру-голландцу Елизаветы
I. Наименование транспортного средства (англ. coach – коуч, то есть карета) происходит от
названия деревни Кочь (венг. Kocs – вагон) на северо-западе Венгрии, однако неизвестно, что
именно изобрели в карете венгры. Крытая карета применялась в Средние века и ранее. Путешественник меньше уставал, однако его иногда тошнило из-за сильной качки – кузов кареты
подвешивался на ремнях. У кареты была ходовая часть: передняя ось крепилась к шасси шарниром.
Первыми каретами, двигавшимися по грязным дорогам, управляли форейторы с бичами
(их можно увидеть верхом на лошади во время государственных шествий и сегодня); они
управляли более скромными каретами начиная с XII–XIII веков. Форейтором (англ. postilion)
первоначально называли почтальона (англ. postboy), который возил официальные документы
и посылки с почты на почту по дорогам Англии и Европы. Лошадей для этой цели, ехавших
со средней скоростью около 16 километров в час, нанимали частные лица.

Развитие в 1600–1750 годах
Рост благосостояния, торговли, прирост населения и колоний в следующие полтора века
(1600–1750) не сопровождался особенными достижениями в транспорте. В среднем продолжительность путешествия через Атлантический океан не стала меньше; почти не изменилась
скорость континентальных плаваний. Водоизмещение голландского или английского корабля
Ост-Индской компании – гордости их флотов вряд ли даже во времена генерала Клайва превышало 800 тонн; такое судно бороздило морские воды одно и более поколений, преодолевая
20 тысяч миль в год, не разрушая корпус и неся достаточно вооружения для защиты судна
и груза в непатрулируемых водах. Однако корабли этой серии – «великие суда», как записано в дневнике Пипса, увеличили для большего вооружения; второстепенные задачи передали
137

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

небольшим и быстрым фрегатам, которые не выдержали бы вражеского бортового залпа в бою.
Строительство большого военного корабля, вроде 1500-тонного «Повелителя морей», по инициативе Карла I на корабельные подати дало кораблестроителям всех ведущих морских держав
возможность развивать новые устройства, которые позже устанавливали на торговые суда.
В целом предпочитали длинные корабли типа галеона. Палуба обычно занимала все
судно от носа до кормы; пониженная корма помогала кораблю легче пережить шторм, поэтому
для удобства на корме стали делать коридоры и иллюминаторы. Кабестан, цепной насос, камбуз и подвесные койки в то время имелись на всех кораблях, но главное изменение, больше
повлиявшее на военные суда, относилось к размеру мачты и размаху паруса. Четвертую мачту
устанавливали реже, но на большом корабле у каждой из трех мачт была стеньга и брам-стеньга;
у фок-мачты и грот-мачты были бом-брамсели – итого одиннадцать мачт, как у «Повелителя
морей». Площадь паруса увеличилась за счет расположения треугольных фок-паруса и кормового паруса на опорах между мачтами, а лисели увеличивали площадь квадратных парусов
в хорошую погоду. Для строительства военного корабля такого размера требовалось около 2
тысяч дубов (50 акров леса, на котором полноценные дубы вырастут не раньше чем через 100
лет). Спуск на воду такого тяжелого судна даже из сухих доков, в которых они обычно строились, был проблематичен, так же как последующее килевание, удаление морских наростов и
ремонт (рис. 87).
Корабли проектировались очень тщательно с помощью плаза, на полу которого рисовались в натуральную величину для тимберсов. Оригинальный чертеж разрабатывал мастеркорабел за своим столом (рис. 88) обычно в масштабе одна четвертая дюйма к футу; каждый изгиб тимберса переносился в полный размер на пол плаза с помощью больших разделенных окружностей, называемых лекалами. Хотя растущий интерес к математике и науке,
несомненно, помогал определять пропорции и площадь паруса при проектировании, методы
оставались почти полностью эмпирическими. Современник Пипса, сэр Энтони Дин, считается
первым военно-морским архитектором, сумевшим заранее вычислить точную глубину воды,
необходимую для плавания судна. Большинство судов на самом деле рассчитывали по миделю
некоторых особенно удачных кораблей, построенных ранее тем же корабелом или фирмой; по
аккуратному макетному образцу (многие из которых сохранились) понятно, что кораблестроители прежних времен часто составляли руководящий план работы.

Рис. 87. Килевание в Батавии. С голландского рисунка, 1699 г.
О кораблях XVIII века мы знаем благодаря сохранившимся чертежам. Рулевое колесо
появилось примерно в 1705 году; марсели стали больше по сравнению с нижними прямыми
парусами; новый тип паруса, известный как бом-кливер, заменил шпринтовый парус на носу.
Еще интереснее, что в мире чаще всего строили большие корабли, хотя голландцы делали суда
138

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

мельче и шире, чтобы торговать в Зейдер-Зе. Такая тенденция к стандартизации привела к
почти идеальному сочетанию конструкции и маневренности в паруснике.
Пока дерево оставалось основным материалом, максимальный размер кораблей ограничивался 2 тысячами тонн древесины на их строительство. Увеличивать пытались только линейный корабль, за которым на значительном расстоянии шло купеческое судно для дальней и
опасной торговли. Основная часть торгового флота каждого морского государства состояла из
гораздо меньших судов: в 1800 году средний тоннаж английских торговых судов был не более
100 тонн. Здесь, как и в строительстве рыболовных судов, долго лидировали голландцы. В
первой половине XVII века благодаря флейту (нидерл. fluitschip) цену на перевозку товаров
удалось снизить на 30–50 процентов по сравнению с той, что предлагали англичане и французы; когда приняли Навигационные акты, флейты хитро англизировали, и огромное количество этих кораблей ходило под английским флагом.

Рис. 88. Кораблестроители эпохи Тюдоров за работой. Из английской рукописи конца
XVI в.
Такой трюк с голландским судостроением имел благоприятные последствия. Затраты на
строительство сократились за счет преобладания низких процентных ставок в Голландии и
хорошо организованного голландцами контроля рынка древесины и других корабельных арсеналов в Норвегии и на балтийских землях. Ручной труд сократился благодаря ветряным лесопилкам и большим грузоподъемным механизмам; последние особенно впечатлили эмиссаров
Кольбера. Голландцы строили качественные корабли, ибо научились справляться с собственными проблемами внутреннего судоходства: у них было тридцать девять типов лодок для рек
и каналов. Они создали корабль с очень большим трюмом, узкими очертаниями и легкими
тимберсами (нормальная нагрузка равнялась 200–500 тоннам), тремя короткими мачтами,
а также «завалом борта» для снижения нагрузки и ветрового сопротивления выше ватерлинии. За исключением аварийных ситуаций, в которые эти корабли иногда попадали, они были
настолько быстрее старых судов, что отправлялись в дополнительное плавание в балтийские
земли в течение года; кроме того, они перевозили упрощенный такелаж, не имели орудий, а
экипаж был в два раза меньше обычного.
С развитием науки улучшились морские приборы. Следует упомянуть работу астронома
Эдмунда Галлея, который в 1686 году опубликовал первую ветровую диаграмму пассатов и
муссонов, а в 1699–1702 годах составил карту общих девиаций магнитного компаса. Это было
самое первое изометрическое отображение, которое дважды корректировалось в следующем
веке, когда стали доступны более совершенные средства наблюдения. Квадрант и квадрант
Дэвиса были значительно улучшены методом, предвосхищенным Исааком Ньютоном и продемонстрированным в Королевском обществе Джоном Хэдли в 1731 году. Метод предполагал
использование октанта, на котором изображение Солнца или звезды отражалось зеркалом на
второе зеркало, уже наведенное на горизонт; угловое наблюдение высоты над уровнем моря
139

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

велось в телескоп, движущийся по градуированной шкале. Основное преимущество октанта в
том, что он не реагировал на качку. Результаты адмиралтейских испытаний 1732 года показали,
что погрешность прибора Хэдли составляет максимум 2 градуса. Одновременно и независимо
от Хэдли Томас Годфри из Филадельфии разработал аналогичный прибор, а Калеб Смит в
Великобритании сконструировал прибор с призмами вместо зеркал – ценное преимущество,
учитывая нехватку качественных зеркал, хотя его изобретение в остальном уступало прибору
Хэдли. С увеличением шкалы октант превратился в секстант.
Между тем из-за крайней необходимости определить долготу на море в Великобритании
создали Совет по определению долготы, уполномоченный награждать в размере 20 тысяч фунтов «лицо или группу лиц, которые определят долготу в море». Это произошло в 1714 году
– через семь лет после бедствия британского флота на Сицилии, когда потерю флагмана со
всем экипажем объяснили неумением флагманского штурмана флота рассчитать точную долготу. Но только в 1762 году хронометр Джона Харрисона, его знаменитый «№ 4», справился
со всеми предъявляемыми требованиями, и проблема точного определения долготы на море
решилась. Через девять лет уменьшенный вариант этого прибора был у капитана Кука в его
втором большом плавании, когда он наносил на карту острова южной части Тихого океана.
Развитие дорожной сети и транспортных средств тесно связаны между собой. В Англии
при правлении Карла I какое-то время запрещали дилижансы, дабы защитить дороги общего
пользования от износа. На гораздо больший период законом ограничивалась минимальная
ширина железной покрышки (одно время она равнялась 40 сантиметрам), а в середине XVIII
века популяризировали широкие колесные транспортные средства, освободив их от сборов
на заставах. В то время средняя ширина колеса составляла 23 сантиметра, но, чтобы обойти
правила, делали колеса с косой заточкой, в которых только примерно 8 сантиметров касались дороги. Тяжелые грузы перевозила восьмитонная повозка с двенадцатью лошадьми –
единственное транспортное средство, конкурировавшее с речной баржей и конным вьючным
обозом. В такой повозке ездили бедняки. В век аристократии технический прогресс в основном удовлетворял потребности и амбиции богачей. С 1665 года качка на шероховатой дороге
уменьшилась благодаря пружинам, которые поддерживали корпус кареты на С-образных полосах закаленной стали; начали появляться легкие двухколесные транспортные средства для
дальних поездок. С XVII века соперником городской кареты был портшез. Во время градостроительства XVIII века мощеные улицы и площади становились протяженнее и появлялись
причудливые средства передвижения, вроде тити-виски, в котором молодой Иеремия Бентам
отправился из Лондона в Париж, и «ночного горшка» (фр. pot de chambre), в коем он, повидимому, туда прибыл.
Развитие транспортных средств зависело от качества дорожных покрытий. Непосредственно перед началом промышленной революции в этом вопросе лидировала Франция
(Англия конкурировать с ней не могла). В XVII и начале XVIII века в Англии появилась рельсовая дорога, которая в самой примитивной форме была у немецких шахтеров 30–60 лет назад.
Сначала немцы устанавливали под вагонетку штырь, перемещавшийся вдоль канавки в доске,
чтобы передние колеса двигались по прямой (рис. 89), но не исключено, что до конца XVI
века уже использовались деревянные фланцевые колеса (рис. 90). Англичане впервые применили рельсы в угольной шахте в 1597–1598 годах; пути для вагонеток с деревянными «наклонными рельсами» построили быстро: торговля каменным углем стремительно росла, и большая
его часть перевозилась на конной тяге на большие расстояния – от шахты к реке или морю.
Колесо вагонетки катилось в пазу по принципу движения по античной колейной дороге, но
после изменилась форма и рельса, и колеса.

140

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 89. Шахтерская вагонетка со штырем для движения по желобчатому основанию.
Агрикола, 1557 г.

Рис. 90. Трансильванская угольная вагонетка с фланцевыми колесами. Примерно XVI в.
Между тем в Великобритании эпохи Даниэля Дефо, экономика которой известна гораздо
лучше, чем у любой европейской страны, были регионы, в которых даже аристократы ездили
верхом, а не в каретах, а бедняки ходили пешком. На быстрых лошадях перевозили свежую
рыбу из Лайм-Реджиса в Лондон, но большая часть продукции поставлялась в столицу с птицефабрик Норфолка, а также из скотоводческих районов Шотландии и Уэльса. Для дальних перевозок вдали от рек лучшим перевозчиком грузов оставались вьючные лошади. Цена отправляемого в Лондон каменного угля – источника жизни новой эры – по-прежнему была в шесть
раз выше отпускной цены в шахте.

141

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 7
Средства связи и регистрация данных
Речь и регистрация данных
Технология регистрации данных имеет четыре стадии – речь, письмо, печатное дело и
фотосъемка. Печатное дело важнее всего, ибо его влияние на общество огромно, начиная с
ажиотажа среди грамотного меньшинства после изобретений XV века и заканчивая почти всеобщей грамотностью западных наций 400 лет спустя. С другой стороны, воздействие фотографии, особенно в форме движущегося изображения, начало ощущаться только в 1900 году. Что
касается устной и письменной речи, можно лишь догадываться, как она повлияла на человечество, ибо мало известно о предыстории человека до того, как он научился писать, и практически ничего не известно о человеке далекого прошлого, когда он общался звуками, сигналами
и жестами животного.

Рис. 91. Пещерная живопись верхнего палеолита в Ласко. Франция
Верно сказано, что язык подобен инструменту. Человек эпохи палеолита делал инструменты и придумывал слова, преобразуя крики животных в человеческий язык, позволяющий
ему передавать мысли через слова. Однако у каждого племени австралийских аборигенов, живших на стадии палеолита в XVIII веке, был собственный язык (примерно 500 языков, средняя численность племени составляла 500 человек). Прогресс начался с неолитической революцией – с ростом специализированных ремесел и появлением особой терминологии у гончаров,
земледельцев, прях и ткачих. Развивающейся цивилизации в свою очередь требовалась новая
лексика для выражения конкретных и абстрактных идей и измененная грамматика – без архаичных и нескладных фраз. Заметные изменения в языке наблюдались во времена античной
Греции.
Язык сам по себе – самая быстро исчезающая «технология», поскольку до эпохи Нового
времени не осталось никаких записей. Устойчивая регистрация данных началась с палеолитической живописи, хотя, несомненно, человек оставлял символические послания задолго до
появления наскальных рисунков. Считается, что наскальные рисунки оказывали магическое
воздействие на охотника и, возможно, доставляли эстетическое наслаждение художнику. В то
же время, разглядывая рисунок с охотником, которого бодает раненый буйвол (рис. 91), нельзя
отрицать, что художник отобразил реальное событие. От живописи к письму перешли в тот
момент, когда развивающемуся человеку понадобилось записывать результаты подсчетов, проживая в городе.

142

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 92. Пиктографическая табличка из Эреха. Шумер, 3500 г. до н. э.
От храмовых архивов шумерского Эреха, который, по иудейской легенде, принадлежал
Нимроду – «сей начал быть силен на земле» (Быт., 10: 8), сохранилось несколько дощечек
(рис. 92), на которых систематические записи вели рисунками. Считается, что на дощечках
изображены подсчеты служителей храма, датированные примерно серединой 4-го тысячелетия до н. э. Эти пиктограммы обозначают не только конкретные существительные (например, хлеб), но и глаголы – к примеру, «съесть» в виде руки и рта, размещенных вдоль значка
«хлеб»; интерпретация пиктограмм неточна, но, возможно, некоторые составные знаки изображают объекты, названия которых образуют имя собственное или указывают на конкретного
человека. Как бы то ни было, с самого начала писари шумерских городских храмов придумали метод письма двумя способами. Первый способ: изменять значение пиктограммы линиями: например, линия под подбородком меняла значок «голова» на значок «рот». Второй способ: выражать пиктограммой не вещь или действие, а звук – очень ценное нововведение, ибо
шумерский словарь в основном включал односложные слова. В результате количество знаков
уменьшилось – с 2 тысяч до 500–600 примерно к 2900 году до н. э., из которых около 100
были гласными с или без сопровождающей согласной. Поскольку согласные звуки из слогов
специально не выделялись, у шумеров никогда не было алфавита.
Развитие письменности во все времена сильно зависело от качества доступного материала и средств записи: даже сегодня писание на доске мелом сильно отличается от писания
ручкой на бумаге. Жители Древней Месопотамии писали только на дощечках (как правило,
размером 7 × 10 сантиметров) и глиняных блоках различной формы; сначала писали острым
пером из тростника (им было трудно писать по мокрой глине). Примерно к 3000 году до н. э.
конец тростникового пера заострили клинышком; клинообразными перьями различных размеров штамповали на глине нужный знак. Вскоре знак перестал походить на оригинальную
пиктограмму, особенно после того, как семитские завоеватели Месопотамии переняли клинопись для семитского языка. Ее также переняли хетты для своего очень необычного индоевропейского языка и цифр в середине последнего тысячелетия до н. э. – для описании побед Дария
на горе Бехистун. Кроме того, она способствовала широкому распространению вавилонской
культуры в Западной Азии.
Вероятно, но не очевидно, что египетская письменность произошла от шумерской. Тем
не менее она развивалась иначе и для иных целей. Египетская письменность появляется с образованием объединенной монархии, она использовалась для записи имен и достижений фараонов. Египетские иероглифы (или священные рисунки) отличаются от шумерской системы
письма; египтяне никогда не отказывались от рисунков. Взять, например, палетку Нармера
143

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

(рис. 93) 3100 года до н. э., на которой указано, что бог Гор привел фараону 6 тысяч иностранцев, захваченных на его земле. Иероглифику изредка использовали в римский период,
но для документов, в отличие от памятников, египтяне придумали более удобную письменность (иератическое и демотическое письмо) – со словами вместо знаков. Египтяне изображали согласную одним знаком, но были настолько консервативны (их письмо, как и многое
другое, основано на обрядах для мертвых), что не отказывались от более сложных методов в
пользу алфавитной системы письма.

Рис. 93. Палетка Нармера
Клинопись египтянам была ни к чему – у них имелись бумага и чернила. Чтобы получить бумагу, сердцевина папирусного тростника нарезалась полосками, которые накладывались друг на друга под прямым углом, прессовались, высушивались, выравнивались и склеивались так, чтобы получился рулон. Чернила готовили из сажи и раствора гуммиарабика, перья –
из камышовой тростинки, сначала ее оставляли прямой, а затем один конец срезали наискось.
Египтяне установили на папирус свою монополию, но охотно его экспортировали, мощно стимулируя распространение письменности у восточных и западных соседей.

Рис. 94. Самая ранняя известная надпись на латыни. Палестрина, Италия, VII в. до н. э.
У хеттов были и иероглифика, и клинопись, повлиявшие на раннюю критскую письменность, хотя к 1400 году до н. э. в Кноссе линейными знаками записывали язык, в настоящее
время известный как греческий. Однако будущее принадлежало алфавиту, распространявшемуся на Запад – из неопределенного региона происхождения на Ближнем Востоке. Полагают,
что его впервые представили семитские народы при общении с египтянами вскоре после 2000
года до н. э. Известно, что алфавит, напоминающий арабский и включающий восемь букв,
которых нет в иврите или финикийском языке, использовался в Угарите на северном побережье Сирии до его разрушения после нападения с моря в XIII веке до н. э. Считается, будто
144

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

алфавит исчез из-за того, что был записан клинописью, поэтому не сохранился, ибо на глине
в этой стране почти не писали.
До падения Угарита линейным финикийским алфавитом из двадцати двух букв, куда
входили только согласные, пользовались цари Библа, находящегося примерно в 200 километрах южнее. В начале 1-го тысячелетия до н. э. финикийский алфавит был в Сирии, Палестине
и Аравии; разновидность алфавита, произошедшего из того же семитского источника, что и
финикийский алфавит, распространилась немного южнее и стала родоначальницей арабского
алфавита. Но именно финикийский алфавит, распространившийся по Средиземноморью до
Карфагена благодаря торговле и колонизации финикийцев и который как легендарные «кадмейские буквы» появился в Греции, где использовали линейное письмо, однажды исчез. Алфавитное письмо было у греков примерно в середине IX века до н. э. Этрусский алфавит произошел от греческого, а римский, вероятно, от этрусского; в последнем веке до Рождества
Христова латинский алфавит (рис. 94) состоял из двадцати трех букв, к которым современный
английский добавил только буквы v, w и j.

Измерения
Почти все первоначальные цели письменности были строго практическими – запись важных исторических событий, сводов законов и счетов для налогообложения и торговли. Развитие систем измерения очень помогало формированию письменности, поэтому кратко рассмотрим эволюцию мер и весов. В Древнем мире ничего не знали о точных и широко используемых
системах измерений настоящего времени. Старые единицы измерения сильно различались не
только в регионах, но и во времени и очень часто, до внедрения единообразной метрической
системы, четко не определялись.
Хотя не доказано, но очевидно, что раньше всего стали измерять длину. Время – величина абстрактная, а понятие веса не требовалось, пока не поняли, что такое баланс. Как только
человек начал строить и делить землю, понадобилось мерить длину (рис. 95). Более того, пока
хватало только приблизительных измерений, человек брал за стандартную величину размеры
собственного тела: рост лошади измерялся шириной человеческой ладони. Наиболее принципиально важным стандартом измерения был локоть – расстояние от локтя до кончиков пальцев (в Египте этот размер изображался иероглифом в виде руки). Расстояние между кончиком
мизинца и кончиком большого пальца при максимально растопыренных пальцах равнялось
примерно половине локтя. Длина стопы – еще одна удобная мера, обычно равная двум третям локтя. Рост человека тоже служил мерой длины и примерно соответствовал расстоянию
между кончиками пальцев раскинутых в стороны рук: это расстояние составляло 4 локтя, или
1 сажень.
Так как рост и средние пропорции у всех разные, каждое индивидуальное сообщество
устанавливало единицы измерения длины с помощью официально утвержденных правил; это
происходило уже в 3000 году до н. э. Египетский «царский локоть» примерно равнялся 52
сантиметрам, отклонения составляли не более 2 процентов; «двойной ремень» – диагональ
квадрата со сторонами в 1 локоть, им египтяне измеряли землю. Шумерский локоть составлял около 50 сантиметров; греческий олимпийский – 46 сантиметров; а персидский локоть,
произошедший от ассирийского, – примерно 65 сантиметров. Римский фут основывался на
египетском «царском локте»; он делился на 12 унций или дюймов и был на одну треть дюйма
короче современного фута. Такой фут стал стандартом для большей части Европы; однако фут
Друзиана, равный 33 сантиметрам, распространенный в Северной Европе во времена Римской
империи и известный египтянам во 2-м тысячелетии до н. э., широко применялся в средневековом строительстве и при производстве шерсти. В Англии Генрих I в 1305 году стандартизировал ярд, равный длине его руки.
145

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 95. Землемерение. Из гробницы в Фивах. 1400 г. до н. э.
Более протяженные расстояния измерялись с меньшей точностью и обычно выражались
количеством «дней пути». В эпоху коммерческих поездок таких измерений было достаточно,
поскольку больше интересовало время, а не фактическое расстояние, хотя Ксенофонт указывал протяженность своего великого похода через Азию к морю в персидских парасангах. Эратосфен, чье измерение Земли во II веке до н. э. считается одним из величайших интеллектуальных достижений всех времен, за единицу измерения принимал греческий стадий: 1 фурлонг,
равный 600 «футам», однако точная длина фута, на которой основывались измерения, неизвестна. Римляне считали, что 8 стадиев равны их миле из тысячи двойных шагов; на главных
римских дорогах через каждую милю устанавливался камень ради удобства путешественников
и технического обслуживания. Римская миля, примерно равная 1665 современным английским ярдам, использовалась во всей империи и стала основой европейских миль, хотя последние сильно различались от региона к региону.
Ранние измерения площадей по современным стандартам тоже кажутся грубыми, однако
тогда они считались приемлемыми с практической точки зрения. Акром называли площадь
участка, который за день могла вспахать пара запряженных волов: вне сомнения, акр значительно варьировался в зависимости от типа почвы. Альтернативой служила площадь земли,
на которой можно посеять заданное количество семян. Единица измерения площади земли
появилась довольно поздно: официальный английский акр, например, учредили в 1305 году.
Рыхлые товары вроде зерна и жидкости легче измерять по объему, чем по весу. Египетская единица измерения – хон была меньше одной (0,84) имперской пинты. Египтяне брали
за единицу измерения сирийскую котилу, равную 0,62 имперской пинты; этот термин до сих
пор сохранился в греческом языке. Бушель, по-видимому кельтская единица измерения, был и
остается переменной величиной в зависимости от страны и от того, измеряются сыпучие продукты или жидкости.
Предполагают, что ранними стандартами веса служили фиксированные объемы воды или
зерна, но доказательств этому мало. Скорее всего, измерение веса началось со взвешивания
золотоносного песка – крайне ценного товара, нуждающегося в точном замере. Первое применение весов можно датировать 5-м тысячелетием до н. э.: похоже, весы (рис. 96) стали чаще
использоваться по крайней мере 2 тысячи лет спустя. Из-за ограниченных объемов взвешиваемого золота вначале требовались только небольшие единицы веса: стандартом веса служил
шекель, используемый по всему Ближнему Востоку и равный 7,78–14,13 грамма. Для большего
веса существовала мина (25–100 шекелей) и талант (60 мин). Шумерский талант в 2350 году
до н. э. весил примерно один английский центнер (около 50,8 килограмма).
Весы в виде вращающейся в центре балки с чашами для груза и гирь появились в доисторическом Египте. Уже в 1350 году до н. э. на весах можно было взвесить 1 шекель с точностью
до 1 процента. Римский безмен (рис. 97), используемый по-прежнему, – разновидность весов,
в которых груз уравновешивается не изменением веса на другом конце балки фиксированной
длины, а перемещением фиксированного веса вдоль балки: вес груза определяется по шкале
на балке.
146

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 96. Египетские деревянные весы с 30-сантиметровой балкой и типичными гирями
с весом равным весу животных и птиц. Эль-Амарна, 1350 г. до н. э.
Сложнее всего было измерить время. Тем не менее об измерении времени узнали почти
одновременно с появлением письменности; египтяне, благодаря поразительно верным астрономическим наблюдениям, создали достаточно точный календарь к 3500 году до н. э. Для первобытного человека день начинался с рассветом и заканчивался с сумерками – разделение светового дня его мало интересовало. Вместе с тем ему была важна сезонность из-за созревания
плодов и ягод, миграции животных, а с началом оседлой жизни времена года определяли его
сельскохозяйственную деятельность. У ранних египтян было три времени года (период разлива
Нила, посев и сбор урожая), каждое из которых длилось четыре лунных месяца; очередной
новый год они отсчитывали с момента гелиакического восхода Сириуса – самой яркой звезды,
предупреждающей об угрозе ежегодного затопления.

Рис. 97. Римский безмен. 79 г.
Лунный месяц равен примерно 29,5 дня, а год – период обращения Земли вокруг Солнца
– около 365,25 дня. Следовательно, год из двенадцати лунных месяцев отстает от астрономического солнечного года примерно на одиннадцать дней. Чтобы исправить это несоответствие,
египтяне сначала вводили дополнительный месяц каждые три, а иногда два года. Дабы избежать неудобств, в начале 3-го тысячелетия до н. э. создали гражданский календарь. Он состоял
из 365 дней, основывался на астрономических наблюдениях и делился на двенадцать месяцев
по тридцать дней каждый: оставшиеся пять дней считались особым периодом в начале года.
147

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Такой гражданский год использовался в светской жизни; лунным календарем руководствовались жрецы. Дальнейший пересмотр календаря начался после обнаружения шестичасового
смещения, за счет которого звездный год превышал 365 дней. Примерно в 2500 году до н. э.
ввели специальный лунный календарь из тринадцати месяцев, соответствующий гражданскому
календарю. Приблизительно в 357 году до н. э. появился исправленный лунный календарь,
основанный на двадцатипятилетнем цикле. В 239 году до н. э. египтяне поняли, что смещение
гражданского календаря на один день вперед каждые четыре года можно устранить введением
так называемого високосного года, однако никаких существенных изменений не происходило
до эпохи Римской империи.
Вавилоняне, греки и иудеи столкнулись с теми же трудностями при согласовании лунного и солнечного годов и решили ввести различные интерполированные периоды, чтобы год
в среднем равнялся 365,25 дня. Наш современный календарь впервые появился в Риме и, повидимому, был внедрен еще этрусскими царями. Как и другие древние календари, он не учитывал времена года, и, когда смещение составило восемьдесят дней, Юлий Цезарь его фундаментально реформировал по совету астронома Созигена Александрийского. В новом календаре, основанном на солнечном календаре в 365,25 дня, было три года по 365 дней, а каждый
четвертый год составлял 366 дней.
По юлианскому календарю жили с 45 года до н. э. до известной григорианской реформы
в 1582 году, которую провели, чтобы точно определять день Пасхи. Дата Пасхи, происходящей от иудейского Песаха, определяется по дню первого полнолуния после весеннего равноденствия, определенному в 325 году, – 21 марта по юлианскому календарю. Однако через 1250
лет дата весеннего равноденствия сместилась назад на десять дней, поэтому правильную дату
Пасхи, имеющей огромное значение для христианского мира, определить не удавалось. Дальнейшее расхождение возникло из-за предположения, что солнечный год не равен 365,25 дня:
годовое расхождение составляло примерно 11 минут. Папская булла 1582 года провозгласила,
что високосный год должен быть не раз в четыре года, а должно быть 97 високосных годов за
400 лет, – для устранения накопленной ошибки 5 октября 1582 года стало 15 октября 1582
года. Большинство европейских стран быстро приняли реформу, но Великобритания и другие
некатолические государства сделали это гораздо позже. Великобритания ввела изменения в
конце 1752 года, Россия – в 1918 году, а Турция – в 1927 году.
С исторической точки зрения приемлемый календарь крайне важен. Сельское хозяйство
было основным видом деятельности цивилизованных наций, и календарь помогал планировать сезонные работы без учета фазы Луны; не нужно говорить о его ценности для торговца,
сборщика податей, священника и историка. Гораздо меньшее значение придавалось измерению времени от рассвета до заката. Изначально световой день делили на равные временные
промежутки, но так как его продолжительность меняется, то понятие «час» в современном
смысле для древнего человека ничего не значило. Первым хронометром, вероятно, были египетские теневые часы (рис. 98) приблизительно в 1450 году до н. э., в последующие века они
принимали самые разнообразные формы. Изначально у часов было несколько циферблатов
(рис. 99) для разных времен года. Водяные часы, или клепсидра, появились примерно в то
же время или, возможно, раньше: время измерялось истечением водной струи из маленького
отверстия в большом резервуаре. Аналогом клепсидры стали песочные часы, изобретенные
почти в то же время. При помощи трех типов часов измеряли время тысячи лет. Механические
часы (рис. 100) впервые появились в XIII веке, они работали за счет падающих грузил; пружинные часовые механизмы изобрели только в XV веке. После того как Галилей обнаружил
синхронные колебания маятника, наблюдая за качанием лампы в соборе в Пизе, с 1581 года
началась эпоха гораздо более точного учета времени.

148

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 98. Египетские теневые часы длиной около 40 сантиметров. 1450 г. до н. э.

Рис. 99. Солнечные часы: А – корабельный циферблат; Б – кольцевой циферблат; В –
цилиндрический циферблат

Рис. 100. Первый будильник. 1390 г.
Тщательный подсчет времени, скорее всего, основывался на учете регулярных повторяющихся движений. Самым первым спусковым механизмом был корончато-штыревой механизм:
штырь с парой пластинок (лопаток), прикрепленных к колеблющемуся рычагу, попеременно
149

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

зацепляющемуся за зубья корончатого колеса, который вращался за счет падающего грузила.
На правильность работы корончато-штыревого механизма сильно влияло трение, поэтому
хорошим хронометром он не был, хотя в тот период точность учета времени была не так важна.
Стержень, держащий корончатое колесо, через цепочку передач соединялся со стрелкой или
стрелками на циферблате часов. Перед тем как часы отбивали время, включался второй механизм. Самые первые из сохранившихся часов такого типа, в соборе Солсбери, сделаны в 1386
году; хронометр, очень похожий на часы в Солсбери, есть в Уэлсе (позже его преобразовали
в часы-маятник) и Руане. Похожесть часов говорит о мастерстве часовщиков. В связи с этим
показательно, что Ральф Эргум был епископом Солсбери в 1375–1388 годах и Уэлса в 1388–
1400 годах.
Часы в Уэлсе – пример тогдашнего сложного механизма. Ежечасное отбивание времени
сопровождалось движением четырех фигурок всадников; кроме того, часы показывали год и
фазу Луны. Астрономические часы Джованни де Донди, созданные в 1348–1362 годах, о которых сохранились подробные записи, показывали не только движение Солнца, Луны и планет,
но и имели вечный календарь для переходящих церковных праздников. Конструкция, качество исполнения и производительность часов Донди намного опередили свое время, поэтому
не сильно повлияли на хронометры того периода. Еще одни часы, прославившиеся сложным
вспомогательным механизмом, – в виде петуха (рис. 101), который вытягивал шею, взмахивал крыльями и кукарекал, были созданы в Страсбурге в 1354 году. Часовой механизм исчез,
однако петух сохранился, поэтому его встроили в часы в 1574 году.
Пружинные механические часы появились в середине XV века. На их основе создавали
более компактные механизмы, задумались об изготовлении портативных часов. Однако требовалось устройство для компенсации уменьшающейся силы воздействия разматывающейся
пружины: такой проблемы не возникало в механизме, приводимом в движение грузилами, ибо
давление от грузила в нижней точке равнялось давлению в верхней точке в самом начале. Необходимую компенсацию делали с помощью фузеи (рис. 102) – конического барабана с винтовой
нарезкой, в котором пружина разматывала соединительный шнур, придавая больший момент
стержню с фузеей.

Рис. 101. Механический петух, сделанный в основном из железа, из страсбургских часов.
1354 г.

150

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 102. Фузея. С рисунка Леонардо да Винчи. 1490 г.

Рис. 103. Часы с часовой стрелкой. 1490 г.
У первых часов нередко была только часовая стрелка (рис. 103), но затем делали второй
циферблат для указания четвертей часа минутной стрелкой, а к 1550 году добавили секундную стрелку. Однако секундная стрелка стала обычным явлением в часах только с появлением
маятника.
Принцип маятника (период колебаний подвешенного груза фактически не зависит от
амплитуды его колебаний) открыл Галилей в 1581 году, однако он не использовал его для учета
времени до 1641 года, когда поручил своему сыну Винченцо сделать часы с маятником и цевочным колесом; часы завершили только после смерти отца и сына. Принцип маятника разработал Гюйгенс, обнаруживший, что период колебаний не полностью независим от амплитуды (он
ввел механическую коррекцию этой девиации); не зная о регуляторе хода Галилея, он взял
за основу старый корончато-штыревой механизм. Многие часы на продажу делал часовщик
Гюйгенса в Гааге – Саломон да Костер. В 1673 году Гюйгенс опубликовал большую работу о
часах – «Маятниковые часы». После изобретения Галилея прошло почти столетие, прежде чем
отказались от корончато-штыревого механизма. В 1670 году Уильям Климент изобрел механизм анкерного спуска, в 1715 году его усовершенствовал Джордж Грэм; данный механизм
считался стандартным для часов, особенно астрономических, почти до конца XIX века. Механизм анкерного спуска гораздо меньше нарушал колебания маятника – он был очень близок к
идеальному свободно колеблющемуся маятнику.
Как уже отмечалось, период колебания маятника не полностью независим от его амплитуды. Гюйгенс стремился это устранить механическим путем; другие часовщики удлиняли
маятник и заставляли его колебаться по узкой дуге. Так возникли популярные напольные часы
с 39-дюймовым маятником, отбивающим каждую секунду. Более длинные маятники применялись для особых целей: в 1676 году Томас Томпион сделал для новой Гринвичской обсерватории двое часов, оснащенных механизмами анкерного спуска и 13-футовыми маятниками,
отбивающими каждые две секунды. Тремя годами ранее напольные часы, отсчитывающие доли
секунды, создали для Томаса Грегори – астронома из шотландского университета Сент-Эндрю.
151

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Портативные часы появились во второй половине XV века: из-за формы и предполагаемого места происхождения их назвали «Нюрнбергские яйца», но есть доказательства, что первые портативные часы изготовили в Милане. Для таких часов маятник не годился и требовался новый изохронный осциллятор. В 1675 году Гюйгенс изобрел баланс-спираль; точность
малых заводных механизмов значительно повысилась с внедрением подшипников из драгоценных камней (рубинов или сапфиров) в 1704 году. Гюйгенс надеялся, что по его часам удастся
измерять долготу на море, но первым подходящим хронометром для этих целей стал знаменитый «№ 4» Харрисона в 1762 году. Механизм цилиндрового спуска, предложенный Джорджем Грэмом в 1721 году, позволил делать более плоские часы. В 1755 году Томас Мадж изобрел анкерный спуск; его изобретением пренебрегали почти столетие, но после устанавливали
в лучших часах.

Картография
С повышением точности измерения пространства и времени началось развитие картографии. Можно сказать, что современные карты отчасти содержат изображения далекой древности, ибо первобытные народы, вроде полукочевых эскимосов, индейцев и островитян южных
морей, встретившихся с капитаном Куком, охотно рисовали приблизительные карты, помогая исследователям. Географические карты Месопотамии, начертанные на обожженной глине,
датируются примерно 2500 годом до н. э. У египтян, как уже отмечалось, была древняя система
измерения земель, она легла в основу карты, по которой Эратосфен рассчитывал длину градуса
долготы. Благодаря книгам великой александрийской библиотеки, хранителем которой он был
около полувека (247–195 до н. э.), Эратосфен оставил последующим картографам не только
научную и, возможно, очень точную оценку размеров Земли, но и карту мира, известную лишь
в средневековой версии, с интерполяцией значений на равномерную сетку (рис. 104). Земля
представлена в виде вытянутого прямоугольника, окруженного океаном, но зона охвата – от
Уэссана к Гангу и с острова Туле в северных морях к предполагаемым истокам Нила – объединяет знакомые средиземноморские земли с завоеваниями и открытиями Александра Великого.
Карту раскритиковал астроном Гиппарх (ок. 161–126 до н. э.) за отсутствие астрономического
подтверждения местоположения земель и неравномерность сетки, однако о его предложении
взять проекцию для отображения кривизны поверхности Земли не вспоминали до II века.
Римский вклад в картографию был исключительно практическим – карты требовались
для политических и военных целей, вроде карты всей империи, которую завершили в правление Августа и запечатлели в мраморе; сохранилась только часть плана имперской столицы
и дорожная карта мира на листке 745 × 34 миллиметров. Великую александрийскую традицию продолжил Птолемей, который примерно в 150 году решил «реформировать карту мира»
на основе трудов прошлого века, принадлежащих неизвестному географу Марину из Тира.
Карта Птолемея имела много недостатков. По его мнению, длина градуса долготы была гораздо
меньше той, что предложил Эратосфен, из-за чего площадь Средиземного моря отчасти увеличена на одну треть. 8 тысяч позиций, на которые он опирался, вычерчивая обитаемые земли
(180 градусов долготы и 80 градусов широты), основывались на путевых заметках или навигационных счислениях, но не астрономических наблюдениях. Хотя существовало руководство
по прибрежной навигации Красного моря, он не знал, что Индия – полуостров, а Индийский
океан – не «закрытое море». Его работы важны тем, что он научно обосновал два метода картографической проекции. Они принесли плоды в XV веке, когда «Географию» Птолемея с картами, составленными гораздо позже, перевели на латынь, а потом отпечатали; оригинальную
греческую версию впервые опубликовал Эразм в 1533 году. Тем временем география перешла
к арабам, а картографы-монахи составляли карты на основе верных и неверных толкований
Священного Писания. Технически правильными были только карты, составленные морепла152

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

вателями для средиземноморских походов, или морские справочники; после выхода так называемого Каталонского атласа 1375 года (рис. 9), в котором представлены истинные очертания Индии, эти морские карты включали более качественную версию карты мира (лат. mappa
mundi).

Рис. 104. Карта мира, реконструированная по идеям Эратосфена
Эпоха географических открытий – результат и причина нового интереса к картографии
и глобусам (их брали с собой в плавание Колумб и Магеллан), для которых требовались новые
точные приборы. Герхард Кремер (лат. Меркатор) исследовал родную Фландрию, создавал
приборы для кампаний императора Карла V, а в 1568 году представил первую из множества
картографических проекций; его карты впервые собрали в атлас. Бельгия, Нидерланды и Люксембург превосходили других в картографии в течение века, но французы преуспели в другом –
точном измерении дуги меридиана. Ее впервые измерил Жан Пикар в 1669–1670 годах между
Парижем и Амьеном, а в 1736–1745 годах ее перемеряла французская экспедиция, отправленная в Финляндию и Перу; экспедиция определила, что Земля сплющена на полюсах. На
французской карте 1700 года впервые указали правильные очертания Средиземного моря, а в
Генеральном атласе Жана Батиста Анвиля, начатого в 1737 году, удалили воображаемые озера
неизведанной Африки, очертили границы Китая в соответствии с китайскими публикациями
тех лет и убрали мифический континент из южных морей. Наконец, в 1744 году Кассини де
Тури начал составлять карту Франции методом триангуляции в масштабе 1:86 400, потратив
на это 39 лет.
Точные наземные и морские карты стали широко распространяться с появлением гравюр.
Картография, по сути, одно из искусств, которое больше остальных выиграло от изобретения
бумаги и печатного дела.

Бумага
Арабское производство бумаги подготовило почву для книгопечатания. Греки и римляне
уделяли больше внимания тому, что они пишут, чем технике записи. На самом деле единственный значительный шаг вперед – масштабная замена египетского папируса пергаментом.
В древности египтяне писали на коже; пергамент не слишком отличался от кожи, на которой
периодически писали до XIII века. Пергамент делался из недубленой кожи; лучший пергамент
153

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

(тонкий) получался из кожи очень молодого теленка или козленка. Кожу промывали и замачивали в извести, чтобы избавиться от грязи и естественного жира; ее сушили в растянутом
виде; ее брили ножом и выравнивали, создавая гладкую поверхность для письма. Считается,
что слово «пергамент» произошло от Пергама в Малой Азии, где производили этот материал
в конце III века до н. э. как жесткую, но более дорогую альтернативу египетскому папирусу,
экспорт которого запретил Птолемей Эпифан, желая проверить, как скоро пополнится библиотека Пергама – конкурента египетской библиотеки.
Пергамент распространялся довольно медленно, активнее всего этот процесс шел при
Константине Великом. В Северо-Западной Европе пергамент сначала применялся для церковных документов и намного позже для общественно-правовых, ибо его использование запрещалось римским правом. Первоначально для объемных документов прямоугольные листы пергамента сшивались в длинные полосы, которые сворачивались в рулон (похоже на склеенные
листы папируса); в начале II века стали складывать большой прямоугольный лист так, чтобы
получить страницы различного размера, а затем соединить сложенные листы, дабы сделать
рукопись или книгу в современном понимании (рис. 105). Английское слово volume (свиток,
том, книга) происходит от латинского volumen – свиток, как и правовой статус Хозяин свитков, и напоминает о том, что первоначально книгу приходилось разворачивать. Книгу в новом
формате особенно оценили ранние христиане Египта, которые, как говорят, ее изобрели, чтобы
собрать в одном томе несколько священных писаний. Для книги очень средних размеров с
200 кварто-страницами пергамента требовались шкуры не менее двенадцати овец, поэтому
написание текста долгое время было гораздо дешевле материала. Для издания книг большими
тиражами требовался дешевый и широко распространенный материал.

Рис. 105. Святой Лука копирует свое Евангелие в рукопись со свитка. Из византийской
рукописи XII в.
Поэтому западный мир так нуждался в контактах с арабами, которые общались с китайцами. В середине VIII века были взяты в плен китайские изготовители бумаги во время битвы
за Самарканд; в Китае бумагу использовали с 105 года или раньше. Сохранились арабские
бумажные рукописи IX века; производство бумаги в XII веке начали испанские мавры и, вероятно, мавританцы норманнского Сицилийского королевства. Оттуда производство распространилось среди христиан в Испании и Италии, а в XIV веке – в Германии и других странах, хотя
до конца Средневековья важнейший центр производства бумаги находился в Северной Италии.
Первую бумагу называли тканевым пергаментом, ее сырьем служили солома, древесина,
лен и хлопок. Сначала требовалось измельчить сырье и смешать его с водой, чтобы рассре154

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

доточить волокна. В 1 150 году процесс ускорился благодаря толчее, которая, как полагают,
появилась в Ксативе, Испания; в толчее были колесо и толкатели, поднимающие и опускающие
пестики в ступе. Толчея первоначально управлялась вручную, потом за счет энергии ветра и
воды. Для большей эффективности добавляли шипы, чтобы разрывать на куски тряпье, служившее сырьем. В XVII веке процесс значительно улучшился после внедрения голландера, в
котором тряпье измельчалось ножами, установленными на вращающемся цилиндре.

Рис. 106. Водяной знак Тихо Браге
Мягкая бесформенная масса перекладывалась в чан и перемешивалась до однородности.
Производитель бумаги погружал в чан прямоугольную форму, дно которой состояло из ряда
туго натянутых проводов: в XV веке было примерно 28 проводов на дюйм, но их количество
постепенно увеличивали, чтобы получить более тонкую бумагу. Вода сливалась из формы –
волокна слипались, формируя лист бумаги. К 1285 году в Италии в форму помещали проволочные изображения, создавая водяной знак (рис. 106). Листы вынимались из формы и раскладывались между слоями войлока. Затем их клали под пресс (рис. 107), вешали сушиться и,
возможно, полировали гладким камнем. В XVI веке начали делать бумагу различной толщины,
используя отходы дубильного производства, а вскоре после 1700 года, на завершающей стадии
производства, бумагу разравнивали деревянными вальцами. В XV веке лист бумаги (8 октавостраниц) стоил всего около 1 пенса даже в Англии, где производство бумаги развилось очень
поздно; примерно с 1650 года значительно вырос спрос на бумагу для оклеивания комнатных
стен.

Рис. 107. Французские производители бумаги. Середина XVIII в.

155

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Истоки печатного дела
Выход книг в первые 50 лет после начала книгопечатания почти наверняка значил
больше, чем в предыдущую тысячу лет. Играя огромную роль для религии, политики и искусства, печатное дело стало технологическим прорывом, который способствовал техническому
прогрессу. Поэтому обидно и странно, что до сих пор неизвестно точное происхождение
такого эпохального изобретения. Нельзя даже определить, насколько повлияли на западный
мир открытия, несомненно сделанные в странах Дальневосточного региона.
Печатное дело появилось раньше типографского. Римляне вырезали узоры на деревянных блоках, которыми штамповали гипсовые конструкции и делали рисунчатый текстиль. В
конце XIII века Марко Поло описал бумажную валюту Монгольской империи и познакомил с
ней купцов Северной Италии, которые часто торговали с Востоком. В странах Дальневосточного региона с помощью штампов печатали игральные карты и религиозные амулеты. Хотя о
существовании печати на Востоке европейцы знали задолго до XV века, неясно, была ли им
известна технология. Непонятно, то ли идея и метод пришли с Востока, то ли европейцы самостоятельно изобрели печатное дело. В любом случае примерно в 1400 году игральные карты и
портреты святых печатались в Венеции и южных немецких городах. Так как портреты святых
помещали в книгах, то естественно предположить, что религиозные блочные книги (отпечатанные с деревянных форм) появились до изобретения книгопечатания. Самая ранняя сохранившаяся блочная книга датируется 1470 годом.
Для обычной печати необходимы четыре вещи. Две из них – штамп с вырезанным рельефом и бумага, на которую переносится рисунок, – мы уже кратко рассмотрели. К двум другим
относятся подходящие чернила и пресс для переноса чернил со штампа на бумагу.
Сначала печатали чернилами на водной основе, аналогичными тем, что были у писцов,
однако их физические свойства не подходили для нового процесса. Очень трудно равномерно
распределить чернила на деревянной печатной форме (этот недостаток стал особенно заметен
с появлением металлических форм), ибо на таких поверхностях чернила на водной основе
скатываются в капли. Кроме того, приходилось использовать фильтровальную бумагу, из-за
которой изображение размазывалось и виднелось на обратной стороне листа. Так как у воды
относительно низкая вязкость, бумага скользила по поверхности формы, пока изображение
передавалось с помощью пресса. Большинства из этих трудностей удалось избежать с чернилами на масляной основе, которые получали перемешиванием кипяченого льняного масла с
сажей или толченым древесным углем. Считается, будто на льняное масло обратили внимание
оттого, что его в начале XV века использовали как лак фламандские живописцы; вероятно,
чернила на масляной основе наносили на деревянные печатные формы до времен Гутенберга,
которому это приписывают с 1499 года; в любом случае такие чернила применяли более четырех столетий. Поначалу, чтобы перенести чернила с формы на бумагу, ее обратную сторону
проглаживали кожаной подушечкой, но вскоре появился винтовой пресс, который оказывал
более равномерное давление. На таком прессе работали только с чернилами на водной основе,
дабы в процессе печатания не сдвигалась бумага.
О прессе уже хорошо знали и использовали его для распрямления тканого полотна и
изготовления бумаги, поэтому на первом этапе его не следовало сильно изменять. Процесс
печатания значительно упростил тимпан – обтянутая пергаментом рама, к которой крепился
печатный лист. Тимпан помогал переводить изображение и текст на печатный лист без искажений и смещений (рис. 108).
Сказанное выше относится к истокам рельефной печати. Технологию глубокой печати,
когда печатный оттиск получают с форм, на которых краска находится в углубленных печатающих элементах, знали еще в древности. С древних времен золотых и серебряных дел
156

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

мастера украшали свои изделия линиями, выгравированными острым инструментом под
названием грабштихель; гравированная таким образом металлическая пластина использовалась для печати. Кроме того, в XV веке оружейники делали гравирование травлением. Поверхность под гравировку сначала покрывали кислотоупорной пленкой. Рисунок прорезали через
пленку, чтобы обнажить металл, который разъедался кислотой; при необходимости рисунок
дорабатывался грабштихелем или еще одной гравировкой травлением. Считается, что самые
ранние гравировки делали примерно в 1346 году; гравировку травлением – приблизительно с
1500 года. Таким образом, печатное дело развилось в XV веке на основе метода весьма отличного от рельефной печати, хотя последняя оказалась экономичнее для иллюстраций и печати
с подвижных литер.
Хотя книгопечатники вскоре научились украшать книги иллюстрациями, планами, схемами и картами, изображение которых вырезалось на деревянной форме в виде блока или
металлическом (как правило, медном, но иногда латунном или свинцовом) блоке, лишь изобретение печати подвижными литерами в середине XV века послужило началом создания
современной книги. Рельефная печатная форма позволяла воспроизводить сложный узор из
линий, но каждая такая кропотливо созданная форма выполняла только одну операцию. Вместе с тем у подвижных литер было три преимущества. Во-первых, их использовали повторно,
срок их годности ограничивался только износом. Во-вторых, набор литер легко и дешево
обновлялся, отливаясь в формах (рис. 109). В-третьих, взаимозаменяемость требовала строгой
стандартизации размеров и форм написания: такое непривлекательное единообразие, характерное для серийных изданий, повышало читабельность текста.

Рис. 108. Печатники за работой, с печатными регистрами и тимпаном. Франкфурт-наМайне. 1568 г.

157

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 109. Шрифтолитейщик льет расплавленный металл в форму. 1568 г.
Изготовление отдельных букв или символов стало давно устоявшейся практикой. Если
надпись под деревянной печатной формой с изображением святого повреждалась, буквы вырезались, а на их место приклеивались новые, дабы не переделывать всю форму. Было бы удивительно, если бы ранние производители игральных карт не решили создать отдельную рельефную деревянную форму для каждой масти и не сделали бы глиняную форму, чтобы после
отлить в ней свинцовую или оловянную печатную форму. Однако результат все равно был бы
грубым, а для печати с подвижных литер требовались литеры, все шесть поверхностей которых
регулярно сочетались бы друг с другом.
Вполне вероятно, что решающие изменения произошли после более чем одного эксперимента. Иоганн Гутенберг – страсбургский ювелир, вернувшийся в родной Майнц в 1446 году, –
считается деятельным, но спорным персонажем; возможно, Иоганн Фуст – его товарищ-ювелир
и когда-то деловой партнер, который, по предположениям некоторых, украл технологию Гутенберга, на самом деле проводил эксперименты самостоятельно и раньше Гутенберга. Книги,
напечатанные в Голландии до книг Гутенберга и Фуста в Майнце, могут принадлежать третьему независимому экспериментатору – Костеру из Харлема или другим мастерам, не обязательно голландцам: известно, что книги печатали и на юге Франции. Первая масштабная
по современным меркам типография открылась в Майнце и связана с именами Гутенберга и
Фуста. Не позднее 1448 года, используя калиброванные литеры, они выпустили приличный
тираж Библии Вульгаты.
Вполне вероятно, что книгопечатники Майнца создавали литеры на основе стальных
штемпелей, которые были известны им, ювелирам, чеканящим монеты; хотя ранее для печати
применяли и медные штемпеля. Штемпель вгонялся ударом молотка в более мягкий металл,
вроде свинца, и полученная матрица вставлялась в форму для отливки литеры. Неизвестно,
из какого металла таким способом отливали литеры, но, скорее всего, это был сплав на основе
олова с примесью висмута, который применяли изготовители певтера в XV веке. Литеры вынимались из формы и обрабатывались напильником внизу (с конца, который в форме находился
сверху), чтобы придать им необходимую высоту – примерно 1 дюйм; размерные стандарты
ввели гораздо позже. С учетом составленных букв и сокращений следовало изготовить более
150 символов для каждого типа литер; на создание одного штемпеля уходило несколько дней.
158

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

На набор одной страницы Майнцской Библии вручную из не вполне регулярных литер у одного
человека уходили сутки. Наборщик брал пинцетом каждую букву и устанавливал ее в строку в
наборную верстатку. Строки из литер, составляющие страницу, фиксировались рамой; проводилась сверка, вносились исправления; далее начиналась печать, от двух до шестнадцати страниц в зависимости от размера, на отдельных листах бумаги.
Так печатали книги в эпоху Возрождения, создавая новый мир, в котором латынь еще
не была мертвым языком. Интересно, что в XV (как и в XX) веке корректор использовал
определенную аббревиатуру для указаний наборщику. Римский шрифт ввели до 1500 года как
гуманистический жест против так называемого готического шрифта, который Гутенберг и другие книгопечатники разработали на основе жирных, черных рукописных букв своего времени.
Гуманисты эпохи Возрождения предпочитали шрифт близкий к древнеримскому, а именно
каролингский книжный почерк IX века, которым переписаны многие сохранившиеся античные
манускрипты. Некоторые самые ранние римские шрифты выполнены с удивительным мастерством и артистизмом; шрифт француза Николаса Дженсона, созданный в 1470 году, считается
непревзойденным. Во всяком случае, после внедрения курсива (дополнительного подражания
римскому почерку) венецианской типографией «Алдин» в 1495 году начинается очень медленное вытеснение готического шрифта в Центральной и Северной Европе. Пример проработки
шрифтовых деталей – шрифт, созданный при Людовике XIV Французской академией наук,
когда буквы тщательно вписывались в ровные квадраты.

События 1500–1750 годов
В 1450 году книгопечатание по-прежнему формировалось, однако к 1500 году опубликовали 40 тысяч книг, причем более двух третей выпустили типографии Германии и Италии и
двенадцати других европейских стран, где уже развилось искусство печати. В ближайшие два
с половиной столетия прогресс замедлился: подсчитано, что все незначительные изменения,
вместе взятые, не позволяли выполнить заданный стандарт работы более чем в три-четыре раза
быстрее, чем в XV веке. Среднее качество печати в начале XVIII века было намного ниже, чем
в начале книгопечатания в Майнце.

Рис. 110. Типография. Страданус «Новые разработки», 1590 г.
Бросающееся в глаза изменение XVI века – сокращение числа примыкающих букв;
с уменьшением количества требуемых единиц начали набирать текст из двух наборных касс,
причем «нижний регистр» (касса строчных литер) включал все строчные буквы, рассортиро159

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ванные по отсекам; самый большой состоял из букв, которые требовались чаще всего. Матрицу
отпечатывали на меди стальным штемпелем, поэтому форма стала аккуратнее, а после отливки
требовалось меньше дорабатывать буквы. Появился сплав из свинца и сурьмы, напоминающий
современный металл для литер; когда оливка шрифта стала отдельной индустрией, после 1600
года шрифты немного стандартизировали.
Деревянный печатный пресс (рис. 110) совершенствовали по-разному. Сначала сделали
так, чтобы основание, держащее литеры, двигалось взад и вперед по рельсам. Далее внедрили
рукав – полый деревянный блок, через который проходил винт пресса и к которому присоединялась верхняя половина пресса во избежание скручивания при создании оттиска. В то
же время основание литеры делали из плоского камня. Появился так называемый голландский пресс, созданный амстердамским издателем, географом и астрономом Виллемом Янсзоном Блау. Это был улучшенный поворотный механизм с рукавом совершенно иной формы, он
широко использовался в Бельгии, Нидерландах и Люксембурге и был первым прессом в Северной Америке. Однако в английских прессах рукава долгое время оставались квадратными и
большими.
Интересно развивалось искусство иллюстрации. Два величайших художника Дюрер и
Рембрандт использовали технологию гравирования, на основе которой получалось небольшое
количество отпечатков. Технология представляла собой так называемый метод гравирования
«сухой иглой», выполняемый стальным острием; как правило, вырезанный материал оставляли
на одной стороне борозды, чтобы удержать больше чернил и смягчить линию. Рембрандт и
его земляки имели непосредственное отношение к распространению технологии гравирования травлением – аккуратному рисованию иглой на поверхности металла, покрытого тонкой
пленкой, когда кислота разъедает металл по линиям. Потом появилось меццо-тинто, которое
его изобретатель, Людвиг ван Зиген, представил находящемуся в изгнании принцу Руперту в
1654 году, однако это изобретение зарегистрировали как «новый метод гравирования принца
Руперта» в списке «экзотических и редких секретов» в каталоге ремесел, продемонстрированном Джоном Эвелином в Королевском обществе в январе 1661 года. Как и гравирование «сухой иглой» и травлением, данная технология выполняется остроконечными стальными
инструментами, оставляющими на пластине бороздчатые отпечатки, пересекающие друг друга
в разных направлениях.
Создать большое количество отпечатков удавалось только при помощи гравирования
травлением, однако обычная гравировка все чаще применялась для книжных иллюстраций,
когда требовалось передать тонкие линии. Их, как правило, печатали на отдельных листах
(отсюда название «пластины»), но с XVI века иллюстрации такого рода начали вставлять в
текст. Технология глубокой печати требовала приложения сильного давления, и, чтобы получить на бумаге контрастный оттиск, следовало применять мелкодисперсные чернила, способные заполнить самые тонкие бороздки. Для этих целей служил роликовый пресс, похожий
на гладильный каток для белья: намазанная чернилами гравированная пластина и влажная
бумага помещались на деревянную доску, и все это проходило между роликами за счет вращения верхнего ролика. В отдельных случаях гравировка фактически заменяла текст. Обычному
наборщику было слишком трудно набирать музыкальные ноты; для этих целей их гравировали
на пластинах из меди или певтера; сначала нотный стан размечался инструментом для штриховки, а в XVII веке музыкальные ноты стали печатать. В то же время, желая украсить книгу,
начали делать гравированные титульные листы.

160

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 8
Ранние источники энергии
Энергия человека и животного
Пока человек не приручил и не научился запрягать животных, единственным источником энергии для него были собственные мышцы. Когда силы одного человека не хватало, подключались другие – несколько человек переносили тяжелый предмет (социальные механизмы)
либо преобразовывали небольшую силу, действующую на значительное расстояние, в большую
силу, действующую на пропорционально короткое расстояние (механические средства).
В определенной степени социальные механизмы применялись на каждом этапе политического развития: охота, сельское хозяйство, ирригация и строительство – задачи, требующие тщательной организации рабочей силы для выполнения срочной работы за ограниченное
время. Например, при строительстве пирамид силы огромного количества людей удовлетворительно заменяли машины, а при строительстве дорог в некоторых регионах Европы до середины XIX века использовали подневольный труд. Отличительная черта Древнего мира – рабство. Преувеличить его значение легко, ибо рабы, описанные в классической литературе и
рукописях, чаще всего работали небольшими группами, выполняя такую же экономическую
функцию, как свободные люди. Кроме того, рабский труд в обширных сельскохозяйственных имениях римлян перестал быть массовым, когда количество захваченных в войнах рабов
уменьшилось и они стали дороже. Однако только в 1795 году на плантациях Вест-Индии провели исследование и выяснили, что страх не единственный стимул труда: установили, что производительность труда раба равна максимум половине производительности труда свободного
человека. Тем не менее существовало по крайней мере три причины использовать рабский
труд.
С первых дней древних империй военнопленных массово привлекали к общественным
работам и служению своим правителям; о том, насколько велико было искушение использовать государственных рабов как расходный материал, можно судить по тому, что в технический век военнопленные умирали, строя железные дороги в Европе и Азии. Рим во времена
ранней империи с 200 тысячами рабов при общей численности населения менее миллиона –
отличный пример общества, в котором благодаря рабскому труду процветали богачи и выполнялись важные работы: например, 660 рабов содержали 450 километров акведуков, ежедневно
поставлявших 38 галлонов воды на человека. Наконец, рабов отправляли на рудники, благодаря чему обогащались государства Давида и Соломона, процветала афинская демократия V
века и Римская Испания: металлы сильно ускоряли технический прогресс, однако добывались
они бесчеловечными методами. Диодор Сицилийский во время правления Августа писал, что
на испанских серебряных рудниках меньше всех везло сильнейшим рабам, ибо они умирали
медленнее остальных.
Из механических устройств наиболее важен рычаг, ибо на принципе его работы основаны почти все механизмы. Его происхождение неизвестно, а правило рычага сформулировал
Архимед. Но даже первобытный человек должен был догадаться, что тяжелый предмет можно
передвигать, запихнув под него бревно, положенное на твердую опору недалеко от предмета, а
затем потянув за свободный конец бревна. Архимед, до конца осознавший огромные возможности рычага, заявил: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». О четырех других механизмах, имеющих отношение к рычагу, также хорошо знали в древние времена, они подробно
представлены в трактате «Механика» Герона Александрийского, написанном в I веке. К ним
относятся клин, винт, блок и ворот. Все они работают по принципу рычага: небольшая сила,
161

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

действующая на большое расстояние, преобразовывается в большую силу, действующую на
короткое расстояние. Иными словами, чем больше работы предстоит сделать, тем больше времени это займет.

Рис. 111. Широкомасштабное использование группового труда. Египет, 2000 г. до н. э.
Увеличение силы за счет привлечения массы работников неоднократно описано и проиллюстрировано в работах древних (рис. 111). Вереницы мужчин тащат на веревках тяжелые
предметы, вроде огромных каменных блоков для строительства больших зданий и памятников. Однако чаще рабочие применяли описанные выше механические устройства. На галерах,
например, приложенная сила гребцов передавалась через рычаг – весла. Рычаг использовался
в греческих балансирных прессах еще в 1600 году до н. э. для выдавливания сока винограда
и оливок (рис. 16). Маслобойные прессы в Помпеях работали по принципу винта. Принцип
ворота, когда небольшая сила на краю окружности преобразуется в большую силу ближе к центру окружности, нашел практическое применение в ступальном колесе (рис. 112, 113). Иногда эффект усиливался несколькими передачами, также описанными Героном, но пользы от
них было мало из-за потерь мощности от примитивных методов строительства. Однако практические ограничения не мешали изобретателям создавать претенциозные системы передач
(рис. 114).

162

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 112. Грузоподъемный механизм, управляемый ступальным колесом. Римская
резьба. 100 г.
Издревле пружина – важнейшее средство накопления энергии и ее высвобождения в нужный момент. По такому принципу работал лук для метания стрел на охоте и в бою. Первый лук
появился в эпоху позднего палеолита в Северной Африке. Простейший лук состоит из полосы
упругого материала (дерево или рог), сужающегося от центра к краям. Для более сложных
луков применялись различные склеенные и связанные материалы. Короткий «турецкий лук»
предназначался для стрельбы, сидя верхом на лошади; благодаря ему азиатские завоеватели
Европы одерживали блистательные военные победы в Средние века. Его дальность стрельбы
была значительно выше, чем у знаменитого английского большого лука (обычно из тиса), изобретенного в Южном Уэльсе.
Действенность обычного лука из любого материала ограничена силой рук стрелка, а
выпущенным из лука стрелам вполне могут противостоять тяжелые щиты и доспехи. Для повышения проникновения стрелы разрабатывались различные формы арбалетов, в которых натяжение возникало за счет лебедки или рычага. Для сдерживания пружины до нужного момента
требовался замок; хотя оружие получилось намного мощнее, относительно низкая скорость
стрельбы снижала преимущества.

Рис. 113. Грузоподъемный механизм в Брюгге в начале XV в. Сравнение с рис. 112 показывает, как мало изменились подобные механизмы более чем за тысячу лет
Оружие такого вида в кратчайшие сроки разработали как для стрельбы с рук, так и для
артиллерии. Одно из первых механических ручных орудий «скорпион», вероятно сделанное
на основе арбалета, широко применялось во II веке до н. э., ибо известно, что 2 тысячи таких
орудий передали римлянам после падения Карфагена. Катапульту – артиллерийское орудие,
по-видимому, создали еще раньше: Дионисий Сиракузский – первый применивший ее грек,
возможно, заполучил катапульту от своих врагов карфагенян примерно в 400 году до н. э.

163

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 114. Конструкция для эффективного приложения силы ветра для выкорчевывания
дерева с использованием зубчатой передачи, 1680 г.

Рис. 115. Мобильная катапульта с колонны Траяна. 110 г.
Мощность подобных орудий зависела от качества материалов для тетивы. Для увеличения мощности стрельбы тетиву делали из скрученных шнуров (чаще всего из женских волос
и сухожилий животных), как в торсионной катапульте (рис. 115). Такие катапульты метали
стрелы и камни, впервые их применил Александр при осаде Тира (332 до н. э.), хотя, возможно,
их для него изготовили финикийцы. Герон, Витрувий и Филон Византийский тщательно изучали подобные орудия; Филон предложил в качестве источника энергии бронзовые пружины, а
также разработал устройство для быстрого метания стрел. Бронзовые пружины ранее предлагал Ктесибий, он также хотел увеличить мощность орудий за счет сжатого воздуха в цилиндрах.
Хотя такое, рожденное буйным воображением изобретателей оружие в то время создать не
удалось, следует заметить, что по его принципу работают трубки для выдувания отравленных
164

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

стрел первобытных племен Азии и Южной Америки и пневматического ружья. Более поздним
вариантом торсионной катапульты стал онагр – осадное оружие с IV века.
Мощность подобных артиллерийских орудий оценить трудно, но в IV веке до н. э. они на
время стали оружием атаки, а не обороны; когда городские стены возводили из шлифованного
камня, а не из кирпича и дерева, эти орудия стали оборонительными. Витрувий писал, будто
катапульты метали камни весом до 140 килограммов, что является исключением, ибо такие
орудия обычно не пробивали сплошные стены: средний метательный снаряд был 2–4-килограммовой стрелой с железным наконечником или камнем весом 4,5 килограмма (рис. 116).
Катапультами метали легковоспламеняющиеся материалы и «греческий огонь». Катапульты
использовались массово. Например, в римской армии в IV веке, как описано в трактате «О
военном деле» Вегеция, у каждого легиона была мобильная катапульта с командой из одиннадцати человек в каждой центурии и для осады – онагр для каждой когорты.

Рис. 116. Осадный арбалет и снаряды. Агостино Рамелли «Разнообразные и оригинальные машины», 1588 г.
Намного позже появится пружина как источник бесперебойной энергии для малых механизмов. Ее впервые применили в XIV веке в часах.
Древние люди знали и о других устройствах приложения большой силы. К примеру, расщепляющую силу деревянных клиньев (за счет их разбухания) увеличивали путем смачивания.
Для того чтобы веревки или канаты сжались, их тоже смачивали. На рудниках скалы сначала
разогревали огнем, а затем поливали холодной водой – из-за перепада температур и мощных
структурных процессов скала раскалывалась. Принцип расширения воды при замерзании, хотя
и не понимая его сути, использовали в сельском хозяйстве, когда от зимних морозов сминались комья недавно вспаханной земли.
На протяжении многих веков древние механизмы практически не менялись. Они становились больше и сложнее, но по-прежнему были изготовлены из древесины, что ограничивало их развитие. Важнейшие изменения касались основных источников энергии: ручной труд
постепенно заменили сначала тягой вьючных животных, а затем энергией воды и ветра. Мельницы на ослиной тяге работали уже в V веке до н. э.; на них дробили руду из Лаврийских серебряных рудников; примерно в 300 году до н. э. в Греции на них мололи зерновые. Отсутствие
подходящей упряжи и подков сильно снижало экономическую ценность лошади. В хорошей
упряжи лошадь была производительнее человека примерно в пятнадцать раз, а в упряжи для
волов – едва ли в четыре раза. В то же время расходы на корм лошади были в четыре раза
165

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

выше, чем на еду для человека, который легче приспосабливался к любым условиям. Поэтому
заменять работающих людей лошадьми не торопились.

Водяное колесо
Самая первая водяная мельница называлась греческой или норвежской (древнескандинавской). Она отличалась от известных мельниц тем, что ось вращения располагалась не горизонтально, а вертикально: внизу оси были лопатки или лопасти, погруженные в водный поток.
На таких мельницах в основном мололи зерновые. Во время работы ось передвигалась вверх
через нижний жернов и фиксировалась непосредственно на верхнем жернове, который поворачивала. Такие мельницы работали на быстрых реках и, очевидно, строились в горных районах
Ближнего Востока; не доказано, что их использовали в Египте или Месопотамии на медленно
текущих реках с небольшими перепадами высот. Плиний писал о водяных мельницах для
помола злаков предположительно в Северной Италии; вероятно, там были мельницы древнескандинавского типа. Они широко применялись в Европе в Средние века, а в некоторых регионах – до конца XIX века; на Шетландских островах, где их в свое время было около пятисот,
одна мельница работала в Саднесе в 1933 году (рис. 117). Их можно считать предшественниками водяной турбины, изобретенной в XIX веке; подобные мельницы непрерывно эксплуатировались более 3 тысяч лет. Норвежские мельницы были маленькими и медленными, ибо
мельничный жернов и колесо вращались с одной скоростью; на них мололи только небольшие
объемы зерновых; их использовали исключительно в пределах поселения.
В I веке до н. э. Витрувий предложил альтернативную водяную мельницу – с горизонтальной осью вращения и вертикальным колесом. Возможно, его вдохновило водоподъемное
устройство, известное как «персидское колесо» или сакия; на колесе, погруженном в воду, по
окружности располагались горшки; оно либо управлялось человеком, либо работало на животной тяге. Персидское колесо применяли в Египте во II веке до н. э., о чем должен был знать
Витрувий, описавший его более производительный вариант – крыльчатое (лопастное) колесо.
Витрувианское водяное колесо – это, по существу, лопастное колесо, работающее в обратном направлении. Предназначенное для помола злаков колесо подсоединялось к движущемуся
жернову через деревянный привод, обычно вызывая редукцию 5:1. Самые первые мельницы
этого типа были подливными – нижняя часть колеса погружалась в воду и приводилась в движение силой потока. Позже выяснилось, что производительнее наливное колесо: в этом случае
вода падает на верх колеса и заполняет черпаки, установленные по окружности; колесо вращается под действием веса воды; заполненные черпаки опорожняются, а потом снова наполняются водой. Несмотря на производительность, для таких колес требовалось серьезное вспомогательное оборудование для подачи воды. Обычно водный поток перегораживался дамбой,
образуя мельничный пруд, из которого по желобу на колесо поступал регулируемый поток воды
(рис. 17). Такой тип мельницы генерировал больше энергии, чем все ее предшественницы, что
кардинально изменило помол злаков и позволило механизировать промышленные предприятия.

166

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 117. Норвежская водяная мельница, Шетландские острова
Мощность этих мельниц определить трудно, можно лишь примерно оценить ее по объему выпускаемой продукции. Римская подливная мельница в Венафро, с колесом диаметром
приблизительно 2 метра, перемалывала около 200 килограммов злаков в час. Для сравнения:
мельница на ослиной тяге или мельница, управляемая двумя мужчинами, едва перемалывала
5 килограммов в час.
К IV веку в Римской империи построили очень большие водяные мельницы. В Барбегале, недалеко от Арля, к 310 году работало 16 наливных колес для помола зерновых; диаметр
колеса составлял около 3 метров, а ширина – чуть менее 1 метра. Каждое из них через деревянный привод запускало пару жерновов, общая производительность была почти 3 тонны злаков в
час, что удовлетворяло потребности 80 тысяч человек. Население Арля в то время составляло
примерно 10 тысяч человек, поэтому мельница обслуживала регион с лихвой.
Странно, но мельница Витрувия редко использовалась в Римской империи до III–IV
веков, вероятно, из-за социальных условий. Пока имелись рабы и другая дешевая рабочая сила,
технологии не развивали: император Веспасиан (69–79) выступил против водяных мельниц,
чтобы не провоцировать безработицу. Когда не хватало рабочих рук, вместо водяных мельниц строили мельницы на ослиной или лошадиной тяге. Опасность такой политики поняли в
I веке, когда помол злаков и выпечка хлеба стали специализированной индустрией Рима. В
то время злаковые мельницы, от которых зависел Рим, работали в основном на лошадиной и
ослиной тяге: проблемы начались после того, как Калигула конфисковал лошадей. К IV веку
обстоятельства коренным образом изменились – наблюдался большой дефицит рабочей силы,
поэтому строительство водяных мельниц стало делом государственной важности. Подобные
обстоятельства схожи с проблемами, возникшими в XIX веке, когда нехватка рабочей силы в
США мощно стимулировала использование машин.
Из стратегических соображений создали плавучие мельницы. Их построили по приказу
Велизария в 537 году во время осады Рима остготами, которые попытались отрезать акведуки,
поставлявшие воду для питья и водяных мельниц. Плавучая мельница состояла из водяного
колеса, помещенного между двумя лодками, стоящими на якоре в потоке с быстрым течением;
в каждой лодке была мельница – изобретение, основанное на принципе движения корабля за
167

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

счет гребного колеса на воловьей тяге: такое устройство предложил анонимный автор трактата
«О военных делах» (лат. De rebus bellicis), живший примерно в 370 году. Плавучие мельницы
(рис. 118) широко использовались в Европе, некоторые сохранились до недавнего времени.
В XI веке появились мельницы, приводимые в действие приливом и отливом; одна из них,
датируемая XVIII веком, была в Дувре; однако такие мельницы никогда массово не строились.

Рис. 118. Плавучая мельница. Веранций «Новая машина»
Хотя водяная мельница создавалась прежде всего для помола зерновых, в средневековой
Европе ее часто использовали в промышленных целях: в Книге Страшного суда записано, что
в Англии, к югу от Трента, было не менее 5624 водяных мельниц в основном витрувианского
типа. Гидроэнергия применялась на лесопилках, для сукновальных машин, горнодробильных
установок, молотковых дробилок для металлообработки (рис. 119), кузнечных мехов и многих других целей. Она сильно повлияла на географическое распределение промышленности
(например, валяльщики переезжали в сельскую местность поближе к подходящим рекам) и
побуждала шахтеров и металлургов создавать крупные общины. Применение гидроэнергии
для различных целей стимулировало развитие техники в целом. Важность гидроэнергии для
людей закреплялась практически во всех европейских странах на законодательном уровне
(контроль рек); исламский мир в основном использовал водяные мельницы для орошения.

Рис. 119. Падающий молот на гидроприводе для металлообработки. Сведенборг «Подземное царство», 1734 г.

168

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Водяное колесо сохраняло огромное промышленное значение даже после изобретения
паровой машины, одной из самых распространенных функций которой было не приведение
механизма в действие, а перекачка воды с постоянным напором для водяных колес. В XVI–XIX
веках водяные колеса были важнейшими источниками энергии в Европе и Северной Америке:
в Лондон вода поступала благодаря водяным колесам, установленным на Лондонском мосту в
1582–1822 годах. После промышленной революции водяное колесо не вышло из употребления
сразу, а, наоборот, значительно усовершенствовалось.

Ветряная мельница
Ветряная мельница не настолько древняя, как водяная. Хотя о ней упоминается в трудах Герона Александрийского, не доказано, что ветряные мельницы использовали в античные
времена. Как источник механической энергии она появилась в Персии в VII веке и, вероятно,
происходила от молитвенных барабанов Центральной Азии, приводимых в движение ветром.
Возможно, на создание ветряной мельницы изобретателя вдохновили паруса кораблей. Первую
ветряную мельницу построили в персидской провинции Сеистан в X веке и применяли для
перекачки воды при орошении; самое позднее в XIII веке на ней мололи зерно. Важно отметить, что у персидской ветряной мельницы была вертикальная ось вращения, как у греческой
или древнескандинавской водяной мельницы, которая также предположительно появилась на
Ближнем Востоке. Первая персидская ветряная мельница для помола зерновых была двухэтажной. На верхнем этаже находились жернова, на нижнем этаже – колесо, приводимое в движение
шестью или двенадцатью крыльями мельницы, обтянутыми тканью, которые вращали верхний
жернов. Расположение жерновов над приводным валом характерно для древнескандинавской
водяной мельницы – очередное свидетельство взаимосвязи. Сначала на мельничные крылья
устанавливали заслонки, чтобы регулировать скорость вращения крыльев, ибо на большой скорости от трения повышалась температура жерновов и зерно повреждалось.
Раз персидская ветряная мельница произошла от так называемой древнескандинавской
водяной мельницы, то и западная ветряная мельница с горизонтальной осью вращения, возможно, была построена на основе витрувианской водяной мельницы; восточный и западный
тип ветряных мельниц появились независимо друг от друга. Необычные мельницы, найденные
на Крите и на побережье Эгейского моря, относятся к промежуточному типу, но вероятнее
всего являются локальной версией западной башенной мельницы. У этих средиземноморских
ветряных мельниц было 8 или 12 крыльев в виде легких рам, обтянутых холщовой тканью;
скорость их вращения при необходимости контролировалась – часть ткани снимали.

Рис. 120. Ветряная поворотная мельница. Из итальянской рукописи начала XIV в.

169

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Западная ветряная мельница впервые упоминается в норманнском документе 1180 года.
В конце XIII века ветряные мельницы строились на Северо-Европейской равнине. Мельница
западного типа гораздо производительнее, ибо ветер постоянно давит на всю поверхность крыльев, а в персидской мельнице только на определенную часть крыльев в заданное время. Строить ветряную мельницу было сложнее, потому что крылья следовало разворачивать против
ветра. В ветряной поворотной мельнице (ранний тип) вся надстройка с крыльями и механизмами размещалась на крепкой вертикальной стойке и могла вращаться вокруг нее (рис. 120).
К концу XIV века стали использовать башенные мельницы, крылья которых располагались
только в верхней вращающейся части башни. Башенная мельница строилась из камня или кирпича, в отличие от ветряной поворотной мельницы из массивных бревен, поэтому была прочнее; однако возводили и деревянные башенные мельницы. Значительным шагом вперед стало
изобретение полой поворотной мельницы в Голландии в 1430 году. Вращающаяся структура в
ней уменьшилась, а ось проходила через центр стойки, приводя в движение механизм в фиксированном строении внизу.
Разновидностью ветряной поворотной мельницы была так называемая утопленная поворотная деревянная мельница, нижняя часть которой располагалась в земле: о ней упоминается
в рукописи XII столетия. По-видимому, так мельницу защищали от давления ветра; однако
крылья находились довольно близко к земле, поэтому не удавалось в полной мере воспользоваться энергией ветра; кроме того, древесина гнила. Такие мельницы строились не очень часто,
но их обломки находили в различных частях Англии, России, Бретани и США.
Предположение о том, что западные ветряные мельницы – производные витрувианских
водяных мельниц, подтвердилось после обнаружения в России ветряных мельниц с жерновами,
расположенными выше приводного вала. Недостаток таких мельниц в том, что крылья находятся слишком низко, чтобы в полную силу ловить ветер, и не хватает места для хранения
зерновых наверху, откуда они под действием силы тяжести попадали бы на жернова.
Хотя принцип работы ветряной мельницы очень прост, из старых иллюстраций видно,
что их конструкция была сложной и массивной. Поворотная мельница полностью строилась из
дерева, каркас защищался от непогоды дранкой. За исключением простейших типов, вокруг
нижней части мельницы часто возводили круглое здание с дополнительным помещением под
склад. Даже хорошо сбалансированную поворотную мельницу было трудно повернуть против
ветра. Долгое время ее поворачивали вручную нажатием на длинный, расширяющийся почти
до земли шест от поворотной надстройки. Так как работа была тяжелой, вскоре применили
механизмы: лебедку, сначала простую, а потом с механическим приводом (чугунные передачи
использовались примерно в середине XVIII века), которую размещали на любом из шестов,
вбитых в землю вокруг мельницы. Важным изобретением стало крыло ветряной мельницы,
запатентованное Эдмондом Ли в 1745 году, состоявшее из лопастей на шесте, движущих два
дорожных колеса. Лопасти устанавливали так, чтобы, когда мельница была повернута против
ветра, он никак на них не действовал: если ветер менялся, лопасти крыла поворачивались и
приводили в движение дорожные колеса, автоматически ориентируя мельницу в правильном
направлении.
Подобным образом поворачивали башенные мельницы. Иногда шесты с крыльями просто крепились изнутри верха башни, но чаще их фиксировали снаружи. Нередко использовали простые или приводные лебедки либо верх башни поворачивали рычагом, соединенным
с разъемами на ее окружности изнутри. Мельничное крыло Эдмонда Ли тоже устанавливали,
однако его столетие не использовали за пределами Англии после изобретения там и даже позднее чаще всего применяли в Дании и Нидерландах.
Крылья ветряных мельниц изначально были рамными, обтянутыми холщовой тканью.
Вращение крыльев контролировали, снимая часть ткани или изменяя угол установки; однако
такими крыльями было сложно управлять во время внезапного урагана. Также широко приме170

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

няли деревянные заслонки – более надежные и легко регулируемые. Стержень, держащий крылья, обычно отклонялся вверх под углом 5–10 градусов к горизонту, не позволяя краям крыльев закрыть основную часть мельницы. Количество крыльев сильно варьировалось: обычно
их было четыре, но иногда шестнадцать; шесть крыльев чаще всего было у мельниц в районе
Средиземноморья и в России.
На первых ветряных мельницах мололи зерно, но с XV века их стали использовать для
перекачивания воды, особенно в районе Заан в Голландии, где к концу XVII века было 700
ветряных мельниц (рис. 121) и 900 мельниц до наступления эпохи пара. В Соединенных провинциях было 8 тысяч ветряных мельниц. Далее от ветряных мельниц работали механические
пилы (впервые в Голландии в 1592 году) и подъемники из шахт. Внедрение ветряных мельниц
как источника энергии для промышленности не всегда проходило гладко из-за боязни безработицы, как в свое время случилось с водяным колесом во времена Римской империи. Например,
лесопилку в Лаймхаусе, работающую от энергии ветра, разрушила толпа черни в 1768 году.
Одним из недостатков водяной и ветряной мельниц было то, что вырабатываемую ими
энергию следовало использовать на месте. Однако существовали системы передачи энергии
по земле, часто на значительные расстояния, но потери мощности были огромными: одно из
таких устройств представлено на рис. 122.

Рис. 121. Ветряные поворотные мельницы и башенные мельницы в Нидерландах, Бельгии
и Люксембурге. Страданус «Новые разработки», 1590 г.
Как и в случае с водяными мельницами, трудно оценить мощность ветряных мельниц.
Большая голландская мельница XVIII века с размахом крыльев 30 метров вырабатывала около
10 лошадиных сил при скорости ветра 30 километров в час. Мельницы меньшего размера с размахом крыльев 7 метров вырабатывали примерно 5 лошадиных сил. Теоретически максимальная мощность традиционной ветряной мельницы составляла 30 лошадиных сил. Несмотря на
мощный по современным меркам источник, энергия рассеивалась в топорной системе передач
даже после внедрения железной зубчатой передачи. Самое первое полное техническое описание ветряной мельницы дается во втором издании французского трактата о плотничном деле
1702 года; впервые с научной точки зрения мельничные крылья исследовал Смитон в 1759
году. Монтажники мельниц, работавшие в тяжелых условиях домкратами, блоками и другими
инструментами, были предками современного инженера-механика.
Средняя мощность ветряной мельницы составляла 5–10 лошадиных сил; таковой же
была примерная средняя мощность водяной мельницы. Водяные и ветряные мельницы – единственные значимые источники энергии в древности. Промышленная революция началась с
энергетических установок, вырабатывающих не более 10 лошадиных сил. Когда промышленная революция шла полным ходом, важную роль стал играть мощный паровой двигатель.
171

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 122. Передача энергии на длинные расстояния. XVII в.

172

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 9
Истоки химической промышленности
Хотя химическая промышленность, какой мы ее знаем сегодня, возникла во второй половине XVIII века, многие технологии, уже обсужденные в предыдущих главах, подразумевали
ее развитие. Среди них окрашивание, выделка, выплавка, глазурование керамики и изготовление стекла. Технологии развились задолго до революции в химической промышленности в
конце XVIII века, после чего та стала наукой, а это говорит о том, что технологии и прикладные
науки – два разных направления. Благодаря эмпирическим методам технологии развиваются
задолго до четкого понимания основных принципов их действия.
Химия как точная наука возникла после четкого формулирования понятия химического
элемента Робертом Бойлем в труде «Химик-скептик» 1661 года; совершенно неверно предполагать, будто был резкий переход от эмпиризма к науке. Химическая теория строилась на
прочном фундаменте знаний, кропотливо собранных за века людьми практичными: если рассуждать на уровне более оторванном от реальности, то – алхимиками, тщетно пытавшимися
превратить в золото неблагородные металлы и создать эликсир жизни. Более реалистичными
и менее амбициозными, в отличие от алхимиков, были так называемые ятрохимики XVI века
из школы Парацельса, который считал химию служанкой медицины.
Технология в основном связана с процессами трансформации или преобразования сырья
в полезные или эстетически приятные изделия. До сих пор мы рассматривали физические процессы, при которых сырье меняет форму, но не свойства; это относится к расщеплению кремня
для изготовления наконечников стрел, преобразованию древесины в мебель или корабли,
литью пушек из расплавленного железа или превращению шарика расплавленного стекла в
изящный резной кубок. Химическая технология подразумевает трансформацию одного вещества в другое с новой структурой и другими свойствами: например, превращение жира в
мыло, соли в соду, анилина и связанных веществ в красители. Выделение веществ из примесей
(добыча щелочи из растительного пепла) – тоже важное направление в химии. Хотя удобнее
рассматривать химическую технологию как процесс химического преобразования и очистки,
следует отметить, что даже сегодня для химической промышленности не установлены четкие
границы. О металлах мы говорить не станем. Извлечение металлов из руд, в которых они химически связаны с другими элементами, к области химии не относится.

Химическая отрасль в древние времена
Время появления химической отрасли неизвестно. Есть археологические свидетельства и
письменные отчеты о том, что в древности использовалось значительное количество как химических веществ, так и химических процессов. В прежние времена, как и сегодня, населению
в целом требовалось немного химических веществ: на сегодняшний день большее количество
веществ применяется в других отраслях. Вполне логично выяснить, какие химические вещества требовались основным индустриям Древнего мира. Прежде всего рассмотрим индустрии,
обеспечивавшие человека питанием, жильем и одеждой, а затем те, которые удовлетворяли его
более изысканные потребности.
На этапе сбора пищи химические процессы не играли никакой роли; единственное важное исключение – использование огня. Следует сказать об этом подробнее, ибо горение – химическая реакция в присутствии кислорода: обнаружение этого простого факта – одно из великих
открытий конца XVIII века. Первобытный человек впервые завладел огнем во время природных пожаров и довольно рано научился добывать его самостоятельно, химические методы
добывания огня – чирканьем спички – появились гораздо позже. Вероятно, сначала огонь
173

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

использовался для согрева и защиты от диких животных, однако человек очень быстро понял,
что на огне продукты питания можно сделать удобоваримее и вкуснее. Кухня стала колыбелью
многих химических процессов; кроме того, благодаря кулинарии появились гончарные сосуды,
глазурование которых требовало знаний в области химии.
После того как человек научился готовить еду на огне, особенно мясо, ему потребовалась
соль, которая не только делала пищу вкуснее, но и являлась естественной потребностью. Пока
человек ел мясо и рыбу в сыром виде, соли ему хватало. Во время приготовления пищи на
огне содержание соли уменьшается: она растворяется в кипящей воде или выходит с соками
при обжаривании. В жарком климате (а именно в таких условиях зарождалась цивилизация)
много соли выводится с потом, и вполне естественно желание восполнить ее потери. Именно
поэтому торговля солью – одно из древнейших занятий в мире.
К счастью, соли в природе много, хотя не повсеместно. На берегах морей ее получают
выпариванием из морской воды на солнце в мелководных искусственных озерах или корытах, для этого процесса нужно жаркое солнце и подходящее побережье. Внутри материков
часто встречаются соляные источники, из которых соль получают тем же способом. Кроме
того, есть много месторождений каменной соли: соляные шахты в Галь-штате в Австрии и
Испании функционировали по меньшей мере с 1-го тысячелетия до н. э. Иногда использовали
золу богатых солью растений, вроде солероса (лат. Salicornia). В отличие от многих ранних
химических веществ соль часто была очень чистой, хотя иногда загрязнялась естественными
примесями.

Рис. 123. Мешки с натром и опилками для бальзамирования Тутанхамона, 1350 г. до н. э.
Солью не только улучшали вкус пищи, с помощью ее сохраняли мясо и рыбу. В Древнем
Египте для мумифицирования тел иногда применяли соль, хотя по религиозным причинам
предпочитали натр – соду с примесью (рис. 123). Производство натра, получаемого из трех
основных природных источников в Египте, особенно из Вади-Натрун, стало государственной
монополией во времена Птолемея: он экспортировался в Европу вплоть до XIX века.
Запекать пищу стали сразу после овладения огнем, а вот для варки требовались огнеупорные сосуды. Научившись делать гончарные изделия, их стали глазуровать; производство
глазурей, особенно цветных, зависело от наличия многих химических веществ. Солевое глазурование практиковалось в Месопотамии; бусы из Ура, похоже, покрывались глазурью на основе
соды. Вавилонские гончары использовали для глазури оксид свинца, а для получения синей
краски – природные соединения кобальта. Во 2-м тысячелетии до н. э. в Египте получили
искусственный лазурит, нагревая песок, мел, соду и малахит (естественная медная руда); он
широко применялся в качестве глазури. Для получения красной и черной глазури египетские
гончары брали природный оксид железа.

174

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 124. Греческий алхимический дистиллятор с тремя приемными резервуарами
О процессах ферментации, очень важных для современной химической промышленности, узнали, готовя алкогольные напитки путем брожения сахара и закваски. Хотя александрийские алхимики знали о процессах перегонки (рис. 124), вряд ли аппарат для получения
чистого или почти чистого спирта появился раньше XII века. В Древнем Египте путем ферментации получали уксус: с точки зрения химии это процесс окисления спирта до уксусной
кислоты. Уксус использовали не только в кулинарии, в древности он считался сильнейшей кислотой: с его помощью делали свинцовые белила.
На кухне требовались не только химические вещества, но и посуда. Пестики и ступки,
в которых шумеры мололи зерно и семена, практически не отличаются от своих средневековых «коллег» и от тех, что можно найти в современных химических лабораториях. Дуршлаг
– простое и удобное средство отделения твердых частиц от жидкостей – появился самое позднее в 3-м тысячелетии до н. э.; о фильтрации раствора через ткань говорится в медицинском
тексте 2200 года до н. э. Сито было у шумеров, оно до сих пор входит в стандартный набор
оборудования химической лаборатории. Промышленные печи и духовые шкафы, несомненно,
произошли от домашних печей, в которых жарили и выпекали еду; тигель, сначала глиняный, а
затем металлический, – вероятно, от кастрюли. Изобретение водяной бани (устройства, которое долгое время поддерживает содержимое сосуда в состоянии кипения) приписывается женщине-алхимику Марии Профетиссе, жившей в I веке, хотя традиционно отождествляется с
Мариам – сестрой Моисея.

Рис. 125. Египетская палитра с красками. 1500 г. до н. э.
Живопись возникла намного раньше письменности; в Европе и Африке предостаточно
примеров доисторического искусства. Природные пигменты, чаще растворенные в воде, а не
смешанные с маслом, образуют достаточно широкую палитру: черный цвет получается на
основе сажи или пиролюзита (двуокиси марганца), красный – оксида железа, желтый – природного карбоната железа. В древних империях расписывались дома, храмы и гробницы: то,
что большинство примеров связаны с Египтом, объясняется климатом, который особенно бла175

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

гоприятствует сохранности. Использовались разнообразные пигменты (рис. 125), но, как и в
случае наскальных рисунков, они были на водной, а не на масляной основе: вязкость краске
придавал яичный белок, камедь или мед. Применяемые пигменты содержали охру (от красной
до желтой); свинцовый сурик; аурипигмент (сульфид желтого мышьяка), ввозимый из Персии
и других стран; желтый оксид свинца; малахит; хризоколлу (зеленый силикат меди). Приготовление некоторых из них, особенно в мелкодисперсном состоянии – для живописи, не обходилось без знаний химии: например, свинцовый сурик получался нагреванием свинца с основным
карбонатом свинца, который образовывался после добавления натра к раствору соли свинца.
С появлением письменности на основе пигментов изготавливали чернила – обычно смешивая
сажу, смолу и воду.
Оштукатуривать стены известью, полученной путем обжига известняка или мела в печах
для выделения двуокиси углерода, научились рано: в Месопотамии печь для обжига известняка появилась не позднее 2500 года до н. э. Для украшения стен предпочитали гипсовую
штукатурку (иногда с добавлением небольшого количества извести): она готовилась путем
обжига гипса (гидратированный сульфат кальция), природных залежей которого было много,
особенно в Фаюме. Перед расписыванием красками древесина обычно тоже оштукатуривалась
гипсом.
Человек становился искушеннее в ремеслах и украшениях – повышался спрос на искусственное освещение. Примитивная лампа эпохи палеолита состояла из открытой каменной
емкости, куда помещали животный жир и фитиль предположительно из витой сухой травы или
мха; позже металлические и керамические лампы, скорее всего, имели форму морских раковин, которые, кстати, также использовались под лампу. Одно и то же масло, вероятно, применялось для ламп и кулинарии, хотя для ламп смешивалось с небольшим количеством соли,
дабы пламя стало желтоватым и более ярким. В Египте использовали оливковое масло, в Месопотамии – кунжутное. Известно, что у ассирийцев была технология очистки масла горячей
водой, похожая на ту, что до сих пор применяется в некоторых регионах Индии и Африки для
очистки кунжутного масла. Семена измельчали, затем обрабатывали кипящей водой, всплывающее масло было очищенным; остатки воды сливали в специальный сосуд – сепаратор, с
выпускным отверстием сбоку для отделения масла от водянистого остатка. Подобный метод
разделения несмешивающихся жидкостей до сих пор широко применяется в химической промышленности.

Химия и текстильная индустрия
Сильнейшим стимулом развития химической индустрии был спрос на одежду: по сей
день химическая и текстильная промышленность очень тесно связаны. Происхождение мыла
(в химическом смысле омыленных жиров и масел) точно не известно, но вряд ли оно появилось раньше второй половины IV века; однако задолго до этого применялись разнообразные
чистящие средства с различными химическими свойствами как для изготовления ткани, так и
для стирки. Фуллерова земля (сукновальная глина) и щелочной раствор, обычно получаемые
из соды или несвежей мочи, применялись в сукновальных машинах до конца Средневековья,
хотя к тому времени в Европе уже знали о мыловарении. Для приготовления мыла необходимо
кипятить жиры или растительные масла с сильной щелочью. Твердое мыло изготавливали,
добавляя каустическую соду, полученную известковым методом. В текстильной индустрии
предпочитали жидкое мыло, по крайней мере с XII века. Оно получалось с помощью каустического поташа, приготовленного путем обработки древесной золы известью вместо соды. Едкая
щелочь воздействовала на жиры и масла, стимулируя высвобождение глицерина, который вместе с избытком щелочи входил в конечный продукт: только в XVII веке обнаружили, что мыло
можно получить добавлением в смесь соли.
176

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Предполагается, что самые первые материи, войлочные или тканые, производились из
необработанного волокна, возможно отбеленного на солнце, однако окрашивание тканей началось еще в древности и считалось сложным ремеслом, требующим знания химических процессов. До недавнего времени практически все красители были растительного или животного
происхождения, но, несмотря на подобные ограничения, имелся широкий спектр цветов, хотя
получать некоторые из них было сложно и дорого. Прежде чем рассматривать процесс крашения, следует сказать о предварительной подготовке волокна. С очень ранних времен красильщики знали, что цвет ткани будет гораздо насыщеннее и устойчивее, если сначала обработать
ее солями алюминия: важнейшая протрава – довольно распространенные квасцы. Так как природные квасцы часто содержат железо, сильно мешающее окрашиванию, их стали очищать,
хотя неизвестно, как это делали в древности. Скорее всего, кристаллизацией.

Рис. 126. Окрашивание ткани раствором вайды. Из французской рукописи XV в.
Греки и римляне использовали алюмокалиевые квасцы из вулканических регионов, а в
XIII веке метод очищения природного сульфата алюминия (квасцов из Йемена) описали арабские сочинители. Его раствор обрабатывали несвежей мочой (доступный источник аммиака),
а затем концентрировали кипячением – при охлаждении квасцы аммония кристаллизовались.
К середине XV века в текстильной индустрии широко применяли другой минерал – алунит
(сульфат алюминия-калия): его очищали кристаллизацией из воды.
До начала XV века основные залежи квасцов находились на Ближнем Востоке и Греческих островах, однако турецкие нашествия и особенно падение Константинополя в 1453 году
значительно сократили их поставки. К счастью, огромные залежи вскоре обнаружили в Толфе
в Италии, и они на века стали важнейшим источником квасцов; не удалось сделать добычу
квасцов прибыльной папской монополией.

177

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 127. Рисунок на ткани, полученный окрашиванием с квасцами. Из французской
рукописи XIII в.
Окрашивание выполнялось на различных этапах текстильного производства. Иногда
шерсть, как это делалось в Месопотамии, красили до ее состригания или выщипывания у
животного. Для изготовления узорчатых тканей нити окрашивали в различные цвета перед
тканием, однако чаще всего готовую ткань окрашивали в больших чанах (рис. 126). Но даже
в этом случае узоры наносили на ткань раствором протравы: определенные красители прочно
закреплялись на обработанных участках ткани, а с остальной части ткани смывались (рис. 127).
Красители растительного и животного происхождения имели широкий диапазон оттенков. Индиго – самый известный древний краситель, который получали из растения индиго,
широко культивируемого в Индии, или вайды, растущей по всей Европе. Способ получения
в обоих случаях одинаков. Растительный материал измельчали и смешивали с водой, которая приобретала характерный синий цвет. Через некоторое время индиго выпадал в осадок
в виде нерастворимого индиготина, его собирали и высушивали (рис. 128). Перед окраской
ткани из индиготина делали раствор, обрабатывая его медом и известью; ткань погружалась
в раствор: синий цвет проступал в результате окисления, когда обработанную ткань вывешивали сушиться. Вайда оказалась не настолько хорошим красителем, как растение индиго, и
утратила популярность после XVI века, когда наладилась торговля с Индией. Получаемый из
совершенно другого источника знаменитый тирский пурпур с химической точки зрения очень
тесно связан с индиго. Однако он был баснословно дорогим, и секрет его изготовления пропал
после падения Византии; фиолетовый цвет обычно получали смешением красного и синего
красителей.

178

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 128. Торговцы шариками с готовой вайдой. Французская скульптура XIII в.
Красные оттенки добывали из марены (в античные времена культивировалась около
Рима, потом массово в Нидерландах, Бельгии и Люксембурге, а позднее – в окрестностях Авиньона, где Кольбер вырастил ее в 1666 году) или леканоры (рокцеллы) – лишайников средиземноморского побережья. Название церкви XV века святителя Иоанна в Норидже (англ. St.
John Maddermarket at Norwich) происходит от английского слова madder – марена. Это подтверждает значимость марены как источника малинового и других оттенков. Более устойчивые
красные красители – животного происхождения – сначала получали из некоторых насекомых,
паразитирующих на европейских растениях, а затем из кошенильного червеца Нового Света.
Ярко-алый краситель открыл голландец Корнелиус Дреббель в начале XVII века, использовав соли олова как протраву. Желтые красители получали из резеды желтоватой, сафлора или
желтого сандала, зеленые – смешиванием желтого оттенка с вайдой или индиго. Для черного
смешивали железный купорос (сульфат железа) и экстракт дубильных орешков – получался
железный таннат интенсивного черного цвета.

Производство пороха
Из трех основных кислот современной химической отрасли – серной, соляной и азотной
– о серной кислоте как важнейшем промышленном химикате узнали в начале XVI века, когда
ее получили в Нордхаузене сухой перегонкой зеленого или синего купороса (сульфата железа
или сульфата меди). В промышленности ее не применяли вплоть до XVII века, именно в это
время узнали о соляной кислоте. Азотную кислоту, получаемую перегонкой селитры (нитрата
калия) с купоросом, описал арабский алхимик Джабир в VIII веке. С индустриальной точки
зрения требовалось отделить большой объем серебра, которое в ней растворялось, от золота.
Джабир знал, что, добавив нашатырь (считается, что хлористый аммоний впервые получили в
верблюжьих стойлах возле египетского храма Юпитера Амона) в азотную кислоту, он растворит этой смесью золото, что имело огромное значение для металлургии.
В рассматриваемый период гораздо важнее азотной кислоты была селитра (калиевая
соль), которая вместе с серой и древесным углем входила в состав пороха. В Европе, по крайней мере с 500 года до н. э., и в Китае с X века или гораздо раньше, в сражениях часто применяли легковоспламеняющиеся смеси, которые стали намного эффективнее с появлением
катапульт и аналогичных механических средств метания больших снарядов. У знаменитого
«греческого огня», сыгравшего столь важную роль в обороне Византийской империи с VII
века, точной формулы не было, однако его необходимым секретным ингредиентом, вероятно,
была легковоспламеняющаяся нафта. Похоже, к XI веку китайцы знали, что зажигательные
свойства таких смесей резко усиливаются после добавления селитры – нагреваясь, она выделяет кислород. Неизвестно, вдохновило ли это знание европейских создателей пороха, однако
точно установлено, что примерно 1300 смесей селитры, серы и древесного угля приготовили
для артиллерии, а затем для стрелкового оружия. Из указанных ингредиентов два последних
получаются без особого труда. Древесный уголь с древних времен готовился как топливо, а
сера встречалась в природе в довольно чистом виде на Сицилии: дальнейшая очистка серы
проводилась путем перегонки. Кроме того, сера имела исключительно мистическое значение
в опытах алхимиков, хорошо знавших ее свойства.

179

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 129. Немецкий завод по производству селитры. Рабочий на переднем плане выгребает селитру с поверхности разлагающихся куч из овечьих загонов. 1580 г.
Получить селитру было намного сложнее. Ее обычным источником служили конюшни,
свинарники и овчарни (рис. 129), в которых бактерии перерабатывали навоз. Как правило,
все растворимые соли извлекались из верхнего слоя почвы стойла или свинарника с кипящей
водой, иногда в присутствии поташа или извести; полученный раствор кипятили до тех пор,
пока не отделялась обычная соль – самая вредная примесь. Соль удаляли, а раствор остужали,
и появлялись кристаллы достаточно чистой селитры (рис. 130).

Рис. 130. Кристаллизация селитры. Германия, 1580 г.
Смешивать три компонента было трудно и опасно. Трудно потому, что требовалось правильное соотношение компонентов смеси для наилучших результатов. Опасно по той причине,
что выделяемое при смешивании тепло могло привести к взрыву. Сначала смесь готовили
артиллеристы на месте боевых действий, но вскоре изобрели пороховые мельницы. Сначала
ими управляли вручную, а с XVII века они работали на гидроэнергии (рис. 131). Во время
смешивания порох увлажняли, чтобы уменьшить риск взрыва. Первоначально повсеместно
использовался очень тонкий порох, но позже его оставляли для запала, а основной взрывча180

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тый заряд делали гранулированным, пропуская влажный порох через мельничные сита. Будучи
важным компонентом пороха, селитра требовалась для первого огнестрельного оружия. Медленно горящая «спичка» для воспламенения пушечного заряда или фитиля огнестрельного
оружия состояла из грубого шпагата, пропитанного селитрой, который горел медленно, и его
не задувало ветром.

Рис. 131. Завод по производству пороха, работающий на гидроэнергии. Германия, 1676 г.

Алхимики и ятрохимики
Алхимики накопили большой эмпирический опыт в познании химических процессов.
Из двух основных целей алхимиков – превращение неблагородных металлов в золото и изобретение эликсира жизни – вторую рассмотрим подробнее. Хотя поиск эликсира жизни был
обречен на провал, он оказался отнюдь не бесплодным, ибо с давних времен приготовление
лекарств считалось мастерством. Слово «алхимия» арабского происхождения, возможно от
Chem – так древние египтяне называли свою страну: в Александрии во II веке до н. э. была
процветающая школа алхимии. Несмотря на спекулятивность и ошибочность опытов алхимиков, в обширных трудах Зосима Панополита указано, что они извлекали ртуть из киновари,
мышьяк из реальгара и свинцовые белила из окиси свинца. Неизвестно, как такие минеральные вещества использовались в медицине, но Диоскорид в трактате I века «О лекарственных
веществах» (лат. De Materia Medica) перечисляет несколько веществ, в том числе ярь-медянку
и сульфат меди. В мусульманском тексте XI века приводится гораздо больше веществ, однако
медицинская химия расцвела по-настоящему в начале XVI века после труда Парацельса из
Базеля, который учил, что главная цель химии – производство лекарств для облегчения людских страданий. Чем чаще говорили о значении лекарств, тем сильнее был на них спрос. Хотя
важность школы Парацельса нередко переоценивается (он был воплощением напыщенности,
знахарства и серьезного ученого), химию действительно стали преподавать студентам-медикам. До XIX века химии официально обучали в медицинских школах: в XVIII веке в Кембридже был один профессор химии, крайне редко читавший лекции, а в Оксфорде один неоплачиваемый лектор. Химию как отдельную дисциплину не преподавали в Англии до открытия
Королевского химического колледжа в 1845 году.

Начало современной химии
Алхимия особенно процветала в IX–XVII веках (в «Рассказе слуги каноника» Чосера и
комедии «Алхимик» Джонсона интересно описана алхимическая деятельность) и стала осно181

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

вой для науки, на которой базируется современная химическая промышленность. Химические технологии во время и после промышленной революции обсуждаются в главе 18. Общие
изменения начались в XIII веке благодаря Роджеру Бэкону, настоявшему на важности эксперимента, а не на теории, однако «отцом химии» считается Роберт Бойль. Именно он определил элемент как простейшую, неделимую форму материи. Не менее фундаментальным стало
понимание (сложившееся к концу XVIII века), что материя не разрушается, каким бы химическим изменениям она ни подвергалась: решающий закон сохранения материи сформулировал Лавуазье. В 1808 году гений Джон Дальтон впервые опубликовал отчет о своей атомной
теории. Сильно упрощая, можно сказать, что признание Бойлем истинной природы элементов, понимание Лавуазье материи и теория Дальтона о том, что мир состоит из неделимых атомов (атомы элементов различаются по массе, атомы нельзя уничтожить или превратить друг
в друга), стали фундаментальными предпосылками возникновения современной химии. Важность работ этих трех гениев трудно переоценить. Они не только логически объяснили накопленные веками познания в области химии, но и создали основу для быстрых и систематических
исследований новых областей химии.
Однако не будем забегать вперед. Ограничимся обзором истории развития химических
технологий до начала промышленной революции. С ранних времен познания в химии требовались в металлообработке, производстве керамики, стекла и текстиля. С древности до почти
начала промышленной революции эти познания накапливались эмпирически, не опираясь на
теорию, которая облегчила бы проведение экспериментов. Но во время промышленной революции ситуация полностью изменилась – химия стряхнула оковы алхимии и превратилась в
науку с конкретными целями. Новые, революционные знания внедрялись в химическую промышленность не сразу.

182

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Часть вторая
От промышленной революции до 1900 года
Глава 10
Исторический обзор 1750–1900 годов
Общее введение
История человечества и история технологического прогресса всегда были тесно связаны.
Римская империя не только основывалась на концепциях права и долга, но и пользовалась
достижениями своих инженеров, в том числе дорожных строителей. Расширение Европы в XVI
веке зависело не только от желания исследовать новые земли, но и умения создать средства
для пересечения океана. Поразительно быстрые и многочисленные политические изменения
полутора веков обязаны технологической революции.
Западный человек в 1900 году самодовольно вспоминал период промышленной и политической революции. Он имел полное право сказать, что его отношение к природным ресурсам
заметно изменилось к лучшему. Он, несомненно, верил в большой политический прогресс и
полагал, что удастся достигнуть большего. Сегодня технологические достижения, сделанные
до 1900 года, кажутся не такими впечатляющими, какими казались тогда, но благодаря политическому прогрессу мир в 1900 году стал лучше, чем в 1750. В то, что серьезнейшие политические проблемы решались вместе с глубочайшими экономическими проблемами, даже в 1900
году верили в основном власть имущие; однако промышленная революция, которую слишком
часто считают отдельным эпизодом британской истории, сильно повлияла на политику всего
западного мира и в свою очередь зависела от нее; к 1900 году политические и экономические
изменения открыли эпоху беспрецедентного прогресса.
Крупные промышленные изменения начались задолго до 1750 и продолжались после
1900 года. Для удобства разделим рассматриваемый период на три основных этапа.
Первый из них продолжался до битвы при Ватерлоо в 1815 году и отмечен тремя крупными войнами и двумя эпохальными революциями. В этот период, длившийся около 60 лет,
шла промышленная революция в узком смысле этого слова (расширение британской промышленности во времена Аркрайта, Веджвуда, Болтона и Уатта); причем около 30 лет велись
войны. Как следствие, истощение экономики повлияло на развитие технологий, хотя войны
были локальными и по меркам XX века немасштабными. В то же время новая революционная
идеология, воплощенная в Американской декларации независимости 1776 года и Французской
декларации прав человека и гражданина 1789 года, очень повлияла на восприятие человека в
целом и на его отношение к другим людям. В долгосрочной перспективе трудосберегающие
механизмы оценивались с точки зрения их значимости для рабочего.
После 1815 года в мире наступает обманчивое затишье: политическая эпоха Меттерниха
и медленное восстановление европейской экономики после Наполеоновских войн – тенденции,
повлиявшие на британскую торговлю. Начиная с 1840 года набирают силу похожие, но часто
противопоставляющиеся друг другу течения – национализм и либерализм. С одной стороны,
наблюдался триумф Севера в Гражданской войне США, а также объединение Италии на парламентской основе, с другой – образование Германской империи «железом и кровью» на основе
милитаризма. В любом случае развитие сильного национального государства сопровождалось
183

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

строительством сети железных дорог – важнейшая технологическая разработка Великобритании во втором рассматриваемом периоде.
В 1871–1900 годах западные страны снова отвлеклись от междоусобиц и разрабатывали национальные месторождения. США, Канада и Россия расширяли границы; государства
Западной Европы вступили в эпоху империализма и раздела Африки. Американский историк,
профессор Карлтон Хейс назвал этот период «поколением материализма». Несомненно, материальная цивилизация, основанная на огромных достижениях западных технологий, распространилась по миру за 30 лет с неслыханной скоростью. Технический прогресс повысил уровень жизни многих людей; нематериалисты верили, что он покончит с тем, что однажды Винвуд
Рид назвал «мученичеством человека».
История великих достижений началась в Великобритании; по меньшей мере 100 лет британцы постепенно расширяли «мастерскую мира» за пределы своей страны: через Ла-Манш во
Францию и особенно в Бельгию, во многие германские и соседние с ними государства, такие
как Швеция и Швейцария, на восток Соединенных Штатов. Но во второй половине XIX века
общая тенденция медленно изменилась: экономическое положение Великобритании все сильнее зависело от совокупного влияния ее прошлых изобретений, пока США, Германия и другие
страны, которым воспоминания о прошлом не давали опасную психологическую уверенность
и практические недостатки, быстро выходили в лидеры. К 1900 году большинство новейших
технологических устройств делались не в Великобритании, они быстрее создавались в странах,
которые не боялись вкладывать обширные капиталы в новые методы производства. Например,
электроэнергия и двигатель внутреннего сгорания широко применялись повсюду, пока Великобритания с ее превосходным оборудованием на паровом двигателе медленно осознавала, что
хорошее – враг лучшего.
Прежде чем рассмотреть начало промышленной революции в Великобритании, полезно
выделить полдюжины факторов, которые по-разному повлияли на промышленную революцию
в большинстве стран за максимальный период. Во-первых, наблюдался небывалый прирост
населения. Благодаря новым сельскохозяйственным технологиям повысилась урожайность;
более высокие стандарты гигиены, связанные с выпуском хлопчатобумажной ткани и дешевых
труб для водоснабжения и канализации, вместе с продвижением медицинских знаний помогли
повысить продолжительность жизни людей; и все же быстрый рост численности европейского
населения в целом не зависел от промышленной революции. По обоснованным оценкам, население примерно 140 миллионов человек в 1750 году прирастало за каждые 50 лет до 188, 266 и
401 миллиона человек – процентное увеличение на 36, 40 и 50 процентов наблюдалось за три
периода в отсутствие промышленного влияния: промышленная революция сказывалась незначительно до 1800 года и полномасштабно – после 1850 года. Тем не менее прирост населения
спровоцировал индустриальное развитие. Во-вторых: для производства минимума пищи земледелец применял новые технологии; специализированные транспортные средства позволяли
перевозить товары в дальние регионы и даже через океан. В долгосрочной перспективе голодающих можно было накормить, наняв их на производство, а результаты работы обменять на
сырье и продукты питания. В-третьих, прирост населения ускорял развитие городской жизни;
большинство технологических достижений (начиная с паросиловой фабрики и газового освещения в начале рассматриваемого периода и заканчивая небоскребом со стальным каркасом
и кинематографом в конце периода) быстрее всего приживалось в городской среде.
Считается, что большая степень личной и политической свободы, характерная для Великобритании XVIII века, помогала изобретателям. Американская и французская революции
повлияли одинаково, освободив каждого человека и избавив торговые предприятия от традиционных ограничений, вроде внутренних таможенных барьеров или правил торговли. Понятие
свободы в Америке стало значимее с началом европейской эмиграции. Что касается Европы,
то распространение французских идей во времена Наполеоновских войн, принципы свободы
184

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

революции 1848 года, отмена крепостного права указом Александра II в России и Польше в
1861 году, распространение принципа избирательного права из Франции и Германии в небольшие государства в последние десятилетия XIX века – всего лишь часть совокупного прогресса.
Упомянув Наполеона, следует отметить, что эра растущих личных свобод сопровождалась
международными конфликтами. Война всегда стимулирует технологическое развитие, примеров чему было много во время британской промышленной революции: начиная с каронад,
произведенных на первых современных шотландских металлургических заводах (Каррон) для
борьбы с американскими повстанцами, и заканчивая бессемеровской сталью, изобретенной
для удовлетворения спроса на боеприпасы в Крымскую войну. Развитие в Европе стимулировала необходимость преодолеть влияние британской военно-морской блокады в первые годы
XIX столетия, а Гражданская война 1861–1865 годов стала одной из кардинальных эпох развития американской промышленности.
Кроме того, на технический прогресс Англии и остальной части западного мира влияли
накопление, международная доступность капитала и рост международной торговли. Великобритания в 1750–1900 годах считалась основным кредитором, хотя в начале этого периода значительная часть британского национального долга оставалась за рубежом, особенно в Амстердаме; к концу указанного периода США, Германия и Франция серьезно влияли на развитие
промышленной революции, давая кредиты независимым иностранным державам вроде России
или странам с явной или скрытой колониальной эксплуатацией. Что касается мировой торговли, то подсчитали, что за период, когда общая численность населения удвоилась, торговля
выросла в десять раз главным образом из-за развития транспорта и связи. Технологически
продвинутые державы всегда стремились влиять на отсталые страны; следя за регулярными
поставками сырья и пищевых продуктов, они провоцировали промышленную революцию.
На развитие современных технологий серьезно повлияла система патентного права.
Законодательно закрепленная английская система патентования распространилась в Шотландию после вхождения страны в состав Великобритании в 1707 году и легла в основу американского патентного права, принятого в 1790 году, за соблюдением которого сначала следил
Джефферсон на посту госсекретаря. В 1836 году в США создали патентное ведомство для
регулярного установления полезности и новизны изобретений, а в 1861 году период использования и продажи своего изобретения, равный в Великобритании 14 годам, увеличили в США
до 17 лет. Именно об этой системе Линкольн сказал, что она «подбросила топливо интереса
в огонь гения»: к 1857 году США выдали на 35 процентов больше патентов, чем Великобритания.
Французское патентное законодательство приняли в 1791 году, когда революционеры,
свергнув короля и гильдейские монополии как часть старой системы, утвердили принцип,
согласно которому «права человека нарушены, если промышленное изобретение не считается
собственностью его изобретателя». Одним из первых владельцев патента был Леблан, хотя
патент не защитил его фабрику от последующей конфискации. Принцип патентного права
четко сформулировали во Франции, откуда он распространился в соседние страны, в то время
как в Германии патентование законодательно закрепили в Конвенции 1842 года государства
– члены Таможенного союза, однако защита изобретений оставалась несовершенной до 1877
года: в 1857 году США выдали в шестьдесят раз больше патентов, чем Пруссия.
В 1883 году международная конвенция одобрила практику патентования изобретения
в нескольких странах, предоставляя изобретателю льготный год, в течение которого он защищался от пиратства во всех подписавших конвенцию государствах. Изобретательность стимулировалась, поскольку монополия, выдаваемая на ограниченный период, побуждавший изобретателя публиковать свое открытие, распространялась на менее ограниченной территории.
Однако из-за усложнения производственных процессов время действия патентов и проверка
их действительности в соответствии с основными правовыми принципами, которые часто
185

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

сильно отличались в разных штатах, создавали немало проблем. Во многих странах из-за столкновения интересов к 1900 году часто затевали патентные тяжбы или угрожали ими для подавления развивающихся нежелательных процессов.
Еще одна общая черта промышленной революции разных стран – усиливающееся влияние научной и математической теории. В XIX веке в развитых странах лучше понимали роль
ученого как зачинателя промышленных инноваций, хотя даже в 1900 году ученый играл не
слишком важную роль, если оценивать ее с современной точки зрения. В общем, период лидерства Великобритании совпадает с периодом, когда для решения производственных задач научному подходу предпочитали эмпирический. Лидерство Великобритании ослабевало еще до
появления доктрины, которую Людвиг Монд (родившийся в Германии) изложил в Обществе
химической промышленности в 1889 году: «Медленное методичное исследование природных
явлений – это отец промышленного прогресса».

Ускорение развития промышленности в 1750–1792 годах
До 1792 года революционные войны сильно притормозили промышленное развитие
Франции, главного соперника Великобритании, и одновременно обозначили период военной
экономики до 1815 года, во время которого торговля всей Европы и даже США, не говоря уже
о Великобритании и Франции, сменила направление с хозяйственного на военное, заставляя
изобретателей генерировать новые идеи. Начало промышленной революции в Великобритании
традиционно датируется восшествием на престол Георга III в 1760 году, ибо за этим событием
быстро последовали ключевые инновации в текстильном прядении (1764–1769), усовершенствование Уаттом парового двигателя (1765–1776), рост производства чугуна в Шотландии и
Южном Уэльсе и строительство сети английских каналов. Но реалистичнее считать отправной
точкой середину века. За долгий период мира во времена Уолпола в текстильной промышленности появился «летающий челнок» Кея, а в области прядения – разработки Джона Уайатта и
Льюиса Пола. После якобитского восстания 1745 года началось быстрое строительство дорог
с заставами для взимания пошлины; интеллектуальный климат 50-х годов, несомненно, подготовил почву для революционных промышленных десятилетий. В 1754 году основали Общество поощрения художеств и промышленников, которое через шесть лет, вдохновленное работами Пола, предложило награждать изобретателей в области прядильных машин. Между тем в
1757 году Джозайя Такер сообщил, что «в металлургической промышленности Бирмингема и
Шеффилда почти каждый мастер-производитель имеет собственное изобретение, за счет чего
ежедневно повышается производительность». За 30 лет (1750–1780) ежегодная выдача патентов на изобретения увеличилась примерно в шесть раз.
Промышленная революция долго была в стадии становления. Поэтому неудивительно,
что она началась в середине XVIII века – в период стабильных правительств, уверенного в
себе среднего класса, профессиональных войн с незначительным ущербом для экономики и,
прежде всего, во время расширения европейской торговли – и именно в Великобритании. В то
время как Италия, Бельгия, Нидерланды, Люксембург, Франция и крупные немецкие города в
прошлые века лидировали в технологиях и ушли далеко вперед, Великобритания пользовалась
своими географическими и историческими преимуществами. Благодаря островному положению страны ее жители «переправляли» коммерческие и военные инициативы (часто взаимосвязанные) через океан – к безграничным возможностям, в отличие от Франции, которая завоевывала европейский рынок. В период, когда наибольшая часть внешней торговли приходилась
на Европу, Великобритания масштабно торговала в океане; на момент заключения Парижского
мирного договора в 1763 году английский торговый флот за столетие увеличился в шесть раз,
ибо Великобритании требовалось доставлять товары на больший трансокеанский рынок. За
20 лет британский торговый флот получил дальнейший стимул, а голландцы после опрометчи186

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

вого участия в Морской войне 1778–1783 годов утратили выдающееся положение в перевозке
товаров и многом другом.
Между тем развитие промышленности и технологий сформировало так называемый британский образ жизни. Персонажи произведений Филдинга и Смоллетта наслаждались сравнительно непринужденными отношениями между классами и регионами, пока капитал и
трудовые ресурсы становились мобильнее, чем в большинстве других стран. Правительства
европейских государств мало занимались управлением и контролем производств, практически
не организовывали государственные предприятия – действовал принцип подавления индивидуальной инициативы, столь удобный для просвещенных деспотов, вроде Фридриха Великого
Прусского. Сохранившиеся торговые гильдии чаще всего не могли ограничить деятельность
самоуверенных представителей среднего класса, которые не только сколачивали состояния как
им заблагорассудится, но и в случае успеха претендовали на вхождение в высший свет, где
все определялось интеллектуальными, социальными и политическими различиями. Аркрайт
получил рыцарский титул; Веджвуд, до десятилетнего возраста работавший за гончарным
кругом, стал членом Королевского научного общества и работодателем Флаксмана; Пил был
сыном йомена, а его сын дважды становился премьер-министром. Это всего лишь три великих
начинателя, чьи успехи подогревали амбиции современников. Гете резюмировал отношение к
жизни, а также к патентам, говоря: «Англичанин волен использовать свое изобретение, пока
оно не приведет его к новому открытию и виду деятельности. И вы еще спрашиваете, почему
они во всем нас опережают?»
Термин «промышленная революция» применительно к изменениям в Англии, на Шотландских равнинах и в Южном Уэльсе в конце XVIII века исторически удобен и подчеркивает
крайнюю важность рассматриваемых событий. Конечно, она не была похожа на американскую
и Французскую революции, то есть не спровоцировала фундаментальные изменения. Развитие
сельского хозяйства помогло накормить быстро растущее население, но инновации внедрялись
медленно и постепенно. Прогресс в хлопковой индустрии, где прядильную машину периодического действия, раму, мюль-машину и даже ткацкий станок приняли с большей готовностью,
чем в консервативной шерстяной промышленности, которая веками была основным источником британского благосостояния, имел революционные последствия. Однако только через
10 лет после рассматриваемого периода экспорт хлопка превысил экспорт шерсти. Заметнее
развивалась черная металлургия, продукция которой требовалась в мирное и военное время.
После того как стали торговать угольным коксом, недалеко от самых доступных угольных пластов построили большие доменные печи, однако только после 1784 года научились превращать болванки в кованое железо в процесс пудлингования, и объем производства британского
железа вырос. Еще считают, что промышленная революция началась после изобретения парового двигателя Уатта. Первые два двигателя работали в 1774 году – на осушении рудника и в
доменной печи, а к 1785 году паровые двигатели с переменным режимом установили на хлопкопрядильной фабрике, пивоваренных заводах и других старых крупных предприятиях. Когда
патент Уатта истек в 1800 году, было построено чуть менее 500 двигателей, поэтому средняя
производительность знаменитого завода в Сохо (рис. 132) составляла только двадцать единиц
продукции в год. Кроме того, средняя мощность парового двигателя (в лошадиных силах) была
ненамного больше, чем у ветряной или водяной мельницы.

187

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 132. Завод Болтона и Уатта в Сохо, реконструированный в 1795 г.
Поскольку торговля и спрос на продукцию стимулировали изобретения, одним из двух
важных факторов рассматриваемого периода стало повышение способности англичан финансировать расширение бизнеса. Пока Европа в целом получала большую часть дохода от восстановления производства серебра в Испанской Америке, золото из Бразилии поступало в
основном в Лондон. Кроме того, пока большинство правителей следовали примеру Фридриха
Великого, который открыл государственные кредитные банки для восстановления хозяйства
после Семилетней войны, с Великобританией по количеству частных банков соперничали
только Нидерланды. Провинциальные банки напрямую помогали производственным районам,
а коммерческие банки, особенно в Лондоне, – зарубежной торговле и судоходству. Значительное влияние оказали войны 1756–1763 и 1775–1783 годов. Их воздействие на развитие
металлургической промышленности понятно: низкое качество французских военно-морских
пушек заметили еще во время Семилетней войны, а в 1774 году, когда конфликт с американскими колониями вошел в критическую стадию, Джон Уилкинсон изобрел способ сверления оружейного ствола, когда вращался ствол, а не бур; его изобретение требовалось для
производства цилиндров паровых двигателей Болтона и Уатта. Войны усиливали текущие торговые кризисы, из-за чего в текстильной промышленности началась жесткая конкуренция,
поэтому даже достойные изобретатели Сэмюэл Кромптон и Эдмунд Картрайт быстро потерпели неудачу. После Семилетней войны и Американской войны за независимость последовали
короткие периоды депрессии и назрел третий, более серьезный период депрессии, во времена
кризиса англо-французских отношений в 1792–1793 годах. Государственная мощь в XVIII
веке ослабла, на нее сильнее влияли войны, а не общее снижение внешней торговли; важно, что
в 1780 году, в разгар Морской войны против Франции, английское оборудование по-прежнему
экспортировалось во Францию через Гамбург.
Публикация работы Адама Смита «Исследование о природе и причинах богатства
наций» в 1776 году, общее снижение тарифных ставок Питтом и его торговый договор с Францией в 1786 году знаменуют начало британской свободной торговли. За шесть лет англо-французские отношения сильно пострадали, поэтому требовалось простимулировать лидирующие
британские технологии за счет увеличения прибыли, а во-вторых, развивать технологическое
соперничество. Во время политической революции во Франции промышленная революция не
была отличительной особенностью Великобритании, как после битвы при Ватерлоо. Во время
продолжительных войн снижение тарифа на британский текстиль до 12 процентов оказалось
лишь временным препятствием для французских производителей. Более серьезной проблемой
во Франции стал дефицит каменного угля, особенно с развитием паровой экономики; тем не
менее Франция, лидировавшая в других отраслях, покупала уголь в соседних странах на льготных условиях.
Вернемся в 1786 год, про который английский писатель сказал: «Французские промышленные отрасли оказались в замечательной позиции, прежде неведомой». За 30 лет гильдии
ослабли, торговые монополии были аннулированы, а налог на капитал и прибыль снизился. В
188

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

«Энциклопедии» (1751–1772) и дополнительных томах к ней указывалось, что Франция обладала, помимо прочего, первым всеобъемлющим трактатом о технологиях. Влияние Лавуазье на
сельское хозяйство, государственные финансы и даже систему измерений (он был секретарем
Комиссии, принимавшей метрическую систему мер в 1791 году) демонстрирует, что французское правительство лучше британского понимало пользу ученых. Во Франции были и другие
гениальные изобретатели, великая художественная традиция среди ремесленников и множество развивающихся промыслов: Мария-Антуанетта, например, одобряла производство хлопчатобумажных тканей.
Если условия развития производства одинаково благоприятны по обе стороны границы,
распространение технических знаний не остановить. Большая часть истории технологий связана с Англией, где они зарождались. Британское законодательство, запрещающее эмиграцию
ремесленников и экспорт машин, реализовывалось скорее теоретически, чем практически, до
1825 и 1843 годов соответственно. Однако скрыть ото всех выгодные изобретения не удавалось: иностранные гости всегда искали предлог, чтобы посмотреть машины и оборудование;
описание новой техники часто публиковалось в технических журналах; машины нередко вывозили за границу контрабандой или ввозили с нарушением правил. Но прежде всего квалифицированные рабочие соблазнялись высокими заработками, перспективой стать менеджерами
и предпринимателями и возможностью переехать в страны, где их мастерство будет в большом
почете.
Джон Кей – изобретатель «летающего челнока» – прожил во Франции почти четверть
века до кончины в 1770 году и обучал тому, как следует пользоваться его механизмом; тем
не менее в 1790 году рабочих заново обучали работать на станках с «летающим челноком» –
в целях безопасности. Второй значимой фигурой был Джон Холкер – манчестерский оператор каландра и якобит, служивший главным инспектором фабрик во Франции в 1755–1786
годах. Его интерес к британскому прогрессу не ограничивался текстильной промышленностью:
он писал инструкции для пятнадцатимесячного промышленного цикла британской угольной,
железной и других индустрий, на основании чего французский инженер Габриель Ярс после
окончания Семилетней войны должен был выяснить, «почему английская промышленность
развивается гораздо быстрее французской». Посетив несколько стран с официальными визитами и едва начав распространять во Франции полученные знания, Ярс умер молодым в 1769
году – через год после того, как его и Лавуазье избрали в Академию наук. Но через шесть лет,
следуя его примеру, французский фабрикант железных изделий Маршан де ла Ульер отправился на завод Джона Уилкинсона, чей брат Уильям был приглашен открыть завод для литья
королевских пушек на острове Эндре в устье Луары. Он рекомендовал работать на металлургическом заводе Ле-Крезо, чтобы доменные печи поставляли металл в литейный цех. Именно в
Ле-Крезо, хотя и не по инициативе Уилкинсона, в 1785 году впервые в Европе начали процесс
коксования для плавки железа. Еще более яркий пример важнейшего изобретения, успешно
пересекшего Ла-Манш, – первая паровая машина, которую импортировали в 1779 году для
организации водоснабжения Парижа из Сены. Необходимые чертежи и большие металлические части отправили в фирму Перье, который позже засвидетельствовал, что «ни один англичанин не прилагал руку к настройке машин». Датчанам повезло меньше. В 1788 году они
наняли шотландца для постройки кузнечного молота на верфи в Копенгагене: он стоил 7 тысяч
фунтов, потреблял в три раза больше угля, чем двигатель Уатта при той же мощности, и через
12 лет его заменили, купив оригинальное изделие в стране-производителе.
Среди промышленно развитых стран (в 1750 году) и Россия, и Швеция утратили сильную
позицию производителей железа, когда в Западной Европе стали заниматься коксованием; со
времени Эммануэля Сведенборга, металлурга и разностороннего сотрудника Полема (задолго
до того, как он ушел в религию и умер в Лондоне), шведы с интересом наблюдали за промышленным развитием в Великобритании, они даже пригласили к себе работать Мэттью Болтона.
189

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Завоевание Фридрихом Великим Силезии, ценной с экономической точки зрения, в сочетании с прусской традицией жесткого администрирования и чрезмерной энергичностью самого
короля имело для Пруссии особое значение. Богатые залежи свинца с отложениями серебра
обнаружили в Тарно-вице; в 1789 году Уилкинсон покинул Англию во второй раз, чтобы познакомить Пруссию с процессом коксования. Через пару лет коксование применялось для верхнесилезской железной руды, а до конца десятилетия в Бреслау построили первый железный
мост в Европе. Прусское государство серьезно занималось экономическим развитием своих
относительно небольших ресурсов. Барон фон Штейн начал карьеру служащим горнодобывающей службы, которая отправила его в длительную командировку в Англию в 1786 году – за
паровым двигателем Болтона и Уатта. Первый двигатель построили в Пруссии в 1788 году,
а в следующем году в Вестфалии; Штейн привез чертежи, цилиндры и рабочих. К 1800 году
в Пруссии было два маленьких двигателестроительных предприятия, однако к тому времени
отношения между более промышленно развитой Великобританией и менее промышленно развитой Европой сильно изменились.

Период Великих французских войн (1792–1815)
Объявив войну Австрии и Пруссии 20 апреля 1792 года и Великобритании и Голландии
1 февраля 1793 года, Франция вступила в эпоху войн, которая с двумя небольшими перерывами продолжалась до ноября 1815 года. Таким образом, второй этап промышленной революции почти непрерывно сопровождался военными кампаниями, ибо торговые отношения с
Францией, налаженные Питом в 1786 году, не возобновлялись в течение пятнадцати месяцев
Амьенского мира (1802–1803), и, пока Наполеон пребывал на Эльбе в 1814–1815 годах, Великобритания (за исключением первых двух месяцев 1815 года) воевала с США. Война достигла
кульминации в 1806–181 1 годах, когда Наполеон попытался изгнать британскую торговлю
из Европы, а Великобритания противодействовала его континентальной системе, пустив всю
европейскую торговлю через британские порты.
Сравнения с более короткими, но гораздо более интенсивными военными кампаниями
первых двух мировых войн конечно же ошибочны. Каждый современный боец в настоящее
время несет в шесть раз больше нагрузки, чем тогда; кроме того, полномочия правительства,
будь то организация или пропаганда, были настолько ничтожны, что едва ли влияли на размеренный уклад жизни среднего класса, описанного Джейн Остин. Из-за нехватки продовольствия, в отличие от нехватки боеприпасов, наиболее последовательный прогресс наблюдался
в огораживании общинных земель и сельском хозяйстве в целом. К 1815 году площадь распаханных земель увеличилась после долгих столетий их отвоевывания у лесов, болот и заброшенных территорий и наконец приближалась к своему экономическому максимуму. Серьезная ситуация сложилась в индустрии военного снаряжения, включая строительство, охрану и
обслуживание линейных кораблей, от которых зависела безопасность острова (механизм по
производству полиспастов, внедренный на Портсмутской верфи, – яркое тому доказательство),
но в общем более широкое использование паросиловых установок дало Великобритании преимущество от лидерства в производстве чугуна. Война также спровоцировала развитие текстильной промышленности – требовалась униформа и одеяла для собственной армии и армий
союзников; Изамбард Брюнель открыл фабрику по производству военной обуви с машинным
клепанием подошв – процесс, от которого отказались после окончания войны.
Сравнивая ситуации в более поздние периоды войны, важно помнить, что финансовые
покровители за пределами Европы поддержку Великобритании не оказывали и она получила
очень мало пользы от накопленных зарубежных инвестиций. Сумма 57 миллионов фунтов,
потраченная на создание и поддержание пяти коалиций против Франции, заставила Великобританию увеличить экспорт. Некоторые британские товары практически продавали сами
190

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

себя: например, реэкспортный колониальный сахар и кофе, которые контрабандным путем
ввозились в Европу; шинели, сапоги и полковые знаки отличия, которыми Наполеон, вопреки
собственным принципам, экипировал своих солдат. Но производство хлопка, крупнейшего
экспортного товара Великобритании, было неотъемлемой частью военных кампаний и коммерческим предприятием, которое через год после спасения короля Португалии из лап Наполеона
позволило открыть шестьдесят британских фирм в колониальной столице Рио-де-Жанейро.
Народ во время войны страдал в основном от военных действий, а не от сопровождающих
их технологических изменений, но вполне вероятно, что промышленная революция того времени оказывала гнетущее влияние. После 1799 года профсоюзное движение, по крайней мере
теоретически, полностью подавили; в результате этого на заводы за нищенскую зарплату нанимались подмастерья и дети; от правового регулирования заработной платы и правового обеспечения ученичества формально отказались; политическая недееспособность вигов и радикалов
лишила людей возможности высказывать свои претензии. Протесты луддитов в конце военного периода, несомненно, выражали общее недовольство. За годы войны выросла не только
заработная плата, но и цены. И если ткачихам еще удавалось время от времени заработать 5
фунтов, остальное население бедствовало; внезапный упадок торговли практически заставил
остановить мельницы. Пока паровой двигатель постепенно заменял водяное колесо, заводская
работа сосредотачивалась в городах, где военный дефицит древесины, кирпича и стекла привел к строительству некачественных коттеджей вокруг прочных и даже освещаемых газом зданий с машинами.
Посмотрим, что происходило во Франции. В 1792–1799 годах выпуск текстиля и объем
торговли в целом снизился до одной трети от прежних показателей. Частая смена руководства,
торжество террора и закон о максимуме цен, не говоря уже об огромной финансовой амортизации, подорвали доверие и разрушили карьеру многих ученых, работавших в промышленности; Лавуазье казнили на гильотине, а Леблан потерял все свое имущество и покончил с собой
в 1806 году. Однако удивительно, что в революционную эпоху Комитет общественной безопасности заинтересовался производством соды, которым занимался Леблан (хотя оно было
убыточным); что открылись политехническая школа и школы гражданского строительства и
добычи полезных ископаемых; а в 1798 году, когда ослабление Директории спровоцировало
захват власти Наполеоном, проводилась промышленная выставка. Однако именно эпоха Наполеона чрезвычайно повлияла на развитие технологий.
Восстановление порядка и создание новой правовой системы под руководством консульства и империи возрождали промышленность. В 1807 году в Торговом кодексе указывается форма предприятия с ограниченной ответственностью для промышленных компаньонов,
активно не участвующих в деле; в этом вопросе Франция почти на два поколения опережает
Великобританию. Наполеон интересовался промышленным искусством: «летающий челнок»
ему продемонстрировали в наспех построенном ткацком цеху в Пасси; по его приказу из Лиона
привезли Жаккарда, который работал на своем ткацком станке в Консерватории искусств и
ремесел; префектов обязали поощрять использование машин для чесания и прядения шерсти, которые производились на одном из островов Сены. К 1812 году в Эльзасе появилось
несколько прялок на паровой энергии. Главная цель Наполеоновской эпохи в военной политике – превращение Западной Европы в единое экономическое целое и попытка сделать его
жизнеспособным в условиях британской торговой блокады.
Экономика Франции, несомненно, стимулировалась 50-про-центным увеличением территории страны и численности населения. Например, в результате аннексии Бельгии добыча
угля (приблизительно 700 тысяч тонн до Революции) достигла 5 миллионов тонн в 1807 году.
При этом, что крайне важно, только Ле-Крезо продавало выплавленное на коксе железо в 1810
году, когда империя двигалась к катастрофе. Рассматривая наполеоновские зависимые государства и сателлиты, мы обнаруживаем переломный момент в экономической истории. Как
191

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

и в случае Нового порядка Гитлера 1940–1941 годов, невозможно оценить, чего добилась бы
объединенная Наполеоном Европа, ибо она так и не достигла стабильности: когда французская
граница достигла Рима и Любека в 1810 году, это было начало конца. Важным событием того
периода стало свеклосахарное производство – очередное напоминание о британском давлении.
Отмена крепостного права на завоеванных французами территориях (в Пруссии его отменили
в 1807 году эдиктом правительства Штейна) подготовила почву для развития европейского
сельского хозяйства. На западном берегу Рейна и в меньшей степени в других странах снятие местных торговых ограничений дало толчок промышленному развитию. Наполеон активно
поддерживал строительство каналов, по его приказу построили дороги вплоть до иллирийских
провинций. Наблюдалось бурное и спонтанное развитие французских государств-сателлитов:
400 тысяч тонн угля ежегодно добывалось в Руре; более четверти миллиона мюльных машин
было в Саксонии к 1813 году; в феврале 1801 года английская хлопкопрядильная машина заработала в Санкт-Галлене; в Швейцарии изобрели тигель для литой стали.
Но только в Бельгии промышленная революция проходила из-за исключительных обстоятельств. Присоединившись к Франции летом 1793 года, этот древний промышленный регион
уже получил новый стимул от французской политики невмешательства и свободной торговли
на Шельде, когда англичанин Уильям Кокерил через шесть лет основал в Вервье завод по производству чесальных и прядильных машин для шерсти. Позже в Льеже он наладил регулярный
выпуск текстильного оборудования, половина которого продавалась во Францию. Еще Льеж
стал центром производства военного снаряжения: в 1800 году железные рельсы появились в
цехах, где отливались пушки, а затем – на угольных шахтах; в 1813 году Уильям Кокерил
импортировал двигатель Уатта из Англии. Затем он вышел в отставку. Предприимчивый пруссак, живший на квартире сыновей Кокерила накануне битвы при Ватерлоо, обнаружил, что они
масштабно производят паровые машины и гидравлические прессы, поэтому вызвался вести
переговоры от их имени о поставках оборудования в Берлин.
Торговая война в Европе отчасти повлияла на развитие США еще до их войны с Великобританией в 1812–1815 годах. Американцы отливали пушки в Спрингфилде во время Войны
за независимость. Но только после обретения независимости первый хлопчатобумажный комбинат открыл Сэмюэл Слейтер – ученик партнера Аркрайта, а Артур и Джон Шофилд привезли
из Йоркшира машину для чесания шерсти. Свободная Америка как магнитом притягивала
предприимчивых англичан: Джозефа Пристли (химика из Бирмингема) и Тони Пейна; оба прожили в США до конца дней. Но важнейшее событие того периода – выращивание длинноволокнистого хлопка «си-айленд» с Багамских островов, начавшееся в 1786 году и чрезвычайно
распространившееся после появления волокноотделительной пилы (изобретена Эли Уитни).
Америка поставляла сырье в обмен на различные высококачественные товары из Европы. С
1793 года неопределенное состояние европейской торговли вынудило создать небольшую фабричную систему хлопкопрядения. После начала военных действий в 1812 году открыли много
шерстяных фабрик, дабы обеспечить поставки военной формы и негритянской одежды и более
качественных тканей. Именно война позволила американскому торговому флоту наслаждаться
великим преимуществом своего нейтралитета: объемы экспорта увеличились в восемь раз в
1789–1810 годах, поэтому королевский указ в Совете, принятый под давлением британского
сторожевого флота, задел не только гордость молодого Американского государства, но и его
карман. На море США перестали играть роль второй скрипки после европейских государств:
в течение года до начала войны, когда наблюдалось заметное снижение экспорта, первый пароход на Гудзоне и в Огайо способствовал беспрепятственному мирному развитию регионов с
множеством внутренних водных путей (рис. 133).

192

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 133. Загрузка парохода, перевозящего хлопок. 1870 г.

От битвы при Ватерлоо до Выставки (1815–1851)
Политические события 1815–1851 годов не позволяют четко оценить экономическое развитие в тот период. Что касается английской политической ситуации, то социальные волнения
послевоенных лет, Хлебный закон 1815 года и долгосрочная борьба за его отмену, разоблачения, приведшие к фабричным и шахтерским законодательствам, а также чартистская агитация
1839–1848 годов создавали мрачную и угнетающую картину. Это резко контрастирует с национальными достижениями, представленными на Великой выставке 1851 года. Иными словами,
в Европе царила эпоха реакции с монаршей династией Орлеанов во Франции; но каждое событие после восшествия короля на престол в июле 1830 года приближало его свержение в 1848
году. Снова наблюдается огромный и необъяснимый контраст, когда почти во всей Европе в
1848–1850 годах идет вооруженная борьба за либеральные права и национальное единство.

Рис. 134. Железнодорожный виадук в Саксонии, построенный в 1845–1851 гг.
С точки зрения экономической истории в тот период Великобритания мастерски выходит в лидеры, а европейские страны с разным успехом стараются за ней следовать: если оценивать с позиции развития железных дорог, то Европа в 1830 и 1840 годах достигла значительного прогресса (рис. 134), а США еще большего, но в конце периода в Великобритании
была наиболее эффективная железнодорожная сеть. Если рассматривать период с точки зрения торговли, то нужно начать со времени восстановления Европы примерно через пять лет
после войны, что вызвало латиноамериканский бум 1824–1825 годов, когда в Великобритании
зарегистрировали 250 новых акционерных обществ. Такой же бум наблюдался в США в 1832–
1836 годах, а в 40-х годах – дальнейшая экспансия, начавшаяся с торговли с Китаем, продол193

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

жившаяся железнодорожным строительством и закончившаяся обнаружением залежей золота
в Калифорнии и Австралии. С 1819 года Великобритания в одиночку полностью обеспечивала
свою валюту золотом; с 1844 года Закон о банковском чартере дал Банку Англии привилегии
на века.
С точки же зрения истории технологии нужно рассмотреть промышленные процессы,
в которых преуспела Великобритания. Один из них – эффективное сельское хозяйство: за
период 181 1–1841 годов, пока Хлебный закон препятствовал импорту, доля семей, занятых
в сельском хозяйстве, упала с одной трети от общего числа населения до одной четверти.
Это означало, что в Великобритании гораздо большая часть населения, в отличие от других
стран, могла заниматься основными видами промышленной деятельности: например, угледобычей, объем которой за тот же период вырос примерно в четыре раза. Наступила великая
эпоха металлов со строительством железных дорог (как основным новшеством), хотя королем
экспорта оставался хлопок (рис. 135), выращиванием которого к 1851 году занималось более
полумиллиона рабочих начиная с девятилетнего возраста. С позиции распространения передовых технологий важнее всего было развитие станкостроения, благодаря усовершенствованию станка Модсли и Несмитом.
Промышленная революция в Европе была в какой-то степени результатом и отчасти причиной бурного развития машиностроения в Великобритании. Бельгия быстро заняла позицию,
хотя и в меньших масштабах, похожую на британскую. Она обладала не только запасами каменного угля и железной руды, но и замечательным местоположением для транзитных перевозок;
еще ей повезло с правителями (Вильгельм I объединенных Нидерландов и Леопольд I – первый бельгийский король), которые продолжали французскую программу развития. В 1817 году
Кокерил основал большой машиностроительный завод в Серене, где, согласно официальному
британскому отчету, все новые изобретения должны были внедряться через десять дней после
появления в Англии. В 1830 году бельгийцы продавали механизмы в Голландию, Германию
и Россию и строили собственные локомотивы. В 1835 году открылась железная дорога Брюссель-Мехелен, перевозившая больше пассажиров, чем все существовавшие тогда железнодорожные линии Англии.

Рис. 135. Завод Кларк Анкор Тред. Пейсли, середина XIX в.
Через 10 лет после окончания Наполеоновских войн во Франции было около 15 тысяч
английских рабочих – важный вклад в развитие ее промышленности, которое, хотя и не
такое бурное, как в Англии, началось после восстановления монархии Бурбонов и было отличительной чертой правления Луи-Филиппа (1830–1848). Марк Сеген, заложивший первый
18-километровый железнодорожный путь в Сент-Этьене, стал одним из лидеров среди первых французских инженеров железнодорожного транспорта. Хотя довольно медленное железнодорожное строительство до эпохи Наполеона III во многом обязано британским строите194

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

лям-железнодорожникам, вроде Томаса Брассея: одна из важнейших железных дорог ПарижРуан, строительство которой завершилось в 1841–1843 годах, создавалась благодаря стараниям английского дипломата, одной трети английского капитала, английским рабочим и локомотивам, построенным английской фирмой во Франции. К середине века мощность паровой
энергии во Франции, доля которой была ничтожна при Наполеоне I, составляла 67 тысяч
лошадиных сил – чуть меньше, чем использовалось в Великобритании только для хлопковой
промышленности. Крупная индустрия в целом обеспечивала работой лишь четверть французов, занятых на отечественных предприятиях: по крайней мере половина чугуна по-прежнему
выплавлялась в печах на древесном угле, рассредоточенных по сельским регионам; однако
добыча каменного угля во Франции возросла в шесть раз за 30 лет, а до 1850 года Франция
импортировала дополнительно 50 процентов угля, чтобы удовлетворить спрос. Примерно в это
время замедление развития сельского хозяйства из-за ухода сельских жителей на промышленные предприятия подготовило почву для большого индустриального прорыва во время правления Наполеона III (1852–1870).
В случае с Германией, чья политическая история вплоть до революций 1848 года менее
красочная, чем у Франции, выдающийся прогресс в стране имел очевидную экономическую
значимость. Германия в 1815 году состояла из тридцати восьми суверенных государств, крупнейшее из которых – Пруссия – включало удаленные друг от друга регионы, в том числе крупную область в долине Рейна; впоследствии благодаря прусской дипломатии быстро образовался Таможенный союз. К 1834 году в него входила вся Германия за исключением области на
северо-западе, где под британским влиянием возник «противовес» сил; к 1840 году низкий, но
растущий тарифный барьер заинтересовал английского исследователя Джона Бауринга, который отправился изучать преимущества нового прусского союза. Однако Германия по-прежнему сильно отставала от Франции. Суммарная численность населения ее двенадцати крупнейших городов была лишь на 50 процентов выше численности населения Парижа; в Пруссии
в конце периода было всего на 2 процента меньше сельских территорий, чем в его начале. Во
Франции было меньше железных дорог, чем в Германии (в 1850 году около двух третей общего
расстояния в милях). Но это частично компенсировалось превосходством французских шоссе
и каналов перед немецкими; в Германии в течение 30 лет после 1815 года лучшей сетью шоссе
была та, что осталась после французской оккупации, – в Рейнской области и Вестфалии.

Рис. 136. Завод по производству паровозов и машин «Борсиг». Берлин
Британские ремесленники редко отправлялись на работу в Германию, хотя британское
влияние на страну было сильным. У машиностроительного завода Кокерила в Берлине имелись аналоги в Веттене в Руре, где работали два английских инженера и литейщик, обученный
изобретателем Модсли, а также учившийся в Берлине (рис. 136). Немецкие железные дороги,
большей частью построенные дешевыми американскими методами, имели британскую колею,
внедренную Джорджем Стефенсоном, которая не очень подходила для условий Германии. В
1845 году по немецким железным дорогам ходило в три раза больше иностранных локомотивов, чем немецких, и из трех иностранных локомотивов два были английского производства.
Немцы регулярно посещали британские сборочные цеха. Беут – первый директор Берлинского
195

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

промышленного института, позже ставшего техническим училищем в Шарлоттенбурге, был
опытнейшим техническим специалистом: он дважды посетил Модсли и изучил преимущества
железной дороги Стоктон-Дарлингтон почти сразу после ее открытия. Следует отдельно упомянуть Альфреда Круппа – наследника небольшого металлургического завода в Эссене, который в 1838–1839 годах обучался в Англии сталелитейному делу.
Словно рябь на водной поверхности, промышленная революция распространилась в
Бельгию, Францию, Германию и другие страны. В 1840 году один из братьев Кокерил умер в
Варшаве от брюшного тифа после неудачной попытки подписать крупный железнодорожный
договор с царем Николаем I. К 1841 году в Австрии построили 35 паровых машин общей мощностью 434 лошадиные силы; машиностроение развивалось в Богемии, которая весь век оставалась индустриальным центром обширной империи Габсбургов. До конца десятилетия Кавур,
изучивший Англию сэра Роберта Пила, собирался внедрить в Северной Италии принципы свободной торговли и расширения производств. Однако Германия, о которой в 1840 году сообщал
Джон Бауринг, неизбежно привлекала особое внимание технологическими достижениями в
конце рассматриваемого периода. Он считал, что Германия уже обогнала Великобританию по
трем позициям: искусство дизайна различных тканей; традиционная квалификация в тонкой
металлообработке, в том числе в создании столовых приборов; и в широкой образовательной
системе, повлиявшей на промышленность. В области химии прославился Роберт Бунзен, а в
1840 году Юстус фон Либих – профессор в Гессене с 1824 года – опубликовал труд «Органическая химия в применении к сельскому хозяйству и физиологии».
Между тем США, редко воспринимаемые европейскими наблюдателями всерьез, стали
наиболее вероятным технологическим соперником Великобритании. В 1815–1850 годах американское население почти утроилось, а к 1850 году уже превышало население Великобритании; за последние пять лет доля иммигрантов в общей численности населения достигла максимума. После первых 10 лет строительства протяженность железных дорог в США значительно
превышала европейскую; подсчитано, что в конце 1840-х годов пароходы на западных реках
перевозили намного больше грузов, чем во всей Британской империи. На открытых морских
пространствах при благоприятных условиях американские парусные клиперы двигались быстрее пароходов; рост судоходства под звездно-полосатым флагом позволил президенту Полку в
1847 году с нетерпением ждать заката эпохи британского торгового флота. В США развивались
определенные производства, особенно после того, как с 1840 года железо стали переплавлять
антрацитом, а не древесным углем; кокс начали использовать в Гражданскую войну. Изящные
промышленные товары по-прежнему поступали из Европы. Хотя «изящество» может показаться преувеличением, так как викторианский Бирмингем в незначительных объемах экспортировал томагавки и даже винты с накатанной головкой. Качество английских товаров обусловливалось тем, что каждый процесс выполнялся специалистами в отдельном цеху, а американцы
по-прежнему работали все вместе под одной крышей, соблюдая политику экономии труда,
необходимую в стране, где дешевая земля делала дорогим труд. Американские изобретатели
быстро запатентовали различные трудосберегающие устройства, которые повышали производительность труда отдельного человека. На Великой выставке 1851 года американцы, которые,
как утверждалось, «производят для народных масс», привлекли внимание трудосберегающей
жатвенной машиной Маккормика, швейной машиной и револьвером Кольта.
Успех выставки скорее социальное, а не экономическое явление. Благодаря железным
дорогам выставку посетили 6 миллионов человек со всех частей Соединенного Королевства
и других стран. Огромные и хорошо организованные толпы посетителей были готовы заплатить за вход не менее шиллинга, чтобы увидеть назидательное зрелище. Многие ученые умы
полагали, что население первой большой промышленно развитой страны с удовлетворением
пожинало плоды своего труда. Однако семнадцатилетний Уильям Моррис был потрясен общей
уродливостью экспонатов. Что касается технического качества, Великобритания превзошла
196

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

работу тринадцати европейских стран, тринадцати американских штатов и семи других участников, кроме колоний. Если соседи Великобритании хотели научиться у нее прибыльному производству в мирное время, то затея провалилась, ибо выставка положила начало двадцатилетней войне. Пока Великобритания оставалась промышленным лидером. Только через 16 лет на
Парижской выставке британские технологии ждало поражение из-за превосходной изобретательности ее соперников в других странах. После двух десятилетий войн в Европе и Америке
технологическое развитие вошло в новую фазу, появились новые лидеры. К концу века Хрустальный дворец, вновь возведенный в Сиденхаме, стал довольно несчастным напоминанием
о прошлом превосходстве.

Период национальных войн (1851–1871)
В 1850-х и 1860-х годах Великобритания сохраняла позиции «мастерской мира». Хотя
по результатам Выставки стало понятно, что у «мастерской» не так много новых идей. В эпоху
острого политического противостояния из-за войн, которые последовательно проходили на
русской, итальянской, североамериканской, датской, центральноевропейской и французской
территориях, Великобритания могла продать все, что произвела. В 1855–1875 годах доход от
экспорта Соединенного Королевства на душу быстро растущего населения увеличился с 4 до
6 фунтов. Стремление к мировой свободной торговле, достигшее за эти годы предела, стимулировало британский экспорт, в котором так нуждался весь мир.
Превосходство Великобритании в производстве хлопчатобумажных тканей сохранялось.
Более масштабное использование железа и паровых двигателей в судоходстве давало шанс
металлургам и машиностроителям, которые уже строили железные дороги во многих регионах
мира. Кроме того, изобретение дешевой стали (бессемеровский процесс производства стали
в 1856 году и сименс-мартеновский метод 10 лет спустя) дало Великобритании новый строительный материал – стальные рельсы, которые эксплуатировались до десяти раз дольше железных. В 1851 году результаты переписи показали, что половина населения Великобритании –
горожане, другая половина – сельские жители; легко предположить, что огромные промышленные достижения в ближайшие два десятилетия ущемляли сельское хозяйство. Дополнительная рабочая сила действительно пришла из сел; людские ресурсы в сельском хозяйстве
снизились с почти 2 миллионов человек до чуть менее 1,5 миллиона за этот период. И все же
площадь пахотных земель и полей под засевы пшеницей достигла нового максимума в конце
1860-х годов: успехи в сельском хозяйстве соответствовали промышленным достижениям.
В 1848 году Джон Стюарт Милль в «Принципах политической экономии» усомнился в
том, что прогрессивные изобретения ограничивают тяжелый труд рабочего. Вполне возможно,
что работа пудлинговщиков, машинистов в кабине без крыши и угольных шахтеров (чья численность за два десятилетия увеличилась с 200 до 300 тысяч человек) была такой же утомительной, как труд прежнего сельскохозяйственного работника. Но с 1850-х годов, в условиях непрерывной занятости и заработной платы, растущей быстрее цен, английский рабочий
выиграл от промышленной революции. Он покупал мясо и пшеничный хлеб; его одежда была
намного качественнее по сравнению с домоткаными изделиями; благодаря повышенной зарплате он следил за личной гигиеной и чистотой одежды и дома. Смертность, выросшая в городах после Наполеоновских войн, начала снижаться, если не считать смертности среди младенцев. Эпидемии холеры, из которых третья и самая тяжелая произошла в 1865–1866 годах,
преодолели благодаря дренажной системе; эпидемия тифа в Лондоне в 1838 году больше не
повторялась, после того как серьезно озаботились условиями жизни бедняков. Поскольку ни
Крымская война, ни Индийское восстание не повлияли на жизнь гражданских лиц на родине,
можно с уверенностью сказать, что англичанин середины Викторианской эпохи смутно пред197

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ставлял преимущества превосходных технологий, которых почти не было у других народов.
Именно в это время на английских заводах сократили субботний рабочий день.

Рис. 137а. Железнодорожная сеть 1850 г. в пределах немецкой границы 1871 г.

Рис. 137б. Железнодорожная сеть 1880 г. в пределах немецкой границы 1871 г.
Во Франции период Второй империи (1852–1870) был раем для промышленного предпринимателя, поскольку правительство достаточно авторитарно подавляло требования рабочих, подчеркивая престижность материального прогресса; железнодорожную сеть построили
быстро, стимулировались общественные работы и снижение тарифов. Наступила эпоха Луи
Пастера и Пьера Мартена; сам император интересовался артиллерией и развитием алюминиевой промышленности. Парижская выставка 1867 года, строительство Суэцкого канала Лессепсом, открытого императрицей Евгенией в последнюю осень ее правления, и пятикратное
увеличение использования паросиловых установок за два наполеоновских десятилетия показывают, что падение режима обусловила не столько его слабость, сколько растущая сила соперника.

198

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 138. Пятидесятитонная пушка, представленная Круппом на Парижской выставке
1867 г.
Крупные прусские землевладельцы, имея поместья на обширных восточных равнинах,
охотно применяли современные сельскохозяйственные методы. Немецкая промышленность
получала прибыль из-за относительно раннего развития железных дорог (рис. 137а), коммерческой мощи Таможенного союза и амбиций Бисмарка. К 1860 году, благодаря сети железных
дорог, Германия добывала на 50 процентов больше угля, чем Франция. Что касается чугуна,
то на тот период преимущество сохраняла Франция; десятилетие, в течение которого Пруссия участвовала в трех войнах за семь лет (против Дании, Австрии и Франции), характерно
тем, что Германия под прусским руководством развила железную промышленность (накануне
Франко-прусской войны она была мощнее, чем у западного соседа и соперника). Когда фон
Мольтке мобилизовал войска для войны в 1870 году, его тактика определялась обширной
железнодорожной сетью (рис. 137б) с железными рельсами; железо- и сталелитейные заводы
Круппа поставляли артиллерийские орудия (рис. 138); железные дороги и вооружение обеспечили постоянный натиск, под которым в конце концов сдался Париж.
Американская гражданская война 1861–1865 годов – конфликт по масштабу больший,
чем любая из пяти европейских войн того периода, также повлияла на развитие технологий. За
10 лет до начала войны в США наблюдалось бурное развитие. Протяженность железных дорог
выросла с 16 до 48 тысяч километров и стала более чем в два раза больше сети всего Соединенного Королевства; трудосберегающие изобретения, запатентованные тысячами, стали национальной особенностью, что отметил геолог сэр Чарльз Лайелл. Еще сильнее поражает сказанное Уолтом Уитменом в 1856 году: «Колоссальный литейный завод, пылающий огонь…
отходы и расточительность материала, могучие отливки; таков символ Америки». И все же
до начала войны, цель которой – учреждение правительства, основывающегося на принципах
свободы и отмене «своеобразного института» рабства, Америка была экономически отсталой.
На половине территории США, расположенной между 97-м меридианом и поселениями тихоокеанского побережья, проживало только 1 процент населения. В 1860 году даже не понимали,
что крупный рогатый скот может зимовать и пастись в регионах вроде Северной Небраски, не
говоря уже о том, что миллионам европейцев требовалась лишь трансконтинентальная железная дорога, чтобы отправиться осваивать незаселенные просторы.
Война влияла на технологии по-разному. Военная промышленность на Севере развивалась быстро и мастерски (рис. 139), что в значительной мере определило, почему конфедераты
в основном зависели от импортных поставок оружия и избежали Северной блокады: они первыми применили скорострельное орудие сэра Джозефа Витворта. Хотя в годы войны 800 тысяч
иммигрантов достигли берегов Америки, трудосберегающие устройства продолжали развиваться; беспрецедентные объемы вооружения и длительность конфликта привели к тому, что
спрос на продукты питания, униформу и боеприпасы намного превышал возможности производства с сокращенной численностью рабочих. Например, число патентов в год, уже превы199

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

сившее 2 тысячи, увеличилось более чем в два раза; изобретенная швейная машина успешно
применялась для пошива кожаных изделий; годовой выпуск уборочных машин за четыре года
вырос с 20 до 70 тысяч. К концу войны предприятия Севера, за исключением хлопковых
фабрик, были механизированы гораздо больше прежнего и могли принять на работу послевоенных иммигрантов. Прекращение экспорта хлопка-сырца из южных штатов привело к 40процент-ному сокращению торгового флота (большинство судов продали за рубеж). Пока на
мировом рынке росли показатели урожайности, американский флот после войны пребывал
в упадке; дело в том, что следующие полвека американский капитал полностью тратился на
внутреннее развитие, достигшее первого послевоенного пика в начале 1870-х годов.

Рис. 139. Первый «авианосец», показанный Федеральными силами. 1861 г.

Эпоха материализма (1871–1900)
Последние 30 лет XIX века считаются золотым временем: за исключением Балкан, в
Европе царил мир. Мощные военные кампании велись Чили против Перу и Боливии, случались краткие китайско-японские и испано-американские конфликты и войны Великобритании
в Южной Африке. Почти весь Африканский континент, значительные регионы Азии и даже
острова Тихого океана стремительно присоединили к империям конкурирующих европейских
держав. Европейские государства не воевали между собой за «добычу», ибо ее хватало для
всех желающих. Войны против сопротивляющихся туземцев имели второстепенное значение,
в основном благодаря техническому прогрессу. В 4,5-часовом бою при Омдурмане в 1898 году
Китченер сражался со смелым и отчаянным врагом, который числом в два раза превышал его
войска. Тем не менее он завоевал Судан, потеряв 48 своих бойцов, при этом погибло более 1 1
тысяч дервишей. В распоряжении Китченера было 44 единицы полевой артиллерии, 20 пулеметов Максима и флотилия канонерских лодок, впервые вооруженная снарядами с лиддитом.
В тот период проходило и мирное проникновение в почти незаселенные регионы. Миллион
европейцев в год прибывал в США, миллионы – в Канаду, Австралию и Южную Америку;
в 1890-х годах началась русская экспансия в Среднюю Азию и Дальневосточный регион.
Мир завоевывался хорошо известными и проверенными методами. Первую американскую трансконтинентальную железную дорогу построили в 1869 году – в год открытия Суэцкого канала. К 1900 году протяженность железных дорог в мире увеличилась в четыре раза за
30 лет, железнодорожная сеть связывала все важные внутренние районы (за исключением внут200

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ренних регионов Китая) с множеством портов, где курсировали пароходы, ставшие благодаря
Суэцкому каналу предпочтительнее парусных судов. Мировое потребление каменного угля
шло почти так же стремительно, как развитие железнодорожной системы, а замена железа сталью (основной материал для двигателей, судов и зданий) значительно повысила долговечность
изделий тяжелой промышленности, которые производились в огромных объемах. Достижения
определялись крупными разработками в области электроэнергии и промышленной химии и
появлением двигателя внутреннего сгорания, который облегчал человеку процесс транспортировки и выводил транспорт на новый уровень.
В эту эпоху происходят масштабные изменения в экономике и отношениях между державами, поставившими Великобританию в очень невыгодное положение. Триумфальное развитие США с их огромными природными ресурсами было неизбежно. Успехи немцев, хотя и в
гораздо меньших масштабах, обуславливались тем, что первоклассное оборудование Великобритании устаревало. Кроме того, в Европе появился новый технологический лидер – Россия.
В 1900 году на ее долю приходилась половина мировой нефтедобычи, Россия заметно влияла
на европейский рынок пшеницы; но, за исключением отдаленных областей Польши и Финляндии, ее заводская индустрия была в зачаточном состоянии. Остальные державы соперничали в
развитии угольной промышленности. В 1870 году Великобритания добывала на 50 процентов
больше угля, чем США, Германия и Франция, вместе взятые; в 1900 году они добывали на
70 процентов больше Великобритании. Если британская добыча удвоилась, то американская
увеличилась в 8 раз, немецкая – в 4, а французская – в 2,5 раза.
Естественное нежелание терпеть британское доминирование в экономике вернуло высокие тарифы, хотя европейское соперничество, способствовавшее не только гонке вооружений,
но и культу сельскохозяйственной и промышленной независимости как меры предосторожности против войны, также сыграло определенную роль. Среди европейских держав Германия
лидировала в 1879 году, однако другие не желали просто следовать политике Бисмарка, который установил четкое равновесие между конфликтующими интересами промышленников и
землевладельцев. Через 25 лет средняя импортная пошлина на английские товары в Германии составляла 25 процентов, в Италии – 27 процентов, во Франции – 34 процента, в АвстроВенгрии – 35 процентов, в России – 131 процент. Пошлина на английские товары в США,
где тариф вырос во время Гражданской войны, равнялась 73 процентам: трансатлантический
рынок для британских товаров становится убыточным – помещики и фермеры теряют прибыль
из-за дешевой американской пшеницы, которая наводняет Великобританию начиная с 1870
года. В новом веке Тарифная реформа Джозефа Чемберлена предусматривала восстановление
экономической стабильности в Великобритании, однако жесткий империализм периода между
двумя юбилеями королевы Виктории в 1887 и 1897 годах прибавил уверенности, что британское экономическое лидерство можно вернуть только решительными политическими мерами.
Примерно с 1860 года английские капиталисты резко сократили инвестирование европейских компаний. Они вкладывали деньги в Индию во время ее реорганизации после мятежа.
Решили, что выгодно поддерживать и другие имперские интересы, которые укреплялись Дизраэли с 1874 года и привели к войне в Южной Африке в 1899 году. Но спустя 30 лет объем
британской торговли (с учетом колоний) вырос с одной четверти только до одной трети; в британском импорте менее одной четверти товаров были колониальными. После того как численность сельскохозяйственных рабочих в Англии и Уэльсе сократилась на одну треть с 1871 года
(в общей сложности почти миллион человек), во избежание безработицы усилилась эмиграция. Доля британского промышленного производства в то время снижалась; годовой объем
британской промышленной продукции тоже уменьшился.
Во Франции дела обстояли не лучшим образом, но по совершенно иным причинам. Ее
поражение в Франко-прусской войне не просто ударило по национальной гордости и способствовало политической разобщенности, а привело к военным потерям, которые быстро восста201

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

новили, и серьезной дезорганизации промышленности из-за утраты Эльзас-Лотарингии. Хотя
многие компании переместились в Нормандию, ценные текстильные индустрии и производство текстильных машин остались в Эльзасе. Франция также лишилась большей части залежей
минетты, богатой железом и очень насыщенной фосфором, которые располагались по обе стороны новой границы в районе Лонгви; с 1879 года благодаря методу Гилкрист-Томаса эта руда
применялась в развивающейся немецкой сталелитейной промышленности. Кроме того, немцы
разработали крупные калийные месторождения в южной части Эльзаса. Имея стационарное
население, Франция переживала бремя призыва на военную службу острее Германии, получая
единственную альтернативу – смирение с территориальными потерями. Тяжелая промышленность Франции восстановилась только в 1890 году; превосходство в торговле роскошью спасало страну от технологической стагнации.
Между тем немцы наслаждались огромным успехом, словно подтверждая высказывание
Трейчке о Германии – «бог, сотворивший железо». За одно десятилетие 1880-х годов выпуск
немецкого чугуна удвоился, а уровень производства чугуна в Великобритании остался почти
прежним. В конце этого десятилетия Великобритания лидировала в выпуске стали (более
2 миллионов тонн), через 10 лет лидировала Германия, выпуская чуть менее 1,5 миллиона
тонн. В электротехнической промышленности Германия соперничала только с США. Германия лидировала в экспорте красителей и химических продуктов тонкого органического синтеза; хотя ее экспорт основной химии был небольшим в сравнении с британским, к 1900 году
она поставляла химические вещества для собственных отраслей и гигантские объемы сельскохозяйственных удобрений. За последние 20 лет XIX века, развивая промышленность, Германия распахала дополнительные 2 миллиона акров под продовольственные культуры, из которых 10 процентов земли ушло под пшеницу. Причина столь поразительного технического
прогресса – тесное взаимодействие университетов и промышленности, а также качественное
техническое образование, которое получали как в 28 сельскохозяйственных школах в 1900
году, так и во всемирно известном Шарлоттенбурге. В конце века британский журналист с
удивлением отмечал, что в Саксонии на каждые 10 тысяч человек имеется одна техническая
высшая школа, а на среднем химическом предприятии на каждые 40 работников приходится
один химик с университетским образованием.
Темп американской жизни того периода характеризуется следующим примером. На строительстве первой трансконтинентальной железной дороги, запущенной в 1869 году, работало
20 тысяч человек, которые укладывали более 3 километров дороги в сутки. Такая скорость
работы определялась как духом новаторства, так и высокой стоимостью труда, что объясняет
стремительное продвижение американцев в сфере технологий. Вплоть до 1880 года сельское
хозяйство было основным источником прибыли, но зависело от качества машин для сбора урожая, которые особенно пригождались на Среднем Западе, от новой металлической ветряной
мельницы, поставляющей воду на равнины, и от колючей проволоки для ограждения пастбищ.
Через 20 лет промышленные товары стали в два раза дороже сельскохозяйственных, американское товаропроизводство примерно в три раза превышало британское, стоимость экспортируемых товаров выросла почти втрое за десятилетие. Кроме того, экспорт пшеницы достиг
максимума при урожайности на акр, составляющей не более половины той, что получали в
Великобритании, Германии или Голландии. Хотя с 1862 года работали сельскохозяйственные
колледжи, содействующие «развитию искусства сельского хозяйства и механики», а в 1865 году
открылся Массачусетский технологический институт, научный подход к проблемам сельского
хозяйства и промышленности только зарождался. Но США уже захватили лидерство, развивая
методы использования обильных природных ресурсов с максимальным ограничением человеческого труда.
Во всем мире в 1873–1896 годах снижались цены, поэтому в странах вроде Великобритании, с минимальными возможностями для нового масштабного развития, торговля пребывала
202

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

в упадке. Ситуация обострялась сельскохозяйственным коллапсом. Инвестированием не занимались, но пытались изменить финансовую систему (например, за счет американского биметаллизма); организовывали тресты и картели вроде британского завода по производству динамита Нобеля в 1886 году и монополии швейного хлопка Коутса. Однако падение цен опережало
снижение заработной платы, при этом все больше внимания уделялось благосостоянию рабочих (за счет страхования в Германии в эпоху Бисмарка и давно назревших реформ местного
самоуправления в Великобритании), что улучшало состояние их здоровья и повышало комфорт. Длительная безработица вызывала хаос; в Великобритании было столько же низкооплачиваемых работников, сколько в 1840-х годах. Но общая численность населения удвоилась,
поэтому нищих стало меньше вполовину.
Полагают, что средняя заработная плата в Великобритании выросла на 100 процентов во
второй половине XIX века: если такая оценка верна даже приблизительно, технологические
проблемы более поздних лет кажутся незначительными по сравнению с достижениями Викторианской эпохи. Великобритания первой развила технологии и организовала сопутствующие
социальные изменения, которые впервые сделали человека мастером, а не рабом окружающей
среды. После смерти королевы Виктории численность жителей Великобритании составляла 37
миллионов человек; большая часть населения жила довольно комфортно и праздно на небольшом и не особенно плодородном острове. В богатых природными ресурсами США уровень
жизни был выше, чем в Великобритании, а в большинстве европейских стран – ниже, но не
как в 1870 году. Различные технологии по-прежнему приносили выгоду отдельным людям и
народам благодаря более производительной эксплуатации природы.

203

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 11
Паровой двигатель
Введение
Как уже говорилось в главе 8, промышленная революция шла полным ходом до того,
как паровую машину (двигатель) массово применяли в машиностроении. Водяное колесо и
ветряная мельница за редким исключением вырабатывали не более 10 лошадиных сил, а часто
меньше. Самое большое гидроустройство с водяными колесами – «машину Марли» построили при Людовике XIV в 1682 году для подачи воды в фонтаны Версаля. Она генерировала
не более 75 лошадиных сил. В конце XVIII века и в XIX веке производительность гидротурбины значительно выросла благодаря теоретическим и практическим исследованиям Джона
Смитона, получившего за работу высшую награду – медаль Копли Королевского общества. Он
доказал, что наливное водяное колесо теоретически гораздо производительнее (63 процента)
подливного (22 процента), и определил наиболее благоприятные и выгодные условия его эксплуатации. Смитон не испытывал, но часто строил среднебойные колеса (в них вода попадает
на колесо примерно посередине) и определил, что они работают по одному принципу с наливными и подливными водяными колесами.
Смитон создал множество деревянных водяных колес, но ни одно из них не сохранилось
из-за недолговечности материала, однако водяная мельница, приводимая в действие приливом
и отливом, построенная в 1776 году на участке слияния Леа и Темзы, еще работала спустя 160
лет. Одно из подливных водяных колес Смитона, установленное в арке Лондонского моста в
1768 году, было диаметром почти 10 метров, шириной 5 метров и имело 24 лопасти; в 1817 году
его заменили железным колесом. Отдельные части водяного колеса Смитон делал железными,
в том числе вал, а позже обод; в этом ему помогал опыт работы инженером-консультантом
на металлургических заводах «Каррон» около Фалкрика. Он повлиял на деятельность многих
инженеров, включая Джозефа Глинна, которые построили много крупных водяных колес в
Великобритании в XIX веке.
До 1800 года паровых двигателей мощностью свыше 50 лошадиных сил не было. Хотя
двигатели высокого давления, созданные в следующем десятилетии Тревитиком в Великобритании и Эвансом в США, генерировали до 100 лошадиных сил, в конце 1835 года средняя
мощность паровых машин в Великобритании составляла около 15 лошадиных сил. Гигантский
паровой двигатель мощностью 2500 лошадиных сил представили на Американской выставке
в 1876 году; к концу века двигатели мощностью 10 тысяч лошадиных сил устанавливались на
новых электростанциях. Рост промышленного использования паросиловой энергии повлиял на
потребление каменного угля. На самом деле каменный уголь и пар были тесно связаны между
собой – первоначально паровая машина применялась для откачки воды из каменноугольных
шахт, а позже для транспортировки угля на паровозах. В 1700 году, за два года до выхода
книги Севери «Друг шахтера, или Двигатель для подъема воды огнем», в Великобритании ежегодно добывалось около 3 миллионов тонн угля. К 1800 году добыча возросла до примерно
10 миллионов тонн, а к 1850 году составляла 60 миллионов тонн; добыча увеличивалась из-за
спроса на топливо для паровых машин. Хотя водяные колеса и ветряные мельницы по-прежнему использовались в XIX веке, его справедливо назвать веком пара. Еще в 1824 году французский основатель термодинамики, Сади Карно, сказал о Великобритании следующее: «Если
лишить Британию паровых машин, она потеряет уголь и железо, источники богатства, благополучие и колоссальную мощность». Еще более поразительные слова в том же году произнес
Хаскиссон: «Паровая машина не только мощнейший инструмент в руках человека, изменяю204

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

щий физический мир. Она – сильный нравственный рычаг в распространении великого влияния цивилизации».

Создатели первых паровых двигателей
До XVIII века о природе газов мало знали даже естествоиспытатели, считавшие их таинственными, нематериальными веществами. Греческие философы VI века до н. э. назвали воздух одним из четырех «элементов», из которых, по их мнению, состоят все материальные тела.
Другими элементами были огонь, земля и вода. Анаксимен считал, что огонь – разреженная
форма воздуха, а при сгущении он формирует сначала воду, а затем землю. Под «воздухом»
понимался не атмосферный воздух, а скорее его идеализированное философское понятие.
Физическую природу обычного воздуха, безусловно, понимали даже первобытные люди, ибо
видели его разрушительную силу во время ураганов; моряки лицезрели доказательство его
существования, когда ветер наполнял паруса их кораблей. Анаксагор и Эмпедокл в ходе экспериментов доказали, что вода попадает в сосуд только после того, как из него вышел воздух;
и продемонстрировали, что воздух отличается от вакуума и пара, причем последний легко конденсируется и образует жидкость, из которой был получен. В трактате Герона Александрийского «Пневматика» рассказывается о струе пара, падающей на колесо и заставляющей его
вращаться, и указываются реальные последствия от воздействия пара.
Но даже в XVII веке физическая природа атмосферы описывалась качественно, а не
количественно. Стремление воды и других жидкостей попасть в вакуум связывали с тем, что
«природа не терпит пустоты». Хотя горные инженеры знали, что насос не поднимает воду выше
10 метров, объяснить, почему так происходит, они не могли. На самом деле проблема шахтного дренажа была крайне актуальной, что в конечном счете помогло понять истинную природу атмосферного давления, а это, в свою очередь, вдохновило первых разработчиков паровых двигателей.

Рис. 140. Демонстрация магдебургского эксперимента фон Герике, во время которого
шестнадцать лошадей не смогли растащить два полушария. 1654 г.
Когда инженеры Козимо де Медичи II не сумели создать насос, способный поднимать
воду с глубины 15 метров, проблему переадресовали Галилею; и наконец ее решил его прекрасный ученик, Торричелли. В 1644 году Торричелли сообщил, что атмосферное давление равно
столбику ртути высотой примерно 80 сантиметров, это соответствует столбику воды высотой
более 9 метров. Он предсказал, что атмосферное давление падает с увеличением высоты, данный постулат подтвердили экспериментально в 1647 году, когда барометр установили на вершине 1500-метровой горы в Оверни (высота столбика ртути в нем снизилась на 8 сантиметров во время восхождения). В 1654 году фон Герике во время знаменитого эксперимента в
Магдебурге продемонстрировал огромную силу атмосферного давления (рис. 140). Два медных полых полушария диаметром около 50 сантиметров прижали друг к другу и из полу205

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ченной сферы выкачали воздух. Полушария удерживались давлением внешней атмосферы,
и растащить их не удалось даже шестнадцати сильным лошадям. Другой эксперимент, более
связанный с паровым двигателем, показал, что при создании частичного вакуума под большим поршнем цилиндра одновременное приложение силы пятидесяти человек не предотвратит вхождение поршня в цилиндр под действием атмосферного давления.
Такие эксперименты доказывали, что, если удастся создавать вакуум простыми средствами, атмосферное давление будет полезным источником энергии. Вакуум сразу же решили
создавать при помощи пара. Хотя позже данное решение признали самым практичным, первые
паровые машины часто назывались атмосферными двигателями, ибо атмосферное давление
формировало движущую силу. Кое-кто из первых изобретателей использовал порох. В 1680
году Гюйгенс – разносторонний голландский ученый – предложил двигатель, в котором порох
взрывался в цилиндре, закрытом поршнем. Когда порох сгорал, большая часть горячих газов,
в которые он преобразовывался вместе с изначально присутствовавшим воздухом, выходила
через предохранительные клапаны. После охлаждения клапаны закрывались, и внутри цилиндра возникал частичный вакуум; холодный газ занимает гораздо меньший объем, в отличие от
горячего, поэтому атмосферное давление загоняет поршень в цилиндр. У такого метода два
принципиальных недостатка. Во-первых, объем оставшегося газа внутри цилиндра будет значительным, поэтому возникнет только частичный вакуум. Во-вторых, постоянное применение
пороха трудно и опасно. Именно поэтому помощник Гюйгенса, Дени Папен, занялся паром. В
1690 году он выдвинул следующую идею: «Так как вода при нагревании превращается в пар,
имеющий упругую силу воздуха, а при охлаждении пар снова превращается в воду и упругая
сила теряется, я пришел к выводу, что можно создать машину, в которой вода при не слишком
сильном нагревании и с минимальными затратами произведет идеальный вакуум, который не
получить при помощи пороха».
Хотя Папен не знал количественного соотношения, один объем воды производил 1300
объемов пара при температуре кипения; очень плотный вакуум возникал за счет полного преобразования пара обратно в воду вследствие конденсации.
Папен внедрил свои идеи в двигателе, который состоял из вертикального цилиндра
диаметром примерно 7 сантиметров, закрытого снизу и оснащенного поршнем и штоком
(рис. 141). На дно цилиндра наливали немного воды и доводили ее до кипения, нагревая нижнюю часть цилиндра. Генерируемый пар поднимал поршень, который в верхней части хода
удерживался задвижкой (фиксатором). Устройство остужали, чтобы пар конденсировался и
снова образовал воду, создавая вакуум под поршнем; когда задвижку убирали, поршень опускался в цилиндр под давлением атмосферы. Это устройство не имело никакого практического
значения, но демонстрировало жизненно важный принцип использования пара для перемещения поршня вверх и вниз в цилиндре. На этом принципе основаны изобретения Севери, Ньюкомена и Смитона.

206

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 141. Атмосферный паровой двигатель Дени Папена 1690 г.
О Томасе Севери – создателе первой полезной паровой машины – известно крайне мало;
неясно, то ли он был военным инженером и получил звание капитана, работая на оловянных
рудниках в Корнуолле, то ли сделал карьеру на море. Он, несомненно, имел определенное влияние при дворе, был плодовитым изобретателем и написал ряд брошюр, в том числе «Друг
шахтера, или Двигатель для подъема воды огнем» (откуда пошло название «огненный двигатель»). Его машину (рис. 142) показали Вильгельму III в Хэмптон-Корт летом 1698 года; в том
же году Севери получил на нее основной патент, а через год – патент от Королевского общества.
Машину бойко рекламировали в его мастерской в Солсбери-Корт, Флит-стрит; несколько лет
в начале XVIII века она подавала воду для больших зданий и водяных колес. Однако машина
не справлялась с откачкой шахтных вод.
В паровом насосе Севери пар из бойлера, напоминающего старомодный кухонный котел,
выходил через трубу с клапаном в овальный сосуд с водой, вытесняя воду вверх через вторую
трубу. Когда овальный резервуар заполнялся паром, пар конденсировался за счет того, что снаружи резервуар поливали холодной водой. Возникал частичный вакуум, поэтому, когда сосуд
соединяли с другой трубой (с водой в нижнем уровне), атмосферное давление вытесняло эту
воду вверх в овальный резервуар. Два резервуара наполнялись и опустошались поочередно,
весь цикл операций контролировался клапанами.

207

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 142. «Друг шахтера» Севери. 1699 г.
С целью увеличить высоту перекачки воды Севери использовал пар высокого давления,
но столкнулся с конструктивными проблемами, нерешаемыми в то время. Паровые двигатели
высокого давления стали широко применяться только через столетие. Дабы понять принцип
работы двигателей высокого давления, следует сказать о взаимодействии пара и воды. Когда
вода нагревается, давление испарения повышается; вода закипает, когда давление испарения
равно внешнему давлению: в открытом сосуде при атмосферном давлении 760 миллиметров
ртутного столба вода кипит при 100 °С. При понижении атмосферного давления температура
кипения падает: невозможно до конца сварить яйцо на большой высоте, так как вода не нагревается до температуры коагуляции белка. И наоборот, при увеличении атмосферного давления
(при ограничении утечки пара за счет нагруженного клапана) температура кипения повышается. На таком принципе работает варочный автоклав, изобретенный Папе-ном; по тому же
принципу стерилизуются хирургические инструменты при постоянной температуре выше 100
°C. Высокое давление генерируется перегревом воды. При 200 °С давление пара в 15 раз выше,
чем при 100 °С. Давление пара, генерируемого при 100 °С, равно 760 миллиметров ртутного
столба и может поднять воду на максимальную высоту 10 метров. Давление пара, генерируемого при 200 °С, позволяет поднять воду на высоту 140 метров. Именно поэтому Севери
пытался создавать в двигателе давление приблизительно 8–10 атмосфер, что позволяло закачать воду на высоту примерно 100 метров.
Хочется предположить, что Томас Ньюкомен – торговец железом и кузнец из Дартфорда,
современник Севери и приятель Девониана – создал двигатель в 1712 году на основе изобретения Севери десятилетней давности. Однако, по имеющимся данным, Ньюкомен изобрел
208

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

двигатель независимо от Севери; ассоциировать с ним его стали потому, что патент Севери
охватывал чрезвычайно широкие понятия, поэтому любое новое изобретение в этой области
признавалось недействительным. Ньюкомен заложил в основу двигателя цилиндр и поршень
Папена, о работе которого, возможно, знал. В отличие от Севери Ньюкомен не использовал пар
высокого давления, его двигатель работал при атмосферном давлении и был гораздо проще в
сборке. Успех Ньюкомена объясняется многими факторами, среди которых опыт работы при
устройстве дренажа в оловянных рудниках Корнуолла, мастерство его помощника-паяльщика,
Каллея, и методы сборки, хотя не совершенные, но подходящие для того времени.
Бойлер Ньюкомена вырабатывал пар при атмосферном давлении. Когда пар доходил до
дна цилиндра, поршень поднимался в основном за счет поршневого штока, свисающего с другого конца балансирной балки (коромысла). Когда цилиндр полностью заполнялся паром и
закрывался клапаном в нижней части, струя холодной воды для конденсации водяного пара
входила в цилиндр через систему впрыска (устройство, с помощью которого Джон Теофил Дезагюлье усовершенствовал двигатель Севери); в результате поршень снова опускался под атмосферным давлением. Поршень оттягивал вниз один конец балансирной балки – другой конец
балки поднимался, таща за собой насосный шток, который всасывал воду. Для поддержания
цикличности операций паровой вентиль и кран впрыска автоматически открывались и закрывались при движении штока впрыскивающего насоса, прикрепленного к балансирной балке.
В те дни было невозможно точно изготовить машины подобного размера, поэтому изоляция
поршня выполнялась так: поршень закрывался гибким кожаным диском, который оставался
герметичным из-за слоя воды сверху.
Такой двигатель Ньюкомен построил вместе с Севери для угольной шахты в Дадли-Касл,
Вустершир, в 1712 году (рис. 143). Балансирная балка делала двенадцать поршневых ходов
в минуту, во время каждого из которых поднималось 40 литров воды на высоту 50 метров
через ярусы насосов, что эквивалентно примерно 5,5 лошадиной силы (в брошюре «Друг шахтера, или Двигатель для подъема воды огнем» говорилось о насосе мощностью 1 лошадиная
сила). Однако производительность была ограниченной – в начале XVIII века не могли высверлить точные цилиндры (как для пушечных стволов, так и для насосов) диаметром более 15
сантиметров. Для двигателей Ньюкомена требовались цилиндры гораздо большего диаметра:
цилиндр двигателя в Эдмонстоне, Мидлотиан, в 1725 году, был диаметром 70 сантиметров с
высотой хода поршня 9 футов; у одного из насосов в Ньюкасле в 1765 году диаметр цилиндра
был 2,7 метра, а длина – 3,2 метра. Тем не менее за первые четыре года изобретение распространилось в восьми странах, и до смерти изобретателя в 1729 году оно использовалось в Венгрии, Франции, Бельгии, Германии, Австрии и Швеции. В следующую четверть века насосы
появились даже в американских колониях; первый насос выпустили с запасными частями в
двух экземплярах, а некоторые делали в трех экземплярах; насосы работали в медном руднике в Ньюарке, штат Нью-Джерси. Однако максимальную пользу насосы принесли Великобритании, где на протяжении двух третей столетия ежегодно выпускалось минимум два насоса.
Насосы работали в оловянной индустрии; благодаря им снова стали прибыльными глубокие
шахты на севере Англии, сильно пострадавшие во время наводнения; насосы подавали воду в
города и на водяные колеса в равнинные районы промышленных центральных графств.

209

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 143. Паровой двигатель Ньюкомена в Дадли-Касл. 1712 г.
В 1767 году Смитон начал исследовать «полезную работу» парового двигателя с точки
зрения объема воды, поднятой на 1 фут при сжигании 1 бушеля угля. Появилась возможность сравнить производительность паровых двигателей и измерить влияние модификаций. Он
обнаружил, что средняя производительность составляет примерно 6 миллионов футов/фунт;
с помощью специального станка для сверления цилиндров, построенного на металлургических
заводах Каррона, удалось создать гораздо более экономичные двигатели с очень большими
цилиндрами. К 1774 году Смитон удвоил производительность паровых двигателей и один из
них отправил в Кронштадт, в Россию, где с его помощью опорожняли доки на военно-морской
базе Екатерины Великой. Но даже тогда полезная работа «огненного двигателя» была равноценна только 1 проценту тепла, выделяемому топливом; такой уровень считался приемлемым
в основном потому, что главными пользователями двигателей были собственники угольных
шахт, которые брали для растопки неликвидный низкосортный уголь. О долговечности паровых двигателей говорит тот факт, что последний работающий двигатель в Паркгейте, в Йоркшире, демонтировали в 1934 году после более чем столетней эксплуатации без серьезных аварий.
Поступательные движения вверх-вниз в двигателе Ньюкомена очень подходили для работающих насосов. Если требовалось вращательное движение, чтобы поднять уголь или металл
из шахт, двигатель подавал воду в резервуар, поставлявший воду на водяное колесо, вращавшееся с постоянной скоростью.

Уатт и Тревитик
Двадцатиоднолетний Джеймс Уатт, став специалистом в области математического приборостроения, которому обучился в Лондоне, после того как покинул родной Гринок, отправился
на службу в Университет Глазго, ибо правила ученичества запрещали ему открывать мастерскую в других частях города. Благодаря Уатту произошел исторический переход от атмосферного двигателя к паровому. Неподходящая производительность двигателя Ньюкомена, кото210

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

рый университет ранее отправил в Лондон для ремонта, стала для Уатта отправной точкой. Он
быстро понял, что главная причина неудовлетворительного хода парового двигателя – охлаждение цилиндра для конденсации пара между каждым ходом поршня: будь цилиндр все время
горячим, повысилась бы производительность. Поразмышляв несколько месяцев, он, прогуливаясь по Глазго-Грин в историческое воскресенье, понял, что «поскольку пар – эластичное
тело, он ринется в вакуум; если между цилиндром и выхлопным устройством будет соединение,
то пар проникнет туда; именно там его можно будет конденсировать, не охлаждая цилиндра».
В мае 1765 года Уатт сформулировал идею изолированной камеры для конденсации, а
в январе 1769 года получил патент на «новый метод снижения потребления пара и топлива
в огненных двигателях». Тем не менее два первых двигателя Уатта заработали только в 1776
году (год провозглашения американской Декларации независимости и публикации «Богатства
наций» Адама Смита). Двигатель, построенный в следующем году, представлен на рис. 144.
Длительность задержки не связана с отсутствием спроса. Большинство работавших двигателей Ньюкомена были так же непроизводительны, как и их прототипы двумя поколениями
раньше: в оловянных рудниках Корнуолла их устанавливали только ради освобождения от
уплаты налога на уголь. Кроме того, быстро развивающаяся черная металлургия – одна из
многих отраслей, для которой в конце XVIII века требовался подходящий источник энергии.
Но Уатт столкнулся с огромными трудностями: для реализации его изобретения требовались
квалифицированные рабочие, материал, инструменты и финансы.

Рис. 144. Ранний паровой водоотливной двигатель Болтона и Уатта; построенный в
1777 г. двигатель работал более 125 лет
Труднее всего было высверлить по-настоящему точный цилиндр, чтобы пар не проникал между его стенками и поршнем. Устройство Ньюкомена – с уплотнением поршня холодной водой – Уатта не устраивало; цилиндр должен был оставаться максимально горячим. О
том, насколько сложным было сверление, говорит тот факт, что Смитон, опытный и прогрессивный инженер своего времени, сказал: «Не существует ни инструментов, ни рабочих, которые бы создали такую сложную машину с нужной точностью». В то время строители мельниц
были единственными рабочими, примерно равными по квалификации опытным инженерам;
создавать паровую машину предстояло кузнецам, колесным мастерам и плотникам. Двигатели
Уатта обычно строились из местных материалов местными рабочими; Уатт лишь обеспечивал
211

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

их чертежами и специальными запчастями вроде клапанов. Решающим прорывом стало изобретение Джона Уилкинсона в 1774 году – новый сверлильный станок для пушек, способный
высверливать и цилиндры малого диаметра для любых целей. Один из первых двух двигателей
Уатта, упомянутых выше, подавал воздух в доменную печь Уилкинсона, он в свою очередь
делал цилиндры для первых паровых двигателей Уатта.
Учитывая финансовые затраты при эксплуатации изобретения Уатта, можно сказать, что
провал первого партнера Уатта, Джона Робака, с металлургического завода «Каррон» (он был
очень предприимчивым изобретателем), связан с неопределенностью в обществе, находившемся на грани войны. Финансовые проблемы заставили Уатта какое-то время работать обычным инженером-строителем. Он приехал в Лондон, где друзья познакомили его с Мэттью Болтоном – ведущим промышленником, имеющим завод в Сохо, недалеко от Бирмингема. Болтон
и Уатт стали партнерами, а мастерство и престиж завода в Сохо работали на новое изобретение. Когда Уатт привез свой экспериментальный двигатель в Бирмингем в 1774 году, до окончания срока действия патента оставалось только восемь лет; Болтон решил, что срок слишком
мал для рентабельного производства. Поэтому Уатт ходатайствовал в парламенте о продлении
патента и получил его в 1775 году; патент защищал его авторское право до 1800 года, благодаря
чему Уатт и Болтон плодотворно работали последнюю четверть XVIII века.
Фирма сделала 496 двигателей, из которых 164 дополняли работу двигателей Ньюкомена
как насосы, 24 работали с доменными печами, а оставшиеся 308 – с механизмами; однако
фабричный Ланкашир стал выпускать больше продукции, чем Стаффордшир, только в 1795
году.
Рассмотрим подробнее паровой двигатель Уатта, который применяли приблизительно с
1788 года. Основные части: цилиндр с паровой рубашкой для сохранения тепла и отдельный
конденсатор. Когда поршень достигал верхней точки хода, открывался выпускной клапан, и
одновременно пар поступал через впускной клапан в пространство над поршнем; давление
пара и атмосферное давление заставляли поршень опускаться. В нижней части хода впускной и
выпускной клапаны закрывались, и открывался балансировочный клапан (вентиль); давление
по обе стороны поршня выравнивалось; поршень снова поднимался вверх за счет поршневого
штока.
Благодаря устройству, преобразующему машину в двигатель двойного действия, ставший
примерно в два раза мощнее (пар попеременно поступал с каждой стороны поршня), в 1782
году Уатт изобрел, как он считал, самое элегантное устройство – механизм «параллельного
движения». Следовало решить проблему передачи воздействия поршневого штока на верхний
ход поршня к концу балансирной балки: цепь, которая тащила балку вниз в двигателе одинарного действия, для этой цели была бесполезной, поскольку требовалось жесткое соединение,
а прямое соединение было невозможно, ибо поршневой шток, перемещающийся по прямой,
описывал дугу. Устройство параллельного движения, которое применялось более века, решило
эту проблему. Затем Уатт перекрыл подачу пара в цилиндр в начале хода поршня и позволил
пару выполнять остальную часть работы за счет расширения.
Эти и другие нововведения, вроде регулятора притока пара для работы двигателя с постоянной скоростью, утроили производительность насосных двигателей в сравнении с двигателями Смитона. Далее промышленность медленно завоевало очередное изобретение Уатта –
ротативный двигатель. Лишенный права использовать коленчатый рычаг, запатентованный
соперником, Уатт разработал планетарный механизм, названный так оттого, что планетарная
шестерня, жестко соединенная с шатуном, двигалась по периметру центральной шестерни
(солнечного зубчатого колеса), скрепленной с валом. Двигатель такого типа мощностью 10
лошадиных сил Болтон и Уатт строили для различных целей с 1784 года.
Одно из больших преимуществ балансирного двигателя – легкость сборки и монтажа.
Существовало очень мало идеально горизонтальных поверхностей, которые до изобретения
212

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

строгального станка в 1820 году кропотливо обрабатывали вручную, а двигатель удовлетворительно работал даже при значительном смещении позиции во время монтажа. В сравнении с
этим недостатки его размера и топорность имели небольшое значение.

Рис. 145. Двигатель высокого давления Тревитика. 1803 г.
С окончанием срока действия патента Уатта на конденсатор в 1800 году, когда ученый отошел от дел, возможность творить появилась у других изобретателей; особенно за счет
использования пара высокого давления, который Уатт считал опасным и неконтролируемым,
хотя Якоб Леопольд из Лейпцига опубликовал описание двигателя высокого давления еще в
1725 году. Примечательно, что колесный мастер Оливер Эванс из Делавэра представил эту
идею в Новом Свете (где даже в конце 1803 года было всего полдюжины паровых машин) в одно
время с проведением известных экспериментов в Англии. К 1804 году Эванс шлифовал гипс и
пилил мрамор в Филадельфии с помощью очень маленького двигателя (ход поршня составлял
всего 20 сантиметров), с давлением пара 20 килограммов на квадратный дюйм. Двумя годами
ранее Ричард Тревитик – горный инженер из Корнуолла – построил в Коулбрукдейле небольшой, но очень мощный насосный двигатель с чугунным бойлером (толщина стенок 4 сантиметра), производящим пар давлением в десять раз больше атмосферного (рис. 145). Несмотря
на мощность двигателя, цилиндр имел диаметр всего 20 сантиметров с ходом поршня 90 сантиметров. В 1800 году Тревитик построил в Корнуолле двигатель двойного действия высокого давления для намотки, он также создал паровую дорожную повозку для транспортировки
нескольких человек. Стационарный двигатель высокого давления Тревитика 1802 года представлен на рис. 146. В 1804 году он построил первый железнодорожный локомотив. Однако
его интерес к паровым локомотивам не мешал разработке стационарных двигателей, которых
к 1804 году он построил примерно пятьдесят. Очень скоро его «корнуоллский» двигатель был
вне конкуренции и применялся до конца века не только для перекачки воды, но и для различных промышленных целей, включая прокат железа, помол зерновых и производство сахара.
Начиная с 1811 года владельцы шахт в Корнуолле публиковали регулярные отчеты о работе
двигателей, доказывая их действенность. К 1844 году средняя производительность двигателей
составляла 68 миллионов футо-фунтов на бушель каменного угля в сравнении с 6 миллионами
футо-фунтов двигателя Ньюкомена в 1767 году.

213

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 140. Стационарный двигатель высокого давления Тревитнка, запатентованный в
1802 г.
Возникла идея компаундирования двигателей. Хотя этот термин не применялся к цилиндру высокого давления, присоединенному к оригинальному двигателю Уатта, до начала XIX
века. Паровую машину двойного расширения (компаунд-машина) мощностью всего 11,5 лошадиной силы, которую Джонатан Хорнблауэр построил на угольной шахте в Радстоке в 1780
году, объявили нарушением авторского права Уатта. После истечения срока действия патента
Уатта более амбициозную попытку предпринял в 1803 году Артур Вульф, работавший на лондонской пивоварне; но из-за неверных расчетов его первый цилиндр высокого давления оказался слишком маленьким в сравнении с цилиндром низкого давления. Ему повезло больше,
когда он вернулся в Корнуолл, где уже проводил опыты, хотя его компаунд-машина была слишком дорогой, поэтому после 1824 года не выпускалась. Этот тип двигателя в основном разрабатывался в Европе (в особенности Хемфри Эдвардсом – бывшим партнером Вульфа), где
его использование поощрялось относительно высокой стоимостью каменного угля: балансирный двигатель с двумя работающими цилиндрами позволял экономить примерно 50 процентов топлива. В 1845 году Макнот из Бери в Ланкашире нашел по-настоящему удовлетворительный метод компаундирования двигателя Уатта: он установил цилиндр высокого давления
с коротким ходом поршня на полпути между центром балансирной балки и шатуном, используя давление около 1 мегапаскаля. Подобным образом объединили многие существовавшие
двигатели Уатта, и вскоре такая конструкция стала стандартной для новых двигателей.
До изобретения Макнота балансирный двигатель Уатта с давлением чуть выше атмосферного был единственным, работавшим на крупных фабриках и заводах; «корнуоллский»
двигатель высокого давления был непревзойденным механизмом для шахт и водопроводных
сооружений. Для небольших помещений, где ценился каждый сантиметр, Уильям Фримантл
изобрел балансирный двигатель с качающимся рычагом («двигатель-кузнечик») и запатентовал его в 1803 году. В Соединенных Штатах Эванс использовал тот же принцип. Двигатели
прямого действия разработали примерно в то же время, наиболее важным из них был станок
Модсли, запатентованный в 1807 году. Это была чрезвычайно компактная машина, установленная на небольшую чугунную платформу. Поршневой шток соединялся с крейцкопфом (ползуном), с концов которого пара шатунов приводила в движение коленчатый вал под платформой. Однако цилиндр располагался вертикально (ошибочно полагалось, что это препятствует
214

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

неравномерному износу от веса поршня). Более удобный двигатель с горизонтально расположенными цилиндрами в 1825 году представили в Лондоне Тейлор и Мартино.

Паровой двигатель на транспорте
В первые годы XIX века все чаще использовали стационарные паровые двигатели.
Помимо этого паросиловые установки впервые применили на транспорте. На смену парусу
пришел новый источник энергии – самодостаточный, надежный и мощный.
Ранние, массивные паровые двигатели устанавливались на судах, хотя не обходилось без
практических трудностей. В стационарных двигателях для перекачки воды и других подобных
целей недостатки вроде большого размера и веса конструкции и немалого расхода топлива
более чем компенсировались легкостью и дешевизной сборки, монтажа и технического обслуживания. Однако на судах возникали гораздо более серьезные проблемы. Перевозка огромного
дедвейта механизмов и топлива была нерентабельной. Причем учитывали не только общий
вес, но и его распределение, ибо на кораблях низкий центр тяжести необходим для остойчивости: массивную балансирную балку ранних паровых машин следовало располагать ниже. Проблем с поставками топлива не возникало, пока пароходы ходили по рекам, озерам и каналам
на относительно небольшие расстояния. С океанскими судами ситуация коренным образом
изменилась: дурная слава парохода «Грейт Истерн» – напоминание о том, что в середине XIX
века проблемы поставок топлива решены не были; сбои в работе этого замечательного корабля
происходили в основном из-за серьезных недопоставок каменного угля. На военно-морских
судах ситуация была еще серьезнее – корабли в кратчайшие сроки отправлялись в регионы,
где каменного угля либо не хватало, либо не было вообще.
Все вышеуказанное сильно влияло на особенности паровых двигателей для морских
судов. Требовались более компактные, более производительные и надежные двигатели: чем
меньше машинное отделение и угольная яма, тем больше грузов и пассажиров перевозит
корабль. Озаботились конструкцией бойлера, так как расточительный расход топлива и неэффективное использование пара не допускались.
Первые пароходы создали французы. Они установили двигатель с восьмидюймовым
цилиндром на корабль, ходивший по Сене в 1775 году, но мощность оказалась недостаточной.
В 1783 году, после нескольких попыток, маркиз Жофре д’Аббан успешно испытал на реке Соне
близ Лиона 182-тонный колесный пароход «Пироскаф». В 1787 году во время одного из американских экспериментов в паровой тяге применили насос для закачки воды на носу корабля
и ее выпуска на корме – ранний пример реактивного двигателя. В следующем году в Великобритании атмосферная паровая машина, построенная Уильямом Саймингтоном, приводила в
движение маленький корабль на озере недалеко от Дамфриса; по счастливой случайности на
борту во время той исторической поездки был шотландский поэт Бернс. В 1801 году Саймингтон по просьбе государственного секретаря по военным делам построил паровой двигатель с
горизонтальным цилиндром двойного действия диаметром 60 сантиметров с шатуном, который приводил в движение гребное колесо. Несмотря на успешные испытания, его больше не
использовали на буксире «Шарлотта Дундас» на канале Форт-Клайд, опасаясь размыва берегов
чрезмерно сильными волнами; однако примечательно, что метод прямого действия без использования громоздкой балансирной балки ближайшие преемники Саймингтона не переняли.
Американец Роберт Фултон, видевший испытания «Шарлотты Дундас», провел дополнительные эксперименты на Сене и в 1807 году добился первого коммерческого успеха с двигателем Болтона и Уатта, установив его на колесный пароход «Клермонт» (рис. 147), курсировавший между Нью-Йорком и Олбани; через два года появился второй пароход – на озере
Шамплейн. Двигатель низкого давления, построенный в Глазго для «Комет» (рис. 148) – первого коммерчески выгодного европейского парохода, который спустили на воды Клайда в 1812
215

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

году, напоминал двигатель Фултона: пара балансирных балок располагалась низко по обе стороны вертикального цилиндра.

Рис. 147. Машинное оборудование на колесном пароходе «Клермонт». 1807 г.
Обычный двигатель с массивной верхней балансирной балкой подходил для речных
пароходов с малой осадкой, вскоре ставших популярными в Америке оттого, что основная
масса корабля располагалась выше уровня воды. На океанские колесные пароходы британцы
устанавливали балансирные двигатели, в которых две балки находились внизу – около опорных
плит, чтобы снизить центр тяжести и улучшить устойчивость. В начале 1830-х годов появился
так называемый пирамидальный двигатель, в котором направляющие для крейцкопфа (ползуна) на шатуне возвышались над палубой: отсюда и название. Данному устройству предстояло
решить проблемы с ограниченным вертикальным расстоянием между гребным валом и нижней частью судна. После вертикальных двигателей прямого действия, внедренных в 1837 году,
необходимая длина шатунов достигалась различными способами, в том числе ликвидацией
поршневого штока путем присоединения шатунов к верху поршня. С другой стороны, можно
было ликвидировать шатун, что и сделали в колебательном двигателе, который в итоге чаще
всего устанавливали на колесных пароходах; поршень-шатун напрямую соединялся с коленчатым рычагом. Данное устройство применили в 1822 году на первом железном колесном пароходе «Аарон Менби», построенном в Англии для плавания по Сене. Огромные колебательные
двигатели соорудили в 1858 году для колесно-винтового парохода «Грейт Истерн», чьи четыре
двухметровых цилиндра приводили в движение винт и гребные колеса диаметром 17 метров.

216

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 148. Двигатель на пароходе «Комет». 1812 г.
Конструкция парохода сильно изменилась, когда место винтов заняли гребные лопасти.
Поскольку винт Архимеда – античное устройство для перемещения воды, на первый взгляд
удивительно, что потребовалось 40 лет опытов (включая испытания Джона Фитча в Нью-Йорке
в 1796 году), прежде чем в 1838 году в Великобритании построили первый качественный винтовой пароход «Архимед» водоизмещением 237 тонн. Изобретение сделали одновременно сэр
Фрэнсис Петтит Смит и швед Джон Эрикссон, который прожил в Великобритании 13 лет и
продал свою идею в Соединенные Штаты. Требовалась относительно высокая скорость вращения, поэтому на первых винтовых пароходах следовало направить привод на гребной вал.
Опасения по поводу того, что обычный поршневой двигатель не разовьет достаточной мощности для его соединения с гребным винтом, оказались напрасными; для этой цели разработали различные двигатели. В 1842 году ВМС США представили в Принстонском университете
специальный винтовой двигатель для удержания машинного оборудования ниже ватерлинии с
целью защиты, а в следующем году построили винтовой пароход «Великобритания» для пересечения Атлантики.
Горизонтальные двигатели прямого действия применялись широко, хотя шатуны приходилось укорачивать из-за ограниченного пространства на кораблях того времени. В 1784 году
Уатт запатентовал «тронковую машину», в которой шатун скреплялся напрямую с поршнем;
несмотря на недостатки, она широко использовалась в середине XIX века из-за относительно
небольших размеров. Когда «Грейт Истерн» отправился в первый рейс в 1859 году, конструкторы уже начинали использовать перевернутый вертикальный двигатель, который успешно
помещался даже на усовершенствованном корабле с двумя гребными винтами и двумя двигателями. На военные корабли с бортовым вооружением устанавливали только перевернутые
вертикальные двигатели.
Компаунд-машину двойного расширения впервые применили на морском судне «Брендон» в 1854 году. Двигатели тройного расширения стали использоваться в 1870-х годах, давление пара в них составляло 1 мегапаскаль; при давлении выше 1,2 мегапаскаля для экономии
топлива к 1900 году применяли паровые двигатели четверного расширения.
Изменения в конструкции паровых машин и, в частности, использование более высокого
давления потребовали видоизменить бойлер. Скорость прогресса иллюстрируется следующим
217

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

фактом. Если в «Комет» 1812 года был простой бойлер, установленный в кирпичной кладке
и вырабатывающий пар с давлением чуть выше атмосферного, то к 1900 году водотрубный
бойлер «Бабкок-энд-Уилкокс» – стандартный для Королевского ВМФ – вырабатывал пар с
давлением 1,7 мегапаскаля. Требовалось увеличить производительность бойлеров и получить
достаточный объем пара при более высоких давлениях, дабы идти в ногу с развитием паровых двигателей. Водотрубный бойлер – отличительная черта локомотива «Ракета» Стефенсона
1829 года, впервые принятый для двигателей морских судов в 1842 году, – стал большим шагом
вперед, ибо в нем значительно увеличилась площадь поверхности воды, нагреваемой от печи.
Коррозию снизили, заменив железные трубы на трубы из низкоуглеродистой стали. В море
проблемы коррозии стояли особенно остро, ибо приходилось нагревать морскую воду: чтобы
удалить солевые отложения, бойлеры часто опорожняли и выскабливали. Замена железных
труб на медные отчасти решила проблему, но кардинальное решение появилось только в 1834
году, когда Сэмюэл Холл представил плоскостной конденсатор, питавший бойлеры дистиллированной водой.
Каменный уголь был основным топливом для пароходов. Но с 1860-х годов в качестве топлива серьезно рассматривали нефтесодержащие продукты; к этому побудили большие
запасы мазута из-за быстро развивающейся нефтяной промышленности. Несмотря на долгие
эксперименты, до рубежа веков мазут применялся очень редко.

Локомотивы и стационарные паровые двигатели
Проблема размещения паровых двигателей на относительно небольших кораблях в
начале XIX века спровоцировала изобретательность конструкторов. Еще сложнее было установить паровой двигатель на железнодорожный локомотив. Основные проблемы решили в
«Ракете» Стефенсона (рис. 149) еще в 1829 году.
В первый год XIX века, когда Саймингтон проектировал буксир, Тревитик изобрел
первую паровую дорожную повозку: ранние эксперименты проводил Николя Куньо (рис. 150)
во Франции (1769) и Мердок в Корнуолле (1785). Для поддержания высокой температуры в
вертикальном цилиндре Тревитик частично замкнул его на бойлер; движение передавалось
шатуном от поршневого штока к задним колесам. Двигатель включал специальное устройство
Тревитика, выпускающее пар в трубу для увеличения тяги; запатентовав свое изобретение, он,
возможно, получил бы власть над развитием локомотивов, сравнимую с той, которой обладал
Уатт над стационарными двигателями благодаря своему конденсатору. Первая паровая повозка
Тревитика успешно перевозила пассажиров, но сломалась (была выпарена досуха) во время
последовавших торжеств. В 1803 году его аналогичная паровая повозка курсировала по улицам Лондона между Холборном и Паддингтоном, но она привлекла меньше внимания людей, в
отличие от взрыва бойлера одного из стационарных двигателей высокого давления Тревитика.
После этого взрыва Тревитик установил на двигатель манометр, а на бойлер – предохранительную пробку.

218

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 149. «Ракета» Стефенсона
Именно Тревитик пустил паровой локомотив по железной дороге, доказав, что можно
транспортировать не только тяжелые грузы, но и людей. Последнее было особенно важно, ибо
паровые повозки перевозили по дорогам ограниченное число пассажиров; XIX век ознаменовался развитием железнодорожных пассажирских перевозок.
В 1804 году Тревитик разработал локомотив для перевозки 10 тонн груза по железным
путям протяженностью 16 километров между металлургическим заводом в Пенидаране и каналом Гламорганшир. Локомотив помимо грузов тянул пять повозок и семьдесят человек, им
управлял один человек, скорость локомотива составляла 8 миль в час. Данная демонстрация
опровергла мнение о том, что сцепления железного колеса с железным рельсом недостаточно
для использования паровой тяги на железнодорожных путях; в следующем году аналогичный
двигатель построил в Гейтсхеде для шахты Тайнсайд один из механиков Тревитика. Это событие оказалось важнее поездок по круговой трассе около Юстон-Сквер на локомотиве за 5
шиллингов, которые он предложил лондонцам в 1808 году. В огромной северной промышленной зоне Джордж Стефенсон, знавший о важности изобретений Болтона и Уатта до того, как
научился читать, эксплуатировал свой локомотив «Блюхер» для аналогичных целей за одиннадцать месяцев до битвы при Ватерлоо. Связь с Наполеоном оказалась сильнее, чем можно
предположить: Стефенсон и другие изобретатели получили шанс экспериментировать с паровозами, по крайней мере отчасти, благодаря росту стоимости лошадиного фуража в военное
время. Успех 1814 года привел, за счет «Локомотива № 1» 1825 года, к решающему триумфу
«Ракеты» Стефенсона, который ему помогал проектировать его сын, Роберт, в октябре 1829
года. Давление пара в «Ракете» составляло всего 40 фунтов 0,3 мегапаскаля, но этот знаменитый паровоз установил стандарты будущего с трубчатым бойлером и прямым приводом между
поршнем и движущимися колесами.

Рис. 150. Паровая повозка Куньо. 1769 г.
В тот момент в Великобритании было 26 локомотивов, в том числе 18 в каменноугольных шахтах; 2 локомотива экспортировали во Францию, 4 – в Америку. Несмотря на бурное развитие железнодорожной системы в Америке и Европе, дизайн локомотивов в основном
определяли британцы: например, Марк Сеген запатентовал многотрубный бойлер раньше Сте219

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

фенсона, а другой французский инженер, Анри Жиффар, создал первые инжекторы. До изобретения инжектора, воспринятого в штыки некоторыми консервативными британскими конструкторами, не получалось подавать воду в бойлер, если двигатель оставался неподвижным
длительное время. Немного изменилась конструкция рамы, или ходовой части: в «колоссальном» локомотиве Гуча в 1846 году (рис. 151) она была одной из крупнейших в свое время. В
середине века локомотивы всего мира проектировались либо на листовой раме европейского
типа, характерной для британских паровозов, либо на брусковой раме, разработанной в Соединенных Штатах. Скорость локомотива более 60 миль в час стала обычным явлением.
К 1860 году на конструкцию двигателя британского локомотива повлияла замена угля
на кокс; хотя кокс был дороже, его использование регламентировалось британским законодательством, согласно которому железнодорожные двигатели «должны работать на собственном
дыму». Для того чтобы уголь сгорал полностью, разработали сложные, но очень экономичные
топки; с одной топкой можно было вести загруженный курьерский поезд при далеко не благоприятных условиях, расходуя всего 5 килограммов угля на километр. Конструкция топки
зависела от типа топлива: во многих странах использовали древесину, а в России экспериментировали с мазутом.
Британские паровозы широко применяли в Европе; иногда они лучше подходили для
европейских, а не для английских дорог. Английские инженеры работали в немецких и
австрийских железнодорожных фирмах, а паровозостроение в России создавали в основном
американцы. Исключением того периода была Бельгия, раньше всех развившая европейскую
железнодорожную систему и создавшая парораспределительный механизм Вальсхарта, который применяли на железных дорогах Великобритании и других стран.
Для экономии топлива следовало использовать компаунд-машины, ибо диапазон безостановочной работы ограничивался количеством топлива и воды; требовалось снизить соотношения веса к мощности. Компаундирование широко практиковалось ближе к концу XIX
века; самым распространенным улучшенным локомотивом в Англии был локомотив Фрэнсиса
Уэбба – с двумя наружными цилиндрами высокого давления, которые приводили в движение
ведомую ось, и большим цилиндром низкого давления между рамами, приводившими в движение среднюю ось (рис. 152). Немецкий двухцилиндровый локомотив иногда использовался
в Англии и хорошо зарекомендовал себя в самой Германии, Швеции и Ирландии, где запланированные скорости движения были ниже. Долгое время центром компаунд-локомотивов была
Франция, где де Глен начиная с 1880 года разрабатывал чрезвычайно производительные четырехцилиндровые локомотивы.

Рис. 151. «Колоссальный» локомотив Гуча, построенный для Большой Западной железной дороги. 1846 г.

220

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 152. Трехцилиндровый компаундированный скоростной локомотив Фрэнсиса
Уэбба, построенный для Лондонской и Северо-Западной железной дороги. 1884 г.
Во второй половине века локомотив стал намного больше – первые локомотивы с шестью
парами тележек появились в Италии в 1884 году. Сдвоенные ведущие колеса, обеспечивающие
лучшее сцепление с рельсами, были в Великобритании в 1859 году. Использование длинных,
четырехколесных тележек с боковой скользящей осью вращения побудило строить более крупные и мощные локомотивы; в 1868 году на американских пассажирских поездах установили
воздушный тормоз Вестингауза. Тем не менее конструкция локомотивов радикально не менялась; европейские локомотивы очень напоминали ранние британские аналоги; в предприимчивой Америке 1890-х годов локомотивы железной дороги «Нью-Йорк сентрал» были похожи на
те, что помогли продвижению Шермана из Чаттануги в Атланту во время войны 30 лет назад.

Дальнейшее развитие паровых двигателей
Во второй половине XIX века паровой двигатель покорил цивилизованный мир. В 1840–
1880 годах мощность паросиловых установок во всем мире выросла с 2 до 28 миллионов лошадиных сил. Ежегодно паровые двигатели внедрялись в различных странах, новых отраслях
промышленности, что способствовало развитию водного и железнодорожного сообщения. В
паровой машине никаких фундаментальных изменений не произошло (не считая внедрения
паровой турбины в конце века), однако значительно улучшились детали ее конструкции. Для
ее создания использовались усовершенствованные материалы и методы, что улучшало соотношение мощность/вес, экономило топливо; сильное влияние оказывало и развитие станкостроения (см. главу 12). Паровой механизм стал производительнее; разработали первоклассные
тягачи; на пароходах винты заменили гребными колесами.
Одна из важных тенденций с 1826 года – более широкое применение горизонтальных
двигателей с одним цилиндром двойного действия, расположенным между чугунными боковыми рамами, и регулятора, автоматически контролирующего расширение в соответствии с
нагрузкой. Улучшенный клапанный привод изобрел в США Корлисс. Широко применяли
компаундирование; цилиндры высокого и низкого давления, расположенные друг за другом
или рядом, обычно имели разный диаметр, но общий ход. Вот известный пример: двигатель с цилиндрами равного диаметра был построен Корлиссом для Столетней американской
выставки в Филадельфии в 1876 году, где он приводил в движение машину через девятиметровый маховик частотой вращения 360 оборотов в минуту. Еще одним изобретением середины
века, которое применялось для насосов и воздуходувок доменных печей, стал вертикальный
двигатель с цилиндром в верхней части и коленчатым валом в нижней; его автор – Джеймс
Несмит, оно напоминало его знаменитый паровой молот.
В последней четверти века скоростные двигатели требовались для управления динамомашинами. Один из приемлемых вертикальных двигателей разработал в Соединенных Штатах Джордж Вестингауз, но наиболее важное изобретение принадлежит англичанину Уиллансу, получившему патенты в 1884 и 1885 годах. Он разработал компаунд-машину с цилиндрами высокого давления сверху, одностороннего действия и с очень плавным ходом; пар
распределялся новой системой вертикальных поршневых клапанов, которые совершали воз221

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

вратно-поступательные движения вверх и вниз внутри полого поршневого штока с вырезанными в нем отверстиями. Двигатели были одиночного, двойного и тройного расширения. Уилланс – пионер стандартизации; детали обрабатывались с точностью до 0,001 дюйма; размер
цилиндра высокого давления одного двигателя точно соответствовал размеру цилиндра низкого давления другого двигателя; поршни, кольца, клапаны и т. д. были взаимозаменяемы.
Многие двигатели этого типа применялись для электрогенераторов в 1890–1900 годах, к концу
века максимальная мощность возросла до 2400 лошадиных сил.
Более распространенными были вертикальные двигатели двойного действия, а после разработки принудительной смазки в 1890 году стало меньше опасений по поводу их бесперебойной работы. Самые большие паровые двигатели тройного расширения с конденсацией, работающие на перегретом паре, к 1900 году развивали мощность до 2900 лошадиных сил, но к
этому времени изобрели паровую турбину, и начался закат эпохи паровых машин.

Паровые турбины
Двигатель четверного расширения завершил историю векового развития парового двигателя Уатта и Тревитика. Первичный двигатель почти не изменился с момента изобретения,
хотя стал намного производительнее. Создав паровую турбину, конструкторы XIX века дали
миру новый источник энергии, действие которого основывалось на гораздо более ранних исследованиях пара.
Изобретенный Героном в I веке шар Эола – своего рода реактивная турбина, так как в ней
напрямую использовали давление струи пара. В XVII веке была не только причудливая схема
ветровой турбины, но и проекты прокатного стана, работающего на горячем воздухе из трубы,
и толчеи, приводимой в движение струей пара. В 1784 году венгерский барон Кемпелен временно конкурировал с Уаттом из-за проекта паровой турбины, к которому серьезнее отнесся
Тревитик 30 лет спустя. «Вихревой двигатель» Тревитика в основном состоял из пары полых
рычагов, установленных на вал: пар под давлением 0,7 мегапаскаля выходил по касательной из
маленького отверстия на конце каждого рычага, заставляя их вращаться. Недостаток устройства в том, что частота вращения, равная 250 оборотам в минуту (достижимый максимум),
составляла всего около одной пятой от потенциальной мощности пара.
Современную паровую турбину разработал на основе гидротурбины Чарльз Парсонс
– младший сын графа Росса и инженер исключительного мастерства и изобретательности.
К изобретению его подтолкнула чрезвычайная потребность в двигателе, который управлял
бы динамо-машиной напрямую, а для этого требовалась скорость выше скорости паровой
машины, совершающей возвратно-поступательные движения. Он добился высокой производительности и удовлетворительной скорости вращения, пропуская пар через серию небольших
простых турбин. Таким образом, давление падало в несколько этапов, что теоретически требовалось для эффективной работы. Снаружи каждой турбины был фиксированный корпус круглого сечения – статор, с рядами неподвижных лопастей на внутренней поверхности; вал в центре – ротор – имел кольцо из подобных лопастей. Пар, проходящий через статор в направлении
параллельном валу, пропускался между двумя комплектами лопастей, отчего вал начинал вращаться. Первые патенты выдали в 1884 году, в том же году первый турбогенератор имел частоту
вращения 18 тысяч оборотов в минуту. Через три года Парсонс сделал компаунд-реактивную
турбину со ступенями высокого и низкого давления, а в 1891 году построил первую конденсационную турбину, которая потребляла меньше пара, чем стандартная паровая машина при
равной мощности; еще она занимала меньше места, была надежной и не вибрировала. Из-за
потери контроля над своими патентами Парсонсу пришлось отказаться от осевой турбины (в
которой направление потока параллельно валу) в пользу менее производительной центробежной турбины. В декабре 1893 года он вернул контроль над своими патентами и в последний год
222

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

столетия создал первые турбины с цилиндрами тандемного типа (турбоальтернаторы, вырабатывающие тысячу киловатт каждый) для немецкого Эльберфельда.

Рис. 153. Центробежная турбина с «Турбинии». 1894 г.

Рис. 154. «Турбиния» в пути. 1897 г.
Парсонс, создав источник энергии, подходящий для быстро развивающейся электротехнической промышленности, увенчал свое изобретение установкой паровой турбины на
корабле. Его первая попытка 1894 года с центробежной турбиной (рис. 153) провалилась, ибо
винт при высокой скорости вращения не обеспечивал необходимую тягу. В 1896 году он разработал систему с тремя валами, на каждом из которых было по три винта, движимых единой
серией турбин с большим и промежуточным давлением по краям и турбиной низкого давления
в центре; отдельная турбина управляла центральным валом для реверсирования. Проблемы с
конструкцией винта решились после увеличения площади его поверхности. Три турбины совместно вырабатывали около 2 тысяч лошадиных сил; «Турбиния» (рис. 154), представленная
на юбилейном военно-морском параде в 1897 году, поразила «капитанов и королей» неслыханной скоростью 34,5 узла.
Выяснилось, что турбины наиболее производительны при скоростях более высоких, чем
скорости, приемлемые для винтов. Когда турбины стали чаще устанавливаться на кораблях,
внедрили редукционную передачу, а также двойной редуктор для медленных торговых судов,
на которых винты вращались с частотой менее 100 оборотов в минуту. Следует отметить, что
10 лет лайнеры «Кунард лайн» оснащались турбинами мощностью 70 тысяч лошадиных сил;
такие же турбины устанавливались на военных британских кораблях.
В одно время с Парсонсом различные конструкции турбин разрабатывал в Швеции
Густав де Лаваль. Турбины де Лаваля, усовершенствованные в 1887 году, были по существу
паровыми «ветряными мельницами», в которых струи пара направлялись на лопасти на ободе
колеса. Такое довольно простое устройство успешно применялось в двигателях относительно
малой мощности, особенно после того, как Кертис из США представил конструкцию со ступе223

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нями скоростей, в которой второй и третий ряд лопастей работал на остаточной энергии пара
после его прохода через первый ряд. Основной недостаток одноступенчатой турбины в том,
что давление пара снижается за одну ступень, когда пар выходит через сопла; преимущество
метода Парсонса в том, что давление снижается стадийно.

Теоретические основы
Развитие парового двигателя из «Друга шахтера, или Двигателя для подъема воды огнем»
Севери в 1698 году до скоростной турбины Парсонса в 1884 году шло по базовым научным
принципам, о которых следует упомянуть. Паровая машина – устройство для преобразования
тепловой энергии в механическую, работающее по законам термодинамики. Однако эти законы
сформулировали только в середине XIX века; в это же время лучше поняли природу тепловой энергии – очередное напоминание о том, что технология отнюдь не синоним прикладной
науки.
Паровая машина – тепловой двигатель, который совершенствовался без четкого представления природы тепловой энергии. Тепло долго считалось жидкостью, не имеющей ни веса,
ни структуры, передающейся от горячего тела к холодному. Хотя такие ошибочные утверждения оказались полезными. Они заставили Джозефа Блэка, идеи которого сильно повлияли на
Уатта, провести множество экспериментов, и их результаты помогли ввести понятие скрытой
теплоты и удельной теплоемкости. За единицу измерения Блэк взял количество тепла, необходимое для повышения температуры заданного объема воды на заданную величину; он доказал, что каждое вещество обладает определенной теплоемкостью. Он установил, что требуется определенное количество тепла для превращения воды в пар при той же температуре: это
«скрытое» тепло выделяется, когда пар снова конденсируется. На основании этих выводов Уатт
смог оценить относительную производительность паровых двигателей с точки зрения тепла и
вырабатываемой ими механической энергии. Сопоставимые измерения сделал Смитон в 1767
году, когда производительность насосных двигателей равнялась объему работы, проделанной
за бушель потребляемого угля; но такая единица измерения не годилась, поскольку в ней была
неизвестная величина – количество тепла (от топлива), которое фактически использовалось
двигателем.
Природу взаимодействия теплоты и мощности более подробно изучал Бенджамин Томпсон, граф Румфорд, основавший Королевский институт в Лондоне в 1799 году. Будучи военным министром в Баварии, он изучал природу тепла, вырабатываемого во время сверления
латунной пушки. По поводу этого хорошо известного явления он предположил, что твердая
латунь содержит больше «тепла», чем латунная стружка того же веса. Но Румфорд установил,
что удельная теплоемкость стружки и твердой латуни одинакова. Он пришел к выводу, что
тепло – одна из форм движения и в данном случае оно – результат работы при сверлении.
Хотя из опубликованных работ Румфорда можно вывести количественную меру механического эквивалента тепла, он не проводил вычислений: этим занялся Джеймс Прескотт Джоуль,
чей труд опубликовали в 1847 году в «Философском журнале». Точная взаимосвязь между теплотой и мощностью была очень важна для проектирования тепловых двигателей. Установили,
что независимо от типа теплового двигателя существует предел мощности (второй закон термодинамики), вырабатываемой для конкретного количества поставляемой тепловой энергии.
Работа Джоуля имела основополагающее значение для одного из важнейших физических
обобщений XIX века – теории сохранения энергии. Согласно этой теории, если одна энергия
исчезает, взамен ее появляется точно такое же количество энергии другого рода. Первый закон
термодинамики гласит: энергию, как и материю, нельзя ни создать, ни уничтожить. В науке
XIX века доминировали два основных принципа сохранения материи; в XX веке их пришлось
224

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

объединить после открытий в атомной физике, но с практической точки зрения они строго
применимы почти ко всем областям науки и техники.
После первого закона термодинамики последовал второй, открытый в 1851 году Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) и Рудольфом Юлиусом Эммануэлем Клаузиусом. В нем
говорится о теоретически максимальной производительности любого теплового двигателя.
Второй закон термодинамики регулирует практически все процессы, связанные с преобразованием тепла, и применим к очень многим технологическим процессам, а не только к паровой
машине и тепловым двигателям.

225

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 12
Станки
Введение
Благодаря паровому двигателю Уатта и Тревитика возникла цивилизация техники с механическим приводом. Хотя паровая машина примерно полвека отвоевывала право стать основным источником энергии для промышленности. На то было две причины. Первая – торговые
условия во время и после великих французских войн; вторая – чисто техническая сложность
строительства паровых двигателей и работающей на них техники. Усовершенствовав паровые
машины, продолжали строить громоздкие балансирные двигатели, наиболее пригодные для
того времени. Изготавливать детали двигателей вручную по четким стандартам было не просто слишком дорого, а практически невозможно. О темпах изменения стандартов свидетельствует тот факт, что в 1776 году Болтон обрадовался, когда Уилкинсон создал для него полутораметровый цилиндр с отклонением в размерах не более толщины старого шиллинга, а к
1856 году сэр Джозеф Вит-ворт регулярно использовал в мастерских устройство, измеряющее отклонение от нормы до одной миллионной доли дюйма. Витворт резко осудил прежние пределы отклонений от стандартов, равные одной шестнадцатой или одной тридцать второй, которые устраивали многих, если не всех, инженеров. Он заявил, что проще работать с
отклонением равным одной десятитысячной дюйма, чем одной сотой дюйма. Новые стандарты
точности способствовали не только новым изобретениям, но и методам массового производства, характерным для современной промышленности. Больше не требовалось строить каждую машину обособленно: отдельные части изготавливались в больших количествах, а окончательную сборку проводили из взаимозаменяемых деталей. Такой метод работы, возникший во
Франции и усовершенствованный в США, сильно повлиял на роль каждого работника: рабочие
перестали думать обо всем проекте и сосредоточились на производстве определенных деталей,
иногда даже не видя конечного продукта.
Развитие станкостроения стимулировала не только потребность в точном оборудовании,
но и необходимость обрабатывать очень большие и тяжелые куски металла. Станкостроительная промышленность – очень важная особенность последней фазы промышленной революции:
изготовление механизмов для производства машин было превыше всего. Создается впечатление, что строить станки начали в XIX веке, однако это произошло намного раньше. Например, в XVIII веке производители часов и научных приборов работали на очень точных токарных и винторезных станках и разделительных механизмах. Когда требовалась высокоточная
работа, механические методы были не просто дешевыми и удобными, но и часто необходимыми. Токарные станки были еще в Средневековье (рис. 155): их можно считать потомками
гончарного круга – одного из первых механических устройств. Тем не менее станки стали
широко применять именно в XIX веке. Уильям Ферберн во время своей инаугурации на пост
президента Британской ассоциации в 1861 году заявил, что, когда впервые приехал в Бирмингем в 1814 году, все механизмы делались вручную, а к моменту его инаугурации «всю работу
выполняли станки с такой точностью, которая недостижима при работе руками». Получается,
что в одном из главных промышленных центров Великобритании методы производства полностью изменились менее чем за полвека.

226

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 155. Ножной станок. 1395 г.
Прежде чем рассматривать отдельные станки, необходимо понять общий принцип их
работы. Относительно простые механизмы совершают прямолинейный и круговой ход; на
большинстве станков используют одну или обе формы хода, а обрабатываемая деталь прочно
закрепляется. Например, кусок глины меняет форму на гончарном колесе за счет его вращения и воздействия рук гончара сбоку; руки гончара можно сравнить с режущим инструментом
токарного станка. Винтовое движение при нарезке точной резьбы достигается одновременным
вращением и прямолинейным движением под прямым углом к оси вращения, шаг спирали
определяется относительной скоростью этих двух ходов. Сверление – комбинация прямолинейных и круговых движений; сверло движется вперед, вращаясь. А вот строгание зависит
только от прямолинейного движения.

Рис. 156. Египетская лучковая дрель с медным сверлом. 1200 г. до н. э.
Многие станки просто повторяют традиционные ремесленные приемы, но работают
быстрее и точнее. Например, сверлильный станок – потомок лучковой дрели египетского столяра (рис. 156) и плотницкого коловорота, который, хотя и не был известен до XV века
(рис. 157), возможно, имелся у ассирийцев. Рубанок был еще в римские времена (рис. 158),
хотя потом не употреблялся до XIV века; он почти не изменился до настоящего времени,
только сейчас его остов делается не деревянным, а металлическим. Поскольку для высокоскоростной непрерывной работы больше подходит непрерывное вращательное, а не возвратно-поступательное движение, постарались преобразовать возвратно-поступательное движение некоторых ручных инструментов в круговое. Таким образом, в третьей четверти XVIII
227

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

века появились циркулярные пилы, а в середине XIX века – ленточные пилы, особенно в
Америке, где наблюдался большой спрос на деревообрабатывающие механизмы; но принцип
работы пил – нарезание за счет непрерывного трения острого зубчатого края – был таким же,
как у кремневых пил эпохи верхнего палеолита или у пил железного века, на которых впервые
появились редкие зубья.

Рис. 157. Плотницкий коловорот. Фрагмент алтаря, расписанного мастером Франке.
1424 г.

Рис. 158. Плотницкий рубанок: сверху – римский; снизу – современный

Развитие точной обработки
Токарный станок – старейший прибор, который для точной работы применили ближе
к 1700 году. Изготовители часов, вдохновленные работой Гука и Гюйгенса, создали первые
точные токарные станки (рис. 159), необходимые и для производителей научных приборов.
Станки устанавливались на квадратный железный брусок, у которого, как правило, была одна
движущаяся и одна неподвижная передняя бабка (стойка), через которую проходили стержни;
между бабками был раздвижной кронштейн для удержания обрабатываемой детали. Обрабатываемая деталь поворачивалась ручкой, то есть сначала вращалась в одну сторону, потом в
другую. Хотя такое прерывистое вращение считалось недостатком, удавалось получить пригодные цилиндрические детали и оправки для часов. К 1750 году француз Антуан Тиу оснастил станок креплением обрабатываемой детали, которое двигалось в продольном направлении
с помощью винтового привода. После этого точность обработки детали перестала полностью
зависеть от зрения и квалификации оператора. В 1768–1780 годах другой французский изобретатель, Жак де Вокансон, эксперт в области текстильного оборудования, разработал токар228

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ный станок и дрель, в каждом из которых устройство для закрепления обрабатываемой детали
перемещалось за счет резьбового винта. Он предложил метод, который впоследствии применялся ко всем станкам, – устройство для удержания детали двигалось вдоль призматического
металлического стола. С тех пор станки делали прочнее, и в конце концов они стали полностью
металлическими.

Рис. 159. Токарный станок часовых дел мастера. XVIII в.
Точные резьбовые винты требовались для различных целей: например, для перемещения держателя обрабатываемой детали – каждый поворот винта должен совпадать с определенным линейным продвижением вперед. Винты с относительно большим шагом изготавливались с помощью клуппов, а длинные винты с малым шагом (как для микрометров) – на
токарном станке. Первые качественные токарно-винторезные станки создал английский приборостроитель Джесси Рамсден в 1770 году. Более сложный из двух его станков (рис. 160) держал стержень для нарезки параллельно направляющему столу и вращал стержень за счет зубчатой передачи приводом ходового винта. Большой шаг резьбы можно было сделать из малого
шага, тщательно нарезая резьбу в соответствии с геометрически правильным рисунком; точность результата зависела от аккуратности и квалификации оператора. Нарезка винтов – высокопрофессиональное ремесло, однако к концу XVIII века появилось немало высококлассных
токарных мастерских, большей частью во Франции и Великобритании. Но требования к качеству винтов и гаек, которые лишь скрепляли различные части механизмов, жесткими не были.

Рис. 160. Токарно-винторезный станок Рамсдена. 1770 г.
Работа Рамсдена имела далекоидущие последствия. В 1797 году Модсли разработал большой токарно-винторезный станок, который широко использовали инженеры; вероятно, его
вдохновили изобретения Рамсдена, описания которых публиковались. Двумя годами ранее
француз Сенот сделал станок для точной нарезки винтов, однако его работа привлекла мало
внимания. Француз Жан Фортин разработал точный метод нарезки винтов на токарном станке,
но его метод основывался на последовательных приближениях.
229

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

С повышением требований к точным приборам возник спрос на шкалы с правильной
линейной и круговой градуировкой для таких инструментов, как линейки, секстанты, приборы
для обсерваторий и т. д. Для этого создали разделительные механизмы, работающие на геометрических принципах. Благодаря точно нарезанным винтам и зубчатым колесам удалось контролировать движение резца, размечающего шкалу. Новатором в этой области стал герцог де
Шон; он предложил использовать микроскопы с перекрестием в поле зрения для точного градуирования эталонной формы; еще он применил привод микрометрического винта. На основе
этих приемов опытный специалист Рамсден построил первый точный разделительный механизм для работы в промышленных масштабах. Его механизмы возбудили большой интерес,
и в начале XIX века создали много аналогичных устройств. В Европе исключительно точные
инструменты делал Ленуар, но, пожалуй, самым успешным изготовителем точных инструментов того времени был Генри Гамби. Его разделительный механизм был лучше любого прежнего: в 1840 году с его помощью он градуировал двухметровую стеновую круглую шкалу для
Парижской обсерватории, которой пользовались до 1920 года. Он предложил метод дистанционного управления, чтобы избежать расширения металла от тепла тела оператора.
Бурное развитие методов создания точных инструментов всех видов во второй половине
XVIII и в начале XIX века имело далекоидущие практические последствия. Производство
часов, давшее первоначальный импульс, достигло огромного триумфа в 1762 году, когда Джон
Харрисон сделал хронометр «№ 4» размером с наручные часы. С помощью «№ 4» долгота
измерялась с точностью до полуградуса; Харрисон получил за свое изобретение премию 20
тысяч фунтов (размер премии свидетельствует об огромной важности точного хронометра для
навигации), которую британский Совет по «вопросам долготы» пообещал в 1714 году изобретателю точного морского хронометра. Харрисон сделал только пять хронометров. Современный морской хронометр создал швейцарец Фердинанд Берту. Под руководством племянника
Берту морские хронометры массово выпускали во Франции в первой половине XIX века. В
Англии лучшие хронометры производили Мадж, Арнольд и Эрншо. Английские и французские мореплаватели определяли долготу на море к концу Наполеоновских войн. В 1757 году
для лучшей навигации создали секстант, требования к его изготовлению ускорили изобретение разделительного механизма. С помощью больших зеркальных телескопов составляли карту
неба, съемка земной поверхности велась намного точнее. По результатам триангуляционной
съемки через Дуврский пролив в 1787 году, проведенной французами и англичанами, выяснилось, что французы сделали более точную съемку благодаря лимбу теодолита, впервые созданному Ленуаром. В Англии того времени наиболее точными приборами для съемки были два
огромных теодолита Рамсдена с точностью измерений 1 секунда на 10 миль или 2 секунды на
70 миль. Меньшие теодолиты подобного типа применяли весь XIX век.
Таким образом, точное (прецизионное. – Пер.) станкостроение для производства качественных научных приборов сильно повлияло на искусство навигации и составление графиков и карт во время Великих географических открытий XVIII–XIX веков. Оно подготовило
почву для промышленного станкостроения, необходимого для строительства более современных паровых двигателей. Точные геодезические приборы требовались при строительстве каналов, шоссе и железных дорог. Однако важное взаимодействие науки и технологии, возможное
благодаря приборостроителям, учитывалось не всегда.

Преемственность новаторов
Единственное напоминание об оригинальном сверлильном станке (сильно повлиявшем
на развитие парового двигателя Уатта), построенном в 1775 году Джоном Уилкинсоном на
отцовском металлургическом заводе в Денбигшире, – 4,5-метровый шпиндель расточного
станка. Полый шпиндель расточного станка – его важная особенность. Он соединялся с боль230

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

шим ведущим колесом на одном конце и удерживался в подшипнике на другом конце; режущая
головка устанавливалась на сверлильную штангу, с которой вращалась, и подавалась вперед
за счет стержня внутри штанги; цилиндр жестко закреплялся на опоре. Хотя его горизонтально-расточный станок изначально разрабатывался для сверления пушек, Уилкинсон обладал почти двадцатилетней монополией на изготовление цилиндров для паровых двигателей
Болтона и Уатта. Даже к середине XIX века конструкция станка изменилась мало (рис. 161).
Следующей значимой фигурой, создававшей промышленные станки, был Джозеф Брама
– сын йоркширского фермера и многогранный изобретатель. Среди его восемнадцати патентов – на улучшенный ватерклозет, гидравлический пресс, деревострогальный станок, всасывающий пивной насос и устройство для печати серийных номеров на банкнотах – был патент
на замок, который производится до сих пор. Брама выставил замок в витрине своего магазина
в 1784 году и пообещал выплатить 200 гиней тому, кто сумеет его открыть. Через 67 лет, на
Всемирной выставке 1851 года, американский умелец вскрыл замок за 51 час в течение 16
дней. Замок был очень сложным; канавки в цилиндре замка, выступы ключа и пазы разблокировки в стальном ползуне нарезались на специальном станке. Кроме того, Брама изобрел пружинонавивочную машину, в которой снабженный приводом подающий винт позволял делать
пружины с различным шагом. Это стало предтечей токарно-винторезного станка, созданного
Генри Модсли – молодым кузнецом из Вулвичского арсенала, где он работал подносчиком
пороха («пороховой обезьяной») с 12 лет; позже Брама нанял его мастером. Поняв, что за
изобретательность ему много не заплатят, Модсли основал в 1797 году собственную фирму.

Рис. 161. Сверлильный станок для цилиндров локомотивного двигателя на заводе в Суиндоне для Большой Западной железной дороги. 1851 г.
Генри Модсли установил новый стандарт точности, отчасти сделав металл единственным
конструкционным материалом (для Брама он строил станки с деревянными рамами) и отчасти
заставив рабочих сверять с шаблонами каждую значимую плоскую деталь – особенно задвижки
для паровых двигателей. Он первым популяризировал среди инженеров крестовой суппорт
токарного станка, о котором уже знали приборостроители. В 1800 году он изобрел знаменитый токарно-винторезный станок. В нем был ходовой винт, соединенный с передней бабкой
через зубчатые колеса, закрепленные на трех шпинделях; крестовый суппорт перемещался по
призматическим стержням. Подобные станки разработали во Франции и США несколькими
годами ранее, но изобретение обычно приписывается Модсли, отчасти из-за его исключительного стремления получать точную винтовую резьбу. Точность его микрометрического винта
для слесарных работ составляла 0,0001 дюйма.
Фирма Генри Модсли, «Санз энд Филд», производила настольные паровые двигатели и
судовые двигатели, но первый крупный заказ Модсли получил на изготовление станков для
Портсмутской верфи. Сэру Сэмюэлю Бентаму – младшему брату Джереми Бентама и политическому философу – в 1793 году выдали патент на все виды деревообрабатывающих меха231

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

низмов, благодаря которым он предложил сократить расходы на Королевских верфях, коими
управлял, как генеральный инспектор морских заводов. Для механизации производства полиспастов (ежегодно адмиралтейство требовало 100 тысяч полиспастов) Бентам взял проект
устройства, превосходящего его собственное и разработанного Марком Изамбардом Брюнелем – английским инженером французского происхождения. Проект, официально утвержденный в феврале 1802 года, дорабатывался пять с половиной лет. Так как требовались полиспасты трех размеров, некоторые механизмы для распиловки, сверления, долбления и надпилов
поставлялись в двух и более размерах; сорок три машины выполняли все операции, кроме
конечного фитинга и полировки в долгом процессе превращения бревен вяза в готовые полиспасты. Благодаря паровому двигателю мощностью 30 лошадиных сил производилось 130 тысяч
полиспастов в год, при этом на производстве было занято вместо 110 квалифицированных
рабочих 10 неквалифицированных – адмиралтейство ежегодно экономило почти треть капитальных затрат. Подобное массовое производство имелось в Чатеме на государственной верфи
в Испании; оно намного опередило свое время; некоторые механизмы, построенные Модсли
для Портсмутской верфи, работали более столетия после его смерти в 1831 году.
Модсли сильно повлиял на британское станкостроение. Из трех великих британских
станкостроителей следующего поколения под его руководством какое-то время работали
Ричард Робертс и Джозеф Витворт, а Джеймс Несмит – величайший из троих – был его личным
помощником в старости и не открывал собственную мастерскую до смерти Модсли. Робертс,
который также работал на Уилкинсона на металлургических заводах Брэдли, в 1817 году
создал станок со шпиндельной бабкой с зубчатым перебором и в том же году сделал первый
строгальный станок по металлу, который существует до сих пор. Через несколько лет появился
более крупный строгальный станок по металлу, его создал еще один сотрудник Модсли – Джозеф Клемент. 10 лет станок Клемента был единственным в мире, обрабатывающим до 0,5 квадратного метра площади, принося доход до 20 фунтов стерлингов в сутки. Робертс больше известен своей самодействующей мюльной (прядильной) машиной, но он также изобрел несколько
типов станков, в том числе ударно-врубовую машину в 1847 году специально для пробивки
отверстий под заклепку на железнодорожном мосту через пролив Менай.
Джеймс Несмит, сын шотландского пейзажиста, стал личным помощником Модсли в
21 год. Он изобрел фрезерный станок и строгальный станок, или форматор, который полностью отличался от форматора Брюнеля для производства полиспастов; форматор создавал
любые малые прямолинейные поверхности. Но самое известное изобретение Несмита – паровой молот, который поднимался выше старого рычажного молота и опускался с большой, но
контролируемой силой. Паровой молот, разработанный в 1839 году, применялся при изготовлении вала гребного колеса диаметром 76 сантиметров для парохода «Великобритания». В
паровом молоте поршень цилиндра с верхним расположением клапанов соединялся стержнем
с головкой молота; головка поднималась для удара при входе пара в цилиндр. Позже мощность
молота увеличили, впуская пар над поршнем для хода вниз, и получили молот двойного действия (рис. 162). С тех пор обрабатывали железные балки и пластины большего размера. Тем
не менее огромный молот мог опускаться (как указывалось в каталоге Выставки 1851 года)
«и ударять с силой достаточной, чтобы разбить яйцо». Забивка свай для моста в Ньюкасле в
1849 году, спроектированного Робертом Стефенсоном, проводилась со скоростью один удар в
секунду, а не один удар в несколько минут, как при использовании прежних молотов.

232

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 162. Паровой молот Несмита
Джозеф Витворт, сын школьного учителя, в 1833 году в Манчестере решил производить
станки на продажу. В этом отношении он резко отличается от тех, о ком сказано выше, ибо они
создавали станки ради развития производства. Как поставщик оборудования Витворт намного
опережал своих конкурентов на Выставках 1851 и 1862 годов. Среди двадцати трех его экспонатов в Хрустальном дворце были различные строгальные станки; один из них не только
имел механический привод и был самодействующим, но и оснащался направляющими шкивами, которые реверсировали резцедержатель в конце каждого хода, чтобы он работал в обоих
направлениях. Витворт усовершенствовал токарный станок – сделал коробчатое устройство
для стола, которое повышало жесткость для заданного веса и защищало ходовой винт от пыли и
стружки. Одним из его первых изобретений была измерительная (разметочная) машина, которая измеряла с точностью до одной миллионной доли дюйма (рис. 163); такая точность не соответствовала общим стандартам того времени, хотя, как уже отмечалось, точность измерений
микрометра Модсли составляла 0,0001 дюйма.
Дабы улучшить инженерные методы, Витворт решил стандартизировать винтовую
резьбу. С 1760 года возрос спрос на винты, их запатентовали Джоб и Уильям Уатты. Витворт,
собрав максимально возможное количество образцов винта в английских мастерских, выдвинул два предложения: сделать угол профиля резьбы равным 55 градусам; стандартизировать
число витков резьбы на дюйм для различных диаметров винта. Его рекомендации легли в
основу стандартов Великобритании в 1860-х годах; в Европе они не получили всеобщего признания из-за внедрения метрической системы; американское правительство официально приняло конкурирующую систему Селлерса в 1868 году.
Рассматривая великую династию британских станкостроителей от Модсли до Витворта,
мы акцентировали внимание на инструментах для работы с железом и другими металлами, но
нельзя забывать о механизмах для работы по дереву и камню. Строя бревенчатые дома, американцы очень интересовались деревообрабатывающей техникой, однако первый роторный деревострогальный станок разработал в 1802 году Джозеф Брама для Вулвичского арсенала; станок работал полвека. При работе станка древесина перемещалась вперед и назад на тележках
с помощью цепи привода и 40-футовых рельсов; сверху находился диск с полукруглыми доло233

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тами и железками рубанка, которые поворачивались благодаря паровому двигателю со скоростью 90 оборотов в минуту. Механизм для производства шпунтованных досок создал в 1827
году бывший сотрудник Модсли.

Рис. 163. Измерительный механизм Витворта (точность – одна миллионная дюйма).
1856 г.
В XVIII веке появилось устройство для производства деталей неправильной формы
– токарный станок для изготовления медальонов. В оригинальных станках упорный штифт
заставлял резак делать перевернутую копию матрицы, но в 1800 году штифт и резак помещали
на стойку, поворотную на одном конце, чтобы делать прямую копию матрицы; масштаб копии
регулировали, изменяя положение двух инструментов на стойке. Джеймс Уатт, отойдя от дел,
усовершенствовал станок, прибавив поворотную рукоятку к стойке, и сделал резаки вращающимися для врезки заподлицо и копирования изображений по кругу в оригинальном и ином
размере. Он ни запатентовал, ни огласил свои разработки 1804–1819 годов, и в следующем
десятилетии, независимо от него, подобное изобретение сделал Бенджамин Чевертон.
Машина, созданная во Франции и используемая на Парижском монетном дворе с 1824
года, преобразовывала дизайн медальонов в эталонные пуансоны. Был еще механизм, воспроизводивший резные панно на дереве и мягком камне; изобретенный в 1845 году, он использовался для декоративной каменной отделки и, в частности, для облицовки новых палат английского парламента, построенных на месте сгоревших в 1834 году. Но пожалуй, самым значимым
был копировально-токарный станок, разработанный в 1818 году американским изобретателем
Томасом Бланчардом. Он предназначался для массового производства ружейных ложей и был
представлен в Англии вскоре после Выставки 1851 года как часть «американской системы».

«Американская система»
Внедрение так называемой «американской системы» – принципа улучшения производственной экономики за счет изготовления полностью взаимозаменяемых деталей – одно из
ярчайших технологических достижений второй половины XIX века. На Великой выставке 1851
года господствовали британские инженеры, на разработки американцев обратили мало внимания. Тем не менее среди американских экспонатов были полдюжины армейских винтовок,
произведенных по системе взаимозаменяемости деталей, а через два года эту систему изучала
британская комиссия, в состав которой входили Несмит и Витворт. Последний указал причину
необычайно быстрого роста американских технологий, говоря: «Рабочий класс США сравнительно малочисленный, что компенсируется (и, возможно, это одна из главных причин) рвением, с которым они используют механизмы везде, где можно».
Однако зародилась «американская система» не в США, а в Европе, где ее впервые применили при изготовлении ружей, которые массово закупали правительства различных стран
в XVIII веке; производителей ружей особенно интересовало единообразие деталей и методы
ремонта. В 1785 году Томас Джефферсон сообщил из Парижа, где сменил на посту американ234

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ского посла Бенджамина Франклина, что французские оружейники делают замки огнестрельного оружия полностью из взаимозаменяемых деталей и это, возможно, удешевит мушкет.
Впоследствии по системе взаимозаменяемости собирали все оружие. Нечто подобное пытались
сделать в Шварцвальде в 1806 году, когда Наполеон покорил Германию. Но именно американец Эли Уитни, получавший прибыль от машины для очистки хлопка-волокна, запатентованной в 1794 году, начал производство мушкетов по системе взаимозаменяемости для правительства Соединенных Штатов по плану, который, как он ошибочно утверждал, «неизвестен
в Европе». Именно США с немногочисленными оружейниками стали идеальной площадкой
для развития данной системы, что подтверждается следующим: метод Эли Уитни почти сразу
перенял Симеон Норт для производства пистолетов. С 1819 года систему внедрили на двух
основных оружейных заводах Соединенных Штатов. В то же время ее ввели в американское
часовое производство для массового выпуска полочных часов Эли Терри; механизм для этих
часов аккуратно штамповался с матриц из листов латуни. С 1828 года по тому же принципу
производили роторные насосы.

Рис. 164. Сменные детали жатвенной машины. Середина XIX в.
Эпохальное развитие «американской системы» наблюдалось при производстве стрелкового оружия, особенно после американо-мексиканской войны 1846–1848 годов, когда оценили
револьвер, изобретенный Сэмюэлем Кольтом 10 годами ранее. В 1853 году он открыл оружейный завод с 1400 станками. В то же время фирма «Роббинс энд Лоуренс» серийно производила
винтовки; благодаря их показу на Лондонской выставке 1851 года «американская система»
попала в Англию, после чего в Энфилде построили маленький Королевский оружейный завод
со 150 станками и необходимым вспомогательным оборудованием. К 1857 году в Энфилде
еженедельно выпускалось по тысяче винтовок, позже – 2 тысячи винтовок; для производства
каждой винтовки требовалось более 700 отдельных операций; все части винтовок были полностью взаимозаменяемы – военное преимущество, об огромном значении которого не нужно
и говорить.
Во второй половине XIX века система взаимозаменяемости в производстве (рис. 164), в
котором лидировали США, продолжала совершенствоваться; производили как оружие, так и
механизмы для мирной жизни. Уборочные машины, швейные машины, пишущие машинки и
многие другие механизмы распространялись из малонаселенных США на другие континенты.

Дальнейшее развитие (1850–1900)
В первой половине XIX века горстка производственников, понявших огромное значение станков, внедрила серию важнейших изобретений. Во второй половине столетия спрос
на новые механизмы вывел станкостроение на новый уровень. Прогресса добились благодаря
новым материалам для станков и новым источникам энергии для их работы. Однако основная
235

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

причина технического прогресса – улучшение деталей уже существующих станков. Благодаря
старым и новым станкам снизилась доля тяжелого ручного труда, повысилась безопасность и
удобство производства. Условия, в которых в 1868 году трудились рабочие на заводе чрезвычайно предприимчивой семьи Чабб в Лондоне, изготавливая замки и сейфы, считались старомодными к концу века (рис. 165).

Рис. 165. Лондонский завод «Чабб энд Санз» по изготовлению замков и сейфов. 1868 г.
Срок службы режущего инструмента зависит от скорости его работы; инструменты из
углеродистой стали в 1850 году работали с максимальной скоростью около 12 метров в минуту.
Благодаря стали, изобретенной Робертом Мушетом в 1865 году, с включениями вольфрама
и ванадия и повышенным содержанием марганца, скорость работы резаков увеличилась наполовину. В самом конце века появилась быстрорежущая сталь, содержащая хром, – скорость
резания повысилась до 35 метров в минуту. Подобные изменения повлияли на станки следующим образом. Требовалась повышенная прочность, улучшенная конструкция и подшипники;
в то же время при работе на высоких скоростях понадобился более совершенный метод переключения скоростей (в отличие от перекидывания приводного ремня на шкивы различных
диаметров). В 1892 году в США разработали коробку передач для станков – скорость выбирали ручным рычагом. К 1900 году создали фрикционную передачу, позволяющую менять
скорость вращения шпинделя. Новые материалы (карбид кремния, карборунд, и окись алюминия), появившиеся в 1890-х годах, кардинально изменили шлифовальные станки, которые
сыграли важную роль в производстве деталей швейной машинки.

Рис. 166. Револьверный станок фирмы «Роббинс энд Лоуренс». Вермонт, 1855 г.
236

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В долгосрочной перспективе новым важнейшим источником энергии стало электричество. Электрические станки продемонстрировали на Венской выставке 1873 года, и приблизительно в то же время электричество начало заменять энергию пара, приводя в движение
систему воздушных (подвесных) ремней, характерных для большинства заводов того времени.
К концу века отдельные станки работали на электродвигателях.
Существенные изменения в станкостроении начались в США в 1840-х годах. К 1855
году оружие фирмы «Роббинс энд Лоуренс» изготавливалось на револьверном токарном станке
(рис. 166). Хотя утверждалось, что револьверный станок с вертикальной револьверной головкой запатентован в Великобритании до 1840 года, а американские разработки следующего
десятилетия – заслуга эмигрантов из Великобритании, револьверный станок не встречался в
британской инженерной практике и не указывался в каталоге Международной выставки до
1862 года. Восемь резцов закреплялось в восьмиугольной револьверной головке токарного
станка, которая вращалась так, чтобы каждый резец выполнял отдельную операцию: восемь
операций проводил всего один оператор. К началу Гражданской войны в США в 1861 году храповый механизм вращал револьверную головку автоматически, а толкатель должен был работать при постоянно вращающемся шпинделе.

Рис. 167. Токарный автоматический станок Спенсера с цилиндрическими кулачками
Война в США заставляла отказываться от ручного труда. В военное время создали автоматические винторезные станки; вскоре появился знаменитый американский токарный станок
с цилиндрическими кулачками, известный как «мыслящие колеса» (рис. 167). Кулачки регулировались и одновременно контролировали резцы и револьверную головку: при непрерывной
подаче заготовок станок нарезал бы винты и другие мелкие детали до тех пор, пока резцы не
вышли из строя. В 1879 году появился британский автоматический винторезный станок, производящий винты диаметром одна восьмая дюйма по 80–150 штук в час в зависимости от их
длины; заготовки подавались вальцом. К концу столетия механизмы такого рода стали больше
и мощнее и широко применялись, они – ранний пример автоматизации.

237

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 168. Сверлильный станок с несколькими шпинделями. 1851 г.
В 1895 году автоматические токарные станки потребовались для производства американских швейных машин. Помещая четыре и более шпинделя на один токарный станок и периодически поворачивая их в новые позиции, обрабатывали все детали одновременно, хотя общее
время работы определялось периодом самого длительного из четырех процессов. К 1900 году
такие станки были не только в США, но и Швеции.
По аналогичному принципу ранее работали многошпиндельные сверлильные станки
(рис. 168). На таком станке в 1860 году высверливали отверстия в пластине толщиной
пять восьмых дюйма, необходимой для боковых балок железнодорожного лондонского моста
Чаринг-Кросс. Но такой тип сверления не стал прорывом, если не считать появления винтового сверла, которое работало на более высоких скоростях в 60-х годах. Шпоночно-сверлильный станок Несмита 1862 года – ценная инновация: до его изобретения прорези в поршневых
и соединительных штоках делались кропотливым сверлением ряда отверстий, сколом металла
между ними и окончательным формованием прорези. Несмит назвал такую работу «одной из
самых утомительных», с которой справлялись только лучшие профессионалы.

Рис. 169. Ранняя вертикальная сверлильная машина в литейном цеху завода Болтона и
Уатта в Сохо
238

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Среди расточных станков, которые стали больше и точнее, важнее всего была вертикальная сверлильная машина (рис. 169), ибо заготовку, закрепленную на горизонтальном вращающемся столе, обрабатывать легче. Такие вертикальные машины существовали еще во времена
Болтона и Уатта.
Чрезвычайно полезное изобретение – фрезерный станок, впервые сделанный на продажу
в 1848 году. В отличие от фрезерного станка по дереву, строгального или токарного станков у
фрезерного станка было больше режущих кромок, что позволяло ему работать относительно
быстро без перегрева; и еще на нем обрабатывались детали особой формы за одну операцию.
Однако фрезерный станок долго не использовали, особенно в Великобритании, из-за сложности изготовления резцов и их заточки. В 1862 году американская фирма «Браун энд Шарп»
создала первый, по-настоящему универсальный фрезерный станок (рис. 170). Изначально на
нем собирались нарезать винтовые канавки для новых винтовых сверл, но Джозеф Браун (его
конструктор) вскоре понял, что станок заменит много сложных ручных операций. Станок сразу
же обрел популярность в Америке, но в Великобритании фрезерные станки широко не применялись до рубежа веков.

Рис. 170. Первый универсальный фрезерный станок фирмы «Браун энд Шарп», США.
1862 г.
Скорость вращения всех видов машинного оборудования увеличивалась, нужно было
передавать большую мощность, поэтому потребовались передаточные механизмы из очень
прочных металлов в соответствии со строгими стандартами. Они по-прежнему производились
на фрезерных станках с помощью различных резцов, хотя автоматические модульные фрезы
появились в США в 1877 году. В 1856 году возник альтернативный метод – зубофрезерование,
при котором заготовка для шестерни синхронно поворачивалась с резаком. Однако первый
патент на зубофрезерный станок выдали в США примерно в 1887 году, еще через 10 лет станок получил широкое распространение; важно, что один из первых британских зубофрезерных станков построил автопроизводитель Фредерик Уильям Ланчестер в 1896 году для изготовления червячных передач.

239

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Бурное развитие автомобиле- и самолетостроения XX века без станков никак не обошлось. Хотя станкостроение никогда не было крупной отраслью с точки зрения численности
рабочих, оно сыграло фундаментальную роль в техническом прогрессе.

240

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 13
Современный транспорт
На ход промышленной революции сильно влиял транспорт, порождая бесчисленные
нововведения в различных отраслях. Благодаря паровому двигателю и другим источникам
энергии появились новые виды транспорта – морской, сухопутный и воздушный. Без новых
транспортных средств громоздкое и тяжелое сырье (сначала уголь, железо, а позже сталь,
нефть, малайское олово и каучук) не дошло бы до производства, не удалось бы прокормить
производственное население. Транспортные средства спровоцировали два грандиозных социальных явления – рост городов и массовую эмиграцию. Подарив человеку шанс воспринимать
мир как единое экономическое целое, в котором у каждой производственной отрасли есть собственный потенциальный рынок, современный транспорт стимулировал технологическое развитие.
Влияние транспорта как технологического инструмента несравнимо с воздействием
парового двигателя, угольной и железной промышленности, двигателя внутреннего сгорания и
электроэнергии. Для начала поговорим о морском сообщении. Парусник – лучшее технологическое достижение доиндустриальной эпохи, однако не следует забывать о пароходах, повлиявших на развитие западной цивилизации до 1900 года.

Последняя эпоха паруса
Деревянный парусник XVIII века, чьи размеры определялись качеством древесины,
а очертания и оснащение многолетним опытом, дальнейшее развитие морского транспорта
не стимулировал. Взять, к примеру, маленькие корабли для перевозки угля, вроде корабля
Кука «Индевор» (рис. 171) и «Резолюшн». У них было плоское днище, предназначенное для
выгрузки угля в телеги на берегу во время отлива, именно поэтому «Индевор» удалось вытащить на берег для ремонта, после того как корабль получил пробоины в районе Большого
Барьерного рифа Австралии. Менее 30 метров длиной на нижней палубе, такой корабль выдерживал бури «ревущих сороковых» и опасные маршруты, пока Кук обследовал Ньюфаундленд
и Австралазию. В то же время корабль с тупыми носовыми обводами и мощным корпусом –
«Ист Индиаман», построенный для перевозки максимального объема груза, был медленным,
но надежным; он выполнял по три рейса за шесть лет, потом ремонтировался, а далее снова
отправлялся в рейс. В конце века крупнейшие суда Ост-Индской компании в Лондоне имели
водоизмещение 1200 тонн, хотя первоклассный линейный корабль (было три класса кораблей) вполне мог быть значительно тяжелее. Боевой корабль отличался скоростью, мощностью
и нес свыше 100 орудий – в три раза больше вооружения, чем на «Ист Индиаман». Отличительная особенность военного корабля – завал борта (наклон бортов вовнутрь), что сокращает
пространство палубы и является недостатком при крене, но улучшает остойчивость; наиболее
широкая часть корабля располагается рядом с ватерлинией. Подобные отличия перенимали на
британском флоте, добросовестно фиксируя принципы строительства захваченных французских кораблей, ибо прогресс по-прежнему зависел не от научных взглядов, а от успешной конструкции с соответствующими модификациями. Великобритания смирилась с тем, что иностранные военные корабли данного класса обычно немного больше, ибо в стране не хватало
денег и материалов для конкуренции с ближайшим соперником. Что касается пригодности
военного корабля, достаточно упомянуть корабль «Виктори», который участвовал в восьми
основных сражениях за 34 года, плавал под флагами четырнадцати адмиралов, был под командованием Нельсона во времена крупной блокады и до его смертельного ранения при Трафальгарском сражении. Корабль сохранился до сих пор.
241

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 171. «Индевор», направленный Британским адмиралтейством в 1768 г. для составления карты южной части Тихого океана и наблюдения прохождения Венеры
Успех порождает консерватизм. Уже в 1850 году число нововведений в Королевском
флоте резко сократилось. Шесть небольших пароходов участвовали в артобстреле Акко в 1840
году, но в Крымской войне английским флагманом на Черном море было деревянное трехпалубное судно, отбуксированное на место сражения и подожженное российскими снарядами.
Одним из важных новшеств на верфи стал механизм Бентама для изготовления полиспастов.
Днище кораблей стали обшивать медью во время американской Войны за независимость. Медь
противостояла корабельному червю, которым кишели тропические воды, поэтому больше не
требовалось кренговать корабли на островах Вест-Индии и в других регионах, чтобы удалить образовавшуюся корку. Примерно в то же время начали шире применять железо, экономя древесину и повышая прочность конструкции; медленно внедрялись железные кницы,
опоры и диагональные раскосы. Несмотря на большие успехи в производстве канатов по методу
Эдмунда Картрайта и др., в 1808 году сэр Сэмюэль Браун, морской офицер и инженер, предложил ввести железные кабели и такелаж. Очевидным преимуществом обладала якорная цепь
– ее было нелегко перебить (это помогло англичанам и голландцам при обстреле гнезда пиратов в Алжире в 1816 году), она меньше подвергалась влиянию погоды, сложнее повреждалась
острыми камнями и легче убиралась, в отличие от старых пеньковых канатов, которые часто
перекручивались. К 1840 году цепи широко применяли для такелажа. Строительство кораблей
с железной броней началось намного позже, несмотря на риск подготовки снарядов в погребе
боеприпасов на деревянном корабле; отказываться от старомодных сплошных зарядов не торопились – из-за опасности рикошета снарядов о железный корпус корабля.
За исключением краткого периода интенсивного строительства фрегатов во время американской войны 1812 года, в следующие полвека после Трафальгарской битвы страны соперничали не столько в создании военных кораблей, сколько торговых судов. В год вступления на
престол королевы Виктории ее подданные в Великобритании располагали только 668 пароходами со средним водоизмещением не более 120 тонн. Тем не менее после освобождения торговли Дальневосточного региона от монополии Ост-Индской компании в 1833 году началась
мощная конкуренция по доставке опия в Китай и вывозу китайского чая на Запад. В 1849 году
после отмены последних статей Навигационного акта британская торговля становится открытой для всех; в том же году началась золотая лихорадка около мыса Горн в Калифорнии, а
вскоре и австралийская золотая лихорадка. Наступила великая эпоха клиперов с их острыми,
«режущими» воду обводами корпуса и наклонными мачтами. Если старомодные торговые суда,
242

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

идущие в страны Дальневосточного региона, готовили к надвигающемуся шторму, ослабляя
паруса на ночь, то клиперы плыли на всех парусах за чаем нового урожая, добираясь до Лондона из Шанхая максимум за девяносто дней.
Конструкция клипера, возможно, заимствована у американской шхуны XVIII века –
двухмачтового судна, скользящего по волнам, в дальнейшем усовершенствованного в Балтиморе для каперства против Англии в войне 1812 года. Похожие корабли создавали судостроители Абердина в 1840-х годах для перевозки пассажиров и грузов с восточного побережья в
Лондон. Но основную роль эти корабли играли после 1849 года в развитии американского торгового флота; благодаря более дешевым и недолговечным кораблям из мягкой древесины США
могли перехватить фрахтовое дело у британского флота с кораблями из твердой древесины.
Водоизмещение некоторых эмигрантских клиперов превышало 2 тысячи тонн, они обладали большой парусностью и плавали в любую погоду; они – единственные парусники, преодолевавшие 400 морских миль в день. Чайные клиперы обычно были меньше вполовину, но
строились с большей тщательностью ради получения максимальных преимуществ от слабых
ветров китайских морей. Американское соперничество закончилось с началом Гражданской
войны в 1861 году; открытие Суэцкого канала в 1869 году (там проходили только пароходы)
ознаменовало конец эпохи парусников. Можно сказать, что тысячелетняя конструкция парусника достигла апогея в таких судах, как «Ариэль» (рис. 172), построенном в Гриноке (длина
60 метров, ширина около 11 метров), который мчался за кораблем «Тайпинг» до Ла-Манша
в гонке 1866 года со скоростью 14 узлов: оба судна пришвартовались на Темзе в одно время
через девяносто девять дней после снятия с якоря в Китае. Но к тому времени от деревянных
парусников уже отказывались; внедрение кораблей с металлическими корпусами для чайной
торговли тормозило лишь мнение о том, будто железо плохо влияет на чай. «Тайпинг» и «Ариэль» – примеры временного компромисса, их построили из композитных материалов: обшивка
досками из тикового дерева выполнялась поверх железного каркаса. Из-за огромного давления
парусов устанавливали железные мачты и стальной такелаж.

Рис. 172. «Ариэль» – один из последних чайных клиперов
Развитие парусного флота кажется еще более впечатляющим, если учитывать, что человек плохо знал моря, которые бороздил. В 1702 году Хейли опубликовал диаграмму магнитного склонения во всем мире, чрезвычайно ценную для навигаторов, однако еще предстояло
многое узнать о причудах магнитного компаса. «Отклонение» по компасу происходило из-за
металла в конструкции судна. Это явление изучили только в начале XIX века, когда капитан
Мэттью Флиндерс, отправленный незадолго до этого созданным Гидрографическим департаментом Британского адмиралтейства обследовать побережье Австралии, потратил вынужденный «отпуск» (он был наполеоновским военнопленным на Маврикии) на составление отчета
для Королевского общества; так появился флиндерсбар (широтный компенсатор) для коррек243

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ции влияния мягкого металла корабля. Вычислимое положение корабля продолжали определять почасовым бросанием ручного лага. Глубину тоже измеряли примитивным способом –
лотлинем, лот весом 14 фунтов и линь отмечали морскую сажень. До появления пароходов
не удавалось зондировать более 10 саженей без остановки исследовательского судна; выемка в
нижней части лота, заполняемая липким жиром, позволяла взять пробу грунта с морского дна.
Хотя капитан Фипс, возвращаясь из Шпицбергена в 1773 году (с мичманом Горацио Нельсоном на борту), сделал первое глубоководное зондирование, а Бенджамин Франклин примерно
в то же время с помощью термометра определял границы Гольфстрима, наблюдая за температурой, систематическое изучение океана началось только с середины XIX века.
Число измерений широты и долготы увеличилось с 109 в 1706 году до более чем 6 тысяч
в 1817 году; к 1849 году Британское адмиралтейство выпустило 1748 навигационных карт.
Морей – глава американского хранилища карт в 1841 году – составил карту Северной Атлантики и организовал конференцию в Брюсселе по вопросам международного сотрудничества.
Его «Физическая география моря» 1853 года стала стандартным учебником; говорят, что благодаря его картам ветров и течений средняя продолжительность пути из Нью-Йорка в Калифорнию вокруг мыса Горн сократилась на одну четверть, а из Англии в Австралию через мыс –
на одну пятую. Разница составляла около сорока восьми и двадцати семи дней соответственно,
что ярко иллюстрирует риск, которому прежде подвергались парусники.

Эра железных и стальных пароходов
Переход от дерева к железу, а позже к стали, отказ от паруса в пользу парового двигателя
завершили романтичную эпоху паруса; с точки зрения историка технологии эти изменения
вывели Великобританию в лидеры судостроения. В 1840-х годах 90 процентов мирового торгового флота составляли деревянные корабли. В этот период водоизмещение кораблей мощного
озерного и речного флота США было больше, чем у английских судов, а половина судостроительных компаний мира находилась на американском и канадском побережье, где цены на
древесину противостояли британскому соперничеству. В 1892–1894 годах доля Великобритании в возросшем общем строительстве торговых кораблей достигла 81,6 процента. Но причина
подобного результата – новый материал, а не новый источник энергии; по статистике верфей
Клайд в Шотландии, строительство железных парусников, экономически выгодных для рейсов
на дальние расстояния за шерстью или зерном (которое в более водопроницаемых деревянных
кораблях засыпали в мешки), достигло предела.
Из-за устоявшихся эстетических предпочтений и консервативных взглядов железо внедрялось в британское судостроение удивительно медленно. В 1787 году Джон Уилкинсон спустил на Северн 70-футовую баржу из скрепленных болтами чугунных плит; еще несколько
барж появились в Бирмингеме в 1802 году. В Шотландии первую железную баржу сконструировал в 1816 году предприимчивый офицер, вернувшийся со службы от Низама Хайдарабады; построенная плотником и двумя кузнецами, баржа полвека перевозила уголь в Ферт-офКлайд. В 1822 году первый железный пароход для пересечения Ла-Манша собрали на Темзе из
деталей, доставленных со Стаффордширского металлургического завода. В первых двух случаях (1834 и 1844 годы) железные корабли продемонстрировали свою выносливость, простояв
на берегу под воздействием атмосферных условий. Огромная судостроительная фирма, позже
известная как «Каммелл Лейрд», начала работать с железом в Беркенхеде в 1829 году, а инженер Уильям Ферберн на Темзе – в 1836 году. В Клайд-сайде железные корабли не производили
до 1839 года; компания «Кунард лайн» перевозила почту через океан на колесных пароходах
в 1840 году, при этом корпуса первых четырех пароходов были деревянными.
Заблуждению о том, что железный корабль не поплывет, противопоставляли его прочность и экономию производства; железные суда могли быть гораздо длиннее деревянных. Мак244

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

симальная длина деревянного корабля составляла около 90 метров, что определялось пределом прочности древесины. Важность прочности судна на изгиб по продольной оси, особенно
в соотношении с его шириной, стала понятнее по результатам теоретических исследований
Пьера Буге, опубликованных в Париже в 1746 году. Он доказал, что комбинированное влияние
веса судна и его плавучести создает напряжения в корпусе во время плавания по волнам; центральная часть судна последовательно поднимается (нагружается) или опускается (провисает)
по отношению к двум оконечностям корабля. Результаты исследований Буге уточнил ученый
Томас Лэнг в 1811 году, но только через полвека принципиально важный вопрос тщательно
изучил Ферберн и профессор из Глазго Уильям Джон Ранкин. После этого железный корпус
корабля рассчитывался под необходимую нагрузку.
Железный корабль мог быть достаточно прочным и без киля, любой желаемой длины
из железных листов или пластин. На прокатном стане изготавливали шпангоуты с одиночными железными стержнями от оси до фальшборта. Тем не менее кое-кто из первых строителей железных судов, оставаясь консерватором, строил корабли из коротких листов железа,
как и строители деревянных судов, которые при необходимости использовали короткие куски
древесины. Известный викторианский морской архитектор Джон Скотт Рассел предпочитал
обходиться без шпангоутов и полагался на прочность поперечных переборок, соединенных
продольными ребрами жесткости и создающих серию водонепроницаемых отсеков. Шпангоут
во время строительства служил удобным каркасом для кованых, а позже прокатных железных листов, которые уже использовались для бойлеров, поэтому железный корабль получал
почти нерушимую обшивку. Листы последовательно закреплялись вдоль всего судна, как на
деревянном корабле, внакрой (клинкерная обшивка), но после 1850 года они скреплялись
встык заклепками через шпангоут. Швы между листами делались водонепроницаемыми за счет
ковки. Сначала с помощью вкладышей, а позже других устройств внешние листы приклепывались к шпангоуту без риска течи.
Вскоре выяснилось, что экономически выгодно стандартизировать толщину листов
обшивки, размер заклепок и тип углового железа в конструкции шпангоута. Но почти до
конца века (когда на верфях появились гидравлические клепальные молотки) заклепки,
число которых доходило до нескольких миллионов в большом корабле, устанавливались вручную. Заклепку нагревал в переносной топке мальчик-подмастерье, передавал (или бросал) ее
мастеру, который загонял заклепку в отверстие и удерживал на месте, пока два клепальщика
ударами молотков расплющивали ее штыри.
В декабре 1835 года Изамбард Кингдом Брюнель подписал контракт на строительство «огромного железного корабля». Этот знаменитый инженер-железнодорожник и мостовик уже создал два весьма качественных парохода для трансатлантических рейсов – «Грейт
Вестерн» (самый первый пароход для таких рейсов) и «Великобритания» – железный пароход, служивший 30 лет после первой зимовки на мели у западного побережья Ирландии. Но
все возможности железного парохода должен был продемонстрировать «Грейт Истерн», неся
на борту топливо для путешествия по маршруту Англия – мыс Доброй Надежды – Калькутта
– Австралия – мыс Горн – Англия. Смелая попытка преодолеть большое расстояние на не
слишком совершенном пароходе. Кроме того, каменный уголь занимал так много места, что на
корабле поместились только пассажиры и почта; вряд ли на таком протяженном маршруте были
станции заправки углем. «Грейт Истерн» – отличная реклама прочностных свойств железа, но
отнюдь не пример экономичного расходования топлива.
У корабля была двойная обшивка; набор корпуса сделали продольным (вдоль дна, бортов и палубы располагались стрингеры, на которые опирались водонепроницаемые переборки).
Особенность конструкции – листы обшивки стандартного размера, угловое железо, заклепки и
т. д. 4 тысячи пассажиров располагались на пяти палубах; рекордного размера был даже корабельный канат из кокосового волокна – более метра в обхвате. Тот факт, что грузовместимости
245

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

«Грейт Истерн» в 18918 тонн не было ни у одного другого корабля до конца XIX века, позволяет утверждать, что основная концепция строительства такого судна несостоятельна, что
и показали события. Однако корпус весом около 6250 тонн, собранный из 30 тысяч листов и
примерно 3 миллионов заклепок, был в отличном состоянии, когда корабль сломался в 1888
году – через 30 лет после трудностей с его спуском на воду; на корабль потратили беспрецедентную сумму 120 тысяч фунтов, в результате чего строительная компания обанкротилась.
«Грейт Истерн» ни разу не была в длительном пассажирском рейсе, ради которых строилась, и
за неимением лучшего применения служила кабелеукладчиком. Роковой дефект возник из-за
недооценки объема угля, на котором работали гребной и винтовой двигатели (они вырабатывали 6600 лошадиных сил), разгонявшие огромный корабль до проектной скорости 14 узлов
(рис. 173). На рейс в Австралию и обратно уходило около семидесяти пяти дней; в бункеры
загружалось 12 тысяч тонн угля; разница между запланированным расходом топлива и тем,
что требовалось на самом деле, составляла 75 процентов.

Рис. 173. Промежуточный вал гребного двигателя «Грейт Истерн»
Теперь понятно, почему массовое строительство пароходов, хотя и ускоренное открытием Суэцкого канала, задерживалось. Для перевозки важных предметов потребления парусник медленно заменили во второй половине XIX века, когда появились экономичные двигатели на угле. Первого крупного успеха добился Альфред Хольт – инженер, ставший
судовладельцем, который в 1865 году оборудовал корабль компаунд-двигателями; корабль
перевозил 3 тысячи тонн грузов во время безостановочного плавания на расстояние 14 тысяч
километров из Ливерпуля на Маврикий. Строительство станций угольной заправки по всему
миру – результат и причина развития пароходного судоходства; запасы угля на станциях
заправки наращивали в основном трамповые суда.
Военные корабли – современники «Грейт Истерн» тоже сильно преображались. Обшивку
толщиной 12 сантиметров впервые сделали французы на деревянном фрегате, построенном в
1859 году. Через два года англичане построили цельнометаллический военный корабль «Уорриор» длиной 115 метров с железным остовом. Имея винтовой двигатель, корабль мог ходить
под парусом; подъемник, управляемый 600 мужчинами, поднимал винт в отсек, пока судно
дрейфовало. На военных кораблях были большие экипажи; трудовые ресурсы не экономили,
отказываясь от парусов; более того, предпочитали находиться в море длительное время при
минимальных затратах и часто в районах, удаленных от угольных заправок. Когда турель заменил артиллерию одного борта, мачты и такелаж стали серьезной помехой; однако до 1900 года,
несмотря на усилившееся морское соперничество, начавшееся в 1888 году, британский флот
по-прежнему содержал несколько парусников на военно-морских базах за пределами страны.
В конце XIX века в судостроении железо заменили сталью. Первыми стальными кораблями были суда для прорыва блокады, на которых конфедераты в Гражданскую войну в США
уклонялись от броненосца «Монитор» и кораблей сопровождения: стальные корабли были
легче, а значит, быстрее. Спуск на воду стального посыльного судна для британского флота в
246

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

1877 году знаменует начало быстрых изменений; к концу века сталь почти полностью вытеснила железо. Принципы строительства из стали были такими же, как из железа, однако экономия металла равнялась одной пятой толщины листа. Стальные лайнеры судоходной компании
«Кунард лайн» – «Кампания» и «Лукания» 1893 года, с паровыми двигателями мощностью
30 тысяч лошадиных сил, были лучшими кораблями XIX века. Они оказались более чем в
четыре раза мощнее злополучного «Грейт Истерн», хотя должны были перевозить в два раза
меньше пассажиров. Большая часть листов обшивки «Грейт Истерн» имела размер 3 метра на
80 сантиметров и вес 370 килограммов; листы обшивки лайнеров компании «Кунард лайн»
были размером около 8 × 2 метра и весом 2 тонны (некоторые листы были еще больше). Важно
отметить, что у «Кампании» и «Лукании» не было парусов.
Пристальное внимание обратили на специализацию. Первые пароходы строились для
перевозки пассажиров и грузов, хотя в рейсах по Северной Атлантике грузоперевозки сводили
к минимуму, чтобы корабль не терял скорость. Великобритания, как лидирующий судостроитель, оказалась в выгодном положении. Она продавала устаревшие корабли в менее удачливые
страны, вроде Норвегии, получавшей прибыль от трампового судоходства. Закон о торговом
мореплавании 1894 года ввел более строгие правила для британских пассажирских кораблей.
В результате появился грузовой лайнер со стальными палубами, многочисленными подъемными грузовыми кранами и лебедками и чрезвычайно прочными стальными балками вдоль
всего судна. Продольные балки позволяли построить трюмы без рядов близко расположенных
столбов, которые в прежних кораблях спасали палубы от серьезного ущерба под огромным
весом груза. Вскоре появлялись грузы, для которых требовались не просто большие трюмы.
Например, следовало перевозить в холоде мясо и другие скоропортящиеся продукты питания,
а также жидкости.
Сначала нефть транспортировали в бочках или цилиндрах, хотя в употреблении уже
давно были цистерны для вина (рис. 174); хранилища для вина были в два раза больше нефтяных; если бочки перевозили навалом, могла возникнуть резкая перегрузка, из-за которой
переворачивалось судно. С 1870 года для перевозки нефти строили специальные пароходы.
Машинное оборудование располагали на корме, чтобы уменьшить риск пожара; цистерны с
нефтью отделялись друг от друга перегородками; над цистернами располагались расширительные шахты, чтобы предотвратить утечку или сжатие нефти в верхней части цистерны при
движении корабля. Кроме того, цистерна качественно заклепывалась. На обычных кораблях
незначительные утечки воды, как правило, быстро ликвидировались – трещина «запечатывалась» ржавчиной. Однако нефть коррозии металла не вызывала, поэтому трещины в нефтяных
цистернах не «запечатывались» сами. Транспортировка нефти в цистернах по морю развивалась довольно медленно до конца XIX века, когда потребовалось топливо для автомобилей.
Но и тогда перевозить нефть опасались из-за риска пожара; огромные нефтяные хранилища
строили в портах прибытия.

247

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 174. Поздний римский вагон-цистерна для перевозки вина
Морское судоходство развивалось одновременно с путеводными приборами. Хотя международное сотрудничество в этой области началось в 1853 году, а передвижение на пароходах в конечном счете облегчило работу исследователя, наука океанография получила первый
мощный импульс после кругосветного плавания «Челленджера» в 1872–1876 годах; результаты исследований представили в 50-томном отчете. Во второй половине столетия количество
морских карт Британского адмиралтейства удвоилось, достигнув 3413 штук в 1900 году. Точность и скорость измерений значительно повысилась благодаря появлению в 1878 году механического лота сэра Уильяма Томсона (позднее лорд Кельвин), разработанного на основе его
ранних изобретений. Он применил тонкую струну вместо линя из конопли; по щупу на струне
можно было понять, когда он достиг дна; были составлены таблицы соотношения длины струны
и скорости корабля. Механическим лотом измеряли глубину до 20 саженей. Примерно в то
же время Томсон создал компас с сухим котелком, который до сих пор встречается на торговых судах. Патентованный буксируемый механический лаг измерял пройденное расстояние
(результаты считывались по шкале, перевозить лаг на борту не требовалось): механический
лаг Масси широко использовался к 1840 году, лаг Уокера – последние два десятилетия века.
Между тем благодаря электрическому телеграфу мореплаватели могли определять долготу в
определенное время в главных мировых портах. Но пожалуй, наибольший прогресс заключался в увеличении числа одного из старейших средств навигации. В 1850 году количество
обычных и плавучих маяков, согласно данным Британского адмиралтейства, было 1570; к 1900
году – 9424 маяка. К концу XX века их стало около 30 тысяч.
Подсчитано, что мировой торговый флот в 1800 году составил около 4 миллионов коротких тонн (1 короткая тонна равна 2 тысячам фунтов, или 907,2 килограмма. – Пер.), что в два
раза больше показателя, рассчитанного сэром Уильямом Петти в 1666 году. Рост торговли в
XIX веке можно отследить по тому, как суммарная грузовместимость увеличилась более чем
в два раза к 1840 году и снова удвоилась к 1860 году; в 1886 году она составляла 17 миллионов
910 тысяч тонн; в 1900 году – 20 миллионов 531 тысячу тонн. Последняя цифра тем более впечатляющая, ибо две трети грузовместимости приходилось на пароходы, рассчитанные в среднем выполнять ежегодную норму в четыре раза больше, чем парусные суда, которые были медленнее, гораздо менее пунктуальнее и надежнее. Что касается британского торгового флота,
то в течение двух десятилетий после Ватерлоо грузовместимость не изменялась и составляла
около 2,5 миллиона тонн. В середине века Великобритания владела 60 процентами мировых
морских судов, находящихся в собственности властей, хотя до Гражданской войны ее быстро
догнали Соединенные Штаты. Однако в 1900 году флот Соединенного Королевства с тоннажем в 9 миллионов 304 тысячи 108 тонн более чем в два раза превосходил два крупнейших
248

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

флота – США и Германии, вместе взятых; более трех четвертей британских судов составляли
пароходы.

Строительство железных дорог
Железнодорожная сеть внутри страны развивалась благодаря инженерам-строителям и
совершенно новым методам строительства, не похожим на принципы постройки узких барж
(21 × 2 метра) для перевозок по системе каналов и почтовых карет.
Рельсовый путь появился намного раньше локомотива. К концу XVIII века рельсы применяли для различных целей: например, при устройстве дренажа во время прокладки линии
через торфяные болота (за 30 лет до устройства там железнодорожной ветки Ливерпуль-Манчестер); но чаще всего по ним транспортировали уголь (рис. 175). С появлением каналов в
Великобритании рельсовый путь стал недорогим средством соединения с надшахтным зданием; в 1800 году рельсовый путь появился в Руре, названный «английским штреком по углю».
Рельсы изготавливали из железа, а не древесины еще в 1738 году в Уайтхевене, но более
широкое распространение железные рельсы получили после того, как их начали отливать в
Коулбрукдейле в 1767 году. Самым распространенным был широкий, плоский рельс с вертикальным выступом с внутренней стороны для удержания обычных вагонных колес в заданном
положении; преимущество такого рельса в том, что он позволял вагонам (фургонам), которые
по нему катились, ездить по шоссе общего пользования. О рельсах старого типа без подошвы
и колесе с ребордой (рис. 176) знали давным-давно, по крайней мере на севере Англии; они
широко применялись Тревитиком во время экспериментов с локомотивами в Южном Уэльсе
и Лондоне (рис. 177). Их дальнейшее распространение ограничивалось хрупкостью литого
железа, но в 1820 году после экспериментов с более дорогим ковким (сварочным) железом
создали и запатентовали прокатку болванок из сварочного железа в рельсы без подошвы,
настолько прочные, что их установили на железной дороге в Ливерпуле и Манчестере в 1830
году; затем их установка стала обычной практикой. К середине столетия на британских железных дорогах двухголовые железные рельсы, которые не слишком отличались от современных
рельсов с закругленной головкой, обычно укладывали на поперечные деревянные шпалы. Альтернативой служил перевернутый Т-образный рельс, разработанный американцем Робертом
Ливингстоном Стивенсом в 1830 году; плоское основание рельса лежало непосредственно на
шпалах, к которым оно крепилось костылями; вместе с путевой подкладкой рельс устанавливался во всех странах, кроме Великобритании.

Рис. 175. Угольная вагонетка на конной тяге. Ньюкасл-апон-Тайн, 1773 г.
Что касается ширины колеи, то в этом вопросе сильное влияние оказывала Великобритания. Железная рельсовая дорога Сюррея, открытая между Кройдоном и Уондсуортом в 1805
году (первая публичная железная дорога), имела колею шириной всего 4 фута; эксперименты,
приведшие к замене конной тяги на паровоз в 1820-х годах, проводились в основном на Тайнсайде, где ширина колеи была 4 фута и 8,5 дюйма – традиционное расстояние между колесами
угольной вагонетки (вероятно, данную традицию переняли от античной колейной дороги).
249

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Ширину колеи железной дороги Стоктон-Дарлингтон 1824 года приняли для других британских железных дорог; на самом деле она отлично подходила для низкого центра тяжести ранних локомотивов. Универсальный изобретатель Ричард Робертс предложил ширину колеи 5
футов 3 дюйма. Исключением из правил стала Большая Западная железная дорога Изамбарда
Брюнеля; ширина ее колеи составляла 7 футов 0,25 дюйма; строительство дороги обошлось
дорого, но движение по ней было комфортнее и плавнее. В 1846 году стандартной становится
более узкая колея, хотя широкая колея на Большой Западной дороге сохранялась до 1892 года.
Британские инженеры прокладывали за рубежом рельсовый путь с британской шириной колеи;
для железной дороги Юнион Пасифик в США президент Линкольн утвердил ширину колеи 4
фута 8,5 дюйма, ставшую стандартом, как в Великобритании. В 1885 году широкую колею приняли в Ирландии, на Пиренейском полуострове, в Финляндии, России и Индии. Узкие колеи
– шириной до 2 футов – прокладывались там, где главным требованием был не комфорт, а
дешевизна строительства.

Рис. 176. Угольная вагонетка с фланцевыми колесами. 1783 г.
В 1840-х годах британская железнодорожная сеть росла удивительно быстро, и движение стало интенсивнее. Стремительному развитию железных дорог способствовал технический прогресс, в частности увеличение тяговой мощности локомотивов. Первые основные
линии (Лондон-Бирмингем, Лондон-Бристоль) строились с минимальными уклонами; но к
1840 году четырехкилометровый участок железнодорожной ветки Бирмингем-Глостер проходил по Лики-Хиллз с уклоном 1:38, после чего будущие железнодорожные маршруты в Шотландии опасными не казались. Что касается скорости и регулярности хождения поездов (при
движении по шоссе и каналам эти два показателя были неизбежно хуже), в 1849 году средняя
скорость пяти локомотивов, курсирующих между Лондоном и Бристолем, составляла более 80
километров в час; позже Джордж Брэдшоу опубликовал расписание поездов на 10 лет.
Множество железнодорожных узлов, повышение скорости движения локомотивов и
интенсивность движения требовали сложной системы сигналов. Сначала считали, будто достаточно вывесить сигнал «Опасность» на определенный период после прохождения конкретного поезда; проблема усугублялась тем, что у каждой железнодорожной компании была своя
система сигналов. После проведения эксперимента на линии Лондон-Кройдон в 1840 году
выяснилось, что семафор, изобретенный Шаппом для передачи приказов французского революционного правительства в 1793 году (рис. 178), отлично подходит для мирных нужд на
железной дороге. К тому времени появляется примитивный электрический телеграф для передачи информации между станциями: первый телеграф установили между Паддингтоном и
Вест-Дрейтоном в 1839 году. Позже внедрили блокировочную систему – между железнодорожными станциями через определенные расстояния устанавливали «блокировочные» посты
с сигнальными будками (рис. 179); ни один из поездов не мог приблизиться к посту, пока
стрелочник в его дальнем конце не сигнализировал о прохождении предыдущего поезда. Чуть
позже сигнальные будки строились на всех британских и большинстве европейских железнодо250

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

рожных линий. Централизацию стрелок и сигналов провели на важных лондонских железнодорожных узлах (сначала в узле Хэмпстед-Джанкшн в 1859 году); страны с более обширными
территориями обходились однопутной железнодорожной линией и упрощенной системой оповещения. В США для контроля протяженной однопутной железнодорожной сети в основном
использовали телеграфные поездные приказы, хотя еще в 1860 году на Лондонской и СевероЗападной железных дорогах внедрили систему поездных бригад, благодаря которым поезда,
двигающиеся в противоположных направлениях, не могли оказаться на одной ветке.

Рис. 177. «Лови меня, кто сможет» – паровоз Тревитика на первой в мире железной
дороге для перевозки пассажиров. 1808 г.

Рис. 178. Семафор Шаппа для передачи сигналов на дальние расстояния
Во второй половине века железные рельсы заменили стальными, которые были в пятнадцать раз долговечнее. Первые рельсы из бессемеровской стали уложили в Кру, их успешные испытания прошли в 1862 году. Стальные рельсы на быстро расширяющейся сети американских железных дорог появились в Пенсильвании в 1867 году; в 1869 году контракты на
импорт разместила фирма «Шеффилд». Хотя стальные рельсы могли быть легче железных, их
вес увеличили из-за требований к пропуску более тяжелых и скоростных поездов. Кроме того,
упрочили рельсовые стыки. До 50-х годов концы рельсов просто скреплялись на рельсовой
подкладке; Роберт Ливингстон Стивенс в США предложил использовать стыковые накладки
251

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

– узкие пластины с отверстиями под болты для соединения каждой пары рельсовых концов
с обеих сторон.
Путешественники прежде всего обращали внимание на интерьер железнодорожных станций. Под крышей вокзала находились не только пассажиры, но и поезда. Даже когда вокзалы
конечных станций назначения в крупных городах стали просторнее, с огромными арочными
крышами из чугуна и стали, их архитектура в основном определялась техническими деталями
– освещением и вентиляцией, для комфортного размещения в замкнутом пространстве толп
пассажиров с многочисленным багажом и ожидающих отправки поездов. На столичных вокзалах конечных станций строили веерное депо; с обеих сторон платформы проходили магистральные линии; грузовой и пассажирский железнодорожные потоки были полностью разделены.

Рис. 179. Первая сигнальная будка. Вокзал «Виктория», Лондон
К концу века в некоторых городских районах внедрили очень дорогостоящий, но целесообразный проект – прокладку железнодорожной линии под землей. В 1863 году построили
Столичную железную дорогу («Метрополитен рейлвей»), проходящую через центр Лондона
прямо под улицей (рис. 180). Дорога соединила основные железнодорожные станции к северу
от Темзы; по ней ходили паровые локомотивы с поверхностными конденсаторами (они нередко
ломались) специально для тоннелей. Первое «метро» в современном смысле этого слова –
подземная линия «Сити энд Южный Лондон» (открыта в 1890 году), проходящая под руслом
Темзы в тоннеле; по ней ходили электровозы мощностью 150 лошадиных сил. К концу века
построили еще две линии Лондонского метрополитена – «Ватерлоо энд Сити» и «Центральная
лондонская железная дорога»; в Глазго метрополитен работал на канатной тяге. В 1895 году в
США впервые электрифицировали магистраль в восьмикилометровом тоннеле под Балтимором. Первую электрифицированную железную дорогу протяженностью 275 метров, с локомотивом мощностью 3 лошадиные силы, движущимся по направляющему рельсу, представили на
Берлинской выставке в 1879 году, но до конца столетия на электроэнергии в основном работали трамваи.

252

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 180. Станция Бейкер-стрит. Лондон, 1863 г.
О материальном прогрессе Викторианской эпохи в развитии железнодорожного пассажирского подвижного состава можно судить на примере вагона на конной тяге, разработанного Стефенсоном для компании «Стоктон энд Дарлинг-тон» в 1825 году (рис. 181). Пока
железнодорожные переезды были в новинку, вагоны первого класса представляли собой три
или даже четыре повозки на конной тяге, установленные на одной раме (рис. 182). Вагоны третьего класса были открытыми; пассажиры всего несколько лет назад передвигались в них со
скоростью пешехода. Первые вагоны были четырехколесными, редко – шестиколесными; первый восьмиколесный вагон появился на ширококолейной Большой Западной железной дороге
в 1852 году, однако подобные вагоны в течение 20 лет были в диковинку. Хотя двухосную
тележку железнодорожного вагона в 1812 году запатентовал англичанин Уильям Чепмэн, регулярное применение тележек на каждом конце длинного пассажирского вагона для облегчения
прохождения кривых и предотвращения схода вагона с рельсов – инновация американцев.

Рис. 181. Пассажирский вагон Стефенсона – так он выглядел во время открытия железной дороги Стоктон-Дарлингтон

Рис. 182. Вагон первого класса. Большая Западная железная дорога, 1839 г.
США лидировали в области дизайна пассажирского вагона. Для комфортного преодоления больших расстояний требовались спальные вагоны, вагоны-рестораны и туалеты. Американские вагоны напоминали не вагоны на конной тяге, а длинные каюты речных судов и судов
для каналов. В этом вопросе Россия переняла практику США. В Великобритании пассажиры
стали путешествовать с комфортом (за плату) после того, как в страну впервые ввезли пульмановские вагоны из США в 1874 году. Однако уже в следующем году компания «Мидлендские
253

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

железные дороги» приняла стандарт, который пытались перенять несколько зарубежных стран,
введя мягкие места для всех пассажиров. Нынешний стандартный вагон в Великобритании –
с коридором с одной стороны, небольшими купе и туалетами в обоих концах вагона – впервые
появился в стране в 1882 году как уменьшенная версия австрийского вагона. Электрическое
освещение от динамо-машины, расположенной под вагоном, запатентовали в 1896 году, хотя в
пульмановских вагонах, курсирующих между Лондоном и Брайтоном, электрическое освещение было уже в 1881 году (от аккумуляторных батарей).
В США раньше остальных стран были огромные товарные, двухтележечные вагоны с
ударно-тяговой автосцепкой. В Европе по-прежнему курсировали малые четырехколесные
вагоны (как под конную тягу) и использовалась винтовая сцепка и боковые буферы, изобретенные в 1830-х годах. Европейцы крайне небрежно относились к тормозным системам. Роберт
Стефенсон изобрел паровой тормоз в 1833 году, однако долгое время на тендерах и товарных вагонах обходились только ручным тормозом. В 1875 году при испытании в Ньюарке американский тормоз Вестингауза (работал на сжатом воздухе, обеспечивал автоматическое торможение) доказал способность остановить 200-тонный поезд, движущийся со скоростью 80
километров в час, при тормозном пути менее 300 метров. Качественный британский вакуумный тормоз запатентовал Аспиналл в 1879 году – через 35 лет после того, как самый первый
патент получил Несмит. После столкновения поездов около Арма в 1889 году, когда погибли
восемьдесят человек, эффективная автоматическая тормозная система на британских пассажирских поездах стала обязательной. В результате не только предотвратили многие возможные бедствия и успокоили волнующихся путешественников – благодаря более быстрому торможению поезда перестали опаздывать.
Хотя железные дороги изначально создавались для перевозок тяжелых грузов, прежде
всего угля, их строительство в Великобритании сильно стимулировала потребность в пассажирских перевозках, которые в середине 1840-х годов составляли почти две трети дохода. Во
второй половине века протяженность железных дорог Соединенного Королевства выросла с
10 тысяч до 30 тысяч километров, а число перевезенных пассажиров (исключая владельцев
сезонных билетов) – с 73 миллионов до 1 млрд 142 миллионов в год. Объем грузоперевозок
также резко вырос: с 90 миллионов тонн в 1860 году до 235 миллионов тонн в 1880 году и
425 миллионов тонн в 1900 году, однако их доля в общей прибыли никогда не превышала 60
процентов. В этот же период протяженность железных дорог США выросла с менее 16 тысяч
миль в 1850 году и 50 тысяч километров в канун Гражданской войны до 150 тысяч километров
в 1880 году и 320 тысяч километров в 1900 году (последняя цифра почти на 37 тысяч километров больше, чем протяженность железных дорог всей Европы). В Великобритании и других
европейских странах железнодорожная сеть в основном оживляла общественную жизнь и развивала торговлю между существующими сообществами, на обширных территориях США она
формировала новые сообщества и торговые отношения. На американских железных дорогах,
где на каждый пассажирский вагон приходилось сорок товарных вагонов, более 75 процентов
доходов приносили грузовые перевозки.
Когда паровоз заменил конную тягу для дальних железнодорожных перевозок, конный
омнибус, привезенный из Парижа в Лондон в 1829 году, стал популярным уличным транспортом. Тащить тяжелый экипаж по рельсам было намного проще, чем по шероховатой каменной
поверхности, поэтому первый трамвай с 30-местным омнибусом установили на четыре фланцевых колеса; трамвай ездил по улице Бауэри в Нью-Йорке уже в 1832 году. Трамваи появились и в других американских городах; в 1855 году они были в Париже, а в 1860–1861 годах
– в Беркенхеде и Лондоне. Однако и рельс с глубокой, широкой канавкой, и пятидюймовый
плоский рельс с выступом в семь восьмых дюйма с одной стороны, представленный в Филадельфии и впервые уложенный в Англии, не представляли угрозы для другого транспорта.
Современные плоские, желобчатые рельсы внедрили вовремя, чтобы спасти ситуацию в про254

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

винции; Закон о трамваях (1870) способствовал развитию местной трамвайной сети. Методы
тяги начали совершенствоваться в конце десятилетия – с внедрением рельса Т-образного сечения повысилась прочность колеи. Так как лошади или мулы, которых запрягали максимум
четверней, развивали среднюю скорость всего 10–11 километров в час, отдали предпочтение
паросиловым установкам; иногда их подключали к стационарному двигателю с помощью подземного кабеля, но чаще всего к вагону подсоединяли локомотив. Однако паровые трамваи
были шумными и грязными; в Великобритании они ходили только в промышленных районах (о
них часто упоминается в одном из романов Арнольда Беннетта); в других регионах до последнего десятилетия века использовали конную тягу.

Рис. 183. Электрический трамвай во Франкфурте-на-Майне и Оффенбахе с воздушным
энергопитанием. 1884 г.
Трамвай на электрическом токе от воздушных линий, очень похожий на трамваи, которые до сих пор ездят по улицам многих континентальных городов, появился в Германии к 1884
году (рис. 183); первая воздушная система контактного привода была построена в Ричмонде,
штате Виргиния, США, в 1888 году. В Великобритании электрическую тягу успешно установили в Лидсе в 1891 году, затем в других крупных городах; но через 10 лет в Лондоне преобразовали только 25 километров трамвайных путей. Вскоре наступил золотой век трамваев, а
в Великобритании местные власти сдерживали развитие трамвайного транспорта: например, в
Лидсе и Брэдфорде, которые располагались по соседству, была собственная ширина трамвайной колеи – 4 фута 8,5 дюйма и 4 фута соответственно.

Паромобиль и велосипед
Железные дороги сыграли для общества огромную социальную и экономическую роль,
не только сократив время пребывания в пути, но и сгладив классовые различия. Комфортные
путешествия не были доступны только беднейшим слоям населения. Когда шоссе опустели,
человек отчасти потерял свободу самовыражения, какая была у британских путешественников
до появления железнодорожной сети, как описано в произведениях Борроу, Сертиса или Диккенса. Развитие механических дорожных транспортных средств, достигшее пика в последней
четверти века, вызывает большой интерес, хотя они занимали довольно скромное место в экономической жизни общества; автомобиль был по-прежнему в новинку, а на велосипедах редко
ездили даже курьеры.
На первый взгляд довольно примечательно, что ни пар, ни электричество не давали достаточно энергии универсальной дорожной карете. Первым конструктором самоходной машины
считается француз Николя Куньо, сделавший паровую трехколесную повозку, которая двига255

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

лась со скоростью пешехода, в 1769 году (рис. 150). Идея также привлекла внимание американского изобретателя Оливера Эванса и сотрудника компании «Болтон энд Уатт» Уильяма
Мердока, до того как Тревитик построил паровую дорожную повозку. За ним последовал уроженец Корнуолла, сэр Голдсуорси Герни, усовершенствовавший в 1831 году паровую повозку,
которая постоянно курсировала между Глостером и Челтнемом, преодолевая 15 километров
за 45 минут. В ближайшие три года в Лондоне появился паровой омнибус, преодолевавший
13 километров менее чем за час, при расходе одного мешка кокса; аналогичные средства передвижения были в окрестностях Глазго и других крупных городов. Примерно в это же время
появилась паровая карета Черча (рис. 184). Однако собственники дилижансов и все заинтересованные «согнали» новые транспортные средства с дорог большими пошлинами: например,
«Ливерпуль-Прескот Тернпайк траст» взимал 4 шиллинга с обычной повозки и 48 шиллингов с паромобиля. Триумф железнодорожного локомотива в следующие два десятилетия оказал двоякое влияние. С одной стороны, предполагалось, что паромобиль тоже должен быть
неизменно практичным; с другой стороны, возникло сильное стремление убрать транспорт с
шоссе. В Великобритании так называемый Закон красного флага 1865 года с поправками 1878
года устанавливал максимальную скорость всех механических дорожно-транспортных средств,
равную 4 мили в час; на паромобиле должно было ехать два водителя, а сопровождающему
следовало идти впереди, предупреждая об опасности (он шел на расстоянии 55 метров перед
экипажем с красным флагом днем или красным фонарем ночью. – Пер.).

Рис. 184. Паровая дорожная карета Черча. 1833 г.

Рис. 185. Паровая карета Рандольфа. 1872 г.
Паромобиль, изобретенный Томасом Рикеттом в 1858 году, напоминал любопытный
гибрид железнодорожного локомотива и инвалидной коляски. За рулем сидело трое, коче256

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

гар стоял на платформе сзади; паромобиль был заднеприводным. Следующие модели представляли собой как полностью закрытые паровые кареты (рис. 185), весящие 4,5 тонны, так
и паровые трициклы (рис. 186), разработанные во Франции в 1880-х годах. Один из создателей паровых трициклов, Леон Серполле, изобрел генератор с мгновенным парообразованием,
который прокачивал небольшое количество воды через раскаленные спирали трубопровода из
никелевой стали. Он приспособил его для четырехцилиндрового двигателя паровой повозки в
1894 году, а благодаря американской финансовой поддержке это транспортное средство стало
хорошо известно в Англии и Франции. В США успеха добились тоже в самом конце века, когда
братья Стенли установили двухцилиндровый двигатель (оснащенный как последние модели
Серполле, с бензиновой горелкой) на деревянный двухместный автомобиль общим весом всего
7 центнеров. Их паромобили были очень популярны до появления Ford Model T («Жестянка
Лиззи»).

Рис. 186. Паровой трицикл Серполле. 1887 г.
Долгосрочное будущее было только у парового тягача. Уже в 1871 году в Абердине произвели своеобразный паромобиль с литыми резиновыми шинами; он экспортировался даже в
Индию, где тащил двухколесные омнибусы. Примерно в 1850 году появился паровой плуг; портативный двигатель устанавливался в конце поля, а плуг двигался вдоль поля по тросу. Через
пять лет поняли, что гораздо удобнее, когда двигатель перемещается взад-вперед по полю. К
1870 году паровой тягач с цилиндром в передней части бойлера, зубчатой передачей и водительским рулем приобрел современную форму. Его мощность была очень большой; прошло
немало времени, прежде чем с ним смог эффективно конкурировать тяжелый тягач с бензиновым двигателем и прицепом, особенно на промышленном севере; в качестве «цирковых локомотивов», которые перетаскивали аттракционы с ярмарки на ярмарку, тягачи использовались
еще дольше. В 1867 году создали практически вечный паровой каток.
Паромобиль был практичным, но громоздким; автономная электрическая повозка казалась идеальным, но почти фантастическим транспортным средством. Примерно в 1880 году
создали подходящие аккумуляторы, а затем в быстрой последовательности изобрели трехколесный велосипед, кеб и догкарт (высокий двухколесный экипаж с поперечными сиденьями,
запряженный собаками). В 1899 году сигарообразная машина, построенная для некоего бельгийца, установила мировой рекорд скорости на суше – почти 100 километров в час; но в том
же году компанию «Лондон электрик кеб» с тридцати шестью построенными кебами и еще
большим числом кебов в стадии строительства ликвидировали; компания работала только два
257

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

года. Произведенные ею кебы были тяжелыми, медленными и неповоротливыми, однако более
современные двухколесные экипажи и старомодные четырехколесные извозчичьи экипажи
тоже имели недостатки. Кебы выглядели аккуратными, и, хотя аккумулятора хватало только
на 80 километров, его научились быстро заряжать. Тем не менее переноска и зарядка тяжелых
аккумуляторов тормозила внедрение электрических повозок и стимулировала развитие автомобилей с бензиновым двигателем.
Между тем велосипеды на шоссе, возродившие романтику юности и давшие свободу слабому полу, символизировали технологический прорыв, который в 1880-х и 1890-х годах преобразил досуг цивилизованного человека. Идея движения вперед за счет работы ног, сидя верхом
на двухколесном механизме, возникла еще в начале XIX века, однако только в 1818 году немецкий барон Карл Дрез запатентовал свой «самокат», или «машину для ходьбы» (рис. 187). На
передней части рамы была подушка, чтобы ездок наклонялся вперед, стараясь сильнее оттолкнуться; примитивный руль помогал удержать равновесие, ибо у самоката не было тормозов (на
таких самокатах ездили перебирая ногами по земле). Примерно через 20 лет шотландец Макмиллан придумал педальный привод на заднее колесо велосипеда и тормоз; однако именно
француз Пьер Мишо в 1860-х годах разработал педальный привод на переднее колесо и открыл
фирму по производству «велосипедов». То есть велосипедная промышленность (как и велосипедные гонки) впервые возникла во Франции, откуда распространилась в Ковентри в 1869
году. Через 15 лет на велосипедном рынке было более 200 разных моделей, включая тандемы
(рис. 188), а также дициклы с двумя параллельными колесами, трициклы и даже четырехколесные транспортные средства. Долгое время преобладал «обычный» велосипед, или пенни-фартинг, на котором ездок, рискуя, балансировал над передним колесом, сделанным максимально
большим для увеличения расстояния, пройденного за один поворот педалей (рис. 189). С появлением цепной передачи на заднем колесе возник «безопасный» велосипед – более устойчивый и лучше управляемый; ездок сидел между двумя колесами одинакового диаметра, хотя
большая часть его веса приходилась на заднее колесо. Такой велосипед впервые создали в 1876
году, но коммерческий успех обрел велосипед «Ровер» 1885 года (рис. 190). Помимо изобретения мотоцикла (будет рассмотрен в следующем разделе) к концу столетия было два важных
нововведения: свободный ход велосипеда и усовершенствование рулевого управления за счет
изгиба вилки передней оси так, чтобы рулевая колонка находилась на одной линии с точкой
контакта колеса с землей.

Рис. 187. «Машина для ходьбы». 1818 г.

258

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 188. Тандем. 1869 г.

Рис. 189. «Обычный» велосипед Раджа. 1884 г.

Рис. 190. Безопасный велосипед «Ровер». 1885 г.
В 1888 году ветеринар из Белфаста Джон Данлоп изобрел пневматическую шину ради
удобства десятилетнего сына, который катался на трехколесном велосипеде. Пневмошину
запатентовали в 1845 году, но в то время производить шины для конных экипажей было невыгодно. В экипаже большая часть ударов от неровностей дороги поглощалась подвеской, а велосипедист непосредственно контактировал с землей, поэтому вскоре на всех велосипедах устанавливали пневматические шины. Пневмошины потребовались и для изобретенных позднее
автомобилей.

Первые автомобили
Автомобили с бензиновым двигателем приобрели современные очертания к концу XIX
века и отличались от несамоходных транспортных средств. Паромеханические транспортные
средства не пользовались большой популярностью, особенно при выполнении тяжелых работ,
а недостатки снижали их привлекательность для отдельного пользователя. Они были не только
медленными и громоздкими, душными и грязными (пассажиры сидели рядом с бойлером), но
259

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

и требовали серьезной подготовки перед путешествием, а также осторожности в дороге. Многие из этих недостатков удалось бы со временем устранить, но появился автомобиль с бензиновым двигателем, полный преимуществ, поэтому попытки улучшить паромобили оставили.
Эволюция двигателя внутреннего сгорания описана в главе 21, так что здесь рассмотрим только его применение для транспортировки. Австрийский изобретатель Зигфрид Маркус
установил такой двигатель на ручную тележку примерно в 1864 году; в Техническом музее
Вены хранится его автомобиль, построенный через 10 лет. Это тяжелый, громоздкий объект с
горизонтальным одноцилиндровым четырехтактным двигателем; максимальная скорость автомобиля только 5 миль в час; он управлялся ручным маховиком на передней части автомобиля.
Из изобретения Маркуса ничего не вышло. Отцом автомобилестроения считается Карл Бенц из
Мангейма. Легкий автомобиль с одноцилиндровым двигателем, построенный им в 1885 году,
а в следующем году курсировавший по улицам Мюнхена, имел вертикальный коленвал в задней части автомобиля, а также ременный привод, который переходил с неподвижного шкива
на холостой шкив, играя роль сцепления, что позволяло двигателю работать на нейтральной
передаче (рис. 191). Небольшой рычаг контролировал единственное переднее колесо; скорость
движения была около 8 миль в час. Восемь лет спустя Бенц разработал четырехколесный автомобиль с горизонтальным коленвалом, как на всех современных автомобилях, и двухскоростным ременным приводом; мощность двигателя составляла 3,5 лошадиные силы; к концу столетия построили сотни таких автомобилей.

Рис. 191. Автомобиль Бенца. 1888 г.
За выпуском первого автомобиля Бенца сразу последовало изобретение немца Готтлиба
Даймлера из Вюртемберга – первый скоростной автомобиль. Его компактный, вертикальный,
одноцилиндровый двигатель вращался гораздо быстрее аналога Бенца и уже устанавливался
на мотоциклах в 1886 году, а в 1887 году – в задней части экспериментальной повозки. Затем
Даймлер создавал различные четырехколесные транспортные моторные средства на ременной
передаче. Они собирались на заводе «Канштатт» недалеко от Штутгарта и были предками автомобилей «мерседес».
Самый первый английский новатор, Эдвард Батлер, в 1884 году изобрел бензиновый
мотоцикл, однако его построили и протестировали только через четыре года. Он имел горизонтальный двухцилиндровый двигатель, управляющий единственным задним колесом, которое начинало двигаться после нажатия на ножную педаль. Батлер пытался сделать электрическое зажигание, но отказался от своих экспериментов из-за ограничений в Законе красного
флага, который сильно сдерживал британских изобретателей до его отмены в 1896 году. Один
из первых автомобилей построили в Дании в 1886 году; он управлялся рулем, а не рычагом,
имел покрытую кожей конусную муфту сцепления для управления каждым задним колесом,
поэтому на кривых наблюдалось некоторое скольжение (проблему в конечном счете решили за
счет дифференциала заднего моста), и позволял делать задний ход. Французы собирали дви260

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

гатели Даймлера по лицензии в Париже, но быстро разработали собственный проект, начатый
в 1891 году Панаром и Левассором, который с различиями в деталях вскоре переняли почти
все остальные производители. Двухцилиндровый двигатель, расположенный спереди, подключался через фрикционную муфту сцепления к трехскоростной коробке передач; так появилась
центральная цепная передача на заднюю ось, которая содержала дифференциальную передачу.

Рис. 192. Первый автомобиль Ланчестера (с рулевым колесом). 1896 г.
С 1895 года лидировали английские и американские конструкторы. Первый трехколесный автомобиль Уолсли разработал Герберт Остин, работая в компании по производству
машинок для стрижки овец. В автомобиле стоял сбалансированный, горизонтально-оппозитный, двухцилиндровый двигатель на стальной трубчатой раме; роликовая цепь соединяла
коробку передач с единственным задним колесом; двигатель мощностью 2 лошадиные силы
охлаждался воздухом. Однако более ярким конструктором с точки зрения технологий стал
Фредерик Уильям Ланчестер, который уже был известным инженером, когда начал разрабатывать автомобиль. Он первым изучал новый автомобиль на чисто теоретической основе;
на прежних конструкторов влиял дизайн конных экипажей: первое название автомобиля –
«безлошадная повозка» – показатель связи с прошлым. Некоторые детали, внедренные Ланчестером в 1895–1896 годах (рис. 192), можно найти в каждом современном автомобиле.
Одноцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением мощностью 5 лошадиных сил имел
планетарную коробку передач, позволяющую развивать малый и обратный ход, а также ехать
вперед; колеса с проволочными спицами (уже использовались на велосипедах) и пневматические шины «Данлоп».
В XX веке самой мощной автомобилестроительной компанией становится «Форд Моторс
компани», основанная в 1903 году. Генри Форд создал свой первый автомобиль уже в 1896
году, конструкцию которого совершенствовал с 1890 года. У автомобиля двухцилиндровый
двигатель с водяным охлаждением, помещенный сзади, и ременная передача; рулевое управление с поворачивающейся осью и литые резиновые шины; его максимальная скорость – 40
километров в час – выше, чем у большинства европейских моделей того времени. К 1908 году
Форд запускает в массовое производство знаменитую модель «Т», которая 19 лет продавалась
без каких-либо серьезных изменений в дизайне; в общей сложности было продано 15 миллионов машин.
И серийный туристский автомобиль, и тяжелый тягач, и омнибус – важные нововведения XIX века. Следует упомянуть мотоцикл, на который установили запатентованный в 1885
году скоростной бензиновый двигатель Даймлера. Двигатель располагался вертикально между
колесами, привод передавал энергию двигателя к заднему колесу при помощи приводного
кожаного ремня, который можно было затянуть или ослабить; однако испытания этой машины
вряд ли прошли успешно. Второй мотоцикл, управляемый коленчатыми рычагами и шату261

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нами, собрали в Германии в 1893 году, а с 1895 года он выпускался во Франции в усовершенствованном виде. Наконец братья Вернер (русские, обосновавшиеся во Франции) установили
небольшой двигатель на безопасный велосипед. Свой первый патент они получили на систему
привода передних колес с двигателем, расположенным над рулем; в 1900 году они поместили
двигатель между колесами (как делал Даймлер). Таков прообраз современного мотоцикла,
ставшего популярным непосредственно перед Первой мировой войной.

Покорение неба
Новые изобретения чрезвычайно облегчали перемещение людей и товаров по суше и
морю. Благодаря телеграфии, телефонии и беспроводной связи сообщения по всему миру
отправлялись всего за несколько секунд. Оставалось покорить небо. Первый цеппелин запустили в 1900 году. Запуск летательного аппарата тяжелее воздуха зависел от разработки двигателя внутреннего сгорания, на основе которого создали бы достаточно легкий и мощный
тягач; первый успешный полет такого аппарата состоялся в декабре 1903 года. Его появление
– настоящий феномен XX века.
О желании человека летать свидетельствуют мифы о Дедале и Икаре. Полет птицы всегда
символизировал беспрепятственное и легкое передвижение в воздухе. У китайцев, возможно,
были не только обычные воздушные змеи, но и воздушные змеи для подъема наблюдателя в
1-м тысячелетии до н. э.; исследования Леонардо да Винчи доказывают, что в эпоху Ренессанса усилился интерес к проблемам полетов, который был в Средневековье, Древней Греции и
Риме. В XVIII веке Эмануэль Сведенборг подготовил детальный проект (рис. 193) легкого летательного аппарата типа орнитоптера. Крылья распластывались внизу и складывались наверху;
авиатор управлял ими при помощи пружин; равновесие достигалось за счет веса, расположенного ниже центра тяжести. Нет никаких доказательств того, что изобретение покойного
Сведенборга пытались внедрить на практике. Плавучесть летательного аппарата основывалась
на том же принципе Архимеда, согласно которому твердые предметы плавают в жидкостях;
похоже, первым этот принцип понял в XVII веке иезуит Франческо де Лана Терци. Успешные
запуски воздушных шаров начались во Франции в эпоху Лавуазье и энциклопедистов. Хотя
для запуска с самого начала применяли горячий воздух, всего через несколько дней после
обнаружения свойств водорода в 1766 году создали более эффективное подъемное устройство.
Первые два запуска осуществили из Парижа в конце ноября и начале декабря 1783 года два
француза-авантюриста; во втором запуске участвовал известный физик Жак Александр Сезар
Шарль, предложивший использовать водород и поднявшийся на воздушном шаре на высоту
3 тысяч метров.

Рис. 193. Конструкция летательного аппарата Сведенборга. 1716 г.
Через год впервые пересекли Ла-Манш (рис. 194). В XIX веке воздушные шары использовали в метеорологии и изучении верхних слоев атмосферы на высоте до 8 тысяч метров,
262

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

для съемки местности с воздуха и срочной транспортировки (как во время осады Парижа в
1870 году); на них даже пытались, хотя и неудачно, достичь Северного полюса (1897). Привязные аэростаты применяли для военных наблюдений еще в битве при Флерюсе в 1794 году; их
использовали войска федеральной армии во время американской Гражданской войны и британцы в Южной Африке; не говоря уже о смелых планах их применения во время наполеоновского вторжения в Англию (рис. 195). Тем не менее чаще всего воздушные шары участвовали
в ярмарках и праздниках (в 1810 году назначение нового канцлера Оксфордского университета праздновалось поднятием воздушного шара с Мертон-Филдс), в вечернем шоу, освещаемые фейерверком или украшенные прыжками с парашютом. Пока положение шара зависело
от направления ветра, его практическая полезность ограничивалась.

Рис. 194. Первое пересечение Ла-Манша по воздуху, выполненное Бланшаром и Джеффрисом. 1785 г.

263

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 195. Схема французского вторжения в Англию на воздушном шаре и по тоннелю,
1805 г.; английские войска летают на одноместных воздушных змеях
Воздушный шар не стал маневреннее даже после того, как ему придали вытянутую
форму: легкий, но мощный источник энергии был недоступен до появления бензинового двигателя. В 1852 году французский инженер Анри Жиффар экспериментировал с паровым двигателем мощностью 3 лошадиные силы, который управлял трехлопастным воздушным винтом
(рис. 196), однако его аэростат развил очень малый ход. В 1884 году воздушный шар с электродвигателем мощностью 9 лошадиных сил на очень легких аккумуляторах достигал скорости 23 километра в час во время кругового пролета примерно 10 километров; в самом конце
века во Франции (где проводили оба этих эксперимента) строили большие и малые дирижабли,
которые успешно управлялись, особенно бразильским авиатором Сантосом-Дюмоном; форма
дирижаблей поддерживалась за счет газа.

Рис. 196. Паровой аэростат Жиффара. 1852 г.
Немцы строили жесткие дирижабли по-своему: обтекаемый корпус включал несколько
отдельных газовых баллонов; снизу подвешивалась гондола с двигателем и экипажем. Жесткие дирижабли были намного больше обычных; первый полет на таком дирижабле в 1897
году закончился неудачей. Но их энергично продвигал граф фон Цеппелин, запустивший
летом 1900 года первый из множества дирижаблей, названных в его честь. Они были очень
зрелищными, но крайне неэффективными, применялись в начале Первой мировой войны,
однако вышли из употребления в 1930-х годах. Достигнуть необходимой высоты и безопасности полета так и не удалось. Водород, смешиваясь с воздухом, становится взрывоопасным, что
явилось причиной многих бедствий. Гелий, открытый в 1895 году, стал доступен значительно
позже в ограниченном количестве; он полностью инертен, но обладает лишь четвертой частью
подъемной силы водорода.
264

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Кажущаяся эффективность дирижаблей и правдоподобная имитация птичьего полета
отвлекала многих изобретателей от правильного решения проблем полета на примере воздушного змея и планера. Отец современной воздушной навигации – сэр Джордж Кейли не только
понимал, как и другие конструкторы, важность неизменяемой геометрии крыла, но и совершил
в 1804 году серию экспериментальных полетов модельных планеров с холмов. Проводя опыты
почти полвека, он дважды добился успеха – планер пролетал короткое расстояние с пассажиром (рис. 197). Эксперименты с планерами ради обеспечения стабильности и контроля полноразмерной машины продолжались после смерти Кейли; основываясь на его принципах, успеха
добился немец Отто Лилиенталь и его английский последователь – Перси Синклер Пильчер.
В 1890-х годах Лилиенталь совершил более тысячи полетов на так называемом дельтаплане
(рис. 198); Пильчер также совершил буксирный полет. Оба этих великих пионера воздухоплавания погибли во время полетов в 1896 и 1899 годах соответственно, поэтому невозможно
сказать, чего они достигли в разработке источников энергии планеров, которыми занимались
последние годы. Вполне возможно, их исследования предвосхитили достижения братьев Райт,
систематически изучавших принцип скольжения в воздухе до попытки совершить полет с двигателем.

Рис. 197. Конструкция планера Кейли с пассажиром. 1799 г.
Между тем с 1827 года разрабатывали моноплан для подъема человека в воздух (вроде
воздушного змея для подъема наблюдателя, какие были у древних китайцев). Но никаких практических результатов достичь не удавалось, пока в 1893 году австралиец Харгрейв не изобрел
более эффективного, коробчатого воздушного змея (бесхвостого, в форме длинной коробки,
открытой с обоих концов) с биплановыми несущими поверхностями; это изобретение повлияло на идеи Пильчера накануне его смерти. Значение коробчатого воздушного змея понимал
французский инженер и пионер планеризма Октав Шанют, который поделился своей идеей
планера-биплана с братьями Райт и помогал им в работе.

Рис. 198. Дельтаплан Лилиенталя. 1895 г.

265

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 199. Летательный аппарат братьев Райт. 1903 г.
Хотя планер имел первостепенное значение, нельзя игнорировать другие события XIX
века, подготовившие почву для достижения братьев Райт. Например, разработчик станков для
кружевных фабрик из Чарда, Джон Стрингфеллоу, в 1848 году успешно запустил на проволоке модель самолета с крылом неизменяемой геометрии. С 1850-х годов с земли запускались
модели самолетов, выполнявшие полеты благодаря различным источникам энергии – скрученная резина, часовой механизм, пар или сжатый воздух. Французы лидировали в этом вопросе,
хотя Харгрейв тоже внес значительный вклад. Была даже конструкция в форме дротика, приводимая в движение струей пара; для военных целей Уильям Хейл изобрел ракету со стабилизатором. Однако до самого захватывающего прорыва в аэронавтике было еще почти 100
лет. В 1896 году моделирование достигло апогея, когда американский профессор астрономии
Сэмюэл Пирпонт Лэнгли построил паровой моноплан с размахом крыла 5 метров, пролетевший чуть больше километра.

Рис. 200. Приземление Блерио в Дувре после первого пересечения Ла-Манша. 1909 г.
17 декабря 1903 года молодой американский производитель велосипедов Орвил Райт
совершил полет на бесхвостом биплане с бензиновым двигателем мощностью 12 лошадиных
сил; аппарат был построен в США им самим и его братом, Уилбуром Райтом (рис. 199). В первом полете биплан пролетел не более 40 метров за 12 секунд, однако это событие торжественно
продемонстрировало способность человека передвигаться по воздуху на механизме тяжелее
воздуха, контролируя скорость, высоту и направление. Тем не менее американская пресса проигнорировала этот полет; только в 1908 году об усовершенствованном летательном аппарате
братьев Райт узнали в США и Европе. До этого бразильский авиатор Альберто Сантос-Дюмон
совершил первый полет в Европе на менее совершенном биплане, который сконструировал
сам; братья Вуазен на своем французском заводе разработали более качественный коробчатый биплан, на основе которого был создан «биплан-трактор» (двухместный биплан с тянущим винтом. – Пер.); а их партнер, Луи Блерио, построил моноплан, в котором на следующий
год перелетел Ла-Манш (рис. 200). Тем самым существенная техническая эволюция завершилась, поскольку с развитием теории аэродинамики (в которое XIX век не внес практически
266

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

никакого вклада, не считая исследований Кейли) конструкция моноплана стала совершенной.
Кроме того, резко изменился ход политической истории – мастерство человека усложнило и,
возможно, уничтожило вековое соперничество сухопутных и морских держав.

267

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 14
Строительство зданий: требования городских общин
Гражданское строительство
Рост населения и стремительное промышленное развитие 1750–1900 годов требовали
масштабного строительства. Об отдельных технологиях вроде строительства верхнего строения железнодорожного пути прежде совершенно ничего не знали. Другие технологии – водоснабжение и водоотведение в крупных городах – были новыми и масштабными. В жилищном
строительстве, основанном на соблюдении традиционных форм, использовались новые материалы и методы массового производства. Многие новые требования, предъявляемые к заводам,
мастерским и административным зданиям, влияли на архитектурные решения. В данной главе
рассмотрим то, что непосредственно определяло работу инженеров-строителей, и два строительных направления – водоснабжение и водоотвод, сильно повлиявшие на развитие городской
жизни.
Военная и гражданская инженерия разделились во Франции во времена Кольбера и
Вобана; в конце XVIII века профессии инженера-строителя и архитектора стали обособленными. Франция снова лидировала в этом вопросе, ибо французские мостовые и дорожные
специалисты – первые официально признанные в мире инженеры-строители. Благодаря французской революции штат инженеров-строителей стремительно рос, чему особенно помогала
Политехническая школа, в которой технические специалисты получали предварительную подготовку до поступления в специализированные учебные заведения. Поэтому неудивительно,
что за Францией сохранялась ведущая роль в издании технической литературы; благодаря
таким инженерам, как Ренни и Тел-форд, французский язык стал считаться техническим;
кстати, в 1816–1823 годах профессором инженерии в Военной академии США, Вест-Пойнт,
был ветеран армии Наполеона Жан-Родольф Перроне – первый руководитель Школы мостов и
дорог, архитектор-мостостроитель; «Инженерную науку» Бернара-Фореста де Белидора переиздали практически без изменений в 1830 году – через 101 год после первой публикации,
дополнив примечаниями о новых достижениях. В 1826 году стандартный учебник по теории
строительных конструкций для французских студентов опубликовал Клод-Луи-Мари-Анри
Навье; у британских студентов подобный источник знаний появился только в 1855 году – после
того как Уильям Ренкин стал профессором инженерии в Университете Глазго.
Инженерные профессии развивались в Великобритании медленно, однако в 1771 году
сформировалось общество инженеров, известное позже как Смитоновский клуб, а в 1818 году
– Институт гражданских инженеров. Уровень преподавания в институтах механиков, возникших в промышленных районах в 1820-х годах, был невысоким; согласно требованиям, провозглашенным в Манчестере в 1827 году, в этих институтах «обучали трудящихся научным принципам, от которых зависела их работа». Но даже такое обучение оказалось бесперспективным
– у учащихся не было начального образования. Тем не менее институтам иногда удавалось
«зародить интеллектуальное любопытство», благодаря которому кто-то захотел бы выучиться
на инженера-строителя. Но только после основания инженерной кафедры сначала в Университете Глазго в 1840 году, а на следующий год в университетском колледже в Лондоне инженерная профессия в Великобритании, обладатели которой изменили страну, получила профессиональное признание. Предстояло обучить архитекторов и конструкторов, хотя большей частью
строительством домов и возведением небольших конструкций по-прежнему занимались мелкие фирмы, работая по принципу приближенных расчетов.
268

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Строительные материалы (1750–1850)
В XVIII веке древесины для жилищного строительства стало не хватать. Во-первых, на
нее был большой спрос на верфях, а во-вторых, в развитых сельскохозяйственных районах леса
давно вырубили. Даже в некоторых лесных регионах предпочитали выращивать не строевой
лес, а подлесок для производства древесного угля. Из камня строили в основном там, где его
было легче всего добывать; благодаря превосходной прочности из него возводили роскошные
и важные здания. В результате промышленной революции чаще строили кирпичные сооружения. Месторождения глины встречались гораздо чаще каменных карьеров, а стремительный
рост добычи угля и улучшение его транпортировки (сначала по каналам, затем по железной
дороге) облегчили почти повсеместное производство кирпича. Кирпич применяли намного
чаще, чем может показаться. Представитель британского «регентского стиля» – архитектор
Джон Нэш предложил оштукатуривать некачественную кирпичную кладку. После покраски и
нанесения орнамента поверхность, оштукатуренная смесью извести, песка и воды, напоминала
массивную каменную стену. Подобным образом декоративную каменную кладку, выполняемую вручную, заменили глиняными кирпичами, которым придавалась различная форма перед
обжигом. В Лондоне была популярна терракота на основе каолина (фарфоровой глины); ее
продавали под наименованием «коадский камень» (или «искусственный камень») с 1769 года
до закрытия фирмы-производителя «Коад энд Сили» в Ламбете примерно в 1840 году.
Состав штукатурки для отделки стен, строительного раствора для каменной или кирпичной кладки, бетона для фундаментов значительно изменялся в результате исследований,
начатых Джоном Смитоном во время планирования третьей перестройки маяка Эддистоуна в
1759 году. Было хорошо известно, что чистая известь на основе мрамора – лучшая штукатурка
(ради чего стали разбивать античные скульптуры), а гидравлические свойства извести можно
улучшить добавлением итальянского пуццолана или других веществ. Но Смитон, исследовав
известь из разных уголков страны, обнаружил, что ее гидравлические свойства (необходимые
для конструкции маяка, который будет частично затапливаться во время приливов) зависят
от присутствия глины в известняке, из которого производилась известь. Лучшую природную
смесь обнаружили в лондонской глине (особый ярус английского эоцена – второй геологической эпохи палеогенового периода, с останками птиц, млекопитающих, плодов тропических
растений и раковин моллюсков. – Пер.) в Харвиче и Шеппи; ее запатентовали в 1796 году под
названием «римский цемент» – намек на долговечность сооружений, сохранившихся со времен
римской оккупации Великобритании. В Америке натуральное сырье для производства цемента
обнаружили и разработали после 1818 года ради строительства каналов, оно использовалось
чаще искусственных смесей до конца столетия. В 1839 году француз Луи Жозеф Вика выдвинул теорию смешивания извести и глины для производства цемента, он произвел качественный цемент для Шербурской гавани и ввел понятие «гидравлический цемент» для вяжущего,
твердеющего под водой.
Между тем в Великобритании продолжали успешные эксперименты с цементными смесями. В Северный Кент, где одновременно встречались лондонская глина и норт-даунский
мел, по морю доставлялся каменный уголь – для известеобжигательных печей, а качественный
цемент перевозился по реке в Лондон и на другие строительные площадки. Нортфлит, недалеко от Грейвзенда, – одно из первых мест производства так называемого портландцемента,
который был фактически изобретен в Уэйкфилде в 1824 году. Джозеф Аспдин – каменщик,
ставший строителем – то ли случайно, то ли намеренно обжигал смесь мела и глины при температуре достаточной для спекания, когда частицы слипаются не плавясь. Название, данное
продукту, демонстрирует оптимизм Аспдина, который верил в то, что произведенный из него
бетон заменит портлендский камень. Но у бетона был уныло-серый цвет, хотя материал обла269

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

дал превосходной прочностью и плотностью и подходил для различных целей. Бетон на основе
портландцемента применил в 1828 году Изамбард Кингдом Брюнель при постройке тоннеля
под Темзой; бетон масштабно применяли через 30 лет, когда на строительство лондонской
канализации потребовалось 70 тысяч тонн этого материала.
Хотя строительство из железобетона началось намного позже, в XVIII веке деревянные
и каменные сооружения уже укрепляли кованым железом. К тому времени крыши, подъемные
окна и двери делали из импортной древесины мягких пород (хвойных), а не твердых пород
(лиственных), как в Средневековье; качество кровельных работ существенно повысилось за
счет использования систематически разрабатываемых стропильных ферм, которые применял
Кристофер Рен. Древесина экономилась благодаря улучшенному дизайну конструкций, как
было при перестройке уничтоженной пожаром крыши собора Святого Павла и Ковент-Гардена (оригинальную конструкцию проектировал Иниго Джонс в эпоху правления Карла I); во
время реконструкции 1796 года, при сохранении масштабов сооружения, объем древесины
сократился ровно на одну треть. Прочность деревянной балки части повышали за счет кованых хомутов и качественного крепления на болтах. Но английские строители предпочитали не
внедрять железные детали внутрь кладки – швы кладки отсыревали, что вызывало коррозию
металла и разрушало конструкцию. Однако французский архитектор Жак-Жермен Суффло
использовал кованое железо и как раму для кровельных работ, и как арматуру для кладки.
При реконструкции парижской церкви, впоследствии ставшей Пантеоном, Суффло укрепил
кладку с железными стержнями на участках чрезмерного давления купола. Появившиеся впоследствии огромные трещины спровоцировали продолжительные споры (предложения Суффло уже шокировали обычных архитекторов), однако причиной проблем стала плохая каменная кладка, а не кованое железо, хотя оно и не было должным образом защищено от коррозии.
Чугун, из которого строили мосты с 1779 года, все чаще использовали при возведении зданий. Как и у кованого железа, у чугуна был недостаток – при чрезмерном нагревании
он мог деформироваться; но чугун считался огнестойким по сравнению с существовавшими
конструкционными материалами. Многоэтажные промышленные здания на севере Англии в
начале века имели прочные деревянные полы, поддерживаемые тяжелыми деревянными балками; если расстояние между стенами было слишком большим, балки опирались на промежуточные деревянные опоры. Опасность пожара была очень серьезной, ибо текстильные материалы легко воспламенялись; с особенной осторожностью работали по ночам с открытым огнем.
После пожара в промышленных зданиях выплачивалась огромная страховка, что стимулировало строительство из огнеупорных материалов. Предприниматель Уильям Стратт предложил
снизить вес конструкций с помощью полых глиняных горшков, облицованных гипсом (таким
способом ранее защищали от нагрева железные балки в Париже). Он также установил кирпичные арки между балками, на которые передавалась нагрузка от полов, вымощенных каменными плитами. Сначала чугун применяли для опорных колонн, после – для балок и оконных
рам. Более того, чугунные конструкции стали стандартом для фабричных зданий, а в первой
половине XIX века по такому же принципу строились и цеха, и административные здания.
Нью-йоркское офисное здание, спроектированное Джеймсом Богардусом (рис. 201) с чугунным каркасом, высота стоек которого иногда достигала 20 метров, ознаменовало новую эпоху
в архитектуре, когда нагрузка на стены не передавалась.

270

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 201. Здание с чугунным каркасом, Нью-Йорк. 1851 г.
Из чугуна легко отливаются различные орнаменты. Поэтому предприимчивый литейщик
из Мерсисайда Джон Крэг в сотрудничестве с архитектором Томасом Редманом (работал в
готическом стиле и впоследствии раскаялся в эксперименте) за пять лет отстроил в Ливерпуле
три церкви, в которых каждая деталь, вплоть до оконных средников и узора, была чугунной;
крыши и стены из сланцевых плит, установленные между чугунными отливками, ничуть не
снизили эффект унылости. К счастью, чугунные готические сооружения популярностью не
пользовались, хотя из чугуна выстроили гигантский ажурный шпиль Руанского собора; тем не
менее на чугунных колоннах всегда отливался орнамент, узоры были даже на чугунных рамах
паровых двигателей и промышленном оборудовании. Использование чугуна достигло апогея
при строительстве здания лондонского парламента (из чугуна выполнена крыша) и Хрустального дворца Джозефа Пакстона (рис. 202), который возводился быстро и просто благодаря
3500 тоннам стандартных чугунных балок, проверявшихся на размерность и прочность менее
чем за четыре минуты после прибытия на объект с трех заводов, заключивших контракт на
огромную сумму. В Париже одной из первых реконструкций, выполненных Жоржем Эженом
Османом для Наполеона III, стал центральный рынок из стекла и чугуна. Здания напоминали
огромные зонты, как того желал император (рис. 203). Но хотя Хрустальный дворец – яркий
пример долгосрочного применения чугуна и кованого железа, в 1851 году началась эра новых
строительных материалов, среди которых было кованое железо: Пакстон возводил нагружаемые конструкции только из кованого железа.

271

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 202. Установка первых ребер крыши трансепта Хрустального дворца. 1850 г.

Рис. 203. Центральный рынок, Париж. 1860 г.
Между тем в начале XIX века в строительстве чаще использовали древесину. В 1830-х
годах в новых американских поселениях начался бум жилищного строительства; но хотя древесины было много, плотников не хватало. Новый тип здания разработали в Чикаго, в котором
ко времени Великого пожара 1871 года проживало 300 тысяч человек (две трети зданий были
деревянными). Здание имело массивный деревянный балочно-стоечный каркас (рис. 204).
Крыша и пол поддерживались стандартными деревянными стойками, расположенными на расстоянии примерно 50 сантиметров друг от друга; три деревянных бруса, прибитые поперек,
поддерживали два этажа и стропила крыши; все остальные деревянные детали, специально
пронумерованные, прибивали гвоздями (мешок гвоздей машинного производства поставлялся
потенциальному застройщику вместе с нащельниками и готовыми дверями и окнами).

272

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 204. Каркасный лом. Чикаго. 1830-е гг.
В Великобритании из дерева строили первые вокзалы; крыша зданий была достаточно
большой, чтобы закрывать не только пассажирские платформы, но и неиспользуемые локомотивы, а иногда и товарные вагоны. Первая ливерпульская станция в Краун-Хилл была шириной
всего 10 метров; за 10 лет Изамбард Брюнель установил на вокзале Бристоль Темпл Мидс консольную крышу со стрельчатой аркой с затяжкой, с пролетом на метр с небольшим шире, чем в
Вестминстер-Холле. Но самая впечатляющая деревянная конструкция – два цилиндрических
свода железнодорожного вокзала Кингс-Кросс в Лондоне, построенные в 1852 году; за 17 лет
их переделали в полукруглые арки с пролетом 32 метра; чугунные плиты под арки лежали на
кирпичных опорах. Древесина хорошо переносила дым, но впитывала влагу от пара, поэтому
железные крепления быстро корродировали. После крыши железнодорожных вокзалов делали
полностью из железа; у вокзалов железной дороги Лондон-Бирмингем железные крыши были
с самого начала.

Мебель
Дерево оставалось конструкционным материалом для отделки зданий – залов ожидания
на вокзалах, административных строений и интерьеров домов. Кратко рассмотрим, как изменилось мебельное производство. В начале XVIII века в Европу из Сан-Доминго и с Багамских
островов привезли выдержанную древесину красного дерева. Она оказалась настолько прочной, что обрабатывалась только стальными инструментами высочайшего качества. Из красного дерева резные искусные изделия в стиле рококо создавали французы-краснодеревщики
и их более сдержанные коллеги-англичане. Изготовление изысканных шкафов наконец стало
отдельным направлением в столярном деле: «Руководство для дворянина и краснодеревщика»
Томаса Чиппендейла, опубликованное в 1754 году, – первая английская книга подобного рода.
Джордж Хепплуайт и Томас Шератон – авторы «Руководства» и «Книги эскизов для краснодеревщика и обойщика», изданных в 1788 и 1791 годах соответственно, – самые известные краснодеревщики и дизайнеры. Что касается стульев, то изделия Хепплуайта с замысловатыми спинками и изящными ножками – яркий пример непревзойденного дизайна XVIII века.
Однако оба упомянутых выше краснодеревщика удовлетворяли запросы очень малочисленного высшего класса, их вкус формировался в молодости во время путешествий по Франции,
Италии и Швейцарии, а также консультаций с гораздо более опытным и дорогим архитектором
вроде Роберта Адама. Мебель небогатых людей была по-прежнему немногочисленной и простой, выполненной в традиционном стиле с местным колоритом, если только изготовителю не
273

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

поступал специальный заказ для более широкого рынка: именно в этот период появился виндзорский стул из чилтерского бука; сиденье вырезали по глиняному шаблону, простую спинку
из стоек отклоняли назад для большего удобства.
Французская революция случилась в тот момент, когда в Европе отказывались от мебельного стиля Людовика XVI и переходили к более простым и классическим формам. В последующие десятилетия при правлении Наполеона сформировался стиль ампир, повторяющий
традиции Египта, Греции и Рима; он распространился в Европу и даже в Великобританию,
где повлиял на стиль эпохи Регентства. Фанера, полученная последовательным склеиванием
листов дерева под прямым углом, стала популярной в Великобритании благодаря работам
французских военнопленных. В результате Французской революции отказались от вековых
ранговых различий – отныне социальный статус определялся только наличием денег. В Великобритании архитектурный стиль регентства сменился ранним викторианским стилем, ибо в
обществе начинал доминировать средний класс – быстро обогащающийся, растущий численно,
самоуверенный, любящий уют и жаждущий ввести в домашний интерьер дорогую, но современную мебель. Но, судя по представленной на Выставке 1851 года мебели, у британцев очень
сильно испортился вкус.
Как правило, мебель была качественной и прочной, по-прежнему выполненной из красного дерева, с пружинами (впервые запатентованными в Великобритании в 1826 году) и очень
разнообразной текстильной обивкой. Под мебель тщательно подбирались обои и драпировки.
В это же время были чрезвычайно популярны покрытые черным лаком стулья и кровати
из папье-маше, которые представляли на Выставке как французы и немцы, так и англичане;
модель изделия обклеивалась слоями бумаги и высушивалась, а сверху покрывалась лаком и
инкрустировалась в японском стиле. Сложность орнамента зависела от размера изделия: на
шифоньере натуралистической резьбой покрывалась вся видимая поверхность, а журнальный
столик мог украшаться деревянной мозаикой – маркетри (декоративный узор одного из столиков состоял из 110 тысяч кусочков шпона). Станок для резьбы создали как раз вовремя, чтобы
удовлетворить огромный спрос на сложные орнаменты эпох Средневековья и Возрождения.
В следующие полвека мебель стала легче и однообразнее. Влияние Уильяма Морриса,
старавшегося возродить средневековое мастерство, а также работа более практичного начинающего дизайнера мебели сэра Амброза Хила сказались на очень небольшом объеме производимой мебели. Европейское влияние на оригинальную американскую мебель – регулируемые
кресла и оборудование железнодорожного спального вагона – было ограниченным. Деревообрабатывающая техника, повторявшая любую ручную операцию ремесленника, заставила изменить методы работы, но не конечный продукт. В то же время крупномасштабному производству помогал рост городских общин, развитие транспорта и рекламы, которая прививала
потребителю жажду красивой жизни с антикварной мебелью в апартаментах. Если судить по
объему продаж, американская мебельная промышленность в 1900 году была в семь раз больше,
чем полвека назад, а с 1870-х годов большая часть мебели выпускалась на фабриках. Там, где
был избыток рабочей силы (в отличие от США), не спешили избавляться от ручного труда:
ножки стульев обтачивали на шестовом токарном станке отдельные мастера в Чилтерн-Хиллз.
Однако в долгосрочной перспективе в Европе почти повсеместно производили стандартную,
не слишком аккуратную, часто уродливую мебель, а иногда даже выпускали подделки. Требовалась доступная мебель для широких слоев населения. В 1851 году на Выставке представили
металлическую кровать, которая вскоре пользовалась большим спросом; она – пример того,
каким образом новые стандарты комфорта и гигиены проникали в дома бедняков: в чугунной
кровати не заводились паразиты, а в случае поломки ее просто меняли.

274

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Новое применение кованого железа, стали и бетона
Кованое железо, которое ранее в основном применялось при работе с деревом или чугуном, стало широко использоваться в 1850-х и 1860-х годах. В 1847 году по заказу парижского
инженера сделали очень маленькую балку из кованого железа для пола. В течение 10 лет значение кованого железа как конструкционного материала пропагандировалось сэром Уильямом Фэйрберном. Производить длинные балки для тяжелых секций стало возможно благодаря
изобретению универсального прокатного стана. Однако многие годы их использовали ограниченно – пудлинговая печь за один раз производила небольшой объем блюма, а массивная балка
получалась после того, как несколько блюмов «сваривались» вместе кузнечной ковкой в заготовку подходящего размера.
Поэтому большие балки делали склепыванием пластин, косых Т-образных профилей
и других секций. Строительство кованых стропильных ферм для железнодорожных станций
началось в Лондоне с возведения фермы пролетом 12 метров для Юстонского вокзала в 1839
году – пролет в шесть раз больше пролета в Сент-Панкрас; однако несущие конструкции
из кованого железа по-прежнему встречались очень редко. Один из лучших ранних примеров – здание шоколадной фабрики Менье (1871–1872) в Нуазьель-сюр-Марн, для которого
требовался легкий решетчатый каркас, ибо оно возводилось над рекой на каменных сваях,
чтобы была возможность установить водяные колеса. Конструкция читального зала Британского музея (1854–1857) более типична: ребра и балки из кованого железа для 30-метрового
купола объединяли с чугунными колоннами в трех секциях, скрепленных вместе; затем их
зацементировали в промежутках между отливками, которые оказались не слишком качественными, ибо обрабатывались не на станке (считается, что этот особенный цемент изобрел Уильям
Мердок для станин первых паровых двигателей). Самое высокое здание из кованого железа
возвели в конце 1889 года – по случаю Выставки в честь столетия со дня Великой французской
революции построили 324-метровую Эйфелеву башню, которая должна была простоять всего
пять лет, однако до сих пор остается ярчайшей достопримечательностью Парижа (рис. 205).
Верхнее строение расположено на массивном железобетонном основании и состоит из 7300
тонн кованого железа, которое Эйфель предпочел стали из-за большей жесткости. Как и для
Хрустального дворца, 12 тысяч основных железных деталей изготовили на заводе.

Рис. 205. Эйфелева башня
Строить из дешевой стали начали благодаря изобретениям 1850-х и 1860-х годов, но
ее большая часть уходила на производство рельсов, ибо стальные рельсы были долговечнее
275

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

железных. Для других целей предпочитали кованое железо, которое было однороднее и привычнее: только в 1877 году Британский совет по торговле разрешил использовать сталь в мостостроении. Благодаря бессемеровскому и сименсовскому процессам отливали более крупные
заготовки, которые раскатывали в двутавровые балки прочной секции. В 1882–1889 годах на
постройку моста Форт-Бридж ушло 50 тысяч тонн стали; производством и продажей стальных
прокатных балок в Великобритании занималась «Дорман Лонг» и другие фирмы.
Тем временем США не только выбились в лидеры по производству дешевой стали, но
и строили новый тип зданий – небоскребы. Главный стимул таких построек – стремительный рост цены на землю в густонаселенных центральных районах городов вроде Нью-Йорка и
Чикаго. Наиболее популярными были здания с лифтами: в 1854 году Элиш Отис сделал безопасный для пассажиров гидравлический подъемник, установив кабину лифта с защелками,
которые под действием пружин объединяли храповики по краям шахты лифта, когда обрывался трос (рис. 206). Если бы не лифты, не удалось бы привлечь клиентуру в небоскребы и
другие высокие здания. В новых зданиях были полы из кованого железа и чугунные фасады
(сборные конструкции заводского изготовления), однако стены были каменными и достаточно
толстыми на нижних этажах, чтобы выдержать повышенную нагрузку. Возводили здания максимум в четырнадцать этажей, как в случае с домом Пулитцера, построенного для газеты «НьюЙорк уорлд» в 1890 году; однако на первом этаже дома, где ценился каждый сантиметр пространства, толщина стен составляла 3 метра. У полностью стальных конструкций подобных
ограничений не было. Стальные колонны могли быть практически любой высоты и сохраняли
устойчивость без утолщения у основания. Объединенные на каждом этаже на уровне пола
стальными балками, они выдерживали вес здания, поэтому стены просто выполняли защитную
и ограждающую роль.
Стальные балки установили на верхних этажах чикагского административного здания
с железным каркасом в 1884 году; первое здание с полностью стальным каркасом построили
тоже в Чикаго, в 1890 году; двадцатиодноэтажный Масонский храм 1892 года, считавшийся
самым большим зданием мира и одним из семи чудес света, ознаменовал начало новой эры.
При строительстве первого небоскреба в Нью-Йорке два года спустя столкнулись с двумя
большими трудностями, характерными для таких зданий: фундамент глубиной 15 метров возводили с помощью кессонов, которые заполнялись бетоном; каркас здания пришлось дополнительно укреплять металлическими конструкциями, чтобы оно выдерживало давление ураганных ветров. Но к концу века Нью-Йорк затмил Чикаго: в первом было двадцать девять
небоскребов с максимальной высотой 1 17 метров, во втором – шестнадцать с максимальной высотой 90 метров. В европейских городах подобных зданий и набережных не было. В
Великобритании 1890-х годов сталь применяли экономно и только для промышленного строительства. Мебельный склад в Вест-Хартлпуле, построенный в 1896 году, – первое британское
сооружение с цельным стальным каркасом. Прошло еще 10 лет, прежде чем в английских строительных нормах и правилах регламентировали уменьшение толщины наружных стен за счет
внедрения их части в несущий каркас.

276

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 206. Элиш Отис демонстрирует свой безопасный лифт. 1854 г.
В этот же период, благодаря широкому использованию портландцемента, разработали
еще один очень важный конструкционный материал, который до 1890-х годов, когда в США
создали барабанную печь для спекания сырья, был немаловажным объектом британского экспорта в Новый Свет и Европу. Его применение для строительных работ ограничивалось тем,
что, в отличие от бетона на известковом связующем, бетон на основе портландцемента схватывался так быстро, что в паровых бетономешалках готовили только большие его партии. Бетон
отлично подходил для устройства фундаментов высоких зданий, однако бетонные стены и фабричные бетонные блоки выглядели в домах непривлекательно. Железобетонные конструкции
были до того непроницаемыми, что исключался риск коррозии металла; железобетон сочетал
разрывную прочность железа с фактической несжимаемостью бетона.
У железобетона необычная история. Его в 1849 году изобрел Жозеф Монье, который
делал для апельсиновых деревьев кадки из бетона и железных прутьев. Всего через пять
лет Уилкинсон – строитель из Ньюкасл-апон-Тайн – запатентовал гораздо более сложную
систему «встраивания» железных прутьев в гипс и бетон при устройстве потолков и армировании бетонных балок изношенными шахтовыми кабелями. Однако больших результатов он
не добился, потому что Монье получил несколько патентов, в том числе на балки в 1877 году,
а с 1885 года реализовывал свои изобретения по лицензии в Германии. Следует упомянуть
разработки Вайса и Фрайтага из Франкфурта-на-Майне, которые поручили Матиасу Коеннену
исследовать «систему Монье», включающую теорию комбинации сопротивления растяжению и
сжимающим напряжениям. В 1890-х годах важную работу провели еще два француза. Эдмонд
Куньо, чей отец 30 годами ранее запатентовал метод устройства бетонных полов и теоретически обосновал большинство форм железобетонных конструкций, доказал на примере парижской канализации, что слой нового материала толщиной 8 сантиметров выдерживает нагрузку
5 метров грунта. Его соперник – Франсуа Хеннебик в 1892 году внедрил в железобетонные
балки систему вертикальных железных обручей, противостоящих деформации сдвига в балке.
Через пять лет систему Хеннебика приняли в Великобритании, которая в этом вопросе
сильно отставала от Европы. Данный факт особенно примечателен не только потому, что пионером в этой области был Уилкинсон. Дело в том, что именно британский иммигрант в США
277

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Таддеус Хаятт в 1877 году сформулировал теорию железобетона по результатам испытаний в
лондонской лаборатории. Англичанин Эрнест Лесли Рэнсом, отправленный в Сан-Франциско
агентом по продажам от металлургического завода в Ипсвиче, начал производить армированные балки для заводских конструкций. Рэнсом возвел свое первое крупное здание из железобетонных балок в 1888 году, а в конце века разрабатывал систему типового строительства, в
том числе полов на основе бетонных балок, армированных спиральной проволокой; при этом
балки соединялись с железобетонными сплошными плитами перекрытия. Что касается нового
материала для мостостроения, в этом Европа обогнала США, не говоря уже о Великобритании.
Первый американский железобетонный мост с пролетом 9 метров открыли в 1894 году, при
этом бетонные мосты Монье были в Европе уже почти 20 лет; три моста в Швейцарии имели
пролеты около 40 метров. Хеннебик также строил мосты и в 1898 году закончил 52-метровый
арочный мост через реку Вьенну в Шательро.
В долгосрочной перспективе из железобетона чаще всего делали плиты и столбы для
высотных зданий – символа урбанизации и технологического развития. Следует заметить,
что в конце XIX века уже решили кое-какие вспомогательные задачи. Гидравлический лифт
настолько усовершенствовали, что три лифта установили на Эйфелевой башне (один лифт –
компании «Отис», два других – французского производства); они поднимали посетителей на
вершину башни в три этапа за семь минут. Кроме того, в 1889 году собирались установить
более скоростной электрический лифт. Проблемы пожароопасности возникали главным образом из-за высоты зданий и огромных окон (прежде обширные стены препятствовали распространению огня); пришлось заменять легкие секции из кованого железа или стали на более
массивные и, следовательно, менее уязвимые чугунные конструкции.
Для защиты высотных зданий резервуары с водой устанавливали на высоте 25–30 метров
– максимальная высота, на которой могли работать шланги с земли под давлением. В то же
время активно искали огнеупорный материал для полов. Для защиты от пожара часто использовали прочные бетонные плиты, но к 1875 году в США появились фабричные полые терракотовые блоки для полов. Через 10 лет Гилман из Айовы изготовил пористый блок (его можно
было распиливать и придавать ему любую форму) из опилок, смешанных с глиной (затем смесь
обжигалась); такой материал широко использовался при возведении высотных зданий в 1890х годах. Для защиты стальных балок их обмазывали слоем бетона толщиной около 10 сантиметров, а затем плотно оборачивали марлей: от сильной жары наружный слой бетона обезвоживался, а его изоляционные свойства улучшались.

Развитие водоснабжения
Пожарный гидрант – только один пример непрерывного водоснабжения, необходимого
горожанам для удовлетворения потребностей в питье и мытье, при реализации многих промышленных процессов и облегчении водоотведения. В 1801–1851 годах население Великобритании почти удвоилось, самый быстрый прирост наблюдался в крупных городах. Например,
показатели роста населения Глазго были в два раза больше средних показателей по стране,
поэтому потребность в воде выросла примерно в два раза всего за десятилетие.

278

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 207. Водяные колеса, управляющие насосами, Лондонский мост. 1749 г.
В таких условиях устаревшие методы не работали. К примеру, в Лондоне в конце XVIII
века было по крайней мере три водопроводные компании, поставляющие воду из Темзы. Старейшая компания качала воду с помощью водяных колес на Лондонском мосту (рис. 207);
вторая компания, которая однажды использовала «огненную машину» Томаса Севери, качала
воду около Стрэнда; третья – из реки в Челси, наполняя два резервуара в Грин-Парк. С начала
XVII века вода поставлялась не только из Темзы, но и по Нью-Ривер – 60-метровому акведуку, который переносил воду из родников Хартфордшира и реки Ли. Еще одним источником
водоснабжения были скважины (рис. 208), местные родники и глубокие колодцы, проходящие
через напластования лондонской глины; однако эти методы оказались неэффективными из-за
прироста населения Лондона, хотя в других регионах благодаря развитию геологии успешно
качали воду из-под земли. При устройстве скважины в 1845 году для фонтанов на Трафальгарской площади уровень воды находился на глубине 35 метров; в 1911 году вода опустилась до
уровня 70 метров, и скважину забросили. Новые скважины устраивали в низине Хэмпстед-Хит
и Кентиш-Тауна. Однако в Лондоне не удалось добиться успеха, какого добились через семь
лет бурения в парижском районе Гренель (рис. 209), где ежедневно с глубины 600 метров выкачивалось 3 миллиона литров воды; давления хватало для подъема воды на 40 метров выше
уровня земли.

279

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 208. Бурение артезианской скважины. XIX в.
Что касается подачи воды, то в XVII–XVIII веках для этих целей использовали деревянные водопроводы (чаще всего из вяза), хотя Франция первой внедрила для водоснабжения
чугунные трубы в Версале во времена Людовика XIV; примерно к 1750 году чугунные водопроводы были в Лондоне и Эдинбурге. Вода не обязательно подавалась в каждый дом, а тем
более в его отдельные комнаты; переезжающие с места на место поставщики воды были обычным зрелищем в Лондоне, Париже и многих других крупных городах. В начале XIX века обитатели рабочих районов считались счастливчиками, если на их улице был один вертикальный
трубопровод, по которому вода подавалась ежедневно в определенные периоды (часто только
на один час); в домах богачей вода подавалась по трубам в подвал (рис. 210), откуда прислуга
несла ее наверх.

Рис. 209. Артезианская скважина в Гренеле. Париж, середина XIX в.

280

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Прогресс в первой половине XIX века – результат крупных изменений в промышленности. Благодаря «корнуоллскому двигателю» воду перекачивали по трубопроводам под большим давлением. Джеймс Несмит сделал первый качественный перепускной клапан. Чугунные
трубы, ставшие общедоступными, были не только прочными и очень долговечными, их с легкостью устанавливали в домах. Красильщики и отбельщики из Ланкашира еще до 1800 года
пытались очищать воду гравием и песком; в Лондоне первые медленные песчаные фильтры
построил Джеймс Симпсон в 1827 году. В Ланкашире возникла специфическая проблема –
защита интересов владельцев многочисленных предприятий на гидроэнергии: если воду закачивали в водопроводные сооружения из родников и рек, то требовалось возместить ее расход
владельцам прибрежных фабрик. Поэтому в 1820-х годах в районе Болтон началось строительство плотин в Пеннинских долинах ради надежного источника поставок воды. В 1848 году
«Манчестер корпорейшн» приступила к работе на пяти дамбах, заполняя резервуары в долине
Лонгдендейл в 16 километрах восточнее города; в двух резервуарах хранили компенсирующий
запас (для обеспечения нужд водопотребителей ниже по течению. – Пер.). Дебит составлял 70
миллионов литров в день, что сопоставимо с 174 миллионами галлонов воды для девяти лондонских водопроводных компаний в 1848–1849 годах; однако всего через 30 лет Манчестеру
требовалось больше воды.

Рис. 210. Поперечный профиль дома и дороги, Пикадилли, Лондон. Показана система
водоснабжения и канализация. Начало XIX в.
Во второй половине XIX века не только росло население, развивалась промышленность и
сельское хозяйство с его особыми условиями орошения. Кардинально изменились социальные
привычки – чистота стала синонимом благочестия среди крайне богобоязненного населения,
отчего увеличилось потребление воды. Кроме того, политическая обстановка в Великобритании и других странах благоприятствовала распространению коммунальных служб, которые
получали воду у коммерческих компаний, устанавливали высокие тарифы и были не обязаны
отчитываться о прибыли. В Лондоне частные компании существовали до 1902 года, и, хотя
они никогда не поступали так, как действовали муниципальные власти Парижа при Наполеоне
III (те заменяли родниковую воду на загрязненную воду из Сены), они поставляли в пять раз
больше воды в конце века, чем в 1848 году. Яркий образец муниципального предприятия находился в Брэдфорде, где для расширения шерстяной промышленности требовалась мягкая вода:
в 1855–1873 годах поставки воды увеличились почти в восемнадцать раз. Поскольку источники
281

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

в промышленных районах со временем не стали ни чище, ни загрязненнее, решили поставлять
воду из удаленных источников и внедрить лучшие методы очистки воды.
Большие дамбы – одно из ярчайших достижений гражданского строительства того периода. Первые дамбы в Пеннинах, где преобладали неглубокие долины и не было прочного каменистого основания, чаще всего строили с толстым, уплотненным глиняным ядром и пологими
откосами. Как правило, они хорошо выдерживали нагрузку, хотя дамба в Холмфрите, вблизи
Хаддерсфилда, разрушилась из-за размыва в 1852 году, а всего через 12 лет произошла сенсационная катастрофа – новое водохранилище Дейл-Дайк, поставлявшее воду в Шеффилд,
прорвало, в результате чего погибло 244 человека. Причину размыва дамбы так и не определили, но предположили, что под ее весом лопнули чугунные выпускные трубы. Французские
инженеры считали, что земляные дамбы выше 20 метров небезопасны; после 1850 года они
спроектировали первые дамбы, основываясь на научных принципах.
Де Сазили и Делокр поняли, что строительство дамб не ограничивается перегораживанием долины прочным и устойчивым грунтом; следует учитывать внутренние напряжения.
Прочности дамбы должно хватить, чтобы выдержать максимальную нагрузку от напора в верхнем бьефе при пустом водохранилище и в нижнем бьефе, когда водохранилище заполнено.
Делокр предложил делать откосы земляной дамбы слегка выпуклыми, чтобы часть водного
напора перераспределялась на обе стороны по тому же принципу, по которому вес арки распределяется на опоры. Дамба в Фуренсе высотой 56 метров, построенная в 1866 году для водоснабжения Сент-Этьена из притока Луары, – первая, возведенная по вышеуказанным принципам; какое-то время она оставалась самой высокой дамбой в мире. Первую высокую каменную
дамбу в Великобритании завершили к 1891 году; реку Вирнви – главный уэльский приток
Северна – перегородили ниже по течению в сравнении с дамбой в Фуренсе; дамба была массивнее и на одну треть состояла из камней весом 4–10 тонн каждый (рис. 21 1). В 1894 году
построили дамбу Тирлмер для водоснабжения Манчестера, а долинные дамбы Элан для обслуживания Бирмингема строились до конца века. В регионах с более узкими долинами и крутыми склонами в сравнении с долинами Уэльса и Лейк-Дистрикта не только делали слегка
выпуклые откосы дамб, как советовал Делокр, но и строили настоящие арочные дамбы. Первое
подобное гидротехническое сооружение – дамба Золя, построенная в 1843 году рядом с Эксан-Провансом; следующей была ирригационная, долинная арочная дамба Беар в Калифорнии
в 1884 году с радиусом кривизны 102 метра. Однако арочные дамбы не были широко распространены вплоть до XX века.
Для транспортировки воды из отдаленных водохранилищ требовалась система акведуков, сравнимая с римской: акведук протяженностью 83 километра, построенный в 1839–1847
годах для обслуживания Марселя, пересекал реку на высоте почти 90 метров по трехъярусному
каменному мосту длиной 396 метров, который напоминал и даже превосходил в великолепии
Пон-дю-Гар. В Нью-Йорке в 1885–1893 годах тоннель длиной около 50 километров проложили
в скале от Кротон-Лейк до Центрального парка на средней глубине 35 метров; стены обложили кирпичом толщиной до 60 сантиметров. Его подковообразное поперечное сечение площадью 160 квадратных футов намного превосходило европейские акведуки; однако акведук из
Тирлмера в Манчестер был длиной 150 километров; протяженность акведуков, обслуживавших Ливерпуль и Бирмингем, составляла примерно три четверти этой длины. Трубопроводы
высокого давления делались из чугуна, но большие трубы также выполнялись из железных,
склепанных пластин. С 1860 года предпочитали сталь, особенно в США, но потребителям вода
по-прежнему поставлялась по чугунным трубам. Первые счетчики воды появились в 1873 году;
вскоре люди научились вовремя выключать краны, чтобы не расходовать лишнюю воду.

282

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 211. Дамба на реке Вирнви, завершенная в 1891 г. Ее длина примерно 300 метров,
объем водохранилища – более 12 миллиардов галлонов
Лишь в конце XIX века качество питьевой воды стали оценивать не только по прозрачности, вкусу, запаху и наличию видимых вредных примесей. Лондонский закон о воде 1852 года
запрещал многочисленным водным компаниям мегаполиса брать воду из приливных течений
Темзы или поставлять воду без очистки фильтрованием. Однако только через два года знаменитый анестезиолог Джон Сноу доказал, что причина вспышки холеры в Сохо – загрязнение
одного из насосов на Брод-стрит человеческими экскрементами. Начиная с 1860-х годов бактериологи Пастер, Кох и др. научно обосновали необходимость очистки воды, а к 1885 году
водопроводную воду в Лондоне систематически проверяли. Результаты анализа показали, что
вода пригодна для питья благодаря песчаным фильтрам; они разрабатывались для удаления
взвешенных твердых частиц, но также задерживали 98 процентов бактериальных примесей.
Первые песчаные фильтры работали под действием силы тяжести; за час через слои
песка и гравия проходило около 11 литров воды на 900 квадратных сантиметров. У таких
фильтров имелось три недостатка – медлительность, трудоемкое обслуживание и некомпактность (особенно если устраивались предварительные отстойники для удаления более тяжелых твердых частиц перед прохождением через фильтр): к концу века только в Лондоне было
почти 150 акров таких фильтров. Во Франции разработали напорные фильтры, некоторые из
которых работали в сто раз быстрее медленных песчаных фильтров; однако они были небезопасны с медицинской точки зрения, поэтому ими очищали промышленные воды. Улучшенный быстрый песчаный фильтр запатентовали в Великобритании в 1880 году, трудоемкую ручную очистку песка заменили продувкой мощной струей воздуха снизу, чтобы частицы грязи
дробились и удалялись. Американцы сочли существовавшие песчаные фильтры непригодными
для очистки речных вод с взвешенными наносами и придумали новый быстрый песчаный
фильтр с механической мешалкой, установленной в песке.
С 1857 года в Европе для сбора и выпадения в осадок взвешенных примесей использовали желатинообразный гидроксид железа; масштабное применение для этой цели гидроксида
алюминия, внедренное в некоторых европейских странах, началось в США в 1880-х годах.
Данные методы оказались такими же эффективными, как фильтрация, но гораздо более быстрыми. Хлорирование – стандартная процедура для всех основных организаций водоснабжения
в XX веке – сначала считалось чрезвычайной мерой для борьбы с эпидемией тифа в Поле
(Италия) и Мейдстоне (Англия) в 1896 и 1897 годах соответственно. Гораздо раньше хлорированием очищали сточные воды.

Водопровод, канализация и санитария
К 1900 году инженеры-строители выиграли долгую борьбу за коммунальную чистоту;
в 1800 и даже 1850 году эта битва казалась проигранной. Существовало три проблемы: отведение дождевой воды, затапливающей города, удаление мусора, из-за которого со временем
было невозможно пройти по улицам, и ликвидация органических отложений, которые, как не
283

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

сразу признали санитарные эксперты XIX века, не только распространяли зловоние, но и угрожали здоровью людей. Пока население было немногочисленным и рассеянным по территории,
таких проблем не возникало, однако к концу XVIII века в городах вроде Лондона, с более чем
миллионным населением, стали искать решения проблем, но все они оказались напрасными.
После Великого пожара 1666 года на улицах Сити отвели места для мусора, который убирали
оплачиваемые работники. Содержимое уборных удалялось ночью, когда улицы пустели; в районах проживания богачей уборные очищали ежедневно, в бедных районах – реже и нерегулярнее. Ассенизаторы неплохо зарабатывали, продавая фекалии и мусор в сельские регионы как
удобрение; то, что продать не удавалось, сжигали или сбрасывали в море.
Ватерклозет, описанный сэром Джоном Харингтоном 200 годами ранее, устанавливался в
домах богачей, где был водопровод (рис. 212). Запатентованный в 1778 году ватерклозет Джозефа Брама, с двумя клапанами, позволял смывать фекалии прямо в выгребную яму в подвале
или под садом. Систему водяного затвора впервые запатентовали в 1782 году. Хотя водяной
затвор стал неотъемлемой частью туалета, выгребная яма, которая опустошалась примерно
раз в год, представляла двойную опасность для здоровья – испарения проникали в дом, а в
результате протечек нечистоты попадали в колодцы, реки и даже некачественно соединенные
водопроводные трубы. Лондонцам запрещалось (однако запрет не всегда соблюдался) сливать
нечистоты в канализацию, ибо тогдашние коллекторы просто замуровывали над водотоком для
слива поверхностных вод в Темзу.
Эту проблему решили, построив новую канализацию с регулярной промывкой и выводом
стоков под землей за пределы города; такую канализацию делали в крупных городах во второй
половине века. Гамбург, восстановленный после большого пожара 1843 года, пожалуй, первый
город с подобной системой канализации, которая еженедельно тщательно промывалась речной
водой. Парижские дренажные канавы были в 1863 году почти в пять раз длиннее канав 1837
года; при строительстве новых канализационных коллекторов поверхность городских дорог
делали выпуклой, а не вогнутой, с дренажными канавами по обеим сторонам и просветом для
канализации по центру: основной коллектор, в который сходились коллекторные трубы под
площадью Согласия, отводил стоки в Сену на расстоянии всего 5 километров. Лондонскую
канализацию расширили в 1840 году (рис. 213). Сэр Джозеф Базалгетт – инженер Столичного
комитета по работам, созданного в 1855 году после того, как 20 тысяч лондонцев погибли от
эпидемии холеры, – предложил более радикальный выход из ужасающей ситуации в Лондоне:
от заиленных берегов шло зловоние, потому что подземная река Флит (рис. 214), а также другие дождевые коллекторы сливали огромные объемы бытовых стоков в Темзу, которые перемещались в разных направлениях, попадая даже в центр города.

Рис. 212. Ватерклозет: А – оригинальный дизайн сэра Джона Харингтона, 1596 г.; Б –
ватерклозет Брама, 1778 г.; В – ватерклозет XIX в. с водяным затвором
Базалгетт построил пять основных канализаций параллельно руслу Темзы – три на северном берегу и две на юге, рассчитанных на весь объем бытового стока, а также дождевой
сток. Только при выпадении аномального количества осадков избыток ливневых вод вместе с
284

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

частью стоков перелился бы через дамбы в старые магистральные коллекторы, соединенные
с рекой. Под набережной Темзы, возведенной на месте древних илистых берегов, проходила
часть нового коллектора. Коллекторы опорожнялись в низине в 20 километрах от Лондонского моста; три насосные станции перекачивали стоки, чтобы они двигались со средней скоростью 2,5 километра в час, при этом коллекторы были наполнены наполовину. В большие кирпичные канализационные коллекторы поступали стоки из мелких коллекторов. В поперечном
сечении коллекторы были овальными, чуть зауженными книзу; такое сечение обеспечивало
максимальную скорость потока при его минимальной глубине. Портландцемент и подземная
канализация Базалгетта, защищенная от температурных перепадов, оказались очень долговечными; тем не менее изнашивание дна и риск закупорки заставил сделать шахты и вентиляцию
для работы обслуживающего персонала. Оказалось, что лучше всего делать вентиляционные
решетки как можно чаще по оси дорог: один из менее успешных экспериментов Базалгетта –
попытка избавиться от канализационного зловония, «переправляя» его в печь, построенную в
часовой башне здания парламента.

Рис. 213. Углубление канализации под Флит-стрит. 1845 г.

285

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 214. Река Флит. 1844 г.
Оставалось решить, куда девать сточные воды. Сначала их сливали в Темзу, однако это
не радовало население, проживающее по берегам рек ниже Лондона. Сбрасывать огромные
объемы стоков в низины было непрактично, хотя такой метод успешно применялся в небольших городах вроде Солсбери. Поэтому к северу и югу от реки сделали систему химической
очистки стоков. Сточные воды обычно содержали около 0, 1 процента твердых веществ (примерно половина из них – безвредный песок или гравий): оставалось обработать оставшиеся
органические вещества, не позволяя им окисляться и разлагаться, высвобождая зловоние и
губя рыбу и растительность в реке. К 1894 году было выдано не менее 500 патентов на химические осадители, но в Лондоне по-прежнему применяли смесь извести и сульфата железа
(похоже на процесс, который использовался для очистки питьевой воды). Из сточных вод удаляли наиболее крупные твердые частицы, а затем дважды обрабатывали с осадителем. В конце
оставался ил с 7 процентами твердых веществ, который с кораблей сбрасывали в море.
В большом Лондоне и густозаселенной Великобритании проблемы отведения и очистки
сточных вод стояли особенно остро. В Германии и США воду часто очищали только от крупных твердых примесей, а потом стоки сливали в крупные реки или озера. В некоторых странах
оставшийся после очистки стоков шлам высушивали и использовали как удобрение. Иногда
мусор из городских общин отправляли в мусоросжигательную печь; в Ноттингеме ее построили в 1876 году. К концу века часть тепла от сжигания мусора шла на новые электростанции.

286

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 15
Транспортное строительство
Строительство дорог
Автомобильная дорога, водный канал и железная дорога – три характерные черты современного индустриального общества, которые создают гражданские инженеры. Они не оставили
напоминание о своей работе в море, хотя с увеличением скорости и эффективности судоходства потребовались более совершенные гавани, доки и маяки. Дороги – старейшая форма коммуникации: во всяком случае, в Западной Европе предпочитали ремонтировать старые дороги,
а не прокладывать новые. Тем не менее вплоть до 1900 года в большинстве стран по шоссейным дорогам перевозился только небольшой объем продуктов питания и сырья, что характерно
для промышленного прогресса.
Французские дороги долгое время считались лучшими, по их подобию строили дороги
в других европейских странах. Французы раньше остальных составили карты своей страны,
что облегчило развитие дорожной сети. В 1787 году Уильям Рой при помощи теодолита Рамсдена создает сеть опорных геодезических пунктов методом триангуляции, связывая Лондон
с уже установленными опорными пунктами вдоль северного побережья Франции. Британское
картографическое управление основали всего четыре года спустя, однако триангуляционную
съемку Великобритании завершили только в 1852 году (к этому времени во многих европейских странах были государственные картографические управления, которые составляли карты,
похожие на английские карты с системой координат в дюймах). В США, где триангуляционную
съемку не проводили до 1830-х годов, составлением карт внутренних регионов озаботилось
правительство в 1879 году – через год после того, как во Франции провели вторую полномасштабную съемку.
Двумя десятилетиями ранее Артур Янг – последний великий обозреватель «старорежимной» провинциальной жизни – ехал через Францию до Пиренеев и счел некоторые дороги
«поистине благородными». Новое трехслойное дорожное покрытие разработал Пьер Тресаге,
усовершенствовав ранний проект Школы мостов и дорог. Он предложил укладывать ровный
слой каменного основания, уплотняя его и придавая поперечному профилю дороги форму
арки; самые прочные и мелкие камни распределялись поверху. Толщина верхнего слоя составляла 8 сантиметров, общая толщина двух нижних слоев – 16–17 сантиметров. Данный метод
позволял экономить материалы почти вполовину по сравнению со стандартным методом мощения, когда толщина слоев по оси дороги равнялась 45 сантиметрам, а по краям – 30 сантиметров. Но самое значимое нововведение Тресаге – его указание в отношении материала для
верхнего слоя: «Верхний слой следует делать из дробленых камней размером с небольшой
грецкий орех». Дороги по методу Тресаге имели небольшой поперечный уклон, что обеспечивало безопасное передвижение по ним. Тресаге утверждал, что в Лиможе (регион, где Янг
отметил качество дорог) срок службы дорог при правильном содержании – 10 лет; однако
дороги обслуживались нерегулярно – только весной и осенью, из-за сохранявшейся системы
барщины: после ее окончательной отмены во Франции в 1789 году уже отказались от старого
метода мощения толстыми слоями.
Новый метод дорожного строительства приняло большинство французских инженеров;
система распространилась в Центральную Европу, Швейцарию и даже Швецию. Дорожным
строительством занимались просвещенные и деспотичные правители конца XVIII века: например, Иосиф II Австрийский продолжил дело двух своих предшественников Габсбургов по строительству дороги через перевал Арльберг; Екатерина Великая приказала начать строительство
287

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Великой Сибирской магистрали в 1781 году, при следующем царе дорожное покрытие английского типа было устроено в Царском Селе к югу от Санкт-Петербурга. Однако лучше всего развитие дорожной сети стимулировала политика Наполеона, который приказал построить четырнадцать имперских дорог из Парижа, чтобы ускорить передвижение войск и купцов к границам
его владений; его желания исполняли и военные инженеры, и дорожные инспекторы. К примеру, в Швейцарии, где местные инженеры разрабатывали проекты до французского вторжения, две бригады французских новаторов построили 77-километровый участок дороги в Симплоне, открытой в 1805 году; дорогу в Мон-Сенис полностью реконструировали к 1810 году, и
в этот же год 17 тысяч повозок прошли через перевал из Савойи в Италию; французские инженеры из оккупационных войск строили дороги даже в Гамбурге и иллирийских провинциях.
В Великобритании на смену устаревшей системе содержания дорог силами жителей
округа пришли специальные организации, известные как дорожные тресты. Великая Северная дорога стала платной в 1663 году, но только при герцоге Камберлендском во время сражения у Каллодена в 1746 году стало понятно, что строительство дорог – первоочередная
задача государства. Ежегодно создавалось примерно тридцать дорожных трестов, а во времена
правления Георга III из казны на дорожное строительство выделялось намного больше денег.
Дорожные тресты, каждый из которых отвечал за отдельный участок дороги, принесли мало
пользы; только около половины денег, которые они собирали на заставах, тратилось на дорожные работы. Тем не менее вплоть до середины XIX века отдельные участки дорог в Великобритании обслуживались нерегулярно. В период расцвета дорожные тресты тратили ежегодно
по 2 миллиона фунтов (показатель за 1809 год) на ремонт дорог, по которым ездили почтовые
кареты и дилижансы, привлекая к работе Телфорда и Макадама.
Томас Телфорд – знаменитый строитель мостов, каналов и гаваней, изначально был наемным каменщиком, что в конечном счете и сделало его строителем дорог. Сначала он работал
в Дорожном тресте Шропшира, затем правительство привлекло его к реконструкции дороги
Карлайл-Глазго и дорог шотландского Высокогорья, изначально построенных маршалом Уэйдом для военных целей; наиболее известная работа Телфорда – маршрут из Лондона в Холихед,
соединяющий две столицы недавно расширившегося королевства Великобритании. Дорогу
в Холихед завершили в 1830 году, и Телфорд разработал аналогичный проект для Великой
Северной дороги, желая сократить расстояние до шотландской столицы на 30 километров;
однако парламент не одобрил его предложения, ибо строительство моста через Менай и реконструкция гавани в Холихеде обошлись казне в 733 тысячи фунтов. Принципы строительства
дорог Телфорда и Тресаге очень похожи. Основное различие в телфордском методе устройства
плоского основания или покрытия (что подтверждает его работу каменщиком): камни устанавливались на самые широкие грани поперек дороги, а промежутки между ними заполнялись
щебнем. Ширина дорожного полотна составляла около 5,5 метра; применялись камни грубой
кубической формы, достаточно маленькие – они проходили через кольцо диаметром 6 сантиметров. Строительство дороги велось в два этапа: после укладки слоя толщиной 10 сантиметров его оставляли уплотняться под колесами транспортных средств, после укладывали еще два
слоя. Ближе к кромке покрытие было тоньше из-за поперечного уклона; наконец вся поверхность покрывалась слоем чистого гравия толщиной 4 сантиметра. Однако строительный метод
совершенным не был. Крупный каменный материал был дорогим, гравий утопал между крупными камнями, и внутрь покрытия проникала вода, которая замерзала. Кроме того, покрытие
не было достаточно уплотнено, чтобы выдерживать интенсивное движение транспорта.
Джон Лаудон Макадам был шотландцем, как и Телфорд, но в отличие от него уже сколотил состояние в США и работал заместителем председателя Совета графства по делам территориальной армии в родном Эйршире, когда впервые занялся строительством дорог как
дорожный куратор и непрофессиональный изобретатель. В 1815 году он становится генеральным инспектором дорог Бристоля, а после публикации учебников по дорожному строительству
288

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

занимает аналогичную должность при правительстве с 1827 года до самой смерти в 1836 году.
Макадам получил всемирную известность. Он не предлагал использовать мелкие камни для
покрытия, в отличие от своих многочисленных предшественников (рис. 215). Макадам заявлял, что «нагрузка от транспортных средств на самом деле приходится на грунтовое основание;
если основание сухое, оно выдерживает любую нагрузку». Он отказался от каменистого основания, решив использовать имеющийся грунт при условии, что он достаточно сухой; в противном случае для отведения влаги устраивался дренаж либо основание поднималось на несколько
дюймов выше уровня грунтовых вод. Макадам полагал, что «толщина дорожного покрытия
не важна»; самое главное – прочность и непроницаемость материала, способного выдерживать
нагрузку от транспортных средств. По его мнению, дренажные канавы по обе стороны дороги
будут работать, если нет резких перепадов продольного уклона; во избежание застаивания
воды и заиления канавам следует придавать поперечный уклон. Макадам предложил отбирать
каменный материал для дорожного строительства следующим образом: каждый камень должен проходить через пятисантиметровое кольцо (на 1,25 сантиметра меньше, чем по методу
Телфорда) и весить максимум 170 граммов. Камень укладывали в три этапа, на каждом этапе
контролировался поперечный уклон дорожного полотна; покрытие уплотнялось под нагрузкой
от движущегося транспорта; гравий для верхнего слоя не применялся.

Рис. 215. Поперечный профиль дороги, построенной по методу: А – Тресаге, 1764 г.; Б
– Телфорда, 1824 г.; В – Макадама, 1820 г.
В XIX веке при описании дорог термины «мощеный» и «макадам» стали почти синонимами. В Великобритании новое покрытие появилось как раз во время массового использования карет и повозок: к 1832 году средняя скорость движения на всех основных маршрутах
составляла 15 километров в час; в Эдинбург, до которого в 1776 году добирались из Лондона
за четыре дня, можно было доехать за 42,5 часа. Кареты, запряженные четвериком, уступили
место железным дорогам намного быстрее в Великобритании, чем в большинстве других стран,
однако и в Великобритании, и за ее рубежами для коротких расстояний предпочитали конный транспорт. Благодаря новым дорогам лошадь тащила в три раза больше грузов, чем по
грунтовой трассе. Книги Макадама перевели на несколько языков. Американские инженеры
изучали его методы, в результате чего на Камберленд-Роуд – первой государственной дороге
США – в 1832 году сделали покрытие «макадам» к востоку от реки Огайо. К концу века около
90 процентов основных европейских дорог имели покрытие «макадам». В настоящее время к
убеждению Макадама по поводу грунтового основания относятся несколько иначе, однако в
свое время благодаря его методам стоимость дорожного строительства снизилась. Его система
чаще применялась при ремонте и реконструкции существовавших дорог; покрытие «макадам»
нередко устраивалось поверх основания Тел-форда. В 1860-х годах в дорожном строительстве
лидировала Великобритания, где протяженность дорог с твердым покрытием на тысячу насе289

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ления была более 5 километров; во Франции – менее 5 километров; в Пруссии – 3,7 километра;
в Испании – 1,2 километра.
Мощение городских улиц – отдельная задача; оно сильно повлияло на горожан до того,
как рабочие стали ездить на заводы на трамваях и дешевых утренних поездах. Мощеные пешеходные дорожки, ограниченные бордюром и расположенные выше уровня дороги, появились
в Вестминстере в 1765 году, а чуть позже в лондонском Сити. По наблюдениям американского путешественника, «тротуаров» в Париже в 181 1 году еще не было. В районах, где изза интенсивности движения основание по методу Макадама устраивать было нельзя, следовали рекомендациям Телфорда 1824 года: основание толщиной 30 сантиметров из дробленого
камня мостили прямоугольными гранитными камнями (рис. 216); на главных улицах камни
длиной около 30 сантиметров, шириной 15 сантиметров и высотой 25 сантиметров укладывали впритык друг к другу, как стеновые блоки. Это каменное мощение, или гранитная брусчатка (как ее назвали позже), оказалось очень прочным и выдерживало городское движение,
однако было почти таким же шумным, как покрытие из дешевых булыжников; и брусчатка, и
булыжник, сильно изнашиваясь, начинали пылить. В 1838 году в Лондоне узнали о российском
методе мощения дорог деревянными блоками; деревянные блоки применяли в Нью-Йорке на
три года раньше, чем в Лондоне; в 1867 году американцы мостили дороги деревянными блоками, пропитанными креозотом. Однако мостить дороги камнем (хотя и более узкими блоками, а после 1870 года – на бетонном основании) продолжали везде, где плотность городского
движения оправдывала стоимость покрытия, обеспечивающего плавное передвижение транспорта; в 1870 году Дизраэли назвал пружинную двуколку «лондонской гондолой».

Рис. 216. Мощение лондонской улицы брусчаткой из шотландского гранита
Бетон – один из двух новых материалов, которые постепенно внедряли в дорожное строительство в эпоху Макадама. Хотя бетон уже пару раз применяли ранее для дорожного основания, а промежутки между камнями покрытия «макадам» заливали известковым раствором,
бетонное покрытие начали делать в 1850-х годах, когда портландцемент стал намного доступнее. Именно в это десятилетие в Австрии строится несколько бетонных дорог, в 1865 году
впервые делается бетонная дорога в Англии, а позже – в других европейских странах. Первую
бетонную дорогу в США построили вокруг здания суда в Огайо в конце 1892 года. Механизмы
для бетонного строительства изобрели в Германии в 1879 году, после чего их многократно
совершенствовали.
Строительство асфальтобетонных дорог началось с 1832 года во Франции благодаря
исследованиям Саснэ, основанным на научных трудах XVIII века. С 1835 года ежегодно применяли тысячу тонн мастики, произведенной около Сиселя из сухого песчаника или известняка,
содержащего до 10 процентов битума и нефтяного битума; позже тысячу тонн мастики применяли ежемесячно; она впервые появилась в Лондоне только в 1869 году. Между тем искали
альтернативные источники битума, включая жидкий асфальт озера Пич-Лейк на острове Три290

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нидад, который в Соединенных Штатах конкурировал с природным материалом. Намного важнее оказалось развитие двух технологических методов. Первый – распределение на дорожном
основании слоя каменного материала, обработанного битумом, и его уплотнение. Его впервые применили в Париже в 1854 году, покрытие оказалось очень прочным. Второй метод –
песчаный асфальтобетон – смесь порошкообразного известняка, мелкого щебня и песка; температура смеси при укладке составляла 150–200 °С, смесь укатывалась горячей. Дорожное
покрытие получалось водонепроницаемым; о такой смеси узнали в США в 1870-х годах благодаря бельгийскому инженеру Эдварду де Смедту. Параллельно использовали вязкий деготь
– побочный продукт газового производства. Горячий деготь и каменный материал смешивали
и распределяли на дороге; охлаждаясь, смесь твердела; сверху покрытие закрывали песком.
«Тармак» – дегтебетон впервые сделали в Ноттингемшире в 1830-х годах; в США о нем узнали
в 1873 году; в Мельбурне его применяли в трехслойном покрытии в 1890-х годах. Но, несмотря
на популярность асфальтобетонных покрытий (под руководством де Смедта такое покрытие
уложили перед Капитолием в Вашингтоне в 1876 году), важность асфальтобетона и битума для
дорожного строительства оценили позже, когда под воздействием быстро движущихся резиновых шин возникал эффект «насоса» и покрытия «макадам» разрушались.

Рис. 217. Паровой каток «Эвелин энд Портер». 1867 г.
Для строительства асфальтобетонных покрытий требовались качественные дорожные
катки. Первую камнедробилку сделали в 1858 году для строительства дорог Центрального
парка в Нью-Йорке; это трудосберегающее устройство было гораздо необходимее в США, чем
в Великобритании, где камень дробили на обочине дороги вплоть до XX века старики-бедняки
за нищенскую оплату. В XVIII веке появились железные катки на конной тяге, но их применение не пропагандировали ни Телфорд, ни Макадам. Катки не использовались до 1830-х годов,
когда дорожное покрытие стали уплотнять поэтапно, начиная с более легких катков. Паровой
каток внедрялся медленно и с опозданием. Изначально его изобрели во Франции в 1859 году;
в усовершенствованном виде (весом 17,5 тонны, с двигателем мощностью 5 лошадиных сил) он
возник благодаря другому французскому изобретателю в 1862 году. Парижская фирма выпускала этот каток и два более легких катка начиная с 1864 года. Однако считается, что первыми
наиболее производительными катками были катки компании «Эвелин энд Портер», производимые с 1866 года (рис. 217).

Каналы и регулирование русл
Каналы Великобритании строили два поколения инженеров, самые знаменитые из которых Бриндли, Джон Ренни и Телфорд. Самый ранний канал – Сэнки, проходящий от каменноугольного бассейна Сент-Хеленса в Мерси, протяженностью 10 миль, с девятью шлюзами,
291

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

построили в 1757 году. В 1804 году Телфорд начал строительство Каледонского канала, однако
не дожил до его завершения в 1840-х годах. К этому времени каналам предпочитали железные дороги; после 1850 года Манчестерский судоходный канал, построенный благодаря местным энтузиастам, был единственным важным объектом нового строительства. Максимальная
протяженность внутренних водных путей в 1858 году составляла около 7 тысяч километров
(рис. 218) по сравнению с 2 тысячами километров (только за счет регулирования русл) чуть
более века назад.
Было три основных типа каналов. Широчайшие, расположенные по основным направлениям и регулярно обслуживаемые, находились главным образом севернее Трента и Мерси; по
ним ходили баржи шириной 4 метра и длиной 18 метров. В Мидлендсе, где возникали перебои
с водоснабжением, и Бирмингеме, куда добирались после открытия каскада шлюзов со всех
сторон, обычно строились каналы с двухметровыми шлюзами; по ним ходили узкие баржи 2
× 21 метр. Каналы третьего типа, на содержание которых выделяли крайне мало денег и у
которых был очень большой перепад высот, встречались на юго-западе и в Шропшире, по ним
передвигались очень маленькие баржи. В отсутствие типового строительства каналов требовалось изменить конструкции барж, поэтому понятно, почему предпочитали железные дороги.
Другая причина заключалась в сильном различии между ранними каналами, при строительстве которых строго следовали очертаниям естественного ландшафта, и более поздними каналами, когда прокладывали кратчайший маршрут между двумя пунктами назначения. Сначала
заработная плата лодочников была очень низкой и никакой другой вид транспорта не конкурировал с баржами по скорости, поэтому строители каналов не строили насыпи или спрямляющие каналы, а земледельцы, через чьи поля пролегал водный путь, обходились временным
мостом из подручных материалов (рис. 219). Когда заработная плата лодочников возросла и
появились быстрые повозки и железные дороги, строили прямолинейные каналы вроде главного канала Шропшир-Юнион. Его строительство завершилось в 1835 году; пришлось возвести множество дамб и сделать спрямляющий канал длиной 3 километра, который был самым
глубоким в стране. Примерно в это же время спрямили некоторые старые каналы.

292

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 218. Внутренние водные пути Англии и Уэльса. 1858 г.

Рис. 219. Подъемный временный мост через канал. 1780 г.
До середины XVIII века в Европе для канала делали водонепроницаемое русло одинаковой глубины и ширины, ограниченное бечевником, приспособление для водоснабжения самой
высокой точки канала, а также шлюзы для пропуска барж между водоемами с различными
уровнями. Никаких новшеств не было и в судоходных тоннелях Великобритании общей протяженностью более 70 километров, которые обычно строились, чтобы не прокладывать более
дорогие спрямляющие каналы; чаще всего тоннели разрабатывали несколькими стволами, а
вынутый грунт удаляли конным воротом. Для того чтобы сократить пролет, в самых первых
тоннелях не делали бечевника; лодочник ложился на спину в темноте и направлял свою баржу,
отталкиваясь от стенок тоннеля ногами; шестикилометровый тоннель Стэндедж в Пеннинских
горах, построенный в 1811 году, работал по такому принципу в 1928 году. Позже в судоходных тоннелях делали деревянные или железные механизмы-упоры на определенной высоте над
водой, обозначая временный путь, однако на крупнейших сооружениях вроде тоннеля Струд
на Темзе и канала Медуэй с пролетом 8 метров был полноценный бечевник. Возведение дамб
обычно не представляло трудностей, но строительство судоходных акведуков (первый акведук
построил Бриндли, чтобы проложить канал Уорсли через реку Ирвелл) велось с большей тщательностью, ибо в этом случае оба судоходных сооружения и проходящие по ним корабли располагались на двух уровнях (рис. 220). Конструкция судоходного акведука походила на конструкцию виадука, но делалась прочнее, чтобы выдерживать большой вес воды; акведук был
либо каменным, либо кирпичным, а водный поток (минимальной ширины) первоначально проходил по руслу из глины, которую тщательно вымешивали и уплотняли, делая слой водонепроницаемым; к концу XVIII века глиняное русло заменили железным желобом. Крупнейший из
судоходных акведуков с железным желобом в 1805 году построил Телфорд, чтобы проложить
канал Элсмир длиной более 300 метров на высоте 40 метров над рекой Ди; ширина желоба
была чуть менее 4 метров, включая бечевник, построенный над ним на железных опорах, как
в некоторых судоходных тоннелях.

293

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 220. Оригинальный акведук Бриндли через реку Ирвелл
Чаще всего на шлюзовых воротах была балансирная балка. Первые двойные шлюзы, расположенные рядом друг с другом, открыли в 1820 году на Риджентс-канале в Лондоне. Делали
шлюзы со ступенчатым дном, с воротами; наиболее крупный среди них – пятиступенчатый –
находился в Йоркшире в районе Пеннинских гор. Особый интерес вызывают наклонные судоподъемники, которых в Великобритании было несколько десятков; корабль перемещался либо
на плаву (в камере, заполненной водой), либо без воды (по принципу сухого дока). На канале
Бьюд в Корнуолле судоподъемники поднимали лодки на 70 метров, но это исключительный
случай. Единственный уникальный судоподъемник в Великобритании на канале вблизи Бриджуотери в 1838–1867 годах успешно поднимал баржи на другой уровень с помощью крана, а
резервуар с водой служил противовесом. В XX веке разработали качественные вертикальные
подъемники, работающие от электроэнергии или двигателя внутреннего сгорания; они стали
отличительной чертой крупных каналов во многих регионах мира.
Обычно по каналам передвигались суда весом до 20 тонн; их тянула одна лошадь или
пара ослов; скорость движения не превышала 4 километра в час. Речные баржи буксировали
мужчины, на некоторых ранних судах внутреннего плавания были паруса. Существовал особый тип судов – экспресс-лодки, во время их буксирования менялись лошади; экспресс-лодки
перевозили вполовину больше грузов (или пассажиров) почти в два раза быстрее. Однако ранние эксперименты с пропуском по каналам пароходов, вроде «Шарлотты Дундас», принесли
мало пользы, если не считать использования паровых буксиров в тоннелях – системы, примененной в судоходном тоннеле Ислингтон на Риджентс-канале в 1826 году. В Великобритании и
других странах небольшие пароходы ходили по лиманам и рекам, но многие годы их не было на
судоходных каналах по двум причинам: опасность волнового размыва берегов и сильная вероятность повреждения гребного колеса парохода в узкой акватории. Гребной винт парохода,
примененный в 1844 году на Бельгийском канале, сначала тоже легко ломался; какое-то время
считали, что вдоль русла следует положить цепь, которая обматывает паровой кабестан. Этот
своеобразный метод использования паровой тяги (как делали в Бельгии в 1870-х годах) описан
Робертом Льюисом Стивенсоном в «Путешествии внутрь страны».
В Великобритании основные работы по регулированию русл завершили до эпохи строительства каналов, а в Европе и США русла регулировали в первой половине XIX века. Венгерский военный, государственный деятель и ветеран Наполеоновских войн, граф Иштван Сечени
организовал геодезическую съемку территории в нижнем течении Дуная и попытался построить шлюз в обход ущелья у Железных Ворот. Реализовать проект не удалось, но было сделано
много спрямляющих каналов в обход порогов реки, а участок выше по течению спрямили на
расстояние 230 километров. Регулировать русла пробовали и на других реках, в том числе на
Рейне, Одере, Роне и даже Гвадалквивире. Работы по спрямлению русла выполняли киркой
и лопатой: либо возводили дамбы, либо устраивали спрямляющий канал, в который во время
294

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

паводка направлялся водный поток (последнее часто имело непредсказуемые последствия).
Проблема в том, что спрямляющие каналы увеличивали скорость потока; возможности отбуксировать груз вверх по течению практически не было. Подняться вверх по течению даже на
огромной Миссисипи (если не учитывать использование паровой энергии) удавалось лишь на
килевых лодках за счет отталкивания веслами и шестами и при помощи верпования; экипаж
составлялся из расчета 10 человек на 40 тонн груза.
Расширить русло реки Святого Лаврентия и открыть глубоководный путь удалось только
в 1959 году. Первый спрямляющий канал успешно проложили в 1821 году в обход 14-метровых порогов Лашин на глубине 1,5 метра, которую предстояло увеличить до 3 метров за 20
лет. Остальные четыре группы порогов преодолели ранее благодаря каналу с перепадом высот
более 24 метров на 22 километра, но требовалось еще четыре коротких канала для завершения
маршрута из Монреаля до озера Онтарио. Когда их успешно проложили в 1847 году, канал
Уэлленд вокруг Ниагарского водопада существовал уже почти два десятилетия, а американцы
собирались построить канал в обход «преграды» в Солт-Сент-Мари – речного перепада высотой 6 метров на протяжении 2 километров, который закрывал сквозной проход из озера Онтарио в озеро Верхнее (Супериор).
Три порога на реке Оттава тоже обошли, соединяя Оттаву с Монреалем, однако в 1826
году правительство Канады затеяло более грандиозное мероприятие – прокладку водного пути
с военной защитой внутри страны вдали от Оттавы, с 47 шлюзами, до озера Онтарио. Сооружение предусматривалось на случай войны с Соединенными Штатами, которые контролировали
противоположную сторону Сент-Лоренс: не забывали о том, что шлюз построенного ранее
канала на канадской стороне Солт-Сент-Мари (первый шлюз на Американском континенте)
просуществовал только 16 лет и был разрушен американскими войсками в войне 1812 года.
Счастливым предзнаменованием стало регулирование реки Ришелье в 1830–1850 годах, где
пролегал сквозной маршрут в Нью-Йорк вдоль пути, по которому шел генерал Джон Бергойн
– к поражению в битве при Саратоге в 1777 году.
Поскольку на Американском континенте не было каналов и никто не регулировал реки,
может показаться, что каналы и регулирование речных русл сыграли более важную роль в XIX
веке в США, чем в Европе, но это не так. Канал Эри протяженностью 600 километров, построенный в 1817–1824 годах, действительно имел выдающееся значение, ибо по нему зерно от
Великих озер переправлялось в Нью-Йорк; связь Нью-Йорка с перспективными внутренними
районами страны сделала его финансово-экономическим мегаполисом. Канал пересекал два
речных бассейна и имел 72 шлюза; баржа, которую тянули две лошади, добиралась туда и
обратно примерно за четыре недели (за исключением зимних месяцев, когда канал замерзал).
Через четверть века из-за возросшего транспортного потока потребовались двойные шлюзы.
Еще по одному важному каналу – Моррис, построенному в 1831 году на деньги голландцев,
перевозили уголь на расстояние 160 километров через внутренние районы Нью-Йорка. На
этом канале была замечательная система из 23 наклонных судоподъемников с высотой подъема
более 270 метров. Входя в шлюз, баржа, собранная из двух частей и с шарнирным соединением
посередине для облегчения эксплуатации, вставала на тележку, которая двигалась по рельсам;
общий вес 1 10 тонн перемещался вниз под действием силы тяжести и поднимался при помощи
барабана и кабеля, работающих от водяного колеса (рис. 221). Канал Пенсильвания – еще одно
сооружение 1820-х годов протяженностью около 650 километров и с перепадом высот более
2 тысяч футов – единственная успешная попытка связать атлантические штаты с речной областью Огайо, где к 1850 году только в штате Огайо было более 2 тысяч километров каналов из
общей протяженности 6 тысяч километров во всей стране. Несмотря на успехи в строительстве
каналов, американцы использовали их исключительно в коммерческих целях и быстро переключились на железные дороги, как только каналы пострадали от кризиса 1837 года.
295

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 221. Наклонный судоподъемник на канале Моррис
В Европе, наоборот, в строительстве каналов были очень заинтересованы. Например, в
России, где было много судоходных рек, в эпоху Петра Великого начали строить каналы. К 1760
году 3 тысячи 80-тонных кораблей ежегодно пересекали канал между Невой и Волгой; еще
не менее трех крупных каналов построили в 1805–1811 годах, после того как государственный деятель эпохи Александра I, Михаил Сперанский, организовал транспортное ведомство. К
середине века протяженность всех внутренних водных путей России составляла 80 тысяч километров, а средняя дальность транспортировки на баржах была почти в двадцать раз больше,
чем в Великобритании. Нечто сопоставимое с российской сетью водных путей построили в
Швеции в 1810–1832 годах под руководством Телфорда, чтобы связать Стокгольм с Гетеборгом через крупные центральные озера; во время строительства земляные работы велись только
на участке 90 километров (при общей протяженности 600 километров), однако 58 шлюзованных каналов прокладывали в основном в твердых скальных породах.
Далее на юг строительство каналов началось под влиянием Наполеона. Перед Гаспаром
де Прони – ректором Школы мостов и дорог Наполеон поставил массу задач, начиная со строительства Уркского канала и заканчивая осушением Понтийских болот. Затем был канал Павия,
служивший для орошения и судоходства. Далее активная деятельность началась в Бельгии,
Нидерландах и Люксембурге: в 1810 году открыли большой Сен-Кантенский канал с двумя
судоходными тоннелями – для соединения Сен-Кантена с реками Сомма, Уаза и Сена и доступа
в Париж и порты южного побережья Великобритании и севера Франции, включая Гавр. Реализация проектов эпохи Наполеона, продолженная двумя его преемниками, достигла кульминации при правлении Луи-Филиппа (1830–1848), когда протяженность французских каналов
почти удвоилась: и Марн, и Рона соединились с Рейном; несколько боковых каналов располагались параллельно естественному руслу рек, по которым было затруднено судоходство. Во
второй половине столетия Франция гораздо тщательнее Великобритании стандартизировала
размеры своих каналов, которые были особенно важны вблизи угольных месторождений и
бельгийской границы.
В Бельгии, Нидерландах и Люксембурге были крупнейшие каналы в мире как задолго
до эпохи Наполеона, так и после нее. Вскоре после 1815 года целый ряд каналов построили
восточнее и западнее угольных месторождений в регионах Монс и Шарлеруа. Еще несколько
каналов соединили внутренние порты с морем, поэтому река, изначально превращенная в
канал в 1722 году, и в середине XIX века служила судоходным путем, по которому 200-тонные
британские шхуны перевозили соль Мерси из Остенде до Брюгге; в 1827 году в Генте проложили судоходный канал параллельно существующему каналу XVI века до устья Шельды. Третий судоходный канал длиной 80 километров и с минимальной глубиной 4 метра построили
для лучшего доступа в Амстердам, минуя мелководье Зейдер-Зе. Позже в том же веке древнюю
связь между судоходными каналами и дренажными работами возродили при строительстве
судоходного канала в Северном море, что стало важным шагом в восстановлении Зейдер-Зе,
впервые запланированном примерно в 1840 году и завершенном в XX веке.
296

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Протяженность немецких каналов в кратчайшие сроки стала более чем вполовину
больше длины французских каналов; их основная цель состояла в соединении с Рейном и Эльбой – двумя реками, по которым перевозили основную часть коммерческих грузов страны.
Размеры немецких каналов назначались с учетом регулирования рек. Например, по реке Эмс
в 1877 году перевозили грузы не более 80 тонн; к концу века 600-тонные грузы переплавлялись не только по реке, превращенной в канал на участке 88 километров, но и по 150-километровому каналу Дортмунд-Эмс; перепад высот в нем составлял 14 метров, высота воды в
канале размером 70 × 9 метров равнялась 2,5 метра. Германская империя первой построила
современный судоходный канал международного значения – Кильский канал, по которому к
1914 году ежегодно транспортировалось 10 миллионов тонн балтийских грузов. У Кильского
канала был предшественник меньших размеров – канал Айдер, благодаря которому Кристиан
VII Датский в 1784 году связал юго-западную часть Балтики в Киле в Шлезвиге с верхним
участком реки Айдер, впадающей в Северное море сразу к северу от Гельголандской бухты.
Через 110 лет, после того как датская территория Шлезвиг-Гольштейн стала прусской, Кильский канал уширили и углубили, проложив дополнительное русло длиной 100 километров до
устья Эльбы. Оба этих канала избавляли от необходимости совершать длинный и довольно
опасный маршрут вокруг Ско; их построили сравнительно легко – территория была равнинной, рядом находилась река Айдер.
Суэцкий канал – более масштабное сооружение, длиной 92 мили, глубиной 8 метров
(позже его увеличили) и шириной 20 метров, – оснащался причалами, подъездными путями и
сигнальной системой. Хотя этот канал мог принести европейцам неоспоримую выгоду от торговли со странами Дальневосточного региона и Австралазией (о его влиянии на более широкое
использование пароходов уже говорилось), его строительство сильно сдерживала британская
оппозиция – канал мог создать проблемы для военно-морской стратегии. Его начала строить
французская компания под руководством Фердинанда де Лессепса в 1859 году, но только в
1866 году турецкий султан одобрил судоходный канал, назвав его «одним из самых желательных событий в век науки и прогресса». Помимо масштабных работ в гавани Порт-Саид и удаления некоторых каменистых берегов (на удаление одного из них, Шалуфа, потребовалось специально нанять 1500 пьемонтских рабочих), главной задачей оставались земляные работы. Ко
многим работам привлекали феллахов (хотя принудительный труд был запрещен султаном в
1863 году), но наибольшую часть работ выполняли с помощью землечерпалки. Французский
подрядчик Лавалей разработал специальный траншеекопатель, перемещавший ил далеко за
пределы берегов; для углубления русла канала (за счет вспахивания и всасывания) изобрели
паровой песчаный насос (рис. 222); механическим молотом с заостренным наконечником дробили твердый материал на куски приемлемого размера для удаления ковшовой цепью на паровой энергии. К 1867 году 60 землечерпалок, в том числе 22 траншеекопателя, ежемесячно
выполняли объем земляных работ, в четыре раза превосходящий производительность 7500
рабочих.

Рис. 222. Французский паровой песчаный насос (с модели). 1865 г.
297

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Суэцкий канал процветал с момента открытия в ноябре 1869 года; к 1879 году по нему
ежегодно перевозилось 3 миллиона тонн груза, а к 1901 году – почти 1 1 миллионов тонн.
Поэтому де Лессепсу предложили построить морской канал через Панамский перешеек. Этот
проект Лессепсу не удался; он умер в немилости; американский шлюзованный канал, строившийся в совершенно иных политических, финансовых и санитарных условиях, завершили в
1914 году.

Железные дороги: верхнее строение железнодорожного пути
Что касается верхнего строения пути, то проблемы инженеров-железнодорожников были
отчасти теми же, что возникали у строителей судоходных каналов. В каждом случае требовалось проведение масштабных земляных работ, применяя дешевый ручной труд (рис. 223).
Первые железные дороги напоминали ранние английские судоходные каналы тем, что и те и
другие прокладывались с минимальным продольным уклоном; первые локомотивы не могли
преодолевать большие продольные уклоны. Поэтому маршрут Лондон-Бирмингем, открытый
в 1838 году, и участок Лондон-Суиндон Большой Западной дороги в направлении на Бристоль, которые менее чем через месяц инспектировал Брюнель в 1833 году, проложили почти
в нулевых уклонах. Гораздо позже железные дороги во всем мире прокладывали по кратчайшему, прямолинейному маршруту; обходные участки устраивались только в крайних случаях.
Скорость движения поездов повышалась – радиус кривых следовало увеличивать для обеспечения безопасности: в Великобритании минимально допустимый радиус круговой кривой
равнялся миле, с обеих сторон делались более плавные переходные кривые. Кривые малого
радиуса устраивали только в том случае, если железная дорога пересекала, например, Альпы
(участок Вена-Триест открыли в 1853 году), где строительство каналов даже не рассматривалось. В результате пришлось увеличить расходы на строительство мостов и тоннелей.
Даже на равнине было трудно построить достаточно прочное основание, способное
выдержать вес полностью загруженного поезда. Например, железную дорогу Ливерпуль- Манчестер прокладывали через болота Чет-Мосс, погружая в них огромные вязанки хвороста, на
которые распределяли тяжелые камни и грунт. В отдельных случаях, но гораздо позже в болота
забивали огромные деревянные или бетонные сваи. Во влажных регионах проводили специальные дренажные работы, сохраняя устойчивость основания железнодорожного полотна;
в отдельных случаях железная дорога защищалась от снежных наносов и оползней щитами или
тоннелями.

Рис. 223. Строительство подпорной стенки на станции Камден-Таун. Лондон, 1837 г.
В целом, помимо строительства мостов и тоннелей, требовалось возводить насыпи и
делать выемки. Первоначально объем работ определялся количеством рельсовых путей и
шириной колеи; даже магистральные линии часто были однопутными либо потому, что пере298

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

секали обширные, малонаселенные районы (как Транссибирская магистраль, начатая в 1890х годах), либо из-за проблем с естественным ландшафтом, приводящих к удорожанию строительства (как в случае с Бергенской железной дорогой, проходящей на высоте 1200 метров
в горах Норвегии). Это явилось одной из причин так называемой колейной битвы в английской истории железнодорожного строительства; если бы парламент в 1848 году утвердил семифутовую колею Брюнеля вместо стандартной колеи того времени, равной 4 фута 8,5 дюйма,
капитальные затраты на строительство британских железных дорог существенно бы возросли.
Однако предельная ширина выемки или насыпи зависела от угла естественного откоса, то есть
уклона, при котором грунт выше или ниже железнодорожного полотна сохранял бы равновесие. Для насыпей важнее всего тип материала, из которых они возводятся. При устройстве
выемок в скальных породах откос иногда делали очень крутым; при строительстве выемок в
обычном грунте или рыхлых каменистых породах нередко возводили каменную или кирпичную подпорную стенку.
Сохранились точные данные по объемам работ во время строительства последней магистральной британской линии – Большой Центральной железной дороги – альтернативного
маршрута с севера, на котором открылся лондонский вокзал в Сент-Мэрилебоне в 1899 году.
Для постройки 170 километров двухпутной железной дороги потребовалось разработать 13,82
миллиона кубических метров грунта и скальных пород. Было сделано примерно 660 тысяч
кубических метров кирпичной кладки, 9 тысяч кубических метров кладки из тесаного камня,
уложено 220 тысяч кубических метров бетона. Объем уложенного сыпучего материала составил более миллиона кубических метров. Работы проводились в основном на равнине Мидленд,
они сопоставимы с первым этапом строительства Бергенской железной дороги в Норвегии;
100-километровый участок однопутной железной дороги до Восса закончили в 1883 году, при
строительстве удалили более миллиона кубических метров скальных пород путем подрыва.
Паровой экскаватор применили при строительстве первой Тихоокеанской железной
дороги в США в 1830-х годах; камнедробилка впервые появилась в США в 1858 году – для
постройки шоссейных дорог; путеукладчики и краны для разгрузки рельсов со строительных
поездов тоже применили в США, но примерно на 10 лет позже. Однако большая часть работы
выполнялась при помощи кирки, лопаты и тачки. Основанию придавался небольшой двускатный поперечный уклон и устраивались дренажные канавы для отвода дождевой воды; щебень
или железный шлак распределялся в два слоя с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальный дренаж и стабильность; тщательно укладывалась каждая деревянная шпала, или, как ее
еще называли, «мертвая деревяшка». Объем ручного труда сокращался в основном благодаря
временным рельсовым путям для передвижения вагонеток, в которых грунт из выемки перевозился на участок возведения насыпи. Но наибольшие требования к верхнему строению пути
стали предъявлять после увеличения веса и скорости подвижного состава, из-за чего потребовались более тяжелые рельсы.

Мосты
Каждый большой мост – уникальное строение, при проектировании и строительстве
которого учитываются определенные особенности. К мостам предъявляются более строгие
требования, учитывая возможные последствия от некачественной работы. Так, в декабре 1879
года, через восемнадцать месяцев после открытия, обрушился железнодорожный мост через
реку Тей – самый длинный мост в мире, в результате чего утонули 73 человека. Кроме того,
большие мосты играли особую роль в жизни Европы и США – они украшали старые и новые
города, помогали при прокладке новых шоссейных дорог, обеспечивали прямолинейность
железнодорожных маршрутов через долины, реки и даже узкие морские проливы.
299

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Великим мостостроителем XVIII века был Жан-Родольф Перроне, чьи инженеры спрямляли арки мостов ради передвижения по ним колесных транспортных средств (чтобы шелыга
арки поднималась всего на одну двенадцатую пролета над пятой арки) и делали промежуточные опоры толщиной в одну десятую пролета. Такие мосты были изящны, удобны и надежны.
Последняя работа Перроне – парижский мост, первоначально названный мостом Людовика
XVI, подходы к которому находились в одном уровне с набережной, а тонкие промежуточные
опоры стесняли водный поток всего на одну треть (отдельные большие римские мосты стесняли поток на две трети). Начатый за два года до революции, мост достраивался из камней от
руин Бастилии. Среди его первых пользователей – толпа, собравшаяся на казнь Людовика XVI
на ближайшей к мосту площади Согласия. В дальнейшем мост назвали мостом Конкорд (мост
Согласия). Временные деревянные кружала, на которых Перроне строил свои арки, делались из
скрепленных болтами деталей и передавали нагрузку на постоянные опоры; когда болты снимали, временное сооружение тянули веревками и опрокидывали в реку. Усовершенствованное
кружало (деревянная или металлическая дуга, на которой возводят арку. – Пер.) с множеством
клиньев позволяло опускать его медленно, проверяя прочность постоянной структуры и снижая риск обрушения; этот метод предложил шотландец Роберт Майлн (последний крупный
британский архитектор и инженер-строитель) при строительстве моста Блэкфрайарс в Лондоне в 1760 году (рис. 224). Это был первый британский мост с эллиптической аркой; другие
интересные особенности – набивные сваи большого диаметра и применение довольно грубой
перевернутой арки для передачи нагрузки от девяти пролетов, самый большой из которых был
размером 30 метров.

Рис. 224. Мост Майлна через Темзу в Блэкфрайарсе (кружало еще не убрано)
Три знаменитых каменных моста спроектировал для Лондона Джон Ренни (он вместе
с Телфордом создал в Великобритании систему общих контрактов на поставки необходимых
материалов для строительного объекта) после Наполеоновских войн. Первый мост Ватерлоо
был гранитным. Скульптор Канова сказал о нем, что «стоило ехать из Рима, дабы его увидеть».
Джон Ренни закончил мост в 1817 году. Новый Лондонский мост (уширенный) завершили в
1831 году его сыновья – через 10 лет после смерти архитектора. Его самый длинный пролет
был длиной 46 метров; впервые в Великобритании пролет моста сделали на 3 метра больше,
чем у моста в Понтипридде через быструю реку Тафф в Гламорганшире, построенного местным каменщиком методом проб и ошибок с четвертой попытки в 1756 году. Ренни перенял
систему кружал Майлна и использовал перевернутую арку, но вместо набивных свай большого
диаметра при сооружении опор применял кессоны для подводных работ: к этому времени на
паровой энергии работал молот для забивки свай, а также транспортный механизм. Третий и
самый знаменитый мост Ренни – в Саутуорке – был чугунным.

300

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 225. Металлический мост через Северн в Коулбрукдейле (с жетона)
В 1779 году Абрахам Дарби из Коулбрукдейла – представитель третьего поколения владельцев известного металлургического завода – спроектировал, отлил на заводе отдельные
части и почти полностью оплатил строительство полукруглого чугунного моста, по которому
его рабочие и транспортные средства добирались на другой берег реки Северн (рис. 225). Двадцати-двухметровые ребра отливали в открытых песчаных формах прямо из доменной печи;
отдельные части общим весом 378,5 тонны устанавливали и закрепляли клиньями без единого
болта или заклепки. Хотя чугун никогда не применялся в таких масштабах прежде, мостовой
переход (за исключением подходов из каменной кладки) выдержал испытание временем.

Рис. 226. Амбициозный, но не реализованный проект Телфорда – новый Лондонский
мост. 1797 г.
Это достижение спровоцировало бурный интерес. К примеру, Том Пейн в честь триумфа
американской революции спроектировал чугунный мост с тринадцатью ребрами – по одному
на каждый штат в новой республике; детали моста отливали в Англии, а сам мост предстояло
возвести в Пенсильвании; отливки сделали, показали их на Лондонской выставке в 1791 году,
но мост так и не построили. Второй металлический мост возвел Телфорд немного выше по
течению реки Северн – взамен разрушенного наводнением 1795 года; примерно в то же время
Телфорд реализует более амбициозный проект – мост с пролетом 70 метров на реке Уир в
Сандерленде. В мосте через Уир прочные металлические ребра, сходящихся в верхней части
моста, заменили ребрами, построенными над деревянной опалубкой, опирающейся на ажурные чугунные сегменты, закрепленные коваными хомутами. Роланд Бурдон – член парламента
от Сандерленда и директор Ротерхэмского чугунолитейного завода, построивший мост, запатентовал данный метод строительства. Но когда Телфорд предложил два года спустя построить чугунный Лондонский мост (рис. 226) с пролетом 180 метров, комитет палаты общин, не
сумевший рассчитать надежный показатель прочности чугуна из-за противоречий экспертов,
проект отклонил. Ренни, строя мост Саутворк-Бридж, сделал необходимые расчеты прочности.
Строительство завершилось в 1819 году; мост был рассчитан на срок более 100 лет, его цен301

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тральный пролет составлял 73 метра, боковые пролеты были короче; на Ротерхэмском чугунолитейном заводе отливали оба сегментных ребра и по тринадцать сегментов для каждой арки.
Первый висячий мост с железными цепями и вертикальными стойками построил Джеймс
Финли в Пенсильвании в 1800 году; так как делать большие чугунные отливки в США в первой части века было трудно, висячие мосты стали очень популярны. В Великобритании первые
висячие мосты строили на бурных шотландских реках. Для того чтобы обойтись без каменных опор, поддерживающих арки в середине водного потока, которые разрушались во время
наводнения, сэр Сэмюэль Браун предложил и запатентовал кованые подвесные цепи; он спроектировал два крупных висячих моста через реку Туид, однако мост в Бервике с пролетом 136
метров снесло через шесть месяцев. Тем не менее конструктивные принципы взял на вооружение Телфорд, занимавшийся большим мостовым переходом на Холихед-Роуд через пролив Менай; длина цепей составила без малого 180 метров. Оригинальное деревянное ездовое
полотно оказалось слишком непрочным и разрушилось во время шторма в 1839 году – всего
через 30 лет после завершения строительства; новое ездовое полотно иногда незначительно
вспучивалось, но мост не перестраивался, и дорожное движение по нему из Англси продолжалось до 1939 года. Подвеску на металлических тросах впервые внедрил при строительстве
дорожного моста возле Лиона Марк Сеген в 1825 году. Через 10 лет удалось построить пролет
265 метров; Сегену помогал швейцарский сподвижник, сделавший трос из тысячи более тонких тросов, связанных проволокой. Данный результат превзошел Чарльз Эллет – «американский Брюнель», чей висячий мост через реку Огайо в 1848 году впервые в мире имел пролет
более 300 метров. Но мост был поврежден во время торнадо всего через шесть лет; по крайней мере еще два висячих моста Эллета разрушились из-за раскачивания. Чтобы повысить
прочность висячих мостов, применили металлические балки, тем самым лишая мостовую конструкцию легкости и дешевизны, которые были среди ее достоинств. Роберт Стефенсон отверг
железнодорожные висячие мосты; но для висячего моста Изамбарда Кингдома Брюнеля в 1852
году в Чепстоу, где требовались особые условия навигации и следовало учитывать 12-метровую амплитуду прилива реки Уай, Стефенсон применил кованый трубчатый верхний мостовой
пояс диаметром 3 метра и укрепил каждый из двух железнодорожных путей парой кованых
железных балок.
Между тем мосты со сквозными фермами, первый известный проект которых предложил в 1570 году Андреа Палладио, обретали признание в США, где архитектор Итиел Таун
в 1820 году запатентовал мостовую фермовую конструкцию с ромбовидной структурой, деревянным настилом и деревянными стойками, крытую и с нащельниками; так как мост могли
возвести плотники из местного материала, Таун получил приличный доход. Самые первые американские железнодорожные мосты имели подобную конструкцию, они походили на недорогие
английские деревянные эстакады-виадуки для пропуска железнодорожного транспорта, например в Корнуолле, со слабой интенсивностью движения. В 1840-х годах Пратт и другие американские инженеры разработали улучшенные композитные фермы из древесины и кованого
железа; в 1873 году Пратт запатентовал мостовую ферму из дерева и стали.
В Великобритании, где древесины было сравнительно мало, а чугуна в избытке, какоето время строили чугунные железнодорожные мосты, наиболее заметный из которых, хотя и
с деталями из кованого железа, возвел Роберт Стефенсон в 1849 году в Ньюкасл-апон-Тайн.
Рельсовый путь пролегал непосредственно над вершиной шести арок с затяжкой, а на уровне
затяжки была проезжая часть шоссе; мост пропускал транспорт на обоих уровнях через много
лет после постройки. Прочность конструкции объясняется тем, что к концу эпохи чугуна, если
так можно выразиться, повысилось качество строительства фундаментов. При строительстве
моста Стефенсона опоры забивали паровым молотом Несмита, работающим со скоростью один
удар в секунду; Брюнель построил в Чепстоу чугунный пилон в русле реки, на который опирался один конец цепей висячего моста, с помощью кессонов.
302

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Такие кессоны впервые применил для строительства оснований на болотах сэр Томас
Кокрейн (позже десятый граф Дандональд) в 1830 году. Суть метода в закачивании сжатого
воздуха в рабочую камеру в нижней части кессона; давление повышали, чтобы его значение
равнялось давлению воды снаружи при заглублении железного или стального режущего края.
Рабочие и вынутый из русла реки грунт поднимались через шлюз в крыше рабочей камеры.
Кессон погружался в воду – боковые стенки наращивали, секция за секцией, поэтому их уровень всегда был выше кромки воды: по сути, основание строилось сверху вниз. Хотя Брюнель
использовал множество кессонов при строительстве моста короля Альберта, в полной мере
систему кессонов применили при возведении моста через Рейн у города Кель в том же 1859
году; дело в том, что окончательная каменная кладка делалась непосредственно на вершине
кессона. Одним из серьезных осложнений из-за использования сжатого воздуха была мучительная и часто смертельная кессонная болезнь. Если процесс декомпрессии при подъеме с
больших глубин проходит не постепенно (рабочий очень быстро поднимается из кессона на
поверхность), то в крови и тканях образуются пузырьки свободного азота; подобное заболевание может возникнуть у глубоководных водолазов. Причины кессонной болезни поняли и
научились от нее защищаться только в начале XX века.
Мост Британия Роберта Стефенсона, по которому проходит железная дорога через пролив Менай, на участке в нескольких сотнях ярдов к юго-западу от направления, выбранного
Телфордом, где пролив шире, но разделяется скалой Британия, был намного примечательнее своего соседа. Его главная особенность – пара огромных прямоугольных труб из кованого
железа, сконструированных после тщательной проверки совместно с судостроителем Фейрберном и Итоном Ходкинсоном – членом Королевского общества, который специально исследовал прочность материалов. Ширина пролета из труб над водой составила 140 метров – пролет
из кованого железа впервые превысил 13 метров. Трубы были сделаны из склепанных кованых
пластин (как для бойлеров и металлической обшивки кораблей): прочные трубчатые конструкции, необязательно очень тяжелые и накапливающие ядовитые испарения, для более поздних
мостов не применяли, однако материал служил для многочисленных балочных мостов. Строительство моста Британия было интересно само по себе. Тяжелые пилоны, напоминающие массивные строения Древнего Египта, должны были держать висячие цепи, но Стефенсон решил,
что цепи слишком дороги; в конце концов на понтонах подогнали трубы (рис. 227) и установили их гидравлическими домкратами, стоящими у вершины пилонов.

Рис. 227. Одна из 459-футовых труб моста Британия доставляется по воде для установки.
1849 г.
Несмотря на триумф Стефенсона и успешное применение Изамбардом Брюнелем овальных труб (5 на 4 метра в диаметре) для моста короля Альберта через реку Теймар (1859), по
которому шла железная дорога в Корнуолл на той же высоте над уровнем высоких вод (30
303

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

метров), что и мост Стефенсона, будущее большепролетных мостов зависело от висячей конструкции. Тем более примечательно, что только в XX веке теоретически доказали, что продолжительные вибрации от ветра или транспорта усиливают потенциально опасные колебания
конструкции. Во второй половине XX века строили мосты с пролетом 3 тысячи метров; однако
в небольшой по площади Великобритании в таких мостах не нуждались; самый большой висячий мост в XIX веке построили через ущелье Эйвон в Клифтоне в 1862 году. Его проектировал
Изамбард Брюнель; однако мост построили после его смерти, использовав огромные кованые
цепи, сделанные 20 лет назад для его Хангерфордского моста через Темзу в Лондоне, который
разбирали при строительстве станции Чаринг-Кросс.
Важнейших достижений в области технологий добился Джон Аугуст Реблинг – немецкий
иммигрант из США, запатентовавший в 1841 году стальной канат: в отличие от прежних многопрядных канатов, в которых проволока теряла прочность из-за скручивания, стальной канат
состоял из отдельных, параллельно расположенных тросов, скрепленных проволокой. Впервые
стальные канаты применили в большом масштабе в 1855 году для моста Гранд-Транк у Ниагарского водопада; по мосту пролегала однопутная железная дорога над шоссейной дорогой; под
железнодорожной нагрузкой мост сохранял беспрецедентную устойчивость. Между верхним и
нижним ездовыми полотнами располагались балки жесткости (с их помощью стабилизировали
мост Клифтон); против ветровой нагрузки мост укрепили подпорками из стального троса выше
и ниже ездового полотна. Нагрузка распределялась на четыре основных кабеля диаметром 10
дюймов после переплетения. Тот же самый метод Реблинг применил для Бруклинского моста
в Нью-Йорке (мост завершил в 1883 году его сын, Вашингтон Реблинг, ставший инвалидом
в 35 лет после кессонной болезни); метод стал стандартом для всех крупных американских
висячих мостов последующих лет. Подвесная конструкция включала оцинкованный стальной
трос типовой толщины в одну пятую дюйма, находящийся в огромных барабанах на обоих
концах моста. Тросовые петли протягивались в обоих направлениях приводными ременными
шкивами на бесконечные канаты над пилонами; их закрепляли мужчины, стоящие на узких
мостиках, корректируя требуемый уровень и равномерность провисания; затем тросы собирали и скрепляли между собой (рис. 228).
В конце XIX века сталь вытеснила железо из мостового строительства; в Шательро, к
северо-востоку от Пуатье, Франсуа Хеннебик предложил использовать железобетон. Джеймс
Бьюкенен Идс, строивший бронированные канонерские лодки во время американской Гражданской войны, сделал три 150-метровые стальные арки для своего большого моста в СентЛуисе, спроектированного с высотным габаритом 30 метров с учетом, что уровень высокой
воды в Миссисипи составлял 12 метров, а требуемый габарит для прохождения речных пароходов с высокими дымовыми трубами – 15 метров. При строительстве прочного основания в
песчаном русле он использовал кессоны; оставалось решить, как сделать огромные арки (очень
дорогое и практически нереальное мероприятие, ибо подмости пришлось бы возводить над
водой). Для этой цели на опорах построили временные пилоны, поверх которых протягивались
кабели для соединения половинок каждой арки во время строительства.

304

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 228. Соединение тросов на Бруклинском мосту
Через несколько лет после успешного возведения моста Сент-Луис в 1874 году по принципу консолей построили стальной железнодорожный мост через Ферт-оф-Форт (рис. 229),
который проектировали, помня о катастрофе с мостом через реку Тей; однако пролеты были
очень большими, и подобных не строили до 1917 года. Для сохранения равновесия работы проводились одновременно с обеих сторон трех очень прочных промежуточных опор, основание
которых было почти в четыре раза шире верха, дабы выдерживать штормовую нагрузку; проектировщик опор Джон Фаулер живописно назвал их «широкий шаг Генриха VIII». У двух опор
были укороченные элементы, связывающие их с берегом; основные пролеты, которые соединяли их с центральной опорой на острове Инчгрейв, равнялись 521 метру. Точность сборки
с помощью гидравлических кранов и клепальных машин была таковой, что, когда оставалось
соединить в центре конструкцию моста, возведение которой велось с обоих концов, потребовалось только поспешно поджечь древесную стружку и строительный мусор, чтобы обнажить
элементы длиной 0,25 дюйма для окончательного закрепления болтами. Стальные листы длиной 5 метров, шириной 1,4 метра и толщиной до 3 сантиметров изготавливались на месте и
формовались на 2000-тонном гидравлическом прессе. Использование 54 тысяч тонн мартеновской литой стали в одной-единственной конструкции, организация временных мастерских
и полигонов на площади в 50 акров и конечный успех огромного предприятия (после сдачи
моста в эксплуатацию в 1890 году время железнодорожного путешествия на север Шотландии
сократилось на час) – достойная кульминация британского мостового строительства в Викторианскую эпоху.

Рис. 229. Строительство Форт-Бридж. 1890 г.

Тоннели
Наиболее важный британский железнодорожный тоннель – под рекой Северн – завершили за три года до сдачи в эксплуатацию моста через Ферт-оф-Форт, но на несколько лет
позже исторических тоннелей Мон-Сенис и Сен-Готард под Альпами. До XIX века новые тех305

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нологии строительства тоннелей не требовались, шоссейные и судоходные тоннели во Франции XVII века и в Великобритании XVIII века прокладывали через твердые скальные породы
методами, давно известными в горнодобывающей промышленности. Считается, что один из
двух тоннелей на наполеоновском канале Сен-Кантен во Франции – первый широкий тоннель,
проложенный в песке с помощью тоннельной крепи и системы арок. В 1830 году железная
дорога на Ливерпуль проходила через тоннель, проложенный в мягкой голубой глине и влажных песках; с этого момента умение строить тоннели в любых условиях стало обязанностью
инженера путей сообщения.

Рис. 230. Часть проходческого щита Брюнеля для тоннеля через Темзу
При производстве земляных работ требовалось закрепить кровлю рабочей площадки
деревянной опалубкой, которая переносилась с уже облицованного участка тоннеля; передние
концы опалубки лежали на столбах, установленных на короткой опорной подкладке в основании опережающей выработки в забое тоннеля. По мере прохождения вперед своды тоннеля
облицовывались. Древесная опалубка совершенно не подходила для прокладки тоннелей через
грунты под Темзой в Лондоне; Тревитик оставил попытки проложить тоннель после того, как
сделали выработку шириной 1 метр и высотой 1,5 метра примерно на 300 метров; Марк Брюнель, благодаря улучшенному проходческому щиту и своей огромной решимости, завершил
работу только после того, как справился с двумя крупными и тремя незначительными затоплениями. Проходческий щит Брюнеля (рис. 230) позволял работать одновременно тридцати
шести мужчинам; каждый из них находился в прямоугольной зоне размером примерно 2 × 1
метр; за счет двух промежуточных платформ они работали на трех уровнях внутри основной
чугунной рамы щита. Верх и основание щита были навесными и продвигались вперед за счет
домкратов, установленных на завершенную каменную кладку; более мелкие домкраты поддерживали доски у забоя, за исключением участков непосредственного ведения работ. За один
проход щит продвигался на 45 сантиметров; за ним делали двойную каменную кладку арки на
романцементе. После того как шесть рабочих утонули во время второго затопления, строительство остановилось на семь лет; его завершили благодаря более тяжелому проходческому щиту и
заливке русла реки бетоном на портландцементе: тоннель открылся для пешеходов в 1843 году.
306

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Следующим тоннелем под Темзой был Тауэрский тоннель диаметром 2 метра, построенный в
1869 году всего за один год; его своды укрепили постоянными чугунными кольцами, какое-то
время по нему курсировал 12-местный вагон, приводимый в движение стальными тросами.
Протяженность альпийских железнодорожных тоннелей – Мон-Сенис почти 13 километров, Сен-Готард 15 километров и Симплон 19 километров (его начали строить в 1898 году) –
порождала особые проблемы: бурения, вентиляции и изыскательской съемки. Строительство
тоннеля Мон-Сенис, которому предстояло связать железную дорогу Париж-Лион с Турином и
северной частью Италии, началось в августе 1857 года – за три года до того, как ее северный
участок стал французской территорией из-за уступки Савойи Наполеону III; тоннель – полностью итальянский проект, Франция лишь частично помогала деньгами. Для предварительной
триангуляции требовалось создать двадцать один опорный пункт в сложных горных условиях;
точную увязку направления тоннеля делали с помощью столбов у двух входов в тоннель; оптическая труба, визирующая это направление, проверяла положение сигнальной лампы в действующем забое. Тоннель прокладывался в твердых скальных породах, без промежуточных
стволов, на максимальной глубине около 1,6 километра ниже вершины горы Фрежюс. Земляные работы велись с обоих концов тоннеля одновременно, ярусами, наружу от находящейся
впереди галереи; затем выкладывались кирпичные стены, размеры тоннеля с арочной кровлей
имели ширину 8 метров, высоту 7,6 метра. Подрывные работы выполняли порохом; пневматические дрели, приводимые в движение компрессорами на гидроэнергии, ускоряли работу в
три раза. Сжатый воздух от дрелей вентилировал передние галереи; далее тоннель разделялся
горизонтальной перемычкой, поэтому поток воздуха втягивался через нижнюю половину и
отводился через верхнюю (о данном приеме знали средневековые шахтеры). В первые годы
строительство велось с большими задержками; оба участка тоннеля успешно соединили на
Рождество 1870 года, а тоннель открыли в следующем году (рис. 231). Тоннель Сен-Готард
строился со скоростью 2 километра в год (скорость прокладки тоннеля Мон-Сенис – километр
в год), что объясняется большим опытом работы, наличием буровой техники и использованием
динамита для взрывных работ. Однако постройка тоннеля Сен-Готард унесла жизни более 300
рабочих, в основном итальянцев. Семь спиральных поворотов в подходах очень усложнили
процесс выравнивания, но, когда передние галереи объединились в середине горы, разница в
высоте составила всего 10 сантиметров, а по горизонтали – 18–20 сантиметров. В целом 170километровый маршрут Сен-Готард на участке 46 километров пролегал в тоннелях; благодаря
его открытию в 1882 году (год Тройственного союза) время поездки из Германии в Италию
сократилось на 36 часов.

Рис. 231. Первый поезд в тоннеле Мон-Сенис. 1871 г.

307

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 232. Поперечное сечение Севернского тоннеля по состоянию на октябрь 1879 г.,
когда родник затопил тоннель: 1 – морской берег; 2 – начало тоннеля; 3 – насосная станция
рядом с укрепленной защитной насыпью; 4 – укрепленная насыпь против наступления моря; 5
– река Северн; 6 – уровень; 7 – фактический уклон; 8 – линия размыва грунта водами родника;
9 – родник; 10 – старый водоотливной шахтный ствол Садбрука; 11 – болотистый участок; 12
– река Недерн; 13 – холмистый участок; 14 – конец тоннеля; 15 – существующие проходки;
16 – верхний предел
Десятилетие 1880–1890 годов в Великобритании связано с тремя крупными подземными
сооружениями: а именно тоннелем под Ла-Маншем, который более чем на 2 километра прорыли в районе Дувра в 1882 и 1887 годах из-за угрозы военно-политического противостояния,
железнодорожным тоннелем длиной около 2 километров, соединяющим Ливерпуль и Биркинхед (1886), и самым амбициозным проектом – Севернским тоннелем, также открытым в 1886
году. Последний, протяженностью более 7 километров, строился 13 лет, в основном из-за стихийного бедствия 1879 года, когда крупный родник промыл грунт (рис. 232) и затопил забой
тоннеля, который к тому времени расширили почти до ширины устья реки. Пришлось установить дополнительные насосные станции и сделать еще шахты с береговой стороны от родника. Отдельными мерами безопасности в панике пренебрегли, поэтому выполнять работы
пришлось водолазу, оснащенному сжатым кислородом, который опускался на глубину 300 метров в затопленный тоннель. Поэтому тоннель в конечном счете оснастили насосом с удвоенной
мощностью, который перекачивал 30 миллионов галлонов воды в сутки. Еще одна характерная
особенность – размеры вентиляторов в начале и конце тоннеля, необходимых из-за интенсивного паровозного движения; один из вентиляторов в основной шахте со стороны Монмутшира
имел диаметр 12 метров. Отделка тоннеля – кладка толщиной около метра из спекшегося кирпича на цементном растворе.

Рис. 233. Стальной проходческий щит для строительства тоннеля под рекой Гудзон
Новые методы и материалы применили при строительстве Гудзонского тоннеля в НьюЙорке, начатом в 1874 году, но завершенном из-за финансовых трудностей только в 1908 году.
308

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Проект предусматривал прокладку двух тоннелей шириной 5 метров и высотой 6 метров в
основном в подводном иле. Земляные работы велись с помощью камеры со сжатым воздухом; по медицинским показаниям требовалось устроить шлюзовую камеру на уровне земли, в
которой давление воздуха медленно снижалось бы, дабы предотвратить у рабочих кессонную
болезнь. На более позднем этапе три британских инженера-консультанта, в том числе Джеймс
Генри Грейтхед, построивший Тауэрский тоннель, предложили стальной проходческий щит
(рис. 233), который продвигался вперед за счет гидравлических плунжеров, пока сжатый воздух удерживал ил и воду. В хвостовой части проходческого щита, где работали подъемники,
тоннель укреплялся чугунными кольцами: такие кольца были одновременно прочными и легкими в установке. Прокладка тоннеля шла со скоростью 22 метра в неделю, когда во второй раз
возникли финансовые трудности. Грейтхед успешно продемонстрировал ценность как своих
чугунных колец, так и устройства, названного в 1890 году «щитом Грейтхеда», когда построил
свой первый 6-километровый тоннель для железной дороги Сити и Южный Лондон (Саут-Лондон). Его методы применяли и после, когда под Лондоном ходил более современный транспорт,
однако сжатый воздух применялся только на участках залежей глин с водоносным гравием.

Сухопутные работы для управления морским транспортом
Качественные шоссейные дороги, каналы и железные дороги стимулировали рост морской торговли. В 1800 году годовой тоннаж груза на Темзе составлял 1,75 миллиона тонн, а
в 1891 году – 13 миллионов тонн, что сопровождалось увеличением числа портовых сооружений всех видов. В конце XVIII века Джон Смитон зафиксировал глубину менее 1,2 метра
на участке реки Клайд, куда позднее спустили «Куин Мэри». Но еще задолго до этого огромную роль для судоходства играли маяки: строительство одного из самых известных британских
маяков почти совпало с началом крупных промышленных изменений в правление Георга III.
Маяки на Эдистонских скалах, строившиеся в основном из древесины, разрушил шторм
1703 года и пожар 1755 года; Смитон перестроил маяк, сделав его высокой каменной башней
(рис. 234). Поскольку атлантические штормы обрушиваются непосредственно на Эдистонские
скалы, а в прежние времена транспортировать туда одиночные блоки большой массы было
невозможно, Смитон закладывал камни непосредственно в твердую скалу (на максимально
возможную глубину); каждый камень формовался по типу «ласточкина хвоста» для соседнего
камня; каждый слой скреплялся с вышележащим и нижележащим слоями при помощи дубового нагеля. Так как ему удалось найти сильный гидравлический раствор, конструкция получилась чрезвычайно прочной. Однако в конечном счете маяк стал небезопасным, но не из-за
разрушения структуры, а вследствие размыва грунта основания. Выдержавший 120 лет штормов смитоновский маяк вновь возвели в Плимут-Хоу, откуда он смотрел на своего современного преемника, который был на треть выше, в четыре с половиной раза тяжелее и строился
с помощью кессона для подводных работ. Маяк Белл-Рок 181 1 года (рис. 235) и маяк на скалах Скерривор в Аргилшире, построенные Робертом и Аланом Стивенсонами (соответственно
дедушкой и дядюшкой писателя Роберта Льюиса Стивенсона), представляют собой каменные
башни, сохранившиеся до сих пор, а вот железный маяк на скале Бишоп на острове Силли
(его окружают самые опасные воды в британских морях) смыло штормом в 1850 году, когда
на маяк уже собирались установить фонарь. Чугунный маяк, построенный через несколько лет
на скале Фастнет, обозначающей южную оконечность Ирландии, в конечном счете заменили
гранитным сооружением. То есть предпочтение отдавали каменным маякам, за исключением
случаев, когда основание делалось из железа и стали (до появления железобетона).

309

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 234. Маяк Элистон, спроектированный Смитоном. 1759 г.
В 1780 году, в разгар американской Войны за независимость, французы начали строить искусственную гавань в Шербурге с молом-волнорезом, на котором располагалась военная батарея; сооружение одновременно укрощало природу и устрашало британцев. В течение
восьми лет восемнадцать конусообразных деревянных конструкций высотой 20 метров и диаметром от 45 до 20 метров отбуксировали в море, наполнили камнем и погрузили в воду.
Но конструкции разрушились, а каменные кучи, лежавшие с уклоном 1:3 в глубокой воде,
выровнялись до уклона 1:10 под действием волн. На основаниях из блоков весом 3–4 тонны
в конце концов выстроили укрепления, но их уничтожили штормы. Гигантскую работу завершили только в 1850 году, когда с помощью гидравлической извести Вика возвели бетонную
дамбу с каменной кладкой на 3 метра выше уровня высоких вод. Нечто подобное, но менее
амбициозное, построил Джон Ренни перед гаванью в Плимуте. Он тоже столкнулся с проблемой распределения материала с приемлемым уклоном; огромные кучи известнякового щебня
приняли почти такой же уклон, что и камни, высыпавшиеся из деревянных конструкций в
Шербурге. По результатам проектирования 1812–1841 годов англичане решили устанавливать
10-тонные блоки с внешней стороны, ибо они сохраняли равновесие при уклоне 1:5, и закреплять их сверху, укладывая на цементный раствор гранитные блоки.

310

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 235. Строительство маяка Белл-Рок. 1811 г.
Завершенные Смитоном портовые сооружения в Рамсгейте – хороший пример искусственного торгового порта; он был крайне необходим для защиты судов, попавших в северные
шторма вблизи Гудвин-Сэндс. В 1774 году Смитон столкнулся с проблемой заиливания внешнего бассейна; заиливание шло такими темпами, что доступными тогда средствами с ним было
не справиться. Смитон загородил внутренний бассейн, из которого воду выпускали во время
отлива через один из шести шлюзов. Идущая по воде баржа помогала приливной волне промывать широкий канал – из-за большой скорости потока взвешенные частицы откладывались
намного дальше от входа в гавань. Тот же принцип, основанный на «работе воды», применили
позже в устьях рек Мерси и Райбл; в реки сбросили тот объем камня, который требовался для
перенаправления потока в нужные каналы.
Дноуглубительные работы, проводимые с ранних времен для обеспечения дренажа в
каналах и навигации, сначала проводились при помощи совка или мешка на конце шеста;
работы велись с лодки вручную вдоль водяной подушки в русле реки. Голландцы преуспели
в создании более эффективных устройств, вроде ковшей, прорывавших широкий канал, ковшовых землечерпалок с парой зажимов, подвешенных между понтонами, и грязевых дробилок, которые поднимали мягкий грунт на плоские плиты, вращаемые цепью. Примерно в 1750
году применили более производительную цепную землечерпалку, в которой грунт поднимался
в ведрах; но самый первый большой шаг к модернизации – внедрение паровой энергии. Двигатель Болтона и Уатта мощностью 4 лошадиные силы установили на землечерпалку в Сандерленде еще в 1796 году. В 1804 году паровую цепную землечерпалку независимо разработали:
Оливер Эванс для доков Филадельфии, Ренни в Халле, откуда она попала на реку Клайд в 1824
году, и Райбл в 1839 году. Еще больше разработок было предложено при строительстве Суэцкого канала. Применять центробежный насос с землечерпалкой стали в США в 1871 году, а к
концу века гряда наносов в русле недалеко от Ливерпуля очищалась насосом, справлявшимся
с частицами гораздо более крупными, чем песок; насос работал на глубине 20 метров и отгружал грунт более 6 тысяч кубических метров в час. В конце XIX века появилось еще одно дноуглубительное оборудование, которое перекачивало воду через трубы, уложенные в илистых
наносах, поэтому ил вытекал в виде суспензии во время отлива; однако методика размывания
ила практиковалась Смитоном намного раньше.
Характерной чертой промышленного порта стали доки, благодаря которым загрузка и
разгрузка судов шла независимо от прилива и отлива, а также громоздких и дорогих лихтеров.
О доках знали еще в XVIII веке: Хаулендский открытый портовый бассейн в Ротерхите заработал в 1700 году, док в Ливерпуле – в 1709 году (год, когда в городе началась работорговля);
однако даже Лондон обходился одним доком до пресловутых набегов речных воров, бороться
311

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

с которыми решили с помощью полиции Темзы, учрежденной в 1798 году. Вест-Индские доки,
первые на северном берегу реки, в 1802 году построил Уильям Джессоп – ученик Смитона;
почти сразу же после них соорудили лондонские доки ближе к Сити, где Ренни предложил
чугунные колонны и крыши для портальных зданий, и паровые краны на пристани. В 1808 году
открыли Ост-Индские доки. На протяжении всего XIX века количество доков увеличивалось;
они концентрировали судоходство в определенных портах. Для ремонтных работ (в отсутствие
сухого дока) изобрели плавучий док, который можно было отбуксировать в любую точку мира
и который оставался на плаву с судном внутри после откачки воды. Железный сухой док для
Королевского флота открыли в Северном Вулвиче в 1868 году и успешно отбуксировали его
на Бермудские острова.

312

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 16
Каменный уголь и металлы
Угледобыча
В конце XVIII века угледобывающая промышленность была хорошо развита в отдельных
регионах Западной Европы, особенно вблизи северо-восточного побережья Англии (рис. 236),
где на угольных шахтах впервые применили паровую водоотливную машину Ньюкомена.
Именно с этой машины началось внедрение нового источника энергии, топливо для которого
поставляла угледобывающая промышленность. К 1900 году уголь добывался повсюду, а объем
угледобычи США превышал британский; тем не менее уголь занимал почетное место еще полтора века как сырье, избыток которого позволял Великобритании получать прибыль от лидерства в производстве паровых двигателей, новых станков и в развитии новых транспортных
средств. Технические изобретения и добыча угля влияли друг на друга, благодаря этой взаимосвязи Великобритания на некоторое время стала «мастерской мира». В 1770 году, когда
Уатт работал над своим паровым двигателем, объем угледобычи в Великобритании составлял
чуть более 6 миллионов тонн. В 1856 году, с появлением бессемеровской стали, объем угледобычи равнялся 65 миллионов тонн. К концу века он приближался к максимуму (достигнутому
в 1913 году) в 220 миллионов тонн.

Рис. 236. Транспортировка каменного угля из шахты на баржу, как показано на планах
угольных шахт Тайн и Уэар. 1788 г.
Долгое время увеличение добычи в основном зависело от дешевой рабочей силы (семей
горняков и ирландских иммигрантов на западном побережье Великобритании). Паровая
машина, топливо для которой было так дешево и доступно, сначала больше походила на «корнуоллский» двигатель высокого давления Тревитика, которым откачивали воду из глубокой
шахты; однако для подъема угля и разработки неизведанных глубин его начали применять
гораздо позже.
В начале XIX века шотландские женщины по-прежнему таскали уголь в плетеных корзинах по лестницам с глубины 100 и более футов (рис. 237). Ручной ворот применялся в УэстРайдинге, Йоркшир, в конце 1840-х годов, а о зависимости от лошадиной тяги можно судить по
тому факту, что лошади таскали грунт при строительстве железнодорожных тоннелей. Горизонтальный канатный барабан диаметром 4–5 метров, вокруг которого ходили лошади, совсем
не сразу заменили лебедкой, приводимой в движение паровым двигателем низкого давления с
одним вертикальным цилиндром. Примерно в 1840 году для повышения производительности
применили проволочные канаты, которые были не только прочнее, но и меньше перекручивались и раскачивались, в отличие от конопляных. Но подъем грузов при помощи двигателя был
313

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

по-прежнему медленным и расточительным (тратилось много пара); не удавалось найти подходящий противовес для подвесного каната при подъеме и опускании груза в шахтный ствол.

Рис. 237. Женщины переносят уголь. Шотландия, начало XIX в.
Между тем в глубоких шахтах работали ручной киркой и ломом, взрывные работы производились обычным дымным порохом; огнепроводной шнур изобрели только в 1831 году.
Разработку вели в основном камерно-столбовым методом; камеры устраивались под прямым
углом вдоль пласта или на меньшем участке, который находился отдельно в целях безопасности или лучшей вентиляции. Такие камеры разделяли угольные залежи на столбы площадью
22–60 квадратных метров, которые затем разрабатывались слоями на ширину примерно 6 метров с одной стороны за один раз. Кровля во время разработки поддерживалась древесными
опорами, затем ее обрушивали; подобная технология работала, пока сохранялся угол около
45 градусов между линией излома и естественным уклоном кровли при условии, что толщина
вышележащих пород не превышает 300 метров: при большей толщине был серьезный риск
обрушения. В очень глубоких шахтах второй половины века возник риск разрушения опор,
поэтому добыча угля велась по системе разработки с выемкой прямым ходом. По этому методу
поочередно разрабатывались пласты угля длиной около 100 метров; с продвижением забоя
каменные блоки заранее выстраивались под прямым углом, чтобы поддерживать кровлю после
того, как удален уголь.
Сначала уголь перевозили из забоя к шахтному стволу в плетеных корзинах, поставленных на деревянные салазки. Когда расстояние перевозки увеличилось, применили колесные
вагонетки, а в самом конце XVIII века Томас Уилсон, шахтер и поэт из Тайнсайда, воспевал
человека, который «первым изобрел металлические пластины» – легкие железные рельсы, зна314

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

чительно облегчившие работу перевозчика. В тележки обычно впрягались женщины и дети
– ужасающее обстоятельство, – но в XVIII веке их чаще всего занимали на вспомогательных работах, вредных и изматывающих; кроме того, они буксировали уголь по проходам, по
которым не проходили даже специально выведенные пони для конной подземной откатки
(рис. 238). Планировка некоторых шахт позволяла устраивать скаты, по которым ездили нагруженные вагонетки, но во многих шахтах на дорогах к шахтному стволу были впадины. В 1812
году Джордж Стефенсон переделывал паровую водоотливную машину под перевозку угля по
дорогам с впадинами, а к 1840 году для этих целей в шахтах были стационарные двигатели.
В 1844 году горный инженер Джон Баддл предложил в Уолсенде метод откатки бесконечным
канатом, и постепенно перевозки на паровой энергии стали обычным делом даже на ровных
дорогах. Однако в каждой крупной шахте были километры вспомогательных дорог, по которым уголь перевозили на основную дорогу; уголь по-прежнему транспортировали взрослые
люди, лошади и мальчики 10 лет и старше (несмотря на законодательный акт лорда Шефтсбери
1842 года).

Рис. 238. Добыча угля в шахте Брэдли. Стаффордшир, начало XIX в.
Увеличение глубины шахт неизбежно привело к росту угледобычи, но создало еще одну
проблему, помимо откачки воды из выработок и подъема угля и шахтеров на поверхность.
В шахтах присутствовал газ. Пока они были неглубокими, встречался только рудничный газ;
шахтер вовремя определял дефицит кислорода по тому, как тускнело пламя факелов. Чем
чаще применяли взрывчатые вещества, тем больше была опасность присутствия газовой смеси
– продукта неполного сгорания после взрыва с высоким содержанием окиси углерода, от которого горняки теряли сознание, не догадываясь о его присутствии. На больших глубинах встречался гремучий газ – взрывоопасная смесь с воздухом после выхода метана из угольных пластов, часто в очень больших объемах. Прообразом ответственного за пожарную безопасность
в шахте в наши дни прежде был шахтер, оберегавший своих товарищей; он шел впереди них в
выработки, где ложился, накрывшись влажными мешками, держа на длинном шесте зажженную свечу, и поджигал газ (рис. 239). Но, несмотря на такую рискованную предосторожность,
серия катастрофических взрывов произошла в глубоких шахтах на северо-востоке Англии,
отчего в 1813 году основали Сандерлендское общество по предотвращению несчастных случаев на угольных шахтах.

315

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 239. Поджигание гремучего газа
Лампа Дэви, изобретенная ведущим химиком того времени, – определенная веха в отношениях между наукой и технологией; кроме того, технологии стали помогать людям, а не
только приносить прибыль. Но проблема не решилась. До середины XVIII века житель Уайтхевена изобрел зажигалку на основе кремня и стали, которая вырабатывала непрерывный поток
искр; искры были достаточно яркими, но становились больше и ярче в присутствии взрывоопасных газов. Устройство распространилось в Европу, но стало не только предупреждать об
опасности взрывов, но и провоцировать их. В своеобразное соревнование с сэром Гемфри
Дэви включились Джордж Стефенсон и ирландский врач Клан-ни; каждый из них изобрел по
несколько пригодных ламп, но именно третья лампа Дэви, спущенная в шахту в январе 1816
года, заставила руководителя шахты и инженера, Джона Баддла, с оптимизмом воскликнуть:
«Наконец-то мы покорили этого монстра!» В считаные месяцы Дэви установил, в каких условиях взрывается гремучий газ, и задумался о том, как поступить, чтобы открытое пламя не
провоцировало взрыв. Он решил, что если пламя пропустить через цилиндр из мелкой проволочной сетки, то оно потеряет так много тепла, что не воспламенит газы. Кроме того, лампа
(рис. 240) позволит выявить присутствие гремучего газа – пламя удлинится, а его верх станет
голубым. Однако у проволочной сетки Дэви был дефект – раскаляясь, она пропускала пламя.
Стремясь это исправить, он применил вторую сетку и защитный колпак; кроме того, цилиндр
светильника стал стеклянным, с сеткой, пропускающей воздух выше и ниже пламени. В дальнейшем лампу доработали бельгиец Мюзли и француз Марсот.

316

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 240. Лампа Дэви. 1816 г.
Помимо ламп, которые минимизировали риск взрыва, требовалась хорошая шахтная
вентиляция: смесь метана и воздуха не взрывалась, если содержание метана не превышало 5,4
процента. Шахтный ствол, через который попадали в шахту, тоже служил естественной вентиляцией; очевидно, следовало делать два ствола для непрерывной циркуляции воздуха через
выработки. Однако два шахтных ствола стали обязательными только после аварии на одностволовой шахте в Хартли, Нортумберленд, в 1862 году, когда в результате обрушения чугунной балки, поддерживающей большой насос, был заблокирован единственный доступ в шахту,
отчего 202 мужчины и мальчика оказались похоронены заживо. Обычно у основания вентиляционного ствола устанавливали печь, чтобы восходящий поток горячего воздуха создавал
устойчивую вентиляцию выработок, хотя требовалась тщательная проработка конструкции,
дабы вдали от основного воздушного потока не образовались газовые карманы; в некоторых
шахтах извлеченный гремучий газ сжигался на поверхности. Первый воздушный вентиляционный насос, представленный Баддлом в 1807 году, состоял из деревянного поршня и камеры,
отделанной изнутри древесиной; насос перекачивал 200 кубических футов воздуха в минуту:
для сравнения – 4,5 тысячи кубических метров воздуха в минуту пропускал вентилятор, разработанный Никсоном к концу века. Примерно в 1830 году появились паровые вентиляторы.
К тому же времени поняли, что дороги, ведущие в забой, тоже должны помогать вентиляции.
Поэтому дороги стали прокладывать параллельно друг другу, их соединяли только в дальнем
конце, чтобы воздух циркулировал повсюду. Для транспортировки часто делали дополнительные маршруты, куда воздушный поток проникал по минимуму: для этого устанавливали множество навесных деревянных дверей, которые открывали и закрывали для проезда угольных
вагонеток маленькие дети, работавшие в тишине и часто в темноте.
Во второй половине XIX века условия работы в угольных шахтах практически не изменились: в 1900 году под землей по-прежнему работали двенадцатилетние мальчики. Хотя опасность воспламенения газов значительно снизилась, катастрофические взрывы случались, отчасти потому, что не учитывался риск возгорания тонкой угольной пыли, отчасти из-за частого
игнорирования правил техники безопасности. К 1900 году почти весь уголь перевозился в
колесных вагонетках; рельсовый путь прокладывался как можно ближе к забою. Для этой цели
317

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

прокладывалось очень много дорог, вагонетки заполнялись вручную, ибо подходящий забойный конвейер изобрели только в 1902 году. Что касается очистки забоя (выемки угля), то
первая механическая врубовая машина напоминала циркулярную пилу, приводимую в действие сжатым воздухом. Затем разработали другие пневматические машины с резаками на звеньях цепи или по всей длине вращающегося стержня. Однако сжатый воздух, безопасный для
работы под землей, применять было невыгодно из-за огромных потерь при передаче от компрессора к машине; электрическая врубовая машина, не обладавшая таким дефектом, появилась гораздо позже.
В общем, угледобыча оставалась тяжелой работой в особо изнуряющих условиях. Взрывные работы стали безопаснее, благодаря усовершенствованным взрывчатым веществам, и
проще – с отбойным молотком для пробоин под взрывчатку. Но шахтер в узком, часто невыносимо горячем, а иногда очень влажном забое резал желобки размером до 4 футов в пластах
как можно ближе к полу, готовясь разбивать угольный пласт киркой, ломом или клином. Ни
работа с лопатой или вилами, которыми грузили уголь в вагонетки, ни установка многочисленных крепежных стоек из сосны или пихты для закрепления кровли, ни ежедневное перемещение по низким, грубо обработанным и часто влажным проходам между шахтным стволом и
забоем не избавляли шахтеров от утомительных физических нагрузок.

Чугун и кованое железо
В первой половине XVIII века новое применение каменному углю нашли представители
семьи Дерби из Коулбрукдейла. Используя уголь с низким содержанием серы, они заменили
коксом древесный уголь во время плавки; из тщательно отобранных руд они производили
особо плавкое железо, из которого отливали горшки и аналогичные железные изделия, обладающие исключительной легкостью и тонким дизайном. Но производимые таким способом
железные болванки были хрупкими из-за примесей, особенно фосфора, которые образовывались при высокой температуре плавления. Поэтому поначалу железные болванки не годились
для дальнейшего производства, а подходили только для недорогих гвоздей. Но примерно с
1760 года все больше внимания уделяют коксовым печам. В тот год их было не более семнадцати; в 1775 году – тридцать одна печь; а в 1790 году – восемьдесят одна (практически четыре
пятых от всех британских доменных печей). Более того, их расположение – преимущественно
в Стаффордшире, Южном Уэльсе и отдельных частях Шотландских равнин, а не в традиционных регионах британского чугунного литья, вроде Сассекс-Уилд, – указывало на новую зависимость металлургии от каменного угля, из-за которой изменилось географическое распределение тяжелой промышленности по всей Великобритании.
Прежде всего стали делать кокс в закрытых печах, похожих на кирпичные ульи, а не на
открытых площадках, на которых готовился древесный уголь. Но гораздо важнее было повышение качества железа из доменной печи на коксе за счет его переплавки в литейных печах.
Подобные печи и раньше использовались, но нечасто, в Англии и Франции – для выплавки
железа на отливку снарядов; в 1701 году появились печи для переплавки свинца – вагранки.
Во время переплавки железо становилось однороднее и чище, а когда литейная печь заработала по отражательному принципу, не было никакого риска, что примеси из угля попадут в
железо, ибо в верхнюю часть печи поднимались от решетки только раскаленные газы. Один
из результатов подобных изменений – отменное качество чугунных пушек британского флота,
ни одна из которых (по заявлениям завистливых французов) не лопнула за 20 лет. Поэтому
именно англичанина Уильяма Уилкинсона попросили основать во Франции индустрию литья
пушек, которая развилась к 1785 году. Хотя в литейной печи в принципе не было необходимости: в 1777 году Абрахам Дерби подготовился к отливке первого железного моста, заглубив
горнило доменной печи, из которой отливались мостовые элементы.
318

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Очередным препятствием для использования кокса в доменной печи было то, что он
горел хуже древесного угля. Сначала попытались увеличить гидроэнергию, от которой работали меха (после на некоторых металлургических заводах появились колеса диаметром 10–12
метров). Затем внедрили цилиндры на гидроэнергии для продувки; их предложил Джон Смитон для более полного сгорания топлива. Но кардинальное решение появилось только в 1776
году, когда Джон Уилкинсон применил паровую машину с 38-дюймовым цилиндром для форсированной тяги на одной из своих печей в Шропшире. За четыре года он установил четыре
паровых двигателя, а к концу века британская металлургическая промышленность работала на
двадцати четырех паровых двигателях, что составляло 5 процентов от общего объема производства Болтона и Уатта. Паровые машины не только чрезвычайно усилили тягу; печь работала
без остановки, если вовремя подавался уголь и железная руда и производство не зависело от
доступа к источнику воды и сезонных изменений.

Рис. 241. Производство английских железных болванок. 1740–1839 гг.
В производстве чугуна британцы намного превзошли Европу и США. Коксовая печь
появилась во Франции ориентировочно в 1785 году и шесть лет спустя – в Силезии, однако в
Бельгии о ней не знали до 1823 года, в Австрийской империи – до 1828 года, а в Руре – до 1850
года. Между тем британский чугун шел не только на производство посуды, его применяли в
мостовом строительстве (мост в Коулбрукдейле) и для изготовления механизмов. Из чугуна
делали зубчатые колеса и первые паровые кузнечные молоты; в 1784 году в Лондоне построили мукомольный завод полностью из чугуна. Тем не менее наиболее популярным материалом оставалось кованое железо; только благодаря каменному углю в Великобритании с 1790-х
годов начался удивительный рост производства железа (рис. 241).

319

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 242. Разливание расплавленного железа в формы. 1850 г.
Использовать каменный уголь в железной промышленности не позволяла серьезная проблема. Болванки, выплавленные на коксе, как уже отмечалось, были слишком хрупкими изза примесей, чтобы служить сырьем для кованого железа. Кроме того, по сравнению с болванками (рис. 242) на производство тонны кованого железа уходило на 50 процентов больше топлива, а стоимость топлива (в том числе древесного угля) постоянно росла. Согласно письму,
написанному вдовой Абрахама Дерби II, он примерно в 1750 году изобрел метод «изготовления прутков из болванок»; однако первого заметного прогресса достигли в 1766 году два брата
Кранидж, у одного из которых был завод в Коулбрукдейле (рис. 243). Детали их патента намеренно скрывались, но, очевидно, им удалось получить в каменноугольной отражательной печи
прутковое железо, которое удовлетворяло требования по крайней мере изготовителей гвоздей.
Вполне возможно, что братья Кранидж знали о процессе, известном позже как пудлингование,
который самостоятельно разработал уэльский мастер металлургического завода Питер Аньенз
всего за несколько месяцев до того, как о пудлинговании узнали по всему миру как о части
сложного процесса, связанного с именем Генри Корта.

Рис. 243. Заводы в Коулбрукдейле. Показана транспортировка цилиндра для двигателя
Ньюкомена
Корт владел кузницей и пилой для продольной резки в Фарехаме, недалеко от Портсмута. Он экспериментировал годами и был знаком с Болтоном и Уаттом; Уатт называл его
«брат-проектировщик». Существенной особенностью процесса пудлингования, созданного им
в 1784 году, было «рыхление, разделение, перемешивание и распределение в отражательной
печи», что обеспечивало полный и довольно быстрый доступ воздуха к расплавленному железу,
поэтому оно становилось податливым. Во всех отражательных печах каменноугольное топливо
с металлом не контактировало. Благодаря Корту пудлинговщик, занятый активным перемешиванием у печной заслонки, стал одним из ключевых промышленных рабочих на следующие
100 лет (рис. 244); учитывая вес металла и температуру его плавления, можно сказать, что
320

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

пудлинговщик работал в тяжелейших условиях. Успех Корта в том, что он объединил пудлингование и использование рифленых вальцов, в чем его опередил швед Кристофер Польхем в
1745 году: сочетание двух процессов привело к большой экономии. Как только кусок кованого
железа нагревался в печи до нужной температуры и формовался молотом в полублюм, его раскатывали в проволоку рифлеными вальцами; в прежние годы следовало проштамповать пластину, а затем ее нарезать или сформовать молотом проволоку. Вальцы обрабатывали 15 тонн
железа за то же время, за которое молот обрабатывал одну тонну.

Рис. 244. Пудлинговщики за работой. Середина XIX в.
Объемы производства кованого железа, которое было на подъеме в конце XVIII века,
временно снизились из-за уменьшения спроса для военных нужд в 1815 году, но затем наступил новый период процветания, и к 1850 году Великобритания ежегодно выпускала около 2,5
миллиона тонн железа, в том числе чугуна. В 1829 году Джеймс Бомон Нилсон внедрил на
металлургическом заводе Клайд в Глазго горячее дутье. Метод широко применяли после того,
как доказали, что горячее дутье, повышающее температуру, в два раза эффективнее холодного
дутья; печи с рабочей температурой 316 °С с горячим дутьем производили в три раза больше
железа при неизменном расходе топлива. Горячее дутье проходило через печь, попадая в нее
через фурму или сопло со змеевиком с водяным охлаждением для предотвращения его плавления: этот змеевик тоже шотландское изобретение. Высокая температура позволяла использовать вместо кокса необогащенный уголь – чрезвычайно важная деталь для соотечественников Нилсона, ибо почти весь шотландский уголь плохо коксовался; Шотландия оказалась в
прибыли – впервые сумели расплавить шотландскую углистую железную руду. Благодаря горячему дутью для выплавки железа использовали антрацит; данный метод был запатентован в
США в 1833 году, независимо практиковался в Южном Уэльсе в 1837 году и через три года
был внедрен Дэвидом Томасом – уэльским иммигрантом в Пенсильвании. Выплавка на коксе
в США – общепринятая практика с 1850 года.

321

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 245. Британская печь с форсированной тягой. Показан подогреватель и формы для
разливки железа. 1850 г.
Между тем печи становятся больше и производительнее (рис. 245). Наружный кожух
печей делается круглым, а не квадратным и приподнимается на чугунных столбах для размещения фурм по всему периметру печи; традиционный прямоугольный горн, в котором находится расплавленный металл, меняется на круглый, что помогает ускорить выплавку и снизить
расход топлива. Для большей экономии даже отработанные газы, которые выходили из колошника печи и горели, ярко освещая промышленные районы по ночам, стали собирать (сначала
в Вюртемберге в 1831 году) и использовать для подогрева воздуха для дутья.
В этот же период дважды доработали процесс пудлингования. Сначала столкнулись с
особыми трудностями при обработке железных болванок, изготовленных из фосфорных руд, а
именно с коррозией песчаного слоя, который служил днищем пудлинговой печи, ибо песок и
оксид железа придавали шлаку недопустимую кислотность для соединения с фосфором. Владелец металлургического завода из Монмутшира нашел решение проблемы еще в 1816 году,
но был осмеян и прозван Мистером Чугунное Днище; спустя много лет все-таки признали
преимущество чугунного днища печей. Еще одно слабое место в процессе Корта – невысокая
скорость перемешивания металла вручную. Ситуацию исправили в 1839 году, покрыв днище
печи маленькими кусочками шлака, которые удалялись из нее после предыдущей операции,
обжигались и охлаждались. Окись железа в шлаке объединялась с углеродом, образуя окись
углерода под расплавленным металлом, который впоследствии перемешивали, и казалось, что
оно кипит. Это было так называемое «мокрое» пудлингование, при котором металл обрабатывался за одну стадию.
Во второй четверти XIX века пудлинговщики из Южного Уэльса активно прививали британские методы производства во Франции, Бельгии, Германии и Швеции. В Швеции, где древесина была по-прежнему дешева и в изобилии, они помогали изготавливать древесный уголь
и внедрили новый тип кричного горна, известного как шведско-ланкаширский горн, хотя на
самом деле его изобрели в Понтипуле, а не на севере Англии. О горне узнали в Германии, и
в конце концов он снова появился в Великобритании, но под вводящим в заблуждение названием.
322

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Производство дешевой стали
Наконец эру железа сменила эпоха дешевой стали. Для удобства описания еще раз вспомним начало промышленной революции. Тогда сталь играла крайне незначительную роль; это
тем более удивительно, ибо о влиянии различного объема углерода на твердость стали еще в
1750 году знал шведский металлург Бергман. В XVIII веке британцы не создали дешевого или
масштабного производства, которое распространилось бы в Европу.
В начале века сталь в Великобритании выпускали методом цементирования из высококачественного шведского пруткового железа, импортируемого в основном через Ньюкасл-апонТайн в ежегодном объеме 1 тысяча тонн в 1737 году. Первичный продукт, известный как томленая цементованная сталь, получали, закрывая прутковое железо древесным углем и долго
и интенсивно нагревая его пламенем от горящего древесного угля. Томленая цементованная
сталь превращалась в прочную ножевую за счет дальнейшего нагревания и ковки. Тем не менее
сталь не годилась для изготовления часов и приборов – этими ремеслами занимался Бенджамин Хантсмен из Донкастера. Ему удалось изготовить более качественную сталь – сначала из
существующей томленой цементованной стали и ножевой стали, а позже из шведского пруткового железа собственного переплава – путем более сильного нагревания. Для этого он использовал плавильную камеру, облицованную огнеупорным кирпичом и установленную в верхней
части коксовой печи. Внутри плавильной камеры были тигли высотой 25–30 сантиметров, из
особой жаропрочной глины, производство которой принесло Хантсмену большие неприятности. После пятичасового интенсивного нагревания и добавления к стали секретного флюса
получалась литая сталь без примесей диоксида кремния или шлака. Стоимость производства
была ниже в сравнении со старыми методами; единственная сложность состояла в том, что
продукт не подходил для сварки – его нельзя было нагревать выше примерно 900 °С.
В 1774 году Хантсмен переехал в Шеффилд, где занялся изобретательством, однако
производители столовых приборов поначалу считали его литую сталь слишком твердой, хотя
французский металлург Габриэль Жар, посетивший завод Хантсмена в 1765 году, обнаружил,
что из стали уже изготавливаются режущие инструменты и детали часов. О стали заговорили
благодаря конкуренции на внутреннем рынке столовых приборов, сделанных во Франции из
импортируемой стали Хантсмена. К 1787 году по крайней мере полдюжины компаний Шеффилда применяли его метод тигельной плавки, секрет которого, как говорят, узнал конкурент, переодетый нищим. Сталь экспортировалась по всей Европе и даже в Санкт-Петербург,
поэтому неудивительно, что швейцарский промышленник Фишер из Шаффхаузена заново
изобрел метод Хантсмена. Фишер, который также разработал сплавы меди со сталью и никеля
со сталью, открыл сталелитейные заводы в Австрии и Франции.
Но по сравнению с производством кованого железа и чугуна изготовление литой стали
было процессом трудоемким и дорогостоящим, который в первой половине XIX века особо
не совершенствовался: в 1850 году объем британского выпуска составил всего около 60 тысяч
тонн. Более того, даже такой дорогой материал не был безупречен. Промышленная династия
Крупп прославилась производством литой стали, хотя их первое орудие с литой стальной подкладкой лопнуло во время тестирования в Берлине в 1849 году, а прусские артиллерийские
эксперты сильно сомневались в целесообразности отливки тяжелых орудий из стали. А решение проблемы пришло из далекого Кентукки.
Хотя Уильям Келли не добился коммерческого успеха, его имя следует запомнить, ибо
его карьера отлично иллюстрирует две характерные особенности в промышленности второй
половины XIX века – расцвет американского изобретательства и рост американской сталелитейной промышленности. Келли изготавливал для фермеров сахарницы из железных болванок, переплавленных в древесной печи, однако древесный уголь в Кентукки быстро дорожал.
323

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Келли заметил, что доменное дутье на расплавленное железо повышает его температуру, если
железо не закрыто древесным углем; опытным путем он установил, что углерод может выдуваться из железа воздухом, а углерод сам по себе действует как топливо. Если содержание
углерода превышало необходимый для кованого железа уровень, значит, продувку воздухом
можно было применять для производства стали. Другие промышленники считали бестопливное изготовление стали нелепостью, но с 1851 года Келли построил серию конвертеров, а американский патент от июня 1857 года официально закрепил за ним первенство в производстве
новой стали. Но в том же году он обанкротился и выдвинул претензии Бессемеру, в честь которого названа эта сталь.

Рис. 246. Бессемеровский наклонный конвертер в действии
Генри Бессемер выдвинул такие же претензии, о чем говорит название доклада, прочитанного им 13 августа 1856 года в Британской ассоциации содействия развитию науки, – «О
производстве кованого железа и стали без топлива». На его работу уже возлагались большие
надежды – о ней подробно написали на следующий день в «Таймс», а до конца месяца в «Иллюстрированных лондонских новостях». В отличие от Келли Бессемер сумел сохранять металл
абсолютно жидким при очень высокой температуре. Первые эксперименты в 1855 году он проводил с фиксированным вертикальным конвертером, а в 1860 году запатентовал наклонный
конвертер, который с тех пор использовался повсеместно (рис. 246). Наклонный конвертер
помогал избежать потери тепла за счет расположения конических фурм из огнеупорной глины
наверху, чтобы они не работали, пока расплавленный металл перемещался внутри и за пределы конвертера: но в момент преобразования фурмы находились снизу и воздух принудительно пропускался прямо через расплавленный металл. Метод отличался быстротой (во второй половине XX века 25 тонн железа преобразовывалось в сталь за несколько минут), хотя
часть железа терялась вместе с дутьем; недостатком иного рода был сильный жар, в котором
рабочие выпускали металл из печи, – сообщение об этом отправили с опозданием в головной
офис завода примерно к концу столетия. Между тем через 10 лет после первого изобретения
бессемеровскую сталь выпускали в Великобритании, США и в трех или более европейских
странах.
Не обошлось без первоначальных трудностей. Бессемер экспериментировал с бесфосфорным железом в болванках и поначалу не понимал, что фосфорные руды использовать
нельзя. Еще одна трудность заключалась в том, что от избытка кислорода в стали образовывались раковины; Роберт Форестер Мушет – сын металлурга из Форест-оф-Дин – обнаружил,
что можно добавлять шпигель (зеркальный чугун) – сплав марганца и чугуна, чтобы удалить
избыток кислорода и отрегулировать содержание углерода в стали при условии, что содержание углерода должно быть относительно высоким. Значительный прорыв сделал в 1858 году
324

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

шведский металлург Горанссон, в распоряжении которого была очень чистая, бесфосфорная
руда из региона Бергслаген в Центральной Швеции. Он доказал, что можно производить любые
сорта стали, остановив дутье в тот момент, когда достигнут необходимый уровень содержания
углерода.
Между тем с 1856 года разрабатывался альтернативный – мартеновский процесс, в соответствии с которым к 1900 году производилось почти столько же стали, сколько по бессемеровскому процессу; вскоре мартеновской стали выпускали больше бессемеровской. Мартеновский процесс появился не потому, что хотели усовершенствовать выплавку стали, а изза стремления повысить производительность паровых машин за счет теплообменника. В 1856
году Фредерик Сименс получил английский патент на процесс тепловой регенерации, при
котором горячие отходящие газы предварительно разогревали поступающее топливо и воздух.
Данный процесс впервые применили в 1857 году в печи Каупера, изобретенной сподвижником Сименса, в которой отходящие газы из доменной печи подогревали воздух для форсированной тяги (дутья). В 1861 году Сименс изобрел газогенератор для производства топливного
газа, работающий на низкосортном каменном угле: патент позволял применять изобретение
при плавлении стали в мартеновской печи, однако впервые его внедрили на стекольном заводе
в Бирмингеме.
В 1863 году французы Пьер и Эмиль Мартены плавили стальные стержни и лом в регенеративной печи, построенной инженерами Сименса. Кроме того, по этому методу они выплавляли сталь с заданным содержанием углерода, расплавив подходящую смесь чугуна, полученного из железной руды с Эльбы, и кованого железа, – таков процесс Сименса-Мартена. Вскоре
после этого братья Сименс произвели сталь сначала в Бирмингеме, а затем в Южном Уэльсе
путем обезуглероживания чугуна с железной рудой – это процесс Сименса. У мартеновского
процесса было три заметных преимущества: во-первых, он позволял достичь очень высокой
рабочей температуры (около 1650 °С); во-вторых, он был экономичным, благодаря использованию металлолома и низкосортного угля; в-третьих, процесс был относительно медленным,
поэтому хорошо контролируемым.
Мартеновский процесс получил дальнейшее развитие в США, где в 1899 году Бенджамин Тальбот из Лидса построил в Филадельфии первые печи для непрерывной работы, что
позволило сэкономить еще больше топлива; впервые в Европе метод применили в Линкольншире в 1902 году. Размер печи увеличили, ее можно было наклонять. В 1870 году из общего
объема британского выпуска стали 220 тысяч тонн 5 тысяч тонн было конвертерного производства; через 30 лет общий объем выпуска возрос до 4 миллионов 900 тысяч тонн, из которых 3
миллиона 156 тысяч тонн готовились в мартеновских печах. Около двух третей американского
объема производства стали, равного 10 миллионам тонн в 1900 году, составляла бессемеровская сталь; однако в том же году Карнеги заявил, что мартеновский процесс – метод будущего.
Изобретения Бессемера и Сименса подразумевали использование бесфосфорных железных руд. Способ удаления фосфора придумали в 1875 году начинающий ученый Сидней
Гилкрист Томас и его двоюродный брат Перси Гилкрист. Они добавили в огнеупорные кирпичи конвертера известь, решив, что она соединится с фосфором и образует основной шлак.
Измельченный основной шлак – ценное удобрение, поэтому непонятно, почему изобретение
Томаса не сразу принесло ему коммерческий успех. В Великобритании до конца века предпочитали так называемую бессемеровскую руду из Камберленда и другие высокосортные руды,
ввозимые из Швеции и Испании. Однако в Бельгии, Франции, США и Германии были большие залежи фосфорных руд, которые могли применяться для выплавки стали благодаря этому
методу, включая руду минетта из Эльзаса-Лотарингии (территория отошла Германии в 1871
году). Процесс Гилкриста-Томаса, по сути, удвоил выпуск стали во всем мире; к 1895 году
годовой объем производства томасовской стали составлял почти 3 миллиона тонн.
325

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 247. Прокатка стальных рельсов. 1876 г.
Спрос на дешевую сталь вырос с 1870-х годов, когда увеличилась потребность в рельсах (рис. 247); усовершенствовалось производство железных болванок, из которых готовилась
сталь, а также отделочные процессы, и разрабатывались стальные сплавы. В 1860-х и 1870х годах в Северо-Восточной Англии строили печи со средней высотой 20 метров; но именно
американцы внедрили «ускорение», увеличив размер самого горна. В 1880 году печь диаметром 3 метра построили для Карнеги в Питсбурге; в ней было восемь фурм, и она еженедельно
производила 1200 тонн металла.
Значительно улучшилась технология прокатки. Появились реверсивные прокатные
станы, пропускающие металл туда-сюда и экономящие время на прохождение заготовки
обратно; станы трио, в которых третий валец пропускал металл обратно без реверсирования
механизма; и непрерывные станы со станинами вальцов, расположенных по мере уменьшения
размера и мощности. Каждый из этих трех станов применялся в Англии в 1860-х годах, а позже
их усовершенствовали американские инженеры.
Легированные стали получили случайно при выплавке смешанных руд, а хромированную и никелевую сталь экспериментально изготовил Фарадей еще в 1819 году. Коммерческое
производство началось только с наступлением новой эпохи стали. В 1868 году Мушет выпускал вольфрамово-марганцевую сталь с высоким содержанием углерода, которая не требовала
закалки, а инструменты из нее служили в пять-шесть раз дольше; однако в изобретении вольфрамовой стали его на 10 лет опередил австриец Коллер. Хромированную сталь для броневого листа и снарядов серийно выпускали во Франции в 1877 году. Марганцевые стали, которые закаляли погружением в воду (при этом температура стали была 1000 °С), разработал в
1882 году сэр Роберт Хедфилд из Шеффилда; никелевая сталь продавалась в Ле-Крезо в 1888
году. Наконец Тейлор из Филадельфии изготовил быстрорежущую инструментальную сталь
для режущих инструментов, работающих на высоких скоростях.
Мировой выпуск стали вырос с 500 тысяч тонн в 1870 году до 28 миллионов тонн в
последний год XIX века. Львиная доля производимого объема приходилась на США, которые
начинали с выпуска примерно одной четверти от объема производства Великобритании, а в
конце концов производили в два раза больше. Поразителен рост немецкой сталелитейной промышленности; в конце века Германия ежегодно выпускала 8 миллионов тонн стали – почти
столько же, сколько США.

Добыча цветных металлов в 1750–1900 годах
Стремительный рост применения стали в последней четверти XIX века, имеющий огромные социальные последствия, шел параллельно с развитием мирового производства цветных
металлов. Например, выпуск шести основных цветных металлов увеличился за этот период с
326

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

268 тысяч до 1 миллиона 955 тысяч тонн. Но в 1750–1850 годах их производство шло медленно, технологии практически не менялись. Основная часть горнодобывающей индустрии
находилась в традиционных областях Англии, Швеции, Богемии и Испании, поэтому рудоискательство большой роли не играло. И наоборот, паровые насосы повышенной производительности часто позволяли возобновить работу в затопленных горных выработках, как в случае с
Корнишскими медными рудниками; к 1798 году в Корнуолле работали сорок пять двигателей
Болтона и Уатта, но от старых цепных насосов, управляемых вручную, полностью не отказались.
Металлы добывали по тому же принципу, что и уголь, так же разделяя пласт на прямоугольные блоки; но если жилы залегали вертикально, а не горизонтально, приходилось работать обычным методом – уступами сверху вниз или снизу вверх (рис. 248). По сравнению с
угольной шахтой расстояние от забоя до шахтного ствола было, как правило, коротким, а ядовитые и взрывоопасные газы встречались чрезвычайно редко. Шахтеры в Гарце по старинке
оставляли горящие костры на выходные дни, разогревая породу, а в понедельник разрушали
ее, поливая водой (рис. 249).
Металлы из руд извлекали тоже в основном традиционными методами. Золото по-прежнему просто отмывали от песка или гравия; серебро отделялось от меди и свинца после
плавки. Но в 1833 году Паттинсон из Ньюкасл-апон-Тайн запатентовал новый способ выделения серебра из свинца снятием кристаллов чистого свинца с поверхности нескольких чугунных горшков, в которые переливался расплавленный серебросодержащий свинец; его перемешивали для охлаждения, и в конце концов в одном из горшков оставался металл, содержащий
300 унций серебра на тонну. В результате этого выход серебра стал значительно больше. Медь,
свинец, цинк, олово и ртуть получались в процессе переплавки руды с древесным или каменным углем; применялись различные способы дутья и типы отражательных печей, как в случае с железом. В качестве примера возьмем медь, так как в то время Великобритания лидировала в ее добыче (в 1780-х годах на острове Англси была крупнейшая в мире медная шахта) и
выплавке, которой занимались в Южном Уэльсе и Ланкашире, а британский флот был одним
из основных покупателей меди; первые медные пенсы, отчеканенные в 1797 году, весили целую
унцию каждый.

Рис. 248. Работа в шахте. Начало XIX в.
Медь обрабатывали за шесть операций. Сначала руду прокаливали 12–24 часа и охлаждали водой. Затем ее плавили со шлаком, дробили в баке с водой, прокаливали при посте327

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

пенно повышающейся температуре, снова плавили со шлаком и выпускали из печи для отливки
болванок (рис. 250). При нагреве этих болванок со свободным доступом воздуха в плавильной
печи получалась черновая медь. Для выпуска холоднокатаной меди, пригодной для производства, черновую медь снова плавили для удаления оставшегося шлака; конечный продукт закалялся, когда на него бросали древесный уголь или антрацит; расплавленный металл перемешивался шестом из свежесрубленного дерева.

Рис. 249. Разогрев камней перед их раскалыванием от полива водой
Медь использовалась в разных видах. Примерно в 1742 году шеффилдский резчик Томас
Болсовер изобрел листовой материал с медной основой, плакированный серебром, для изготовления пуговиц. Листы получались путем наплавления или припайки тонких листов серебра
с каждой стороны толстого листа меди и их дальнейшей прокатки. Поскольку такие дешевые
листы были похожи на листы из чистого серебра, вскоре из них делали чайные и кофейные
сервизы и подсвечники, особенно после того, как Мэттью Болтон и другие разработали технологию пайки по серебряной нити, чтобы закрыть обнаженную медь на краях изделий. Изобретенный в Бирмингеме мунц-металл (три части меди и две части цинка) после 1832 года заменил медную обшивку днищ торговых судов. Большинство видов латуни содержали большой
процент меди, которая ценилась за свой красивый цвет, напоминая золото. И в этом случае
Бирмингем занял лидирующие позиции, ежегодно используя к 1795 году тысячу тонн. Золоченые предметы вроде пуговиц изготавливались из так называемой каламиновой латуни, которая
не была прямым сплавом меди и цинка, а получалась нагреванием меди вместе с каламином и
древесным углем. Различная кислота, драконова кровь (разновидность смолы) и лак применялись для изменения или маскировки поверхности многих имитаций, которыми славился Бирмингем.

328

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 250. Отливка медных болванок. Ланкашир, XIX в.
Химические исследования доказали существование новых металлов, но в целом производители не очень ими интересовались, ибо их добыча и обработка часто были трудоемки:
в конце 1828 года Сэмюэл Фредерик Грей в труде «Работающий химик» презрительно отклонил ряд металлов, считая их существование гипотетическим предположением и заявляя, будто
«только срочная потребность в новых металлах побудила их изобрести». Платиновые металлы,
а также кобальт и никель плодотворно изучались в XVIII веке и применялись в промышленности.
На платину в южноамериканских шахтах десятилетиями не обращали внимания, пока о
них не рассказал в Европе в 1736 году испанский мореплаватель Антонио Дуллоа, сопровождавший Французскую экспедицию в Перу. Химики предложили выделять платину из металлов
и очищать ее от примесей с помощью царской водки; в результате получался черный порошок,
который с трудом прессовался, прокатывался в листы и ковался. С 1824 года руду добывали на
западе Урала, ее обрабатывали на заводе в Санкт-Петербурге. Залежи платины обнаружили в
Европе, а также на Борнео, не говоря уже об американских месторождениях. Хотя наименование металла происходит от уменьшительного названия серебра по-испански, поначалу из платины не делали ювелирные украшения; из-за исключительной устойчивости к коррозии из нее
производили лабораторное оборудование (тигли) и особенно сернокислотные промышленные
ректификаторы; к изготовлению больших промышленных емкостей из ковкой платины причастен Уильям Хайд Волластон.
В 1733 году шведский химик Георг Брандт получил кобальт из кобальтосодержащего
минерала, из которого уже давно приготовляли синее стекло; в основном кобальт использовался для обратного преобразования в оксид в чистом виде, необходимый в основном для
производства стекла. Другой шведский химик, Аксель Кронстедт, получил никель из купферникеля – руды, найденной в Германии и Норвегии. Ее прокаливали, чтобы удалить мышьяк,
растворяли в кислоте и дополнительно обрабатывали, удаляя примеси. Никель в основном
входил в состав сплавов, особенно мельхиоровых, содержащих 15–34 процента никеля, медь
и меньшую долю цинка; чем выше содержание никеля, тем лучше изделия. С 1840 года мельхиор признали идеальным материалом для нового процесса гальванизации серебром и другими металлами, популярность которого затмила моду на листовой материал с медной основой, плакированный серебром.
Во второй половине XIX века возрос промышленный и коммерческий спрос на металлы.
Во всем мире началась масштабная разведка месторождений. В то же время химики и инженеры очень помогли усовершенствовать методы добычи и обработки металлов; например, электрические методы понадобились к концу столетия.
Крупные месторождения полезных ископаемых, повлиявшие на экономическую жизнь
всего мира, в тот период открывали, полагаясь на случай, а не следуя геологической теории.
Это относится не только к большим золотым рудникам Калифорнии и Австралии и алмазным залежам Кимберли в Южной Африке, но и к таким очевидным сокровищам, как свинцово-цинковые месторождения Брокен-Хилл в Новом Южном Уэльсе, формирующим черный
хребет на равнине, занятой под пастбища.
Систематическая разведка месторождений велась благодаря новому оборудованию. Мягкие породы бурили, твердые – вскрывали долотом. Буровая вышка, работающая по принципу
корабельного крана, помогала извлекать буровое оборудование без его разборки на части. Там,
где требовались образцы пластов, применяли бурильные трубы с механическим приводом; скорость их работы повысилась благодаря промышленным алмазам; выпиленный в твердой породе
цилиндр отправлялся на экспертизу. Изменились к лучшему и методы бурения подземки. Пробоины для закладывания взрывчатки делали камнебурильной машиной, которую впервые при329

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

менили при прокладке железнодорожного тоннеля Мон-Сенис в 1860-х годах. Более производительные пневматические машины появились позже; приводящий их в действие компрессор
мог находиться от них на расстоянии более мили. Но хотя методы добычи в наиболее развитых
регионах постоянно улучшались, не следует думать, будто распространение горнодобычи по
всему миру, столь характерное для того периода, не зависело от людской рабочей силы. Например, в 1870-х годах в австралийскую шахту спускались на старомодной лебедке, что позволяло
шахтеру работать в одиночку.
При растущем спросе на металлы требовалось сконцентрировать первичные рудные
месторождения с низким содержанием металла, которые разрабатывали все чаще после того,
как истощались богатые и неглубокие вторичные месторождения. Изменился старый процесс
обогащения руды промывкой, уже значительно усовершенствованный в Швеции в XVIII веке
(рис. 251). Начали применять вибрационный стол, благодаря которому «грязь» оставалась
взвесью в воде, а относительно тяжелые частицы руды опускались на дно; изменяя глубину
пазов, над которыми последовательно проходила вода с взвесью, сортировали частицы по размеру. В конце XIX века разработали совершенно новый метод на основе мощного электромагнита, который легко отделял железистые частицы от цветных металлов в мелкодробленой
руде; позже его адаптировали к работе с отдельными минералами со слабо отличающимися
магнитными свойствами. Далее появляется процесс флотации, впервые примененный к низкосортным сульфидным рудам в 1860 году: руда смешивалась с водой и вязким маслом, после
чего сульфидные частицы поглощались маслом, а большая часть примесей смывалась водой.
Однако для этого метода требовалось много масла. В 1901 году в Брокен-Хилл разработали
современный способ – с меньшим расходом масла; обрабатываемая смесь «взбалтывалась»
воздухом, и воздушные пузыри подхватывали частицы руды.

Рис. 251. Обогащение медной руды промывкой. Сведенборг «Подземное царство»,
1734 г.
Изменения в технологии добычи можно проследить на примере меди – второго металла
после железа по важности и первого, который очистили электролитическим способом в промышленных масштабах; более того, именно в плавке меди Великобритания потеряла лидирующие позиции. В начале XIX века три четверти мирового объема добычи меди выплавлялось
в Южном Уэльсе. В середине века Суонси оставался центром мировой медной промышленности; и все же из 600 печей, которые были там в 1860 году, последняя перестала работать к 1921
году. Основная причина кардинальных изменений – не превосходство иностранных технологий, а новые, огромные залежи в Испании, Чили и Северной Америке и явные преимущества в
способах добычи, обогащения и выплавки на одной и той же площадке. В последние два деся330

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тилетия века в Аризоне и Монтане выплавлялась почти половина мирового объема меди; оба
штата стали естественной базой для внедрения новых технологий. Поэтому в Южном Уэльсе
озаботились производством побочных продуктов. За многие десятилетия окрестности Суонси
загрязнял так называемый медный дым, содержащий двуокись серы, но в 1865 году установили печи нового типа и стали изготавливать серную кислоту как ценный побочный продукт;
в результате этих начинаний открылось множество заводов основной химии. В Суонси выплавляли никель и цинковые руды и по-новому экстрагировали драгоценные металлы.
Для экстракции меди изобрели многоподовую обжигательную печь. Руда подавалась
сверху и сгребалась вращающимися лопастями поочередно к центру и по периметру последовательно расположенных горнов так, чтобы она перемещалась от одного на другой; за одну
операцию содержание серы в руде снижалось до такого уровня, который достигался после
нескольких дней медленного обжига старым способом. Дальнейшее удаление серы и железа
преобразовывало этот продукт под названием штейн в черновую медь с чистотой 98,5 процента. По такому принципу работали с 1880 года благодаря конвертеру с боковым дутьем –
прямой имитации конвертера Бессемера. Хотя получаемая технически чистая медь подходила
для всех уже известных целей, вплоть до изготовления топок паровозов, она не годилась в качестве электрического проводника: трансатлантический кабель 1858 года изготовили из меди,
обладающей только половиной максимально возможной проводимости.
Решение пришло из новой электротехнической отрасли: в 1865 году Элкингтон получил патент на очистку пластин черновой меди, подвешивая их в качестве электродов в лотках с насыщенным раствором сульфата меди, которые образовывали элементы электрической
цепи; чистая медь оседала на другом электроде. В процессе такого электролитического рафинирования получалась не только медь с удовлетворительными свойствами проводника, но и
отложения серебра, золота и других металлов – ценных побочных продуктов. Первый завод
электролитического рафинирования построили недалеко от Суонси; о процессе рафинирования узнали в США в 1892 году; расположение подобных заводов определялось доступностью
дешевой электроэнергии. В конце века методы Элкингтона оставались неизменными, только
электроды изготавливали не из черновой меди, а из технически чистой меди.
Никелевая промышленность развивалась в два этапа. Сначала никель стал доступным и
дешевым благодаря крупным месторождениям, найденным в Новой Каледонии в 1865 году,
затем в Садбери, Онтарио, во время строительства Канадской тихоокеанской железной дороги
в 1883 году. Экстрагировать никель было нелегко, да и спрос на него был небольшим, пока в
1889 году Джеймс Райли не доказал значение никеля в легированных сталях. Пришлось разработать два новых метода экстракции. По методу «верхи и низы» добавляли сернокислый
натрий и кокс, чтобы расплавить смесь никеля и меди; расплав выливали в большие горшки, и
сульфид меди образовывал слой, плавающий на относительно плотном сульфиде никеля; расплав твердел – две его части разделялись ударом кувалды. Обработку повторяли, и в так называемом «втором дне» было 72 процента никеля. Далее начиналась электролитическая очистка.
Второй метод экстракции, изобретенный в 1890-х годах Людвигом Мондом, основан на свойстве окиси углерода вступать в реакцию с горячим никелем и образовывать газообразный карбонил никеля, который можно расщепить при еще более высокой температуре и получить
чистый никель. Этот метод применялся после удаления основной части меди методом «верхи
и низы»; чистота никеля после такой очистки составляла 99,95 процента (метод использовался
на рубеже XIX и XX веков).
В 1887 году обнаружили, что сильно разбавленный раствор калия или цианида натрия
помогает извлекать золото во время процесса Макартура-Фореста (экономически выгодного
для низкосортных материалов вроде кварцитосодержащих пород, в которых были очень тонкие
линзы золота). Процесс считался успешным, если количество золота составляло одну четверть
унции на тонну; именно после этого открытия Западная Африка и Рэнд становятся основными
331

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

поставщиками; электролитические методы применялись для окончательной очистки. Открытие было особенно важно для периода, когда валюта, кредит и развитие крупных рынков зависели от наличия золота.
Наконец признали еще один металл (хотя о его существовании догадывались после 1700
года), производимый в промышленных масштабах полвека. Речь об алюминии, мельчайшие
капли которого в 1845 году получил Фридрих Вохлер. Чуть позже алюминий намного серьезнее изучал французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль под патронажем императора
Наполеона III, поручившего изготовить алюминиевые ложки для государственных банкетов
и погремушку для своего сына. Процесс Девиля проходил в две стадии. На первой стадии
бокситы (руда с 50–65 процентами окиси алюминия) расщеплялись с помощью каустической
соды; очищенная окись алюминия нагревалась в присутствии хлора, и получался хлорид алюминия. На второй стадии хлорид алюминия обрабатывался водородом; поднимающийся над
лабораторным сосудом пар содержал жидкий натрий; хлорид алюминия превращался в металлический алюминий. Натрий – самое дорогое сырье, стоил в те годы не меньше 5 шиллингов
за унцию; за 33 года производства цена на алюминий Девиля не опускалась ниже 50 шиллингов за фунт, оттого этот металл считали роскошью. Хотя позже Девиль разработал более качественный метод, основанный на дешевом получении натрия путем преобразования каустической соды с древесным углем при высокой температуре, он не сумел преодолеть технические
сложности. Первым данный метод удачно реализовал американский химик Кастнер. Не сумев
заинтересовать американских промышленников, он приехал в Англию и в 1888 году в Олдбери
основал завод по производству натрия для экстракции алюминия. Он планировал ежегодно
выпускать 100 тысяч фунтов алюминия с помощью натрия, полученного по цене 9 пенсов за
фунт; как только он преодолел первоначальные трудности, путь к успеху неожиданно преградил гораздо более дешевый электролитический процесс.
В 1886 году американец Чарльз Мартин Холл и француз Поль Луи Туссен Эру независимо друг от друга изобрели современный метод получения алюминия электролизом глинозема (окиси алюминия), растворенного в расплавленном криолите (еще один алюмосодержащий минерал, который добывался в Гренландии, а позже производился в лабораторных
условиях). Для получения тонны алюминия по этому методу требовалось около 18 000–20
000 кВт·ч электроэнергии, поэтому стоимость электроэнергии имела первостепенное значение.
Первый завод на электроэнергии открыли в Шаффхаузене на Рейнском водопаде; хотя Франция, США и Великобритания последовательно внедрили у себя этот метод, долгие годы основными производителями оставались швейцарцы. Коммерческому производству очень помогло
то, что вскоре после открытия электролитического процесса Байер значительно доработал
принцип предварительного очищения бокситов содой.

Новая металлопродукция
Хотя в конце XIX века началась эпоха стали (в 1900 году общемировой объем выпуска
малоуглеродистой стали равнялся 28 миллионам тонн по сравнению с 500 тысячами тонн
меди), обработка других металлов и сплавов была настолько важна, что необходимо кратко
рассмотреть продукцию металлообрабатывающих отраслей в целом; историю вооружения
начиная с 1750 года разберем отдельно.
Из-за масштабного роста объема переплавки металлов увеличился размер литейных
форм (болванки из мартеновской малоуглеродистой стали бывали весом 5 тонн); медь обычно
отливалась в двухтонные болванки. Специальные стали, латуни, мельхиор и другие сплавы попрежнему переплавлялись в тиглях, рассчитанных максимум на 90 килограммов металла, а
затем вручную разливались в формы. Далее металл обрабатывался ковкой, прокаткой и волочением, сваркой и плакированием.
332

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Работать в кузнице стало намного проще с появлением в 1842 году парового молота
Несмита (рис. 162), когда требовалось сформовать кованое железо до прокатки. В конце XIX
века ручная ковка требовалась в основном в медной промышленности для окончательного
формования толстолистового проката, который к 1870-м годам весил до 2 тонн. Вместе с тем
прокатный стан был важен для производства брусков, листов и секций для инженерных сооружений, обшивки новых железных и стальных кораблей, бойлеров и изготовления рельсов для
постоянно расширяющейся железнодорожной сети. Прокатный стан трио в 1884 году заменили
универсальным прокатным станом, который был настолько мощным, что мог преобразовать
стальную болванку, не обработанную молотом, в лист или брусок любой требуемой ширины:
так решилась проблема выпуска тяжелой морской брони. В 1861 году лист толщиной 30 сантиметров и весом 20 тонн получался прокаткой шестнадцати отдельных пластин толщиной 3
сантиметра из кованого железа (рис. 252). На рубеже веков на заводах Круппа стальная болванка весом 130 тонн и толщиной 1 метр раскатывалась в 30-сантиметро-вую пластину размером 15 × 3 метра.

Рис. 252. Прокатка 20-тонной брони. Шеффилд, 1861 г.
В медной и латунной промышленности требовался тонкий листовой металл, в том числе
латунь и мунц-металл, обработанные на бесчисленных индийских базарах. Прокатка тонких
листов, сначала железных, а позже стальных, для лужения была крайне важна: чаще всего
непокрытый листовой металл корродировал. Постоянно увеличивался спрос на дешевые контейнеры, особенно пищевые; до введения американцами тарифа Маккинли в 1890 году белая
жесть была практически британской монополией. Производство находилось в Южном Уэльсе и
Монмутшире; американцы создали свою индустрию при помощи уэльских технологов. Метод
формования листового металла прокаткой, неизменный примерно с 1825 года, подразумевал
обработку одновременно двух болванок, нагретых до 790 °С. Сначала их прокатывали по
отдельности, затем вместе, а потом дважды вдвойне, поэтому окончательная прокатка проходила в восьмую долю листа, дабы толщина (после нанесения олова) не слишком превышала
одну сотую дюйма. Горячекатаные листы отжигали, протравливали и погружали сначала в
масло, а потом в олово. Листы погружали дважды, смазывали и пропускали через вальцы, дабы
отрегулировать толщину олова, которое даже при лучшем лужении образовывало покрытие
толщиной менее одной пятитысячной дюйма.
Жесть быстро ржавела вне помещения. В 1838 году в Вулверхэмптоне выпускали гофрированное оцинкованное железо, которое требовалось во время золотых раскопок, а после применялось для крыш скромных зданий половиной человечества. Гофрировку, которая с древ333

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ности упрочивала бронзу, впервые предложил для железной кровли (чтобы увеличить нагрузку
от листов заданной толщины) Уолтер из Ротерхита в 1828 году; через восемь лет французский
химик Сорель внедрил оцинковывание листового металла – прямой процесс погружения в расплавленный цинк, не связанный с работой Гальвани.
Заборы из оцинкованной проволоки и колючая проволока (последнее – американское
изобретение) с 1880-х годов очень помогали огораживать огромные земельные участки, в частности ранчо с крупным рогатым скотом. Спрос на провода сохранялся еще несколько десятков
лет после появления многожильного троса, внедренного Альбертом в шахтах Клаусталя в 1834
году, и телеграфа. Уоррингтон стал центром новой индустрии, где использовали «бельгийский
поезд» из калиброванных валков, которые обрабатывали металл, пропущенный через отверстия меньшего размера и различного сечения – квадратного, ромбовидного, овального и круглого. К 1862 году Джордж Бедсон разработал непрерывную линию из шестнадцати прокатных
станов, расположенных поочередно в горизонтальном и вертикальном положении (чтобы не
поворачивать болванку) и работающих быстрее, дабы болванка, утончаясь, не провисала. С
1882 года на прокатном стане, построенном в США по проекту Гарретта, 50-тонная стальная
болванка за девять часов преобразовывалась в проволоку диаметром 1 сантиметр. Медный
провод, применявшийся в телеграфии с 1860-х годов, а также в электротехнической промышленности, выпускался по сталепрокатному методу. Кроме того, из проволоки делали гвозди,
булавки, иглы, элементы зонтов и проволочную сетку (из оцинкованной проволоки). Выдающийся пример нового технологического процесса – патентирование, изобретенное Джоном
Хорсфолом в 1854 году. С помощью патентирования выпускают высокопрочную стальную
проволоку (процесс непрерывен), последовательно пропуская одну нить через нагревательную
печь, закалочную ванну и ванну с расплавленным свинцом. Такая проволока применялась как
для паровых плугов, так и при изготовлении фортепиано, а также при строительстве бруклинского висячего моста в Нью-Йорке, каждый трос которого состоит из 6400 отдельных проволок
из высокопрочной стали.
В XIX веке выросла потребность в бесшовных трубах для инженерных сооружений. Проблема со свинцовыми трубами решилась еще в 1790 году, когда Джон Уилкинсон запатентовал метод литья свинцовой трубы вокруг стеклянного стержня в форме; в 1838 году подобный процесс для латунных и медных труб разработал Грин. Он формовал заготовку трубы в
несплошной цилиндрической форме, а затем пропускал трубу через шаблоны уменьшающегося диаметра. Этот метод приняли за стандарт в Бирмингеме и согласно ему более 50 лет
производили паровозные трубки конденсатора. Метод экструзии предложил, но не практиковал Брама еще в 1797 году. В 1820 году водопроводчик из Шрусбери Бурр разработал простой способ, согласно которому свинец с помощью гидравлического тарана принимал форму
трубы, проходя между круглой центральной частью и кольцевым штампом. Такой метод применялся для «обшивки» электрических кабелей свинцом, но только почти в конце века научились обрабатывать по этому методу медь и медные сплавы при высокой температуре. Через
25 лет метод производства бесшовных стальных труб, изобретенный в 1860 году, запатентовал
немецкий производитель стали Маннесман. Горячий металлический стержень перемещался
вперед и наружу с помощью вальцов; образовавшаяся полость формовалась пробойником, расположенным сразу за вальцами. Томас Эдисон назвал это устройство самым впечатляющим на
Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году.
В 1840 году Элкингтоны изобрели электролитическое нанесение серебра и золота на
неблагородные металлы вроде меди, латуни или мельхиора и обнаружили огромные преимущества от продажи предметов роскоши, казавшихся ценнее, чем они были на самом деле, растущему среднему классу. Хозяйки домов, увешанные позолоченными украшениями, восседали
за столами, ломившимися под тяжестью посеребренных горшков, кувшинов и ложек. Четверть
века Великобритания наслаждалась монополией на этот тип производства. Однако к 1900 году
334

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

из-за повышения тарифов закрылись многие внешние рынки, а производство сосредоточилось
в Германии.

Вооружение
Хотя рост вооружения зависел от производства взрывчатых веществ, за выпуск более
мощных снарядов отвечала металлообрабатывающая промышленность. До 1815 года военное искусство вышло на новый уровень благодаря пушкам: во времена правления Фридриха
Великого и Наполеона пушки перестали распределять между пехотными полками; количество
пушек удвоилось и стало таким же, как в небольших армиях времен Мальборо. Начиная с
битвы под Фридландом (1807), мощная артиллерия играла в победах Наполеона такую же
большую роль, как и его умение командовать войсками.
Средняя длина и вес чугунных или бронзовых полевых орудий снизились, изменился
их калибр, а точность повысилась благодаря баллистическому маятнику для измерения скорости снаряда; об этом Королевскому обществу сообщал изобретатель Бенджамин Робинс в
1742 году. Сами снаряды отчасти усовершенствовали. Во время обороны Гибралтара в 1779–
1783 годах у англичан были снаряды, которые, в отличие от старых минометных снарядов,
имели короткий взрыватель для стрельбы из пушки. Вскоре Генри Шрэпнел – английский офицер-артиллерист – приступил к созданию картечной гранаты (прочной полой сферы с пулями
и порохом внутри), которую успешно опробовали при захвате Суринама в 1804 году; граната
стала самым эффективным противопехотным орудием. Но важнее всего была мобильность
орудий. «Конная артиллерия», предназначенная для военных действий вместе с кавалерией
(как полевая артиллерия с пехотой), была учреждена Фридрихом в 1759 году, а в английских
и французских войсках появилась в 1790-х годах; в последние годы старого режима передки
французских орудий были с двумя спицами и шестью колесами, колеса и другие детали могли
заменяться.
Кремневый мушкет и штык оставались стандартным пехотным оружием; мушкеты
обычно делали местные оружейники, используя гидроэнергию для шлифовки и полировки.
Одна только Пенсильвания выпустила 100 тысяч пушек в 1774 году. Массовое производство
Эли Уитни основывалось на взаимозаменяемости деталей. Винтовки были на вооружении американских солдат во время Войны за независимость; как и винтовки Бейкера (с семью нарезами, придававшими пуле вращение в четверть оборота в 30-дюймовом стволе), они применялись впервые созданной британской стрелковой бригадой в 1800 году. У винтовки был дефект
– большая вероятность засорения ствола и трудности с плотной забивкой пули из-за нарезов.
В Америке с этими трудностями справились, смастерив пыж, который вылетал при выстреле
вместе с пулей: однако винтовки Бейкера оказались очень неточными, и во Франции при Наполеоне от них отказались.
Стрелковое оружие сильно изменилось после того, как кардинально поменялись средства стрельбы. В 1809 году Александр Форсайт – служитель шотландской пресвитерианской
церкви и авантюрист по натуре – запатентовал порох, взрывающийся от удара, что в свою очередь привело к изобретению капсюля-детонатора – сначала стального, потом медного. Через
10 лет после изобретения Форсайта кремневый замок, очень сильно восприимчивый к влажности, заменили водонепроницаемым курковым механизмом, при этом капсюль лежал на вершине бойка ударника, в котором был запальный канал. Но британское военное министерство
так долго не одобряло нововведение, что сообщило Форсайту свое предварительное решение
в день его смерти в 1843 году. Между тем саму пулю заново спроектировал капитан Джон
Нортон, понаблюдав, как жители Южной Индии используют сердцевину лотоса для герметичной пригонки отравленных стрел, выпускаемых из трубки. Он создал цилиндро-коническую
пулю с полым основанием, расширяющуюся при выстреле. Французы предложили свой вари335

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ант – расширительную пулю Минье (1849), и примерно в то же время парижский оружейник
Уйе сделал первую расширительную медную гильзу, которая предотвращала выход газов через
казенник. Отныне нарезное орудие можно было заряжать с казенной части.
Винтовка Минье была на вооружении британских войск в кафрской войне 1852 года (в
этот же год ее взяли на вооружение во французской армии), но потом ее заменили винтовкой
Ли-Энфилда, собираемой по американской технологии; заряжение с казенной части в Великобритании приняли только после австро-прусской войны 1866 года – оно было в новых винтовках Мартини-Генри. Пруссаки использовали винтовку, заряжающуюся с казенной части
(игольчатое ружье), изобретенную Йоганном Николаусом фон Дрейзе в 1841 году, и полностью
переделали ее к 1858 году. Повышенная скорострельность винтовки и возможность заряжать
ее в положении лежа на животе очень помогла пруссакам победить австрийцев, которые в 1866
году по-прежнему воевали с дульнозарядным оружием. Однако боек взрывателя загрязнялся и
ржавел, а винтовка Шасспо, заменившая во Франции винтовку Минье в 1866 году, превосходила игольчатое ружье в дальности стрельбы на несколько сотен метров. Поэтому победу пруссаков над Францией в 1870–1871 годах нельзя объяснить наличием игольчатых ружей, хотя
дисциплинированная залповая стрельба прусских пехотинцев создавала хаос в рядах противника, особенно среди вооруженной кавалерии.
Из винтовки Мартини-Генри британские военные стреляли первыми металлическими
патронами с железной шляпкой гильзы и стенками из тонкой и гибкой латунной проволоки.
Как только обнаружили, что винтовка заедает при стрельбе (это случилось в Судане в 1882
году), патрон заменили гильзой, сделанной Джорджем Кайнохом в Бирмингеме, которая уже
широко применялась за рубежом. Ее изготавливали из латуни и закаляли серией операций,
включая холодную обработку, дабы гильза выдержала разрывную силу взрывчатого вещества.
Далее швейцарский офицер Эдуард Рубин заменил прежний патрон из мягкого свинца, который при высоких скоростях не мог следовать изгибам нарезов в канале ствола, на свинцовую
пулю с медной оболочкой. После долгого соперничества между химиками качественный бездымный порох – Poudre B изобрел француз Поль-Мари-Эжен Вьель; его изобретение изменило
тактику сражений, а французская винтовка Лебеля образца 1886 года на время стала ведущим
пехотным орудием. Магазинная винтовка вроде револьвера Кольта впервые появилась в США,
но самая ранняя восьмизарядная трубчатая винтовка была на вооружении немецкой армии в
1884 году.
Пулемет изобрели во время американской Гражданской войны, но масштабно его применяли только во время войн XX века. Все началось с десятиствольного револьвера с гравитационной подачей и рукояткой, изобретенного Ричардом Джорданом Гатлингом; его использовали
кавалеристы-добровольцы Теодора Рузвельта на Кубе в 1898 году. Митральеза с двадцатью
пятью стволами в цилиндрической металлической трубе делала 125 выстрелов в минуту и
являлась «секретным оружием» французов в войне 1870 года. Хайрем Стивенс Максим создал
в 1884 году орудие с отдачей ствола, которое, несмотря на тяжесть и перегрев, было ключевым
оружием окопной войны.
В конце XIX века международное соперничество в области вооружений было в самом
разгаре. Отчасти потому, что большие орудия годились как для наземных, так и для морских
военных операций. После того как Анри Жозеф Пексан изобрел новое орудие и французы
взяли его на вооружение в 1827 году, военные корабли пришлось делать из железа, с броней, однако этот урок усвоили только после того, как русская артиллерия разгромила эскадрон
турецких деревянных фрегатов в Синопском сражении 1853 года. У первого железного военного корабля «Уорриор» 1861 года была броня толщиной 12 сантиметров; через 20 лет требуемая толщина брони составляла 60 сантиметров. На суше строили крепости, противостоящие
артиллерийскому огню (хотя две крупные обороны: Севастополя – русскими и Плевны – турками доказали высокую ценность земляных сооружений, возведение которых спланировало
336

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

решительное командование); разработка мощной взрывчатки в 1880-х годах спровоцировала
массовое строительство бетонных кровель и бронебашен.

Рис. 253. Американский броненосец «Монитор»
Отдельно стоящие форты и крепостная ограда Антверпена, спроектированные в 1859
году для 100-тысячного гарнизона, – напоминание о том, что малые державы вкладывали
огромные средства в статическую оборону. Наиболее эффективным оружием обладают только
великие державы, располагающие техническими и финансовыми ресурсами. У немецкой и
австро-венгерской армий были средства прорыва обороны противника – крупные гаубицы с
крутой траекторией. Ради превосходства британского флота Великобритания пережила два
затратных периода экспериментов. В первый период, в 1870-х годах, большие пушки устанавливали на башню, впервые созданную Джоном Эрикссоном для 11-дюймовой пушки на броненосце «Монитор» (рис. 253); пушки помогли поддержать федеральную блокаду Юга в 1862
году. Второй период наступил в следующем десятилетии, когда для защиты от миноносцев
потребовались водонепроницаемые отсеки, тяжелая броня, противоторпедные сети и мощное
вспомогательное оружие.
Примерно в 1850 году пушки временно делали из кованого железа. В 1855 году Уильям
Джордж Армстронг построил первые пушки в Элсвике по методу сжатия последовательных
слоев металла, чтобы внешние слои воспринимали напряжение, испытываемое стволом при
стрельбе. И нарезы в канале ствола, и казенная загрузка артиллерийских орудий использовались по отдельности в прошлом; оба принципа успешно объединили во время экспериментов
на Сардинии и в Пруссии в 1845 и 1846 годах соответственно. Однако при осаде Севастополя
у британцев были артиллерийские орудия с грубой нарезкой стволов; хотя оба нововведения официально приняли позже, разочарование от первых орудий, заряжающихся с казенной
части, заставило англичан в 1865–1881 годах выпускать дульнозарядное оружие. Война 1870
года продемонстрировала превосходство прусских артиллерийских орудий с казенной загрузкой из литой стали с заводов Круппа (рис. 254) над бронзовыми дульнозарядными орудиями
французов. За полгода было захвачено более двадцати французских крепостей, но окружение
и уничтожение регулярной французской армии у Седана современники называли «идеальной
битвой пушек».

337

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 254. Установка тяжелого орудия. Рисунок Альфреда Круппа, 1875 г.
С изобретением взрывчатых веществ требовались новые легированные стали для орудий
и брони. В конце века артиллеристы нуждались в по-настоящему скорострельном оружии, конкурирующем с новыми скорострельными магазинными винтовками. Артиллерийские орудия
Витворта, бывшие на вооружении федерального правительства во время американской Гражданской войны, считались скорострельными. Оставалось решить главную задачу – как амортизировать отдачу при стрельбе, чтобы орудие не приходилось заново выставлять на позиции.
В 1867 году сэр Уильям Сименс предложил использовать сопротивление воды, текущей через
сопло орудия. Первым по-настоящему пригодным скорострельным оружием был знаменитый
французский 75-й со сложными устройствами для удержания лафета в стабильном положении
во время стрельбы. Оно появилось в 1898 году и стреляло как шрапнелью, так и взрывчатыми
веществами; в 1902 году к нему прибавили орудийный щит.
Остается упомянуть еще две области использования металла в военных целях. Современная история военно-морского минирования началась с первых металлических емкостей,
заполненных взрывчаткой; минные заграждения у Кронштадта выставили русские войска во
время Крымской войны. Самоходную торпеду (отличается от корабельных торпед времен американской Гражданской войны) изобрел шотландец Роберт Уайтхед, работая в Австрии в 1864
году. К 1890 году объема сжатого воздуха в стальном корпусе торпеды хватало для запуска
200-фунтового заряда на расстояние почти километр.
Итак, о вооружении сказано достаточно, дабы понять, насколько правдивы слова Льюиса
Мамфорда: «Кровопролитие поспевает за производством железа».

338

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 17
Новые материалы: каменноугольный газ, нефть и каучук
Каменноугольный газ, нефть и каучук вошли в обиход в XIX веке, хотя о них знали
гораздо раньше; у них по крайней мере одно общее свойство – содержание углеводородов.
Каменноугольный газ богат метаном, нефть – сложная смесь жидких углеводородов, а каучук
– твердое вещество, в основном состоящее из изопрена. В 1900 году, когда автомобильная
промышленность пребывала в зачаточном состоянии, нефть и каучук играли незначительную
роль. Но каменноугольный газ в течение века, пройдя полный цикл технологического развития, стал источником света и тепла и энергии для газового двигателя; к 1900 году газ как топливо для источников света безнадежно проигрывал электричеству. Газ применялся и для других целей, но в ретроспективе он кажется характерной особенностью домов, заводов и улиц
XIX века.

Истоки газового освещения
После того как в конце XVI века фламандский химик Ян Баптиста ван Гельмонт исследовал природу газа и придумал ему название (gas – от фламандского слова «хаос»), начались
бессистемные исследования горючести газов каменноугольных пластов, имевших определенное отношение к горючести самого угля. Показательно, что в Англии велись исследования
в окрестностях Уигана, Уайтхейвена и Ньюкасл-апон-Тайн. Первое сообщение для Королевского общества пришло из Уигана в 1667 году; из Уайтхейвена спустя два поколения прислали
схему освещения города гремучим газом (говорят, что гремучим газом освещалась контора
представителя шахты Карлайла Спеддинга); но только в 1760 году в Ньюкасл-апон-Тайн попытались осветить комнату каменноугольным газом. Чайник выполнял роль колбы, а газ проходил
по глиняным курительным трубкам к импровизированным горелкам – отверстиям в глине. Но
никакого практического результата не последовало ни от этого эксперимента, ни от попытки
произвести деготь в печи, которая, в отличие от коксовой печи, собирала газ. Бельгийский
профессор Ян Питер Минкелерс в 1784 году писал о возможности применения каменноугольного газа для воздухоплавания и попросил после его смерти осветить газом его учебный кабинет. Помимо этого в 1780-х и 1790-х годах проводилось немало подобных экспериментов в
различных странах, включая освещение дрезденского замка курфюрста, но ни один из опытов
не дал положительного результата. А теперь поговорим о творческом пути Лебона и Мердока.
Филипп Лебон, инженер Службы мостов и дорог, с детства знал об углевыжигании. В
1791 году он начал изучать газ, получаемый от нагревания древесины, и решил, что древесину
можно перегонять (обугливать) в железной реторте, охлаждать, а затем использовать для освещения, нагрева или наполнения воздушных шаров. Лебон получил патент в сентябре 1799 года
– за пару месяцев до прихода к власти Наполеона; не сумев заинтересовать правительство, он
через два года проводил ночные представления в парижском доме, где газ, синтезированный из
древесины, обогревал и освещал помещение, горел в большом резервуаре и создавал световые
эффекты в саду. Лебон не только продемонстрировал практическую полезность такого газа;
благодаря живому воображению он создал мягкое горение света в стеклянном шаре, пропускал
свет в доме по узким трубам, спрятанным в штукатурке. Но дальше он не пошел: еще до его
гибели в 1804 году от рук грабителей на Елисейских Полях Франция снова воевала, поэтому
новый источник света не увлек всесильного первого консула. Французские опыты оказались до
того значительными, что один из сыновей Джеймса Уатта приехал в Париж, чтобы проводить
исследования даже во время войны; а немец Фредерик Винзер объездил ряд стран, пробуждая
интерес к газовому освещению. Но для рассказа о новом источнике света обратимся к Англии
339

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

– стране с большими залежами каменного угля для производства газа и богатыми фабрикантами, поддержавшими новое предприятие. Ламповое масло и свечи подорожали, потому что в
условиях войны было нелегко импортировать китовый жир и российское свечное сало. Зажиточные люди требовали более безопасный источник света, дабы избежать пожаров на предприятиях.
Уильям Мердок, молодой шотландский механик, был главным сборщиком двигателей
Болтона-Уатта на заводе в Корнуолле. Стремление найти более совершенный материал для
защиты корабельных днищ привело его к производству дегтя путем перегонки угля, а в 1792
году синтезированным из угля газом он освещал комнаты дома в Рэдруте, Корнуолл. Стремясь заработать, он экспериментировал с каменным углем различного качества, разнообразными горелками и газовыми хранилищами для освещения. В 1798 году его отозвали обратно
на литейное производство в Сохо, Бирмингем, где с помощью чугунных реторт, нагретых до
красного каления, он генерировал газ и многие ночи освещал главное здание завода. Получив
отчет Грегори Уатта из Франции, поняли, что в газовом освещении французы могут вырваться
вперед, поэтому Мердок возобновил свои эксперименты. В марте 1802 года газовые факелы
установили на каждом углу главного завода в Сохо, чтобы отпраздновать Амьенский мирный
договор. К 1804 году Мердок довел свой осветительный механизм до такого уровня, что Болтон и Уатт смогли принимать заказы на его изготовление.

Рис. 255. Завод Мердока по производству газа для «Филлипс энд Ли». 1806 г.
Первыми клиентами стали владельцы крупной Солфордской хлопчатобумажной фабрики, где в 1806–1807 годах установили более 900 газовых фонарей для освещения самой
фабрики, частной дороги и особняка. Среди осветительных приборов были газовые горелки
Аргана с кольцевой форсункой, поступлением воздуха в центре и стеклянным цилиндром, но
больше всего было горелок с тремя небольшими отверстиями в конце трубы. Глубина шести
чугунных реторт – 1,5 метра; в каждую подавалось около 15 центнеров угля из открытой металлической корзины, поднимаемой краном (рис. 255). Гидравлический затвор был ручным, и
газ поступал по сухому каналу в конденсатор с воздушным охлаждением, с которого в яму
стекал деготь. Колоколообразные держатели из листового железа были диаметром 3 метра и
высотой 3 метра; их подвешивали в воде, создавая требуемое газонепроницаемое уплотнение,
и поддерживали в центре канатным шкивом и противовесом, чтобы они двигались вверх-вниз
в зависимости от объема газа в них. Поскольку газ не очищался, то, вероятно, издавал злово340

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ние при горении, но, так как расходы на освещение значительно сократились, даже первый,
несовершенный механизм признали успешным.
Мердок продолжал совершенствовать свой механизм, применяя даже непрямой печной
нагрев реторты и подачу струи воды в нижнюю часть конденсатора, которая в итоге сочилась
в яму вместе с дегтем, будучи насыщенной различными примесями. Неясно, почему Болтон и
Уатт, запустив газовые осветительные аппараты в производство, имея необходимые мощности
в мастерских и работая вместе с Мердоком, отказались от своей затеи во время расширения
завода в 1814 году (рис. 256). Мердок активно работал с ними еще 16 лет, но разработкой более
производительного газового аппарата занимались совсем другие люди.
Сэмюэль Клегг был моложе Мердока на целое поколение и преуспел благодаря научным
исследованиям, которые проводил под руководством Джона Дальтона в Манчестере, прежде
чем поступить на работу на завод Болтона и Уатта, где разрабатывал газовое освещение по
случаю подписания мирного договора в 1802 году. К 1805 году он покинул завод и делал газовое освещение на заводах примерно в то же время, что и Мердок. Клегг решил очищать газ,
добавляя известь в воду, через которую тот проходил, а в 1810 году (в колледже Стоунихерст,
Ланкашир) представил машину для известкования. Для хлопчатобумажных фабрик он изобрел напорный магистральный трубопровод и сделал газу отличную рекламу, установив газовое
освещение в доме с пристройками у Рудольфа Аккермана – знаменитого лондонского издателя; две чугунные реторты, вмещающие около центнера угля каждая, обслуживали восемьдесят горелок, которые и освещали, и обогревали. Но важнее всего была идея Клегга перейти от
локального освещения к централизованному.

Рис. 256. Фасад завода в Сохо с газовым освещением. Июнь 1814 г.
Распределять газ по району от центральной генерирующей станции впервые предложил
немецкий иммигрант Фредерик Винзор (прежняя фамилия Винзер). С 1806 года он пытался
заручиться поддержкой парламента и спонсоров, чтобы открыть акционерное общество, отвечающее за освещение Лондона. В 1807 году ему разрешили рекламировать свой проект, осветив часть улицы Пэлл-Мэлл, и, несмотря на военное время и суровое противоборство Болтона,
Уатта и других заинтересованных лиц, к 1812 году Винзору позволили открыть компанию «Гэс
Лайт энд Коук компани». Однако и у Винзора, и у помогавшего ему химика Фридриха Кристиана Аккума не хватало административного и инженерного опыта, поэтому первые месяцы
компания работала только благодаря Сэмюэлю Клеггу. В результате его усилий 1 апреля 1814
года церковь Сент-Маргарет в Вестминстерском аббатстве освещалась газом; к декабрю 1816
года в Лондоне было 40 километров газопроводов. Так как газовое освещение не провоцировало пожары, его внедряли все активнее.
Согласно труду Аккума «Практический трактат о газовом освещении» (1815), сначала
применялись круглые чугунные реторты, однако они сильно обугливали уголь, поэтому вскоре
их заменили на эллиптические. Газ охлаждался, проходя по змеевику, погруженному на держателе в воду, а затем очищался известью и пропускался через воду. Хромированная машина для
известкования была несовершенна – после ее работы оставалась ядовитая жидкость, которую
следовало концентрировать и вывозить в ночное время. Установка газового уличного освещения особой сложности не представляла. Трубы для подведения газа в дома назывались «ство341

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

лами», потому что были похожи на стволы дешевых орудий, имели длину от 102 метров, делались из полосового железа, согнутого вокруг сердечника и сваренного по шву. Кстати, иногда
для газового освещения действительно использовали настоящие орудийные стволы, оставшиеся от французских войн.

Век газа
К 1817 году, когда Клегг ушел из «Гэс Лайт энд Коук ком-пани» из-за финансовых
разногласий, газовое освещение перестали воспринимать как экспериментальную новинку.
В тот же год запатентовали процесс сухого известкования, а в 1819 году зять Клегга, Джон
Малам, усовершенствовал прибор для измерения мощности. В 1823 году в Лондоне к северу от
Темзы было три конкурирующие газовые компании, а сторонники освещения на китовом жире
тщетно пытались конкурировать между собой в крекинге животных жиров в чугунных ретортах для освещения больших зданий вроде церквей, театров, клубов и магазинов. Преимущества газового освещения перевешивали стоимость его установки: помимо огромного удобства
затраты на поставку составляли всего одну треть или даже одну четверть от затрат на масляное освещение той же мощности. Что касается технического прогресса, то непосредственный
преемник Клегга в «Гэс Лайт энд Коук компани», Пекстон, написавший первый современный
учебник по газу, разработал принципы, которым следовали почти до конца XIX века.
Реторты устанавливались батареей – по три, четыре или пять штук, а позже – двумя
группами, одна за другой. К 1850 году их делали из огнеупорной глины с чугунным устьем,
их длина доходила до 505 метров, они открывались с любого конца; загружать и разгружать
их приходилось вручную даже в конце 1870-х годов на большом Лондонском газовом заводе
(рис. 257). Известь для очистки заменили оксидом железа только к концу века. В конце 1830х годов появились конденсатные насосы для откачки газа из реторт и повышения качества
очистки; аммиак стал меньше разъедать детали механизма и отравлять воздух. Счетчиков у
потребителей не было до второй половины века, ибо за газ платили по количеству используемых горелок. Применялись два стандартных типа горелок: с длинной, узкой щелью и в форме
рыбьего хвоста (с двумя струями газа); последнюю изобрел Джеймс Бомон Нилсон – бригадир
газового завода в Глазго, примерно 10 годами ранее он запатентовал горячее дутье. Газовая
горелка Аргана, признанная британским правительством в 1869 году стандартной даже в несовершенном виде, не понравилась общественности из-за дороговизны, хрупкости и копоти. О
мнении потребителя лучше всего говорит их спрос на специальные вентиляционные трубы,
которые устанавливали над газовыми горелками. Дело в том, что ни качество самого газа, ни
герметичность механизмов, ни техническое мастерство подведения газа в дом не избавляли
потребителя от жуткого дискомфорта в небольших помещениях. В 1833 году в «Механическом
журнале» написали о том, что лучший способ осветить комнату газом – поставить горелку за
окном; через 10 лет Майкл Фарадей консультировался у ученых мужей из научного сообщества, как снизить «одурманивающее», как они его называли, влияние газа в сравнительно просторных помещениях клуба джентльменов на Пэлл-Мэлл. Требовалась атмосферная горелка,
в которой воздух поступал непосредственно в поток газа в условиях ниже точки воспламенения и обеспечивалось более полное сгорание: горелку впервые разработали примерно в 1840
году, а ее известная версия – бунзеновская горелка (скорее источник тепла, нежели света)
появилась в Гейдельберге в 1855 году. Прошло еще 30 лет, прежде чем желтый газовый факел,
нагревавший воздух, пачкающий потолки и не слишком ярко освещающий при большом расходе газа, наконец сменился гораздо более производительным и ярким газовым светильником
с калильной сеткой, пропитанной оксидом тория и небольшим объемом оксида церия, открытого австрийцем Карлом Ауэром фон Вельсбахом для отрасли, серьезным соперником которой
уже становилось электричество.
342

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 257. Ретортный цех Большого центрального газового завода

Рис. 258. Газовая плита, позволяющая готовить на сто человек. 1850 г.
Благодаря калильной сетке газ оставался источником света до рубежа XIX–XX веков.
Как только она появилась, Эндрю Юр заявил, будто газовое освещение заменило солнечный
свет, поэтому нет ничего страшного в том, что дети будут работать на фабриках по двенадцать
часов в день. Положительный эффект от газового освещения осознали, когда газовые фонари
стали обычным делом даже в бедных кварталах крупных городов. Газовое освещение повысило
343

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

комфорт в местах массового отдыха или обучения, а также освещало чинные убранства домов
в викторианском стиле. Прежде всего, газовое освещение выработало у населения привычку
читать, люди стали намного грамотнее после Закона о начальном образовании 1870 года.
Все вышеуказанное относится не только к Великобритании, но наличие дешевого угля
и быстрые темпы урбанизации способствовали внедрению газового освещения именно в этой
стране. Уже в 1823 году газом освещались пятьдесят два английских города, а в 1859 году
работало около тысячи газовых заводов. По иронии судьбы Болтон и Уатт настаивали на проведении экспериментов после сообщения Грегори Уатта, считая, что французы их сильно обогнали, но после безвременной кончины Лебона Франция отставала в этом вопросе. Газовое
освещение в Париже появилось в Пале-Рояле в 1819 году, а через четверть века в городе было
не более 65 тысяч горелок – в домах и на улицах. После успешного освещения музея в 1816
году газовые фонари установили на улицах Балтимора, затем в Бостоне и Нью-Йорке, а в 1837
году в Филадельфии, однако американские дома освещались газом только после Гражданской
войны. В 1826 году газом освещался Берлин (благодаря английской компании) и в 1866 году
– Москва. Великобритания продавала в Европу и США приспособления для газового освещения.
Что касается других способов применения газа, то идеи Лебона вдохновили жителя
Моравии Уинцлера, который в декабре 1802 года подавал на званых обедах еду, приготовленную на газовой плите в отапливаемой газом столовой. Но в середине века пищу на газу
(рис. 258) готовили редко; хотя газовую плиту использовал, например, знаменитый шеф-повар
Алексис Сойер из лондонского клуба радикалов «Реформ Клуб». Газовая конфорка и газовая
колонка появились в 1860-х годах, а в 1870-х годах готовить на газу вдруг стало очень модно;
конструкция газовой плиты не менялась 50 лет. Но газовый камин, о создании которого в свое
время задумывался Уинцлер, стал источником тепла и света только в 1880 году, однако не
пользовался большой популярностью до конца века. К тому времени в газовой отрасли многое изменилось – появилась тенденция больше отапливать газом бытовые и промышленные
помещения.

Ранняя разработка битуминозных месторождений
Человечество применяло нефтепродукты намного раньше каменноугольного газа.
Между Нилом и Индом есть по крайней мере тридцать поверхностных нефтяных месторождений, но самая большая их концентрация – в регионе Месопотамии. В IX веке до н. э. ассирийцы называли исходящие газы «местом, где голос богов выходит из скал»; легко воспламеняющуюся нефть, таинственную и бесполезную по мнению древних людей, вавилоняне назвали
нафтой – «тем, что пылает»; полезным они считали только твердый битум. Последние три
тысячелетия до н. э. битумосодержащие смеси широко использовали для заделывания трещин
кораблей, гидроизоляции полов и даже при строительстве дорог для процессий, для упрочения
раствора в кирпичной кладке, а также как добавку в лекарство. Битум был важным объектом
торговли Месопотамии, о чем упоминали Страбон и Тацит. Хотя у месопотамского производства долгая история, римлян битум не интересовал – из смолистых веществ они предпочитали
деготь как дешевый и доступный побочный продукт переработки древесного угля. Несмотря
на ограниченный объем, нафта была чрезвычайно важна для военных целей – она входила в
состав «греческого огня». Попав в Западную Европу, она привлекла мало внимания и применялась только в лечебных целях, но в XV и XVI веках началась хорошо рекламируемая торговля нефтью (рис. 259).

344

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 259. Перевозка нефти во флягах, Модена. 1540 г.
Хотя горящие газы и выход нефти на поверхность в Баку описаны Марко Поло, больший интерес вызвали сообщения XVI века из Нового Света – о выходе нефти на поверхность
в Гаване (ею можно было ремонтировать суда) и битуме, из которого ацтеки делали жвачку;
и асфальтовом озере на Тринидаде (5 километров в окружности), которое посетил сэр Уолтер
Рэли в 1595 году. В труде Агриколы «О горном деле и металлургии» описан сбор поверхностной нефти, ее нагревание для концентрирования и сепарация битума в результате плавления
твердого битума (асфальта); в 1625 году процесс подробнее описали в небольшой брошюре,
изданной в Страсбурге. Тщательная перегонка сырой нефти показала, что помимо медицинского применения различные нефтяные фракции пригодны для смазки осей, изготовления красок и лаков, отделки кожи и в качестве топлива для ламп.
До конца века в Великобритании выдали патент на обработку песчаного сланца в Питчфорд-он-Северн в Шропшире. Сланец измельчали в мельницах на конной тяге, часть нефти
извлекали путем перегонки; остаток кипятили с водой, чтобы добыть смолу. Получали два
основных продукта: нефтяной скипидар (продавался как лекарство) и смолу (немного разбавив ее скипидаром, чтобы она стала мягкой и тягучей, продавали для конопатки кораблей). По
аналогичной технологии в Понтипуле сделали черный лак для металлоконструкций – «уэльский» лак. В начале XVIII века изобрели битумную мастику. В 1712 году греческий врач обнаружил твердый природный битум около Невшателя в Швейцарии; раздробив твердый битум,
он смешал его с горячей смолой и полученную мастику применил для полов и ступеней. В 1720
году мастика не облагалась налогом во Франции; природный битум поставлялся туда и другие
европейские страны в течение всего столетия. Но для строительства тротуаров и дорог битум
применили после 1800 года; битум оценили по достоинству, после того как французы сделали
более качественную мастику с добавлением нефти в 1832 году.
Современная нефтяная промышленность возникла по тем же причинам, что и газовая.
Требовалось качественное освещение, и этот спрос в конце XVIII века ускорял промышленную революцию. Постепенно совершенствовались лампы; в 1783–1836 годах последовательно
появились тканый фитиль и круглая топливная горелка с цилиндрическим фитилем и стеклянной трубой, носящая имя своего изобретателя – Аргана. Но чем лучше становились лампы, тем
сильнее они подчеркивали низкое качество освещения как растительными, так и животными
жирами. Газовое освещение было, несомненно, лучше, но ограниченность его применения для
больших комнат и городских районов побуждала искать удовлетворительную альтернативу.
Об угольной нефти впервые заговорил Джеймс Янг – бывший помощник Фарадея, который в 1848 году начал разрабатывать для смазки и других целей продукт из временного источника сырой нефти в угольной шахте Дербишира. Янг получил парафиновое масло сухой перегонкой торбанита – коричневого сланца из Батгейта, Лотиан, но источник сланца иссяк. В
1862 году его заинтересовало обильное сырье Шотландии – битуминозный сланец, и он основал целую индустрию. Но прежде Янг узнал от одного американского исследователя, что очищенная нафта – отличный источник света. В конце 1850-х годов Янг продавал в Европу и
США «парафиновое осветительное масло», а его американские конкуренты делали «угольную
нефть» из битумосодержащего минерала, найденного в провинции Нью-Брансуик.
345

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 260. Скважина Дрейка. 1866 г.
Но для США намного важнее был керосин. Его производство развивал Авраам Геснер
– лондонский врач, интересующийся геологией и, возможно, увлекшийся нефтяной промышленностью благодаря дружбе со знаменитым адмиралом Кокрейном (позднее десятый граф
Дандональд), который интересовался как военно-морским делом, так и залежами битума в
Тринидаде. Геснер запатентовал метод сухой перегонки природного битума для получения
жидкости, которая очищалась обработкой серной кислотой и известью, а затем снова перегонялась. Новый продукт – керосин бойко продавался вместе с дешевыми лампами с плоскими
фитилями и стеклянной трубой. К 1856 году возникла идея, что керосин полностью вытеснит китовый жир, но через три года ситуация изменилась после бурения первой американской
нефтяной скважины.

Рис. 261. Нефтяные скважины на Пионер-Ран в Ойл-Крик. 1870 г.
Глубокие отверстия в земле бурили не в первый раз, но бурение сдерживалось из-за недостатка прочных буров, отсутствия механической энергии и неуверенности в успехе предприятия. В 1830 году с внедрением буровой вышки с буровым механизмом стало проще работать,
а к 1850 году началось бурение на паровой энергии. В начале XIX века разведочное бурение,
как правило, велось на воду или соль. В США в 1840–1860 годах во время не менее пятна346

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

дцати бурений на соль нашли нефть. Американский промышленник Джордж Бисселл решил
вести разведочное бурение именно на нефть. Но прежде, в 1854 году, он отправил образцы
нефти из Пенсильвании Бенджамину Силлиману-младшему, только что ставшему преемником своего отца, который полвека проработал профессором химии в Йельском университете.
Фракции были подготовлены путем перегонки, и Сил-лиман в отчете указал, что новые продукты (не говоря уже о газе для освещения, твердом парафине, смазке и отличном ламповом масле) можно получить при нагревании сырой нефти в состоянии покоя. Бисселл продолжил исследования, а его подрядчик, Эдвин Дрейк, пробурив скважину в 69,5 фута в скальной
породе, нашел нефть (27 августа 1859 года), что ознаменовало начало нефтяного промысла в
Пенсильвании (рис. 260). Хотя в Ганновере начали бурить нефтяные скважины в апреле 1857
года и в том же году 300 тонн нефти добыли из двух вырытых вручную скважин в Плоешти,
Румыния, именно американцы были готовы лидировать в нефтедобывающей промышленности. В течение 15 лет ежегодный объем добычи, по-прежнему сосредоточенный в Пенсильвании (рис. 261), достиг 10 миллионов 360-фунтовых баррелей.

Нефтедобывающая промышленность
В США с быстро растущим спросом на ламповое масло отныне регулярно поставляли
сырую нефть, из которой получали керосин. В то же время американцы начали экспортировать
на мировой рынок, в основном в Европу, свою продукцию в жестяных резервуарах, упакованных в деревянные ящики; в тот самый год, когда повезло Дрейку, они представили керосиновые лампы на выставке Гент-Флауэр. Американские методы бурения стали изучать намного
пристальнее. Оригинальная «пенсильванская система», многим обязанная древней китайской
практике, раскрытой французскими миссионерами, была основана на подъеме и опускании
бура на джутовых канатах. Бурение с промывкой с помощью полых буровых труб, через которые вода качалась так, чтобы расчистить завалы, пришло в нефтяную промышленность из
Европы, где его впервые применили для бурения 550-футо-вой скважины у Перпиньяна в 1846
году. Средняя скорость бурения по этому методу – 1 метр в час, которую можно было повысить, увеличив высоту буровых вышек (к концу века скорость равнялась 25 метров в час) и
установив мощные паровые двигатели. В 1859 году Дрейк по-прежнему использовал буры из
сварочного железа со стальными наконечниками, но после удешевления была доступна литая
сталь. Алмазное бурение, позволяющее проникнуть через твердые образования, – французское
изобретение 1860-х годов; этот метод переняли американцы и продали его в Англию, где его
усовершенствовали горные инженеры. К 1886 году глубина скважин достигала 1748 метров.
Европейские и американские методы бурения применяли в Галиции, где рытье шахт
вручную примерно в 1862 году сменилось ударным бурением; но геологические условия
создали серьезные препятствия, которые устранила канадская фирма, предложившая новые
методы, впервые опробованные в Петролии, Онтарио. Галицкие эксперты переехали в Германию, где в 1895 году Рэйки изобрел скоростную бурильную машину, и на большие румынские месторождения, где механическое бурение применили в Плоешти в 1880 году. Важнейшее событие европейского масштаба – развитие нефтяной промышленности в России.
Первые скважины пробурили к северу от Баку в 1873 году; приехавшие американские бурильщики предотвратили фонтанирование скважин; через 10 лет построили железную дорогу БакуБатуми и открыли более широкий рынок поставок, чем по Каспийскому морю. После разработки месторождения в Грозном объем добычи российской нефти достиг 1 1,75 миллиона тонн
(1901); Россия стала крупнейшим производителем нефти в мире.
При использовании полых буров помимо образцов получали сведения о структуре подземных образований, поэтому происхождение нефти стало интересно с практической точки
зрения. В результате этого разведка перестала полностью зависеть от таких неопределен347

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ных поверхностных признаков, как случайный выход нефти на поверхность. Открывая новые
месторождения во многих частях света, поняли, что состав нефти (который различался на разных уровнях и в различных регионах) в целом слишком непостоянен для ее применения без
переработки. О важности переработки нефти отлично знал Джон Дэвисон Рокфеллер, открывая компанию «Стандард ойл» в 1870-х годах.
Перегонка уже была обычной практикой в химической промышленности и при производстве алкоголя. Цилиндрические горизонтальные перегонные аппараты, нагреваемые паром
(позднее перегретым паром), применялись для перегонки нефти – пар исключал опасность
открытого огня. При различной температуре отделялись три фракции. Бензин или газолин,
который перегонялся первым, многие годы считался не только бесполезным, но и опасным;
далее отделялся керосин; последняя фракция, получаемая при самой высокой точке кипения,
продавалась как топливо – из нее не пытались извлечь фракции, пригодные в виде смазочных
материалов. Дополнительная расточительность заключалась в том, что третью фракцию приходилось сливать, а перегонный аппарат остывал между перегонками. Такой периодический
процесс применялся в США с 1850-х до 1880-х годов, а в Европе, имея большой опыт перегонки и желая сэкономить топливо, вскоре внедрили непрерывную систему перегонки.
Еще в 1871 году двойные перегонные аппараты были в Галиции, легкую фракцию получали из верхнего аппарата, а более тяжелые фракции – из нижнего, в который стекал остаток из
верхнего аппарата; перегонка велась непрерывно по три-четыре дня. В Баку непрерывная перегонка поначалу запрещалась из-за слишком высоких акцизов – преграда технологическому
прогрессу, сравнимая с препятствиями, которые пережила ранее британская промышленность
из-за акцизов на стекло и налогов на соль. К 1881 году шведы Людвиг и Роберт Нобели –
знаменитые промышленники в Баку – создали и запатентовали установку из семнадцати перегонных аппаратов; данный метод распространился из Восточной Европы на Дальний Восток.
И пароперегреватель, и высоковакуумная перегонка (во время последней работали при пониженных температурах, снижая риск разложения менее летучих фракций) сначала появились в
Европе; до конца столетия Россия намного обогнала США в вопросах нефтепереработки, во
многом благодаря министру финансов, графу Витте – выпускнику Новороссийского университете в Одессе.
Французский технолог Густав Адольф, применивший перегретый пар в Логельбахе
(тогда территория Франции), адаптировал принятый в мыловарении и при производстве жира
процесс дальнейшей очистки различных фракций химическими методами. Примерно в 1850
году он предложил использовать серную кислоту, которая вымывала излишки из нефти в присутствии раствора каустической соды. К 1870 году в Будапеште предложили продувку воздухом, чтобы нефть лучше перемешивалась с растворами, которыми ее обрабатывали. Другие
методы – промывка с каустической содой, фильтрация через слои природных глин (сильно
обесцвечивающих); но, за исключением России, такие глины до конца века применяли экспериментально. Примерно в то же время разработали процесс крекинга – нагревание под давлением для большего выхода легких фракций; цель этого процесса – разорвать длинные цепочки
атомов углерода, образующих молекулы более тяжелых и менее летучих фракций; впервые в
США его применили в 1862 году, когда потребовалось больше топлива для ламп освещения
(в отличие от современных требований – увеличить выход бензина).
Основным объектом торговли оставался керосин, на котором работала половина ламп в
мире. Конкуренция газа с электричеством в городах с 1880-х годов потребовала найти применение другим нефтяным фракциям. Керосин стал незаменим на кухне. Современную керосиновую плиту представили на Парижской выставке 1878 года, за 10 лет продали полмиллиона
керосинок. Но первые попытки применить для той же цели более тяжелый продукт перегонки
– мазут – успехом не увенчались. В 1862 году американцы запатентовали весьма примитивную
горелку – обычная пластина, вдоль которой тяжелая нефть текла по параллельным каналам.
348

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Далее предложили воспламенять не жидкую нефть, а взвесь от распыления горячей нефти сжатым воздухом. Этот процесс был применим к перегретому пару, и вскоре, согласно ему, разогревали перегонные аппараты в Баку и бойлеры некоторых российских локомотивов. Механическое распыление топлива – заключительный этап эволюции этой идеи – запатентовали в
США в 1868 году, но в полной мере использовали только с началом XX века. Тем временем в
1865 году в «Таймс» появилась статья об огромной ценности мазута для кораблей. Начались
эксперименты. Но по крайней мере в Европе смысла в нововведении не увидели – цена на
мазут и каменный уголь была почти одинаковой.
Из тяжелых нефтяных фракций производили смазочные материалы – чрезвычайно важный товар с конца XVIII века из-за спроса для транспортных средств и механизмов. У сланцевого производства, начатого Янгом в Шотландии, были предшественники во Франции и Центральной Европе – там смазочные материалы из нефти производили на четверть века раньше.
Нефтеносные пески, экстрагированные кипятком, – основа для смазочного материала, полученного в Пешельброне; к 1853 году смазочные материалы на основе сырой нефти производили путем перегонки в Логельбахе. Густое машинное масло стало стандартным продуктом
нефтеперерабатывающих заводов, а к 1880-м годам оно широко использовалось на железных
дорогах. Во Франции из американской сырой нефти производили очень текучее веретенное
масло, которым обрабатывали текстильные волокна перед прядением.

Рис. 262. Транспортировка нефти по воде. Ойл-Крик, Пенсильвания, 1875 г.
Бензин считался в общем-то бесполезным и очень горючим побочным продуктом, его
применяли только в паяльных лампах и скороварках, а нафту изредка использовали для сухой
чистки и экстракции масла из семян. На основе старых и новых методов решили объединить
каменноугольный газ с бензином – хотели смешать бензиновые пары с газом. Но подвергать
крекингу можно было и газойль (промежуточная фракция между керосином и легкими маслами), который был дешевле и не так опасен, как бензин. После крекинга газойль гораздо
лучше обогащал каменноугольный газ, а в США для этой цели могли использовать даже природные газы. Что касается дизельного и бензинового двигателя, их изобретение в XIX веке в
тот период слабо повлияло на нефтяную промышленность. Потребовалось 40 лет (1860–1900),
чтобы ежегодный объем нефтедобычи в США достиг 9,5 миллиона тонн – этот показатель увеличился в четыре раза сначала к 1914, а потом к 1929 году.
Относительно небольшой спрос на нефтепродукты в период перед появлением автомобиля «форд» связан с примитивной организацией их транспортировки. В Пенсильвании нефть
закачивали в деревянные бочки (рис. 262), в которых та пересекала Атлантический океан в
корабельном трюме, потом ее транспортировали в жестяных резервуарах, бочках из листового
железа и железных цистернах. Паровые танкеры внедрялись медленно, первый танкер плавал
по Каспийскому морю в 1879 году, а его первый океанский аналог отплыл из Батуми в Лон349

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

дон в 1885 году; оба танкера построили в Швеции для Нобелей. Стальные трубопроводы прокладывали в 1870-х годах в США и России; к 1880 году, по сообщению Хепберна, «Стандард
ойл» в США «владела и контролировала трубопроводы регионов добычи, соединенных между
собой железными дорогами».

Начало производства каучука
Каучук, как и нефть, впервые применили далеко за пределами Европы; производство
резины бурно развилось в XIX веке, но только в XX веке она стала основным сырьем, без
которого не обходится современный транспорт. В отличие от нефти, залежи которой можно
найти повсюду, каучук – тропическая культура. Каучук сравнительно просто перерабатывать
и применять для различных технологических целей.
Характерное свойство каучука – способность восстанавливать форму после деформации
– туземцы Центральной и Южной Америки заметили задолго до испанских завоеваний. Они
надрезали кору дерева и собирали жидкий, медленно сочащийся латекс – млечную эмульсию
каучука в водном растворе. Каучук получается путем коагуляции и обезвоживания при нагревании: уроженцы Бразилии неоднократно погружали деревянное весло в латекс и держали над
древесным костром – весло постепенно покрывалось толстым слоем каучука, который затем
срезали. Согласно статьям XIII века о каучуке, майя и ацтеки делали из него мячи для игры;
желаемую конфигурацию каучуку придавали в формах из глины или другого материала.
Хотя испанцы со времен Кортеса и Писарро знали о ремеслах и развлечениях завоеванных ими народов, а самое позднее в 1615 году они использовали каучук для производства
непромокаемых солдатских плащей, только спустя более века каучук, благодаря французам,
начал использоваться в Европе. Шарль де ла Кондамин, отправленный Французской академией
наук с экспедицией в Перу, привез каучук, а в 1751 году, через 15 лет после экспедиции, он рассказал о нем в академии, сопроводив доклад сведениями другого француза – Франсуа Френо.
В 1770 году Джозеф Пристли заметил, что каучук удаляет карандашные надписи. Френо делал
массу эластичных вещиц из свежесобранного латекса, но отмечал, что латекс быстро коагулирует, поэтому работать с ним нужно как можно скорее. В результате в Европу импортировали только каучуковые бутылки или большие мячи местного производства; хотя французские
химики предлагали разжижать каучук скипидаром или эфиром, ценность нового материала
снижалась из-за трудности его обработки.
Во Франции во время революции предпринимались неуклюжие попытки обернуть
полоски смягченного маслом каучука вокруг стержня и зафиксировать его, пока он не затвердеет. Получались трубочки, которые были, вне сомнения, дорогими, но помогали хирургам,
так же как эластичные бинты и подобные приспособления. В тот же период в Англии старались
создать водонепроницаемую ткань; был выдан патент на изготовление надувных матрацев. В
1873 году сделали воздушный шар из прорезиненной ткани, а к началу XIX века делали прорезиненные подвязки и т. п. Но самое интересное началось после того, как каучуком заинтересовался Томас Хэнкок; его патенты – передовые факторы развития промышленности в 1820–
1858 годах.
Недовольный привычной практикой применять скипидар в качестве растворителя, в
результате чего получались скудные и долго сохнущие растворы, Хэнкок отрезал полоски или
кольца каучука от импортных бутылок и наклеивал их на кожу или хлопок, получая эластичный материал для манжет перчаток, корсетов, сапог и туфель без шнуровки и застежек и
обувной подошвы. Чем дальше развивался бизнес, тем труднее было Хэнкоку импортировать
достаточное количество бутылок нужного размера для работы – оставалось много обрезков
каучука. Он начал экспериментировать с дробилкой, которая измельчала отработанный каучук внутри полого цилиндра, оснащенного вращающимися шипами. В этой дробилке он хотел
350

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

получить однородную массу твердого каучука. После того как дробилку увеличили в размерах,
а внутри полого цилиндра установили прочный валец с зубьями, она превратилась в мастикатор (рис. 263), в котором делали каучуковые валики. Затем валики прессовали в железных
формах и получали блоки любой желаемой формы и размера.

Рис. 263. Большой мастикатор для каучука
Сделав основное открытие в 1820 году, Хэнкок производил каучуковые листы, последовательно отрезая их от блока. Размер листов мог быть любым, ибо отдельные листы малого
размера можно было соединить встык в теплом состоянии; из них нарезали нити, хотя такие
нити были слабее тех, что получали из непереработанного каучука. Из бутылочного каучука
выходили нити длиной всего около 12 сантиметров – ограничения из-за размера оригинальной
бутылки, но короткие отрезки подогревали, а затем соединяли встык. С целью производить
нить с меньшим количеством швов Хэнкок потребовал, чтобы южноамериканские туземцы
присылали ему вулканизированный каучук в виде труб, который он нарезал спиралями на
токарном станке. Такая нить служила основой для упругих тканей и тесьмы.

Рис. 264. Мешалки для каучука с трубами парового подогрева
Далее каучук стали смешивать с различными веществами. Хэнкок обнаружил, что смолу
можно смешать с каучуком в мастикаторе, получая дешевый продукт. Вскоре применили двухвальцовые открытые мешалки (рис. 264); вальцы, нагреваемые при необходимости, вращались
в противоположных направлениях с разной скоростью. Каучук рвался, а в конце собирался в
сплошной лист на переднем ролике. На этом этапе у него была тестообразная консистенция,
в него добавляли сложные ингредиенты. Дабы продукт получался максимально однородным
351

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

перед дальнейшей обработкой, лист нарезали и много раз складывали вдвое. Таков был стандартный процесс до конца века.
Еще одним значимым новатором был Чарльз Макинтош – владелец химического завода
в Глазго, обнаруживший, что нафта из каменноугольной смолы подходит для растворения каучука. Полоски бутылочного каучука, растворенного в нафте, образовывали лак, который наносили щеткой на ткань, – когда нафта испарялась, на ткани оставался вязкий, воздухо- и водонепроницаемый слой. Если соединяли две части такой ткани – каучуком вовнутрь, получалась
хорошая комбинированная ткань с нелипкой поверхностью. Первый завод по выпуску макинтошей открылся в Манчестере в 1824 году. Благодаря Хэнкоку процесс производства макинтошей стал экономичнее за счет применения пластифицированного на вальцах каучука; позже, в
партнерстве с Макинтошем, он изобрел распределитель для обработки ткани большой длины
на высокой скорости. В 1836 году, за год до внедрения распределителя для изготовления прорезиненной ткани, американский изобретатель Эдвард Шафе разработал аналогичный метод
ускоренного приготовления листового каучука. Его каландр прессовал из каучука листы, пропуская его между нагретыми изнутри тяжелыми стальными вальцами; затем каучуковый лист
проходил между листами оберточной бумаги, не слипаясь в теплом и размягченном состоянии. Каландр, воссозданный по американским чертежам в 1849 году, использовался во второй
половине XX века в Брэдфорд-он-Эйвон, Уилтшир.
К началу правления королевы Виктории каучуковое производство было хорошо развито
по крайней мере в Великобритании: в 1830–1840 годах импорт сырого каучука вырос с 23 до
332 тонн. Он применялся не только для производства водонепроницаемой одежды и обуви, но
и для разнообразных инженерных технологий, а также в хирургии. Усовершенствованные производственные методы Хэнкок представил во Франции в 1828 году. В США бурное развитие
производства каучука началось примерно после 1830 года, в основном изготавливали резиновую обувь. Но в США не прижилась британская практика «внедрения» каучука в ткань, как
при создании двойного водонепроницаемого слоя или эластичной тесьмы; чаще всего использовали необработанный каучук, а ткань пропитывали каучуком только с одной стороны. В 1835
году выяснилось, что каучук теряет эластичность на морозе, а в жару становится мягким и
липким. Американцы тут же отреагировали на проблему, но их положение в отрасли многие
годы было более шатким, чем у Великобритании.

Вулканизация каучука
Чарльз Гудьир, торговец скобяными изделиями из Филадельфии, заинтересовался проблемами производства каучука и провел массу экспериментов, пытаясь повысить сопротивляемость материала перепадам температур. Во время одного из экспериментов он случайно
перегрел смесь каучука, серы и свинцовых белил и обнаружил, что, хотя смесь обуглилась в
центре, по краям она образовала ровный бортик; полученное вещество сравнительно слабо
реагировало на холод и тепло и не растворялось, как необработанный каучук. В 1841 году
Гудьир приготовил из нового материала большие однородные листы, пропуская смесь через
нагретый чугунный лоток, а в декабре подал заявку в Патентное ведомство США. Из-за сильного предубеждения американцев против каучука Гудьир попытался продать свою методику
Макинтошу, который искал способ получить однородную одежду с прорезиненной поверхностью – одновременно нелипкую и нехрупкую. Британская фирма отказалась покупать незапатентованный метод, но образцы Гудьира передали Хэнкоку, который работал самостоятельно;
он получил британский патент в ноябре 1843 года – за пару месяцев до подачи заявки Гудьиром. Гудьир, по крайней мере, показал ему, что проблема разрешима.
Вулканизация, как следует из названия, по сути – нагревание. В каучук добавляется сера
и другие второстепенные ингредиенты, а температура в смесительной машине поднимается,
352

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

пока смесь не станет полностью однородной. Процесс завершается нагреванием обработанного
серой каучука в пресс-формах, в которых изготавливается конечный продукт – резина. Во
время вулканизации каучук терял большинство своих недостатков – степень обработки каучука зависела от количества добавленной серы, температуры нагревания и продолжительности
процесса отверждения. В 1846 году альтернативу вулканизации предложил Александр Паркс:
согласно его методу, пригодному только для тонких листов или тонкостенных изделий, каучук
погружали в слабый раствор хлористой серы.
Когда истек срок действия патента Хэнкока – в 1858 году, вулканизированному каучуку
был гарантирован успех. Тяжелую непромокаемую одежду заменили облегченной; вырос спрос
на резиновую и другую обувь; резина понадобилась в машиностроении – для клапанов, конвейерных лент и шлангов. Импорт резины в Великобританию с 1840 года вырос почти на 400 процентов; быстро приближался тот день, когда невулканизированный каучук применялся только
для клея, ластиков и обувной подошвы.
Рост спроса на каучук в XIX веке (Бразилия – основной поставщик сырья – увеличила
годовой объем выпуска с 31 тонны в 1827 году до 27 650 тонн в 1900 году) был тесно связан с развитием транспорта. До появления железнодорожного транспорта было крайне важно
обеспечить путешественника непромокаемой одеждой и обувью, а в век железных дорог каучук повышал уровень комфорта в поездах, снижая тряску. Еще в 1826 году выдали патент
на замену стальных пружин дорожных повозок кубическими блоками из каучука, а в 1845
году каучук выполнял роль буферов в концах железнодорожных вагонов; резиновые пружины
появились в 1852 году. Однако еще до середины века Хэнкок производил резиновые дорожные
шины, на которые через 100 лет будет тратиться максимум каучука. Первые дорожные шины,
сделанные Хэнкоком в 1846 году, были твердыми, шириной примерно 4 сантиметра и толщиной 3 сантиметра; они закреплялись на металлическом обруче или надевались на колесо и удерживались на месте фланцами. В том же десятилетии выдали патент на пневматические резиновые шины с наружным кожухом из кожи: эти «воздушные колеса» протестировали в Гайдпарке – они успешно проехали целых 2 тысячи километров; такие шины попали даже в НьюЙорк, но об этом изобретении вскоре забыли. Пневматические шины появляются снова в 1888
году в виде улучшенных литых резиновых шин, которые широко применялись для велосипедов
с 1870-х годов. Немедленный успех пневматической велосипедной шины Данлопа спровоцировал эксперименты с увеличением числа сгибов шины и толщины протектора для установки
на новых автотранспортных средствах. Первая автомобильная шина «Мишлен» появилась в
1895 году, шина «Данлоп» – в 1900 году; с развитием автомобилестроения производители шин
наживали огромные состояния.
В XIX веке резина требовалась и для электротехнической промышленности, особенно
при изоляции кабеля. Для этих целей совершенствовали методы экструзии, на которые выдали
патенты уже в 1845 году. Стандартным признали следующий метод: резина подавалась к передней части цилиндра с помощью механического червячного вала, плотно прилегающего к его
стенкам. Из передней части цилиндра резина под давлением обволакивала провод через нагретый трафарет, который придавал ему требуемую форму.

Каучуковые плантации
Все вышесказанное предполагало наличие почти неиссякаемого источника сырья (Великобритания к 1900 году ежегодно импортировала 20 тысяч тонн каучука), как в случае нефти
и каменноугольного газа. Каучуковый латекс – жидкость с переменными свойствами, получаемая из коры дикорастущих тропических растений; каучук добывали только в Южной и
Центральной Америке. Поскольку до производства синтетического каучука было еще очень
далеко, нашли два способа не прерывать поставки каучука в XX веке.
353

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Культивировать каучуковые деревья в Восточной и Западной Индии решили в 1855 году,
но только в 1873 году выяснили, что лучшее из каучуконосных деревьев – южноамериканская
гевея. Закупили семена, вырастили из них шесть саженцев и отправили их в Калькутту, где они
погибли. После вывезли саженцы прямо из Бразилии, из которых с трудом выжили тридцать
экземпляров; черенки от них отправили на Цейлон, в Сингапур и на Яву. Наконец к работе
привлекли английского плантатора, жившего на Амазонке, – он собирал семена каучуковых
деревьев, с которых собирали латекс. Семена в кратчайшие сроки отправлялись в Королевские
ботанические сады Кью и высевались на следующий день после прибытия; в результате около 2
тысяч растений отправили на Цейлон в августе 1877 года (рис. 265), откуда часть семян попала
в Сингапур и другие страны назначения. В конце века семена и саженцы миллионными партиями отправлялись на обширную территорию стран Дальневосточного региона, в Британскую
Гвиану, Гондурас и Вест-Индию. Но общая стоимость первоначального предприятия составила
только 1500 фунтов стерлингов.

Рис. 265. Ящик, в котором растения отгружались из Кью – для разведения каучуковых
плантаций на Востоке
Плантации стали приносить прибыль только к 1895 году. Очистка и прополка, посадка
и культивирование требовали времени; специально обучался персонал, применялись лучшие
методы сбора латекса. Примерно в 1889 году традиционный метод нарезки коры заменили
новым – делался предварительный надрез, который через определенные промежутки времени
расширялся, что позволяло собрать максимальный объем латекса при минимальном повреждении дерева. Значительно изменили процесс коагуляции латекса и подготовки каучука к
продаже.

354

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 18
Развитие современной химической промышленности
Химическая промышленность и промышленная революция
В главе 9 говорилось, что к середине XVIII века химическая продукция стала необходима
для очень многих отраслей промышленности, а особенно большой спрос был у текстильной
индустрии; хотя утверждение о том, что текстильная индустрия – прародитель химической,
неверно. Стремительное расширение текстильных производств в Великобритании, начавшееся с промышленной революции вместе с увеличением выпуска стекла и мыла, сопровождалось огромным спросом на щелочи. Природные ресурсы расходовались так безжалостно, что
вскоре щелочь пришлось синтезировать. Приемлемый метод получения соды из соли в 1787
году предложил Никола Леблан – врач герцога Орлеанского. Его метод сыграл важную технологическую роль – впервые промышленный химический процесс реализовывали в действительно больших масштабах: более столетия он был ключевым процессом основной химической
промышленности.
Хотя о процессе Леблана, который описан ниже, узнали в 1787 году, его внедрили в Великобритании только через 40 лет из-за акциза на соль, введенного в 1702 году и окончательно
отмененного только в 1823 году. Тем временем интенсивно разрабатывали растительные источники щелочи (помимо натра, ввозимого в Европу из Египта с древнейших времен). Основным
поставщиком калия, полученного выщелачиванием древесной золы, была Канада, где продажа
калийных удобрений оставалась практически единственным средством заработка первых поселенцев, живших в лесных регионах на большом расстоянии от крупных водных путей, влиявших на торговлю пиломатериалами. К 1820 году около 1500 судов были заняты в химической промышленности; к 1831 году Канада ежегодно экспортировала 35 тысяч тонн обычного
поташа и поташа из травяной золы (самый изысканный сорт) в Великобританию, что составляло примерно три четверти общего объема импорта этой страны. К середине века на канадских заводах по добыче поташа из золы ежегодно сжигалось 4 миллиона тонн твердых пород
дерева; основным поставщиком древесной золы была и Скандинавия. Золу экстрагировали
водой, раствор фильтровали через солому, а экстракт упаривали досуха; для производства травяной золы сырье прожаривалось в отражательной печи. Между тем низкосортную щелочь
дополнительно поставляли (10 тысяч тонн в год к концу XVIII века) из Шотландии (от сжигания водорослей) и со средиземноморского побережья (от сжигания растения под названием
барилла). Хотя синтетическая сода быстро заменила натуральный продукт после внедрения
процесса Леблана, растительная зола оставалась основным источником поташа до 1860 года,
когда начали разрабатывать огромные залежи калийных солей в Стассфурте, к югу от Магдебурга.

355

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 266. Экстракция соды из черной золы, согласно процессу Леблана
Во Франции щелочи не хватало из-за сложностей военного времени; в 1775 году Академия наук предложила премию 2400 ливров за разработку метода получения соды из соли.
Предлагая такую награду, никто не сомневался, что метод вскоре найдется, ибо над этой проблемой работали многие химики. Хотя ранние попытки увенчались некоторым успехом, первым разработчиком действительно качественного процесса для применения в промышленных
масштабах был Леблан, получивший патент в 1791 году. Он открыл заводы в Сен-Дени, Руане
и Лилле, но получил лишь краткосрочную прибыль от процесса, который целое столетие был
одним из наиболее важных из всех промышленных процессов: Леблан пострадал во время
революции и, обнищав, покончил с собой в 1806 году. Его метод очень прост: поваренная соль
обрабатывалась серной кислотой, а полученный сульфат натрия смешивался с каменным углем
и известью, а затем прожаривался. Из получившейся «черной золы» экстрагировали водой соду
(рис. 266), а раствор упаривали досуха в открытых чанах; если продукт требовался для производства стекла, то его очищали кристаллизацией (рис. 267).
В Великобритании над несколькими подобными процессами, разработанными во Франции, работали Уильям Лош и Томас Даблдей из Уокер-он-Тайн. С 1802 года, после подписания
Амьенского мирного договора, они работали по методу Леблана, но в очень малых масштабах;
крупномасштабное производство в Великобритании внедрил Джеймс Маспрэтт – ирландский
производитель химической продукции, поселившийся в Ливерпуле в 1822 году. В этом районе были идеальные условия для экономичной реализации процесса: соль, акциз на которую в
размере 30 фунтов за тонну отменили в 1823 году, в изобилии лежала под землей, а каменный
уголь и известь были под рукой. Но процесс Леблана внедрялся медленно, потому что мыловары (рис. 268) – в конечном счете лучшие клиенты Маспрэтта – не принимали синтетическую
соду, поэтому сначала он не только предоставил им свой продукт, но и контролировал его применение. Это тем более удивительно, ибо синтетический продукт был лучше натурального благодаря однородности. В 1828 году Маспрэтт стал партнером Джозиа Гэмбла и открыл в СентХеленсе завод – один из крупных центров британской химической промышленности. Гэмбл
был исключительным производителем химической продукции своего времени, он официально
обучался химии под руководством профессора Клегхорна в Глазго. Маспрэтт, напротив, сделал карьеру во время Наполеоновских войн, участвуя в британском отступлении из Мадрида в
1812 году. Без сомнения, партнеры были слишком разными, поэтому прекратили совместную
работу всего через два года. В 1825 году Чарльз Теннант изготавливал соду по методу Леблана
в Глазго, где его завод Сент-Роллокс (рис. 269) вскоре стал крупнейшим химическим заводом
Европы. В 1830-х годах завод располагался на 100 акрах земли, на нем работало более тысячи
человек, а его огромная труба высотой 140 метров служила известным ориентиром. Самое
позднее в 1840 году синтетическая сода значительно заменила в Великобритании бариллу.
356

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 267. Очистка соды кристаллизацией

Рис. 268. Мыловарение. Середина XIX в.

Рис. 269. Завод Сент-Роллокс. Глазго. 1800 г.
Серную кислоту, необходимую для первого этапа процесса Леблана, следовало производить в больших масштабах. С XVII века Нордхаузен в Саксонии был центром изготовления концентрированной серной кислоты за счет перегонки железного купороса (сульфата
железа), но ее выпускали в очень малых объемах и продавали по высокой цене. Джошуа Уорд
357

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

(более известный как врач-шарлатан с серии гравюр «Карьера проститутки» Уильяма Хогарта)
открыл производство в Ричмонде в 1737 году, сжигая смесь серы и селитры в горлышках больших стеклянных сосудов, наполненных небольшим количеством воды: после нескольких процессов окисления вода преобразовывалась в разбавленную серную кислоту, которая затем концентрировалась перегонкой. Уорд получил патент в 1749 году, хотя его процесс был почти
идентичен технологии XVII века немецкого химика Иоганна Глаубера, которая уже применялась во Франции и Германии. Благодаря методу Уорда цена на кислоту снизилась с примерно 2 фунтов стерлингов до 2 шиллингов за фунт. Но именно свинцово-камерный процесс
Джона Робака позволил производить серную кислоту в больших масштабах. Робак заменил
хрупкие стеклянные сосуды (рис. 270) камерами из листового свинца (один из немногих дешевых металлов, стойких к кислоте), установленными на деревянных рамах. Робак, изучавший
химию в Эдинбурге и Лейдене, сначала опробовал свой процесс в Бирмингеме, где работал
химиком-консультантом в местной металлургической промышленности, но вскоре переехал в
Престонпанс; там, в большей изоляции, он надеялся сохранить в тайне свой метод, который не
удалось запатентовать с первой попытки. Но сбежавший от него служащий открыл конкурирующий завод в Бридгнорте, и вскоре о свинцово-камерном процессе узнали по всей Великобритании и во Франции. Первый завод, работающий по свинцово-камерному методу, построили
во Франции примерно в 1766 году – в Руане. Первый завод в США открыл в Филадельфии в
1793 году Джон Харрисон, изучавший химию и промышленные химические методы в Англии:
вскоре у него появились конкуренты в ряде центров, в том числе Нью-Йорке. Когда Робак
подал заявку на патент, ее отклонили, потому что процесс уже широко использовался.

Рис. 270. Производство серной кислоты по методу Уорда. 1760 г.

358

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 271. Свинцовая камера для производства серной кислоты. 1813 г.
К началу XIX века в первоначальный процесс вносили различные изменения. В 1793 году
французские химики Дезорм и Клеман доказали, что требуемое количество селитры можно
значительно снизить в присутствии воздуха при окислении серы; в 1803 году Теннант добился
процесса окисления в отдельной печи, а не в свинцовых камерах. В 1818 году Хилл из Дептфорда в качестве источника серы использовал серый колчедан – этого принципа придерживались полвека после 1838 года, когда Фердинанд II, король Обеих Сицилий, опрометчиво
предоставил французской фирме монополию на итальянскую серу, в результате чего цена на
нее тут же выросла в два раза. Примерно в то же время вместо тонких слоев воды на дне
камер применяли струи пара (рис. 271). Размеры камер значительно увеличились (к 1860 году
у Маспрэтта была камера вместимостью 1,5 тысячи кубических метров в сравнении с камерой
Робака 6 кубических футов), и процесс стал непрерывным. К 1830 году цена серной кислоты
упала до 2,5 пенса за фунт и продолжала падать, когда из Чили начали импортировать минеральную селитру (нитрат натрия).

Рис. 272. Поле для отбелки холста. Начало XIX в.
При воздействии серной кислоты на соль на первой стадии процесса Леблана образовывалось облако паров соляной кислоты – очень вредного и ядовитого побочного продукта, изза которого первые производители соды постоянно судились со своими соседями. Маспрэтт,
желая избавиться от вредных паров, пытался направлять их по очень высоким трубам – высотой почти 100 метров. В 1836 году Уильям Госсадж – владелец химического производства в
Вустершире – изобрел башни, в которых пары поглощались нисходящими струями воды. Далее
последовал Закон о щелочах (1863), который обязывал производителей обеспечить поглощение не менее 95 процентов паров соляной кислоты.
Задолго до этого производители решили применять соляную кислоту в качестве отбеливателя. Многие столетия текстильные изделия отбеливали, обрабатывая их пахтой (а после
1758 года – разбавленной серной кислотой), и оставляли на солнечном свете на площадках для
359

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

отбелки холста (рис. 272). Процесс длился несколько месяцев, особенно в северных широтах,
и требовал много места. Химическое отбеливание предложил в 1785 году французский химик
Клод Луи Бертолле, доказавший, что раствор (жавелева вода), полученный после пропускания хлора через поташ, – очень сильный отбеливатель. Бертолле рассказал об этом процессе
Джеймсу Уатту, когда тот приехал в Париж, и, вернувшись в Глазго, Уатт сообщил о процессе
Теннанту. Очень скоро Теннант его усовершенствовал и в 1799 году начал производство хлорной извести, пропуская хлор через известь. Хлорная известь (первоначальная стоимость – 140
фунтов за тонну, а к 1830 году – 80 фунтов за тонну) – настоящая находка для текстильной промышленности, потому что без нее не было бы стремительного расширения хлопчатобумажной
промышленности; химическое отбеливание – ценное новшество и для производителей бумаги.
Британское правительство, поняв важность хлорной извести в 1815 году, освободило соль для
производства хлорной извести от акциза. К 1830 году годовой объем выпуска хлорной извести
в Великобритании приближался к 1500 тоннам.

Дальнейшее производство соды и
серной кислоты в 1830–1900 годах
Хотя в XIX веке химическая промышленность бурно развилась и появилось много новой
химической продукции, следует упомянуть три аспекта. Во-первых, процесс Леблана постепенно устаревал – его заменил аммиачный процесс получения соды из соли, разработанный
Эрнестом Гастоном Сольве. Во-вторых, развилась синтетическая органическая химическая
промышленность, после того как в 1856 году Уильям Генри Перкин создал первый синтетический краситель. В-третьих, электрохимическая промышленность формировалась одновременно с методами крупномасштабного производства и распределения электроэнергии.
Процесс Сольве – логическое продолжение процесса Леблана. Хотя технологическое значение процесса Леблана трудно переоценить, он обладал определенными недостатками, об
одном из которых (пары соляной кислоты) уже упоминалось. Поглощающие башни Госсаджа
устранили проблему с парами соляной кислоты, но оставалась еще одна серьезная проблема
– утилизация ядовитых отходов галлигу после извлечения соды из черной золы. О масштабах
этой проблемы можно судить по тому, что на каждую тонну соды приходилось не менее 2 тонн
галлигу. Помимо проблем с утилизацией, галлигу увеличивал финансовые расходы – при его
наличии наибольшая часть дорогой серы, используемой для получения серной кислоты, требовалась для первого этапа процесса.
Поэтому неудивительно, что с первых дней применения процесса Леблана химики
искали альтернативу. Намеки на будущий процесс Сольве появились еще в 1811 году в работах
французского инженера и ученого Огюстена Жана Френеля, но из-за практических трудностей
процесс внедрили в заводских условиях только через полвека. Хотя вклад Френеля переоценивать не стоит, есть свидетельства того, что он знал: если углекислый газ пропускать через
солевой раствор, насыщенный аммиаком и бикарбонатом натрия, то в осадок выпадет относительно нерастворимая соль. Бикарбонат натрия легко превратить в соду путем нагревания, в
то же время выделяющийся углекислый газ можно повторно использовать для первой стадии
процесса. Аммиак тоже можно восстановить для дальнейшего использования, так как в ходе
процесса он преобразуется в хлорид аммония; из него аммиак легко получается путем обработки известью. Известь – побочный продукт обжига известняка с выделением двуокиси углерода. То есть процесс в высшей степени автономный; единственный отход – хлорид кальция,
который, хотя и не продавался, по крайней мере не был ядовитым, как галлигу.
История эволюции аммиачно-содового процесса длинна и запутанна. Еще в 1836 году
на шотландском заводе в Камлаки ежедневно выпускали 2 центнера соды, обрабатывая соль
бикарбонатом аммония, однако производство длилось недолго. Через два года два лондон360

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ских химика Дайар и Гемминг запатентовали аналогичный процесс, который разрабатывали во
время работы на заводе в Уайтчепеле. Вскоре они столкнулись с серьезными практическими
трудностями – не удавалось предотвратить утечку аммиака, легкого и летучего газа. Завод
в Уайтчепеле посетил Джеймс Шеридан Маспрэтт – сын Джеймса Маспрэтта, который первым внедрил процесс Леблана в Великобритании; Джеймс Шеридан Маспрэтт был настолько
впечатлен, что убедил своего отца вложить в развитие процесса на заводе в Мертоне около
8 тысяч фунтов стерлингов. Однако эту затею ждал крах. Другие производители химической
продукции – в Великобритании, Германии и Франции – пытались работать по методу Дайара
и Гемминга, но не справились с технологическими трудностями, в частности со сбережением
аммиака – относительно дорогого материала в производстве. Пожалуй, больше всех повезло
Роллану и Шлезингу, которые в 1854 году открыли завод около Парижа, чтобы выпускать
соду, согласно, как они утверждали, непрерывному процессу Дайара-Гемминга; завод закрылся
через три года, произведя только 300 тонн соды.
Решающий шаг сделали бельгийцы – братья Эрнест и Альфред Сольве. Эрнест Сольве
предложил колонну для насыщения раствора углекислым газом, чтобы сделать процесс непрерывным; далее усовершенствовали обжиговые печи для высвобождения углекислого газа из
известняка и обжига бикарбоната натрия. Сольве подал заявку на патент в Бельгии в 1861
году: удивительно, но знания по-прежнему распространялись очень медленно – Эрнест Сольве
ничего не знал о работе, уже проделанной в этой области в предыдущие 50 лет. Первый завод
построили в Куйе в 1863 году, но предстояло решить многие технологические трудности,
поэтому процесс Сольве заработал только через четыре года. А далее начался очень быстрый
прогресс; в 1876 году во Франции заработал крупный завод Домбаля.
Аммиачно-содовый процесс в Великобритании представил Людвиг Монд, получивший в
1872 году британские права на более обширный патент, чем Сольве в Великобритании в тот же
год. Сделав своим партнером Джона Бруннера, Монд вместе с ним открыл завод в Уиннингтоне, Чешир. Но даже тогда аммиачно-содовый процесс не удавалось контролировать полностью; когда же его доработали, оба партнера оказались на грани финансового краха. Процесс
совершенствовался в Вилене, Германия, до 1880 года, и в Сиракузах, в США, четыре года
спустя.
С этого момента успех аммиачно-содового процесса уже не вызывал сомнений, но сторонники процесса Леблана, вложившие огромные капиталы в завод, энергично сопротивлялись. Борьбу можно проследить по объемам мирового производства соды. В 1874 году выпустили 525 тысяч тонн соды, из которых не менее 495 тысяч тонн – по методу Леблана: к 1902
году годовой выпуск соды возрос до 1,8 миллиона тонн, из которых только 150 тысяч тонн произвели по методу Леблана. За этот же период цена на соду снизилась более чем вполовину. То,
что два процесса так долго существовали бок о бок, несмотря на несомненное превосходство
процесса Сольве, объясняется двумя причинами. Первая и важнейшая причина в том, что в
середине XIX века оригинальный процесс Леблана много раз дорабатывался. Вторая причина
– слаженная работа приверженцев процесса Леблана и их более высокая производительность
труда.
Среди наиболее важных доработок процесса Леблана – обработка галлигу для восстановления серы. Среди многих способных химиков, уделявших внимание этой проблеме, были
Госсадж и Монд, но ни один из них не предложил удовлетворительного решения. С проблемой справился Александр Чэнс, усовершенствовав процесс Госсаджа; по словам Чэнса, его
метод работал только благодаря современным машинам и приборам. Процесс Чэнса подразумевал пропускание углекислого газа через галлигу с высвобождением сероводорода из сульфида кальция. С помощью процесса двойного обогащения он получил достаточно насыщенный газ, пригодный для сжигания в печах, разработанных Клаусом: в этих печах сероводород
частично окисляется до воды и серы, причем последняя собиралась в колодце на дне. В 1893
361

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

году по методу Чэнса-Клауса в Великобритании ежегодно производили 35 тысяч тонн серы, из
которой готовили серную кислоту.
Среди тех, кто совершенствовал процесс Леблана, был Джеймс Шенкс: в 1861 году он
предложил улучшенные чаны для экстрагирования черной золы. В 1870 году заметно изменили
процесс получения черной золы. Изначально ее готовили простым перемешиванием в печи
смеси сульфата натрия, известняка и кокса, но после внедрили большую вращающуюся печь
(в Великобритании ее впервые построил Томас Робинсон в Сент-Хеленсе). Такие печи имели,
как правило, диаметр примерно 3 метра и длину 6 метров и вмещали довольно много топлива.
Изменился метод утилизации паров соляной кислоты, возникающих на первой стадии
процесса Леблана. Генри Дикон разработал принцип каталитического окисления паров в хлор,
а в 1870 году запатентовал процесс получения концентрированной хлорной извести из смеси
паров. Но важнее была методика Вальтера Уэлдона, согласно которой соляная кислота окислялась до хлора диоксидом марганца: методика была не нова, но он оказался первым, кто решил
очень важную задачу – восстановление дорогого марганца для дальнейшего использования.
Благодаря процессу Уэлдона производство хлорной извести увеличилось в четыре раза, а цена
на нее в Великобритании снизилась до 6 фунтов за тонну. Вручая ему золотую медаль Общества содействия, великий французский химик Жан Батист Андре Дюма указал на далекоидущие последствия его технологии: «Изобретение мистера Уэлдона поможет удешевить каждый
лист бумаги и каждый кусок ситца во всем мире».
Производство серной кислоты ждали революционные изменения. Еще в 1831 году Перегрин Филлипс, производитель уксуса из Бристоля, запатентовал способ приготовления серной кислоты, отличный от процесса в свинцовой камере. Диоксид серы, полученный из серы
или пирита, объединялся с кислородом в присутствии мелкодисперсной платины, служившей
катализатором – веществом, которое ускоряет химическую реакцию, не участвуя в ней. Полученный три-оксид серы растворяли в воде или разбавленной серной кислоте – выходила концентрированная кислота. Как и аммиачно-содовый процесс, метод Филлипса давным-давно
победили технические трудности, наиболее серьезная из которых в том, что катализатор постепенно становился ядовитым и непригодным. Эту трудность преодолели в 1852 году, найдя
более дешевый катализатор – оксид железа. Тем не менее так называемый контактный процесс
не пригодился, когда потребовалась более концентрированная серная кислота в сравнении с
той, что получалась в свинцовой камере. В результате развития промышленной органической
химии резко вырос спрос на концентрированную серную кислоту и олеум, содержащий значительный избыток триоксида серы. До 1870 года практически единственным поставщиком олеума был завод в Нордхаузене, выпускавший очень дорогую продукцию в ограниченном объеме.
И тут пристальное внимание уделили контактному процессу – он позволял получать большой
объем олеума по разумной цене. Но о конкуренции с процессом в свинцовой камере даже не
думали.
Контактный процесс значительно усовершенствовал примерно в 1870 году немецкий
химик Рудольф Мессел, обнаруживший, что загрязнения катализатора можно избежать, если
диоксид серы, первоначально получаемый из кислоты во время свинцово-камерного процесса,
а позже из пирита, тщательно очистить. После Франко-прусской войны Мессел и Сквайр разработали контактный процесс для промышленного внедрения, по которому с 1876 года работали на заводе в Силвертауне, где еженедельный объем выпуска в конечном счете вырос до
тысячи тонн. В Германии – основном центре развитого производства красителей – контактный
процесс вскоре применяли в очень больших масштабах: к 1900 году объем выпуска составил
1 16 тысяч метрических тонн, а через три года он вырос почти в два раза.

362

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Синтетические красители
Производство красителей – лишь один из примеров совершенно новой отрасли химической промышленности (производство органических химических веществ), развившейся во
второй половине XIX века. Первоначально, как следует из названия, органическая химия изучала вещества, обнаруженные в живых организмах, но, когда химики выяснили, что подавляющее большинство этих веществ – соединения углерода, органическая химия стала синонимом
химии всех углеродсодержащих веществ, независимо от их происхождения. Углерод уникален
тем, с какой легкостью его атомы объединяются и формируют цепочки и кольца: если соединений других элементов насчитывается сотни или тысячи, то соединений углерода – миллионы.
Красильная промышленность – основной заказчик олеума. С ранних времен использовали огромный ассортимент растительных красителей. Открытие 1856 года позволило производить гигантское количество новых красителей. Именно в этом году Уильям Генри Перкин создал розовато-лиловый краситель, но применять его стали только через 10 лет. В 1845
году знаменитый немецкий химик Август Вильгельм фон Гофман приехал в Лондон по приглашению принца Альберта и стал первым директором Королевского химического колледжа.
Гофман одним из первых понял, что каменноугольная смола дешева и доступна благодаря
быстро развивающейся газовой промышленности и из нее можно выделить много различных химических веществ. Например, бензол. Уже хорошо знали о том, что при обработке
азотной кислотой он образует желтое маслянистое вещество – нитробензол; если его восстановить, выйдет анилин, названный так оттого, что его первым получили из индиго (пофранцузски и по-португальски «индиго» звучит как «анил»). Гофман нашел более приемлемый способ восстановления нитробензола, позволяющий получать дешевый анилин в больших объемах. Среди его учеников был Перкин, тогда восемнадцатилетний юноша, увидевший
сходство между формулой аллил-толуидина (производное анилина) и очень нужным противомалярийным лекарством – хинином. Перкин предложил невыполнимую идею – окислять
аллилтолуидин до хинина. Разочарованный в результате, он провел эксперимент с анилином:
из полученного черного осадка он выделил несколько пурпурных кристаллов. Проводя опыты
с «пурпурным анилином», он обнаружил, что окрашенный им шелк становится ярко-лиловым
и не линяет во время стирки.
Перкин отправил образец окрашенного шелка красильщикам из Перта, которые прислали очень обнадеживающий ответ: «Если ваше открытие не слишком удорожит товары, то
оно решительно одно из самых ценных, что делали за долгое время». Перкин сразу же запатентовал свой краситель и в 1857 году с помощью отца и старшего брата построил завод в Гринфорд-Грин, недалеко от Хэрроу. Хотя краситель Перта широко применялся в Великобритании,
именно его популярность в модных кругах Франции, где патент Перки-на оказался бесполезным, помогла начать поистине крупномасштабное производство. Оригинальный лиловый цвет
теперь редко используется, но его можно увидеть на первых дешевых британских почтовых
марках. Перкин разбогател к 35 годам и отошел от дел, чтобы целиком посвятить себя химическим исследованиям. Очередной успех ждал его в июне 1869 года, когда он усовершенствовал
метод синтеза ализарина – красного красящего вещества из корня марены. Немецкий химик
Генрих Каро подал заявку на патент всего на один день раньше Перкина, но к этой драматической истории мы вернемся позже.

363

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 273. Котел с механической мешалкой для производства красителя маджента. 1860 г.
Большой успех лилового красителя Перкина заставил специалистов органической химии
срочно искать возможность сделать другие синтетические красители из анилина и его химических производных. В 1859 году Эмануэль Вергэн получил краситель «маджента», назвав его
в честь города Северной Италии, где Наполеон III летом того же года победил австрийцев.
Гофман, который сначала презрительно отзывался об идеях Перкина применить химические
методы в индустриальных целях, обнаружил, что «маджента» (рис. 273) – основа целого ряда
фиолетовых красителей. Далее появился синий краситель – синий розанилин, обнаруженный
независимо во Франции и в Англии. У красителя был недостаток – плохая водорастворимость,
но ее ликвидировали, когда Эдвард Николсон выяснил, что, сульфируя краситель с олеумом,
можно получить растворимую форму. Вскоре доказали, что сульфирование очень полезно: оно
не только делало красители водорастворимее, но и придавало им свойство концентрированной
кислоты – ценное техническое преимущество. Черный анилин открыл, вернее, снова открыл
(о его существовании знали еще в 1834 году) Джон Лайтфут в 1863 году. В оригинальном
виде черный анилин постепенно приобретал темно-зеленый оттенок, но от этого дефекта избавились путем химической модификации. Между тем молодой немецкий химик Петер Грисс
обнаружил так называемые диазосоединения, которые впоследствии очень пригодились при
производстве красителей, хотя были более ранние примеры, первый по-настоящему успешный
краситель такого рода – бисмарк коричневый, подготовленный в 1863 году. Производители так
жаждали получить новые красители, что бисмарк коричневый уже в следующем году производил в Манчестере Иван Левинстайн.
Пока химики изобретали синтетические красители совершенно новых типов, велись
исследования в других областях. Они касались синтеза некоторых традиционных натуральных
красителей; о том, что это возможно, свидетельствует бурное развитие теоретической органической химии. В 1869 году два немецких химика Карл Гребе и Карл Либерман добились
заметных успехов, синтезируя ализарин; однако их первый метод не годился для промышленности – он был слишком дорогим, чтобы конкурировать с натуральным продуктом. Проблема решилась в результате лабораторной ошибки – доказали, что процесс сульфирования
проходит только в присутствии очень концентрированной серной кислоты и при высокой температуре. Ключевое открытие принадлежит Генриху Каро, работавшему на анилино-содовом
заводе Бадише; он, как уже упоминалось, подал заявку на патент в Великобритании за день
до Перкина на один и тот же процесс. В конце концов завод Бадише выдал Перкину лицен364

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

зию на производство ализарина в Англии. Из-за открытия разорились европейские фермеры,
выращивавшие красильную марену, которой в 1868 году собрали около 70 тысяч тонн, но в
долгосрочной перспективе результат оказался благоприятным – огромные земельные участки
освободились под выращивание продуктов питания.
В 1897 году на рынке появился синтетический индиго, история его создания во многом похожа на историю с ализарином. Первый метод, изобретенный в 1880 году Адольфом
фон Байером, как и первый синтез ализарина, оказался слишком сложным и дорогим для промышленного производства. Опять же, решение проблемы появилось в результате лабораторной ошибки. Одним из исходных материалов для изготовления синтетического индиго был
фталиевый ангидрид, получаемый окислением нафталина; во время эксперимента разбился
термометр, и выяснилось, что сульфат ртути – отличный катализатор. Процесс совершенствовали 17 лет, завод Бадише потратил на него миллион фунтов стерлингов. Через несколько лет
пострадали производители индийского индиго: его экспорт упал с примерно 19 тысяч тонн
в 1895 году до чуть более тысячи тонн в 1913 году, а миллион акров освободившейся земли
использовали для других целей.
Невозможно перечислить все новые синтетические красители, появившиеся до конца
XIX века. Достаточно упомянуть помимо названных метиленовый синий, открытый Каро в
1876 году, и его производную – метиловый зеленый, созданный Фишером в 1878 году. Первый синтетический краситель для хлопка – конго красный – обнаружил Беттигер в 1884 году.
Примулиновый желтый впервые приготовил Грин в 1887 году.
Хотя первый синтетический краситель сделали в Великобритании и новая индустрия
зарождалась в основном там, к 1900 году центром производства становится Германия. Количество пятилетних патентов на красители в Великобритании составляло 20 в 1860 году и 52 в
1900 году; для Германии тех же лет – 8 и 427 патентов соответственно. На то были различные
причины. Самое важное – доступность сырья в Германии; лучшее техническое образование
с мощной финансовой поддержкой государства; готовность занять квалифицированных специалистов во всех отраслях. О деловой хватке Германии говорит следующий факт: к началу
войны 1914 года только 20 процентов используемых в Великобритании красителей были отечественного производства – ужасный стратегический недостаток; серьезной проблемой было
даже окрашивание тканей для военной формы.

Взрывчатка
До середины XIX века практически единственным взрывчатым веществом для военных
или гражданских целей был порох. Его впервые применили для взрывных работ в Англии примерно в 1670 году, а ранее для тех же целей – в Европе; порох регулярно использовался на
шахтах в Корнише к 1689 году. Порох стал менее опасным после того, как в 1831 году Уильям
Бикфорд изобрел запальный шнур для работы в шахтах – бикфордов шнур.
Незадолго до середины века Кристиан Фридрих Шонбайн обнаружил, что, если обработать целлюлозу азотной кислотой, получится легковоспламеняющееся и взрывоопасное вещество. В 1846 году он приехал в Великобританию и вместе с компанией «Джон Холл энд санз»
в Фавершеме открыл производство пироксилина, для изготовления которого обычно применялся хлопок и целлюлоза. Конец этому предприятию положил в следующем году катастрофический взрыв; подобные несчастные случаи в Европе заставили разочароваться в нитроцеллюлозе. С аналогичным скептицизмом отнеслись и к нитроглицерину, открытому итальянским
химиком Асканио Собреро в 1846 году. Альфред Нобель – первый, кто доказал, что нитроглицерин можно получать безопасным путем, абсорбируя его на кизельгуре: таким образом
он сделал динамит. Хотя при соблюдении мер безопасности динамит был не слишком опасен,
он обладал огромной взрывной силой в присутствии детонатора, вроде гремучей ртути. Это
365

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

открытие значительно расширило индустрию сильновзрывчатых веществ. В 1875 году Нобель
изобрел гремучий студень (динамитный желатин), состоящий в основном из нитроглицерина
с небольшим объемом коллоксилина; но из-за технических трудностей производство началось
примерно через 10 лет.
Нитроглицерин для этих целей получали путем обработки глицерина (побочного продукта производства мыла) смесью из концентрированной серной и азотной кислот. Операция была опасной, ибо во время реакции выделялось тепло, достаточное для взрыва смеси;
в целях предосторожности смесь охлаждали. Первоначально производство велось вручную
небольшими партиями, но примерно с 1880 года начался масштабный выпуск. Ручное перемешивание заменили механическим или (дабы еще больше снизить риск опасного локального
перегрева) перемешиванием сжатым воздухом. После завершения нитрования смесь обычно
опускали в большой объем холодной воды, из которой, будучи несмешиваемым с водой, отделялся нитроглицерин. Позже смеси позволяли осесть в резервуарах, пока не отделится нитроглицерин, который промывали щелочным раствором, удаляя избыток кислоты. Заводы по производству нитроглицерина обычно строили на склоне холма, чтобы вся жидкость отводилась
самотеком и устранялся риск того, что в насосах останется взрывчатый материал. Хотя меры
предосторожности не сделали производство нитроглицерина абсолютно безопасным, риск значительно снизился. В Великобритании наиболее приемлемые условия производства взрывчатки определил Закон о взрывчатых веществах 1875 года; аналогичное законодательство приняли в других странах для защиты рабочих.
Между тем развивалось производство пироксилина. Оно стало устойчивым только в 1866
году, когда Фредерик Абель показал, что стабильность пироксилина зависит от полного удаления всех следов смеси серной и азотной кислот, используемых при его приготовлении: продукт
вымачивали, и промывочная вода проникла во все его поры. Абель практиковал в Уолтемском
аббатстве следующий метод: обезжиривал хлопок со щелочью, затем промывал его и высушивал. Далее шла обработка смесью примерно трех частей концентрированной серной кислоты
и одной части концентрированной азотной кислоты. Через несколько часов избыток кислоты
удаляли под действием центробежной силы, а нитрованный хлопок промывали большим количеством воды. После его долго кипятили с раствором соды, который удалял почти все следы
кислот. Наконец для того, чтобы убедиться в отсутствии кислоты, коллоксилин измельчали и
снова тщательно промывали.
Сначала взрывчатку применяли для взрывных работ в шахтах и карьерах, но после
решили использовать как боезаряд. Еще в 1846 году Шонбайн продемонстрировал возможности пироксилина как бездымного заряда для артиллерийских снарядов. В 1864 году бездымный порох для ружей получали путем нитрования древесины, но лишь примерно через 20 лет,
когда во Франции изобрели порох Poudre B, а Нобель создал баллистит, нитроглицерин и коллоксилин стали важны для производства боеприпасов. Порох Poudre В состоял из примерно
70 процентов пироксилина, изготовленного обычным способом, и 30 процентов так называемого растворимого пироксилина, полученного в результате нитрования с более высокой долей
азотной кислоты. Баллистит состоял из смеси нитроглицерина и растворимого пироксилина
и небольшого объема камфары. Позже обнаружили, что свойства баллистита ухудшаются при
хранении из-за испарения камфары, поэтому применили кордит, в который в качестве стабилизатора добавляли немного вазелина. Кордит получил свое название оттого, что на завершающей стадии его изготовления он преобразовывался в пасту, которая проходила через трафареты и принимала форму шнура, который либо наматывался на барабан, либо нарезался на
короткие отрезки (англ. cord – корд, шнур); Poudre В и баллистит продавались в виде хлопьев.
В конце XIX века создали пикриновую кислоту. Хотя о ней знали еще в 1788 году, прошел
почти век, прежде чем ее стали использовать для снарядов; в Великобритании ее называли
лиддитом (название от города Лидд в графстве Кент, где взрывчатку испытывали на полиго366

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

нах); лиддит впервые применили в битве при Омдурмане; его делали путем нитрования карболовой кислоты (фенола). Все эти взрывчатые вещества существенно отличались от пороха
методом взрывания. Если порох взрывался от открытого пламени, то детонацию нитроцеллюлозы и нитроглицерина вызывал удар. Поэтому использовали капсюль с очень небольшим
количеством более чувствительной взрывчатки: обычно брали фульминат ртути (гремучую
ртуть) – результат обработки раствора ртути концентрированной азотной кислотой в присутствии спирта (рис. 274). Вещество легко детонировало от бойка взрывателя винтовки или
пистолета, и его взрыв инициировал взрыв содержимого патрона.

Рис. 274. Производство гремучей ртути

Электрохимические процессы
Вернемся к производству неорганических веществ и рассмотрим отдельные совершенно
новые процессы, возникшие благодаря развитию электрической промышленности. Особое
внимание стоит уделить работе американского химика Гамильтона Янга Кастнера. Он начал
карьеру, как уже отмечалось, разработав принцип изготовления натрия, который служил
посредником при производстве алюминия. К сожалению, алюминиевый процесс Кастнера
устарел, когда уже казалось, что коммерческий успех обеспечен, ибо в 1886 году открыли
электролитический процесс, с которым процесс Кастнера конкурировать не мог. У Кастнера
остался единственный актив – метод изготовления дешевого натрия, но, поскольку спрос
на натрий был крайне мал, затея оказалась бесперспективной. Но вскоре Кастнер нашел
натрию новое применение. Прежде всего он разработал процедуру изготовления пероксида
натрия (ценного отбеливателя, особенно для мужских и женских соломенных шляп), обжигая
натрий на воздухе. Затем он производил цианид натрия, пропуская аммиак над расплавленным
натрием: первый продукт этой реакции – амид натрия, который можно было преобразовать
в цианид натрия, выливая его на раскаленный древесный уголь. В 1894 году он усовершенствовал процесс: цианид натрия получался за одну стадию за счет реакции между аммиаком,
древесным углем и натрием. Преодолев первоначальные трудности (дело в том, что золотодобывающая промышленность привыкла использовать цианид калия), Кастнер масштабно продавал цианид натрия в Австралию, Америку, Южную Африку и другие страны, где по методу
Форреста-Макартура экстрагировали золото.
Эти события имели довольно неожиданные последствия – Кастнеру стало не хватать
натрия. Поэтому он решил усовершенствовать метод производства и в конце концов сосредоточился на электролизе плавленой каустической соды. Сначала работа шла с переменным
успехом, потому что даже самая лучшая каустическая сода была загрязненной. Кастнер стал
искать промышленный способ получения чистой каустической соды и снова обратил внимание
367

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

на электрохимические процессы. Было хорошо известно, что электролиз солевого раствора
приводит к образованию хлора на аноде, а каустической соды и водорода – на катоде, однако
качественно отделить полученную каустическую соду от неизменившейся соли не удавалось.
Кастнер решил проблему с помощью электролизера, в котором катод был покрыт слоем ртути:
натрий из солевого раствора вступал в реакцию с ртутью, далее в отдельном отсеке шла реакция с водой и образовывалась каустическая сода. Ртуть двигалась по кругу за счет качающегося
устройства, а процесс был непрерывным благодаря периодически заливаемому солевому раствору и удалению каустической соды. Таким способом Кастнер получал практически чистую
каустическую соду – продукт, ранее неизвестный в торговле щелочами. Выделяющийся при
реакции хлор был ценным побочным продуктом – из него делали отбеливатель.
В 1894 году Кастнер стремился получить международные патенты на свой процесс, но
его опередил австрийский химик Карл Кельнер, который открыл завод около Зальцбурга и реализовывал на нем свой метод, а также продал свои европейские права «Сольве энд компани»
в Брюсселе. Хотя было сомнительно, что процесс Кельнера удовлетворял практическим требованиям, Кастнер предпочел с ним договориться, а не затевать длительное и дорогостоящее
судебное разбирательство. В результате оба ученых обменялись патентами, и поэтому изобретение Кастнера теперь называется процессом Кастнера-Кельнера.
Для его успешной реализации требовалась дешевая и избыточная электроэнергия и крупные поставки местной соли. Ничего из этого не было в Олдбери, где Кастнер открыл свой
первый завод; новая компания «Кастнер-Кельнер алкали компани» открылась в Ранкорне – в
районе залежей чеширской соли. Компания заработала в 1897 году, первоначально производя
каждый день около 20 тонн каустической соды и 40 тонн отбеливателя. В США экспериментальный завод открылся в Солтвилле, штат Виргиния; после успеха 1896 года построили более
крупный завод у Ниагарского водопада, где имелось дешевое электричество.
Электричество требовалось и при производстве фосфора, на который вырос спрос в середине XIX века – для изготовления спичек. Этот химический элемент в 1669 году открыл Хенниг Бранд; примерно до 1890 года его получали обработкой костей или минеральной формы
фосфата горячей серной кислотой. Во время такой процедуры получался густой раствор фосфорной кислоты, которая затем смешивалась до пастообразного состояния с размельченным
каменным или древесным углем. Пасту сушили, растирали в порошок и загружали в большие
шамотные реторты, в горлышках которых, погруженных под воду, были длинные желоба. Когда
реторты сильно разогревались, фосфор перегонялся и конденсировался под водой. Начиная
с этой стадии требовалось особенно внимательно следить за процессом – фосфор спонтанно
воспламеняется при соприкосновении с воздухом. Сырье очищали дихроматом натрия и серной кислотой, а затем запаивали в банки для отправки.
Свойство фосфора самовоспламеняться на воздухе решили использовать для разжигания огня. Еще в 1680 году Роберт Бойль использовал щепы с головкой из серы, пропущенные
через бумагу, пропитанную фосфором, но спички появились только через столетие. В 1780
году во Франции создали «фосфорную свечу». Она состояла из бумажной полоски, а ее кончик пропитывался фосфором; полоска запечатывалась в хрупкой стеклянной трубке: при разбивании стекла бумага быстро воспламенялась. В первой половине XIX века в Европе и США
был популярен «мгновенный световой короб». Устройство состояло из бутылки концентрированной серной кислоты и упаковки деревянных спичек с головками из смеси хлората калия,
камеди и сахара. Когда щепу погружали в кислоту и быстро оттуда доставали, она воспламенялась.
Первую спичку современного типа в 1827 году продал Джон Уокер из Стоктон-он-Тис.
Головка деревянной спички состояла из смеси бертолетовой соли, сульфида сурьмы, камеди и
крахмала. Эти «люциферы» возгорались от трения о наждачную бумагу или другую шерохо368

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ватую поверхность. В 1831 году француз Шарль Сориа возобновил использование фосфора,
заменив им сульфид сурьмы в составе Уокера.
Помимо риска пожара, фосфор был крайне опасен для тех, кто с ним работал, из-за
сильно ядовитых паров: некроз челюсти («фосфорная челюсть») впервые зафиксировали в
1839 году. Поэтому такой большой интерес вызвало открытие 1845 года: Антон Шретер из
Вены обнаружил, что если обычный фосфор нагревать в закрытом сосуде, то он переходит в
аморфную форму, которая ни спонтанно не воспламеняется, ни является ядовитой. Патент
Шретера купил Артур Олбрайт из Бирмингема, и аморфный фосфор был показан на Всемирной выставке в 1851 году. Однако сначала новая форма фосфора не подходила для производства спичек. В конце концов швед Йохан Лундстрем из Йенчепинга решил проблему безопасности со спичками Олбрайта, которые впоследствии массово закупались. У безопасных спичек
на наклейке коробки был аморфный фосфор, но в головках спичек фосфор отсутствовал. Резко
вырос спрос на фосфор, и потребовалось улучшать его производство. Во Франции разработали газовые печи, но гораздо важнее патентование электротермического процесса в 1888 году.
Согласно ему электрическая печь загружалась смесью минерального фосфата, каменного угля
и песка: фосфор испарялся и конденсировался. Процесс был непрерывным – свежая порция
смеси добавлялась в печь после удаления шлака.

Искусственные удобрения
Во второй половине XIX века серной кислоте нашли новое применение, компенсируя уменьшающийся спрос на производство Леблана из-за конкуренции с процессом Сольве.
Суперфосфат, получаемый обработкой костей или минерального фосфата серной кислотой, –
одно из важнейших сельскохозяйственных удобрений. Его выпускал в Дублине Джеймс Мюррей еще в 1817 году, но крупномасштабное производство в 1834 году начал Джон Беннет Лоус,
проводивший сельскохозяйственные опыты в своем имении в Ротамстеде, где в 1843 году к
нему присоединился Гилберт. В том же году он открыл завод суперфосфатов в Дептфорд-Крик
недалеко от Лондона, а в 1870-х годах выпускал около 40 тысяч тонн удобрений в год. Сначала
сырьем служили кости, но потом оно стало редким и дорогим, и их заменили на минеральные
фосфаты.
Суперфосфат – удобное средство подкормки растений фосфором, который необходим
для их роста. Не менее важны азот и калий. Сегодня большинство азотистых удобрений – производные сгущения азота из воздуха, но до конца XIX века основным источником был минеральный нитрат натрия; он встречался во многих регионах, но в промышленных объемах –
только на западном побережье Чили, где его называли селитрой. Его впервые нашли на территории Боливии, что стало причиной войны Чили с Перу и Боливией (война закончилась в
1881 году); одно время налог на экспорт нитрата составлял 80 процентов от общего дохода
Чили. Чилийская селитра измельчалась и экстрагировалась горячей водой до получения насыщенного раствора; после остывания кристаллизовался почти чистый нитрат натрия. В 1900
году объем выпуска нитрата натрия равнялся примерно 1,35 миллиона тонн, большая часть
которого отправлялась в Европу как сельскохозяйственное удобрение, хотя к тому времени
США ежегодно использовали для тех же целей 170 тысяч тонн. До 1870 года основным источником калия была растительная зола – доказательство того, что калий необходим для роста
растений. С 1860-х годов минеральные калийные соли добывались из обширных месторождений в Стассфурте.

369

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

События 1830–1900 годов
К середине века вырос спрос на спирт для промышленного производства, но спирт облагался большим налогом. В 1855 году Совет по внутренним доходам Великобритании одобрил продажу технического спирта, свободного от налога, при условии, что его сделают непригодным для питья, добавив в него метиловый спирт; подобные уступки для метилированных
спиртов были и в других странах. Промышленный спирт получали ферментацией, в принципе
похожей на ту, что используется для производства обычных алкогольных напитков. Но для
промышленных целей процесс дистилляции пришлось изменить – требовался почти чистый
спирт, а это стало возможным благодаря изобретению Энеса Коффи примерно в 1830 году. По
техническим причинам не удавалось получить более чем 96-процентный спирт только перегонкой: при необходимости остатки воды удалялись негашеной известью или другим обезвоживающим веществом.
Метиловый спирт для различных промышленных химических процессов, а также для
денатурации этилового спирта обычно производили деструктивной перегонкой древесины;
уксусную кислоту получили в то же время. Остаток древесного угля оставляли в перегонном
аппарате, уголь шел на производство пороха. Кроме того, дерево – источник щавелевой кислоты, необходимой для отбеливания, ситценабивного дела, полировки металла и многих других целей: ее производили путем смешивания опилок с едким кали и нагревания смеси в железных сосудах. Из полученной обугленной массы щавелевая кислота извлекалась горячей водой.
С развитием фотографии потребовалось больше брома и йода, которые также необходимы для медицинских целей и изготовления отдельных синтетических красителей. Бром,
впервые выделенный в 1826 году, встречается в форме бромидов в морской воде и месторождениях Штассфурта: его выделяют, обрабатывая бромид хлором. Йод содержится в водорослях,
ранее он был побочным продуктом производства ламинарии. Йодид калия в водорослях концентрировали кристаллизацией, а затем обрабатывали серной кислотой; для выделения йода
добавляли диоксид марганца, смесь перегоняли, и йод конденсировался в глиняных сосудах.
К концу века основным источником йода была чилийская селитра, содержащая достаточное
количество йодида натрия.
Рост текстильной промышленности стимулировал спрос на квасцы, требовалось искать
новые источники их поставок. В Великобритании о сланцах вблизи Гисборо и Уитби, содержащих квасцы, знали с XV века; сланцы сжигали в кучах, а квасцы экстрагировали из пепла.
В конце XVIII века обнаружили, что часть отходов из шотландских угольных шахт содержит
сланцы с квасцами, поэтому в Ренфрушире построили огромный завод, объем выпуска которого вместе с заводом в Стирлингшире, открытым в 1812 году, к 1835 году вырос до 2 тысяч
тонн в год. В 1845 году Питер Спенс – британский производитель химической продукции –
получил патент (открытие волей случая) на производство квасцов обработкой жженого сланца
и железного колчедана серной кислотой; сульфат железа получили в то же время. Спенс открыл
завод по выпуску квасцов в Манчестере и в конечном счете стал крупнейшим мировым производителем этого важного химического вещества.

Вклад химии в медицину
Йод и бром требовались для фотографической промышленности и изготовления красителей, а также для антисептиков. Первооткрывателем в этой области был Джозеф Листер, который заметил практическую важность открытий Пастера в отношении человеческих инфекций.
Листер обычно применял в качестве антисептика карболовую кислоту, полученную перегон370

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

кой каменноугольной смолы. Йодоформ, впервые сделанный в 1822 году, считается антисептиком с 1878 года.
Благодаря работе Листера с антисептиками намного раньше разработали анестетики.
Обезболивающие вещества помогали хирургам проводить операции, которые прежде были
совершенно невозможны; смерть пациента часто наступала не из-за недостатка мастерства
хирурга, а от попадания инфекции в рану. История анестетиков начинается с открытия сэра
Гемфри Дэви в 1799 году. Он установил, что вдыхание закиси азота снижает физическую боль,
и предложил использовать ее при хирургических операциях. Однако тогда к его совету не прислушались, хотя в моду вошли вечеринки с «веселящим газом». В стоматологии закись азота
применил в 1844 году Гораций Уэллс – стоматолог из Коннектикута, удаливший с ее помощью несколько зубов. Чуть ранее американский хирург Кроуфорд Уильямсон Лонг успешно
применял эфир для незначительных операций, а в 1846 году, после успешной хирургической
операции в Массачусетском госпитале, эфир использовали гораздо шире, особенно в качестве
анестетика в акушерстве. Для акушерства эфир не слишком годился, и Лонг нашел ему альтернативу – хлороформ. Противники анестетиков во время родов сразу умолкли, как только
Джон Сноу дал обезболивающее королеве Виктории во время родов принца Леопольда в 1853
году. С тех пор закись азота, эфир и хлороформ утвердились в медицинской практике и началось их промышленное производство.
Производство эфира не вызывало особых трудностей, если не считать исключительную
горючесть продукта. Закись азота получали осторожным нагреванием нитрата аммония. Обычный метод, предложенный Эжени Субейраном, включал обработку спирта серной кислотой:
при нагревании отгонялась смесь пара, алкоголя и эфира. Менее летучие пар и спирт конденсировались первыми, а более летучий эфир переходил в очиститель, где конденсировался.
Хлороформ обычно готовили перегонкой смеси хлорной извести с водой и спиртом, но изза медицинской потребности в чрезвычайно чистом хлороформе в 1870-х годах разработали
более качественный процесс.
Эфир, хлороформ и закись азота – ингаляционные анестетики. Первым местным анестетиком был кокаин, представленный Карлом Коллером в 1884 году. Кокаин – природный
алкалоид, извлекаемый из листьев растения кока; первоначально он принес огромную пользу
в хирургии глаза. В самом конце века производили массу синтетических заменителей кокаина.

371

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 19
Текстиль
Текстильное производство всегда занимало почетное место в истории промышленной
революции; оно – классический пример отрасли, которая за два поколения преобразовалась и
расширилась до неузнаваемости под влиянием технологий. Хлопковому производству повезло
вдвойне – вслед за основными английскими изобретениями, удешевившими конечный продукт, сразу последовало американское изобретение – волокноотделительная пила (для отделения волокна от семян хлопка. – Пер.), что резко увеличило поставки дешевого сырья. До
последнего десятилетия XVIII века хлопок-сырец привозился в Европу либо из Леванта, либо
с английских и французских островов Вест-Индии; объема хлопка, выращиваемого на Американском материке, не хватало для собственных нужд. Зубья, щетки и вентилятор волокноотделительной пилы Эли Уитни (1793), которая сначала управлялась вручную, так легко удаляли
семена из коробочек хлопка, что в отдаленных регионах США было выгодно выращивать даже
коротковолокнистый хлопчатник. В 1790–1810 годах объем хлопка-сырца в США вырос с 1,5
до 85 миллионов фунтов; на Юге США началось масштабное выращивание хлопка. К началу
Гражданской войны 1861 года американские рабовладельческие плантации поставляли пять
шестых объема растущего мирового спроса на хлопок: Великобритания ежегодно покупала
миллиард фунтов хлопка, остальные европейские страны – две трети от этого объема, а США
– более одной трети.
Как повлиял на человечество такой огромный объем производства хлопчатобумажных
тканей? В какой-то мере одна ткань вытеснила другую: однородность, прочность и эластичность хлопкового волокна позволила ткани из хлопка успешно конкурировать со льном и отчасти с шелком; а стремительное расширение шерстяной промышленности в XIX веке проходило
бы активнее, если бы не мировая мода на дешевые хлопчатобумажные ткани. Важнее всего
было повсеместное наличие нового материала. Отныне не только горстка богачей, а все человечество получило доступ к многочисленной, разнообразной и полезной одежде: производить
ткани из хлопка, делать на них рисунки, окрашивать и стирать было легко.
Но волокноотделительная пила Уитни на несколько поколений продлила рабство в США:
численность рабов выросла с 700 тысяч в 1790 году до 3,2 миллиона человек в 1850 году.
Спустя годы после отмены рабства (полностью завершилось к 1865 году) многие издольщики южных штатов выращивали хлопок теми же ручными методами, что и их порабощенные предки, за минимальное денежное вознаграждение. Британские хлопкопрядильные заводы
печально известны тем, что на них работали дети. Малолетние работники чистили громоздкую технику, в основном деревянную; во все времена требовалось много рабочих для наблюдения за нитями и связывания разорванных нитей, поэтому нанимать детей было выгоднее
всего. В Великобритании запретили нанимать детей в возрасте до девяти лет на текстильные
фабрики только в 1833 году. Однако дети более старшего возраста на законных основаниях
проводили половину школьного времени на фабрике до 1918 года: Великобритания лидировала в заводском законодательстве, поэтому условия труда в других странах менялись вслед за
ней. С другой стороны, когда женщинам любого возраста позволили работать на фабриках, у
них появился реальный шанс стать экономически независимыми и приносить доход в семью.
К 1850 году заработная плата, время работы и уровень жизни взрослых фабричных рабочих,
составлявших одну сороковую часть населения Великобритании, была лучше, чем у рабочих
в любой другой отрасли в прежние годы.
Экспортная торговля хлопчатобумажными тканями повлияла на международные и
имперские отношения Великобритании, как во время американской Гражданской войны, так
и при отказе от протекционистского тарифа на индийский хлопок в 1890-х годах.
372

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Прядильное оборудование в 1760–1850 годах
Первые качественные прядильные машины появились в то самое великое десятилетие
1760-х годов – время правления Георга III, когда аннексия Канады даровала Великобритании триумф над Францией, а первые опыты Уатта с паровым двигателем приблизили создание
нового источника энергии, и весь цивилизованный мир на время стал экономической вотчиной
англичан. Хотя в начале XVIII века разрабатывались различные технологии для традиционной
шерстяной и элитной шелковой промышленности, сосредоточимся на производстве хлопчатобумажных тканей. Эластичное хлопковое волокно легче других волокон обрабатывается на
механизмах; отрасль была сравнительно новой и предоставляла массу возможностей для экспериментов; поставки сырья с готовностью стимулировали растущий уровень торговли.
Вероятно, прядильная машина Ричарда Аркрайта не его собственное оригинальное изобретение, но невозможно сказать, как на его труды повлияли вальцы Даниэля Борна и Льюиса
Пола, а также работы других новаторов, не таких безжалостных, как он. Если Джеймс Харгривс запатентовал свою прялку-дженни в 1764 году – за шесть лет до получения патента, то
Аркрайт создал ватер-прядильную машину почти наверняка позже, хотя запатентовал изобретение на год раньше Харгривса, и его патент признали недействительным из-за ранних продаж
машины. Вводит в заблуждение даже название – ватермашина, которая стала быстро применяться, хотя оригинальная машина Аркрайта имела конный привод. Но не нужно строго судить
Томаса Карлейля, сказавшего 70 лет спустя, что Аркрайт – «человек, даровавший Англии
власть хлопка». Прядильная машина была намного мощнее предыдущих устройств, поэтому
отлично вписалась в фабричную систему. После выпуска первой качественной хлопчатобумажной основы ткани стали производить все виды ситца. Аркрайт совершенствовал механизм
и оспаривал патенты. Вот так «чрезвычайно предприимчивый парикмахер», как называл его
Карлейль, стал прототипом текстильного промышленника, которые доминировали в Ланкашире и многих других регионах полтора столетия. По просьбе Аркрайта в 1774 году парламент отменил запрет на окрашивание и тиснение ситца и вдвое снизил на него акциз, который
составлял 6 пенсов за ярд.
В прядильной ватермашине Аркрайта (рис. 275) четыре горизонтальные деревянные
бобины удерживали ровницы хлопка-сырца, который очищался, прочесывался и слегка скручивался в рулон для прядения. Ровница протягивалась вниз через две пары вальцов (вторая
пара двигалась быстрее первой), чтобы ее удлинить, и продолжала тянуть ее вниз к нижней
части машины через лапку рогульки, прикрепленной к веретену. Веретено держало бобину
(скорость которой была меньше скорости веретена благодаря примитивному устройству –
куску крученой шерсти вокруг ее основания), на которую в конце концов наматывалась спряденная пряжа; намотка делалась равномерной, как в некоторых более ранних механизмах – за
счет штифтов на рогульке. В отличие от ватермашины Аркрайта прялка-дженни Харгривса,
усовершенствованная Хейли из Хьютон-Тауэр, вскоре после первого изобретения – легкий
механизм, более подходящий для утка, чем для основы или прочной чулочно-носочной пряжи,
с которой первоначально работала машина Аркрайта. В прялке-дженни (рис. 276) ровница
вытягивалась с бобин, расположенных у основания прялки, за счет перемещения назад планки,
скользящей вперед-назад в верхней части прялки. Две направляющие, крепко прижатые друг к
другу, удерживали ровницу, пока планка отодвигалась дальше назад, и ровница скручивалась
веретенами на противоположном конце прялки; после этого планка снова двигалась вперед, а
трос толкал нить, чтобы она наматывалась на веретена.

373

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 275. Прядильная ватермашина Аркрайта
Харгривс был плотником и ткачом, поэтому понятно, как ему в голову пришла идея изобретения – он просто понаблюдал за прялкой, которую случайно опрокинули. А вот Сэмюэл
Кромптон – изобретатель мюльной машины – был важным йоменом, хотя посвятил себя текстильной промышленности, а не семейному земледелию. Его дом в Болтоне находился на расстоянии 20 миль от Престона – местечка, где изобретал Аркрайт, и Блэкберна, где первоначально появилась прялка-дженни, ставшая основой его экспериментов. Он проработал с 1774
по 1779 год – период, который называл «по меньшей мере 4,5 года, в течение которых каждая секунда, мысль и финансовая затрата работали на конечный результат». А результатом
стала машина, так и не запатентованная, самая ранняя модель которой сохранилась во Франции. Одна из причин отсутствия патента кроется в названии – мюль; такое же название было
у машины Кромптона в конце века (она считалась гибридом двух предыдущих изобретений,
одно из которых защищалось действительным патентом). Нить проходила между вальцами,
как в ватермашине Аркрайта, но вальцы располагались в дальнем конце станины, как в изобретении Харгривса; они двигались с той же скоростью, что и вальцы, пропускающие ровницу.
Но прежде чем каретка отходила назад до упора, вальцы останавливались; потом они захватывали материал, пока каретка медленнее возвращалась назад, а установленные на ней веретена
продолжали крутиться. Далее веретена немного отводились назад, чтобы освободить пряжу, а
после каретка толкалась назад и трос направлял пряжу на веретена. В результате пряжа впервые закручивалась и становилась тонкой и прочной. Скорости вальцов, веретен и каретки регулировались независимо друг от друга, а значит, по желанию можно было изменять тип пряжи.

374

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 276. Прялка-дженни Харгривса, усовершенствованная Хейли
Так как мюльная машина была по-прежнему с ручным приводом, следовало улучшить
подготовительный процесс. Чесальные машины уже существовали, но Аркрайт и другие их
упорно совершенствовали. К 1785 году он сделал процесс вычесывания непрерывным за счет
цилиндра с чесальными зубьями, с которых хлопок снимался гребнем. Затем хлопок проходил под вальцами и через воронку – узкая, спиралевидная прядь падала в резервуар. Чтобы
добиться однородности, несколько прядей из резервуаров пропускались под вальцами, которые
их объединяли, и полученная длинная, узкая полоска наконец опускалась в резервуар с ровницей, который медленно вращался, дабы ровница скручивалась. По методу Аркрайта механический процесс подготовки ровницы для прядения стал непрерывным.
В год аннулирования патента Аркрайта на прядильную машину (1785) ватермашина
стала доступна всем и ведущая роль перешла к крупным предприятиям – паровой двигатель
Болтона и Уатта приводил в движение прядильное оборудование на заводе в Папплвике, Ноттингемшир. С 1790 года внедрение паросиловых установок проходило одновременно, хотя и
с разными скоростями, с расширением хлопковой отрасли: в 1835 году потратили около 35
тысяч лошадиных сил пара и 10 тысяч лошадиных сил воды, а в 1850 году – 71 тысячу лошадиных сил пара и 11 тысяч лошадиных сил воды. Последние цифры лишь около одной пятнадцатой от паровой и водяной энергии, используемой во время первой переписи производства в 1907 году. В 1812 году стоимость изготовления хлопчатобумажной пряжи составляла
одну десятую часть, а век назад – только одну треть. К началу 1830-х годов, когда фабричные
инспекторы начали вести статистику, экспорт хлопка не просто в четыре раза превышал экспорт шерстяных изделий, но и составлял половину всего британского экспорта. Из этого следует, что основные изобретения внедрялись в хлопковой промышленности.

Рис. 277. Ручное битье хлопка
Начиная с 1800 года в таких процессах, как обеспыливание и битье хлопка (рис. 277),
когда разминались и очищались запутанные волокна хлопка-сырца до его проката в ворсистую массу для подачи на кардочесальную машину (рис. 278), были задействованы двигатели.
Кардочесальные машины, в свою очередь, становились больше и сложнее, хотя чистить внешние полуцилиндры (с зубьями внутри), не останавливая машину дважды в день для ручной
очистки, научились только после 1850 года. Устройство для защиты мотка ровницы на бобинах
(на этом этапе разреженная нить очень легко рвалась) позволило сохранять скорость намотки
равной скорости выхода ровницы из-под вальцов: скорость скорректировали благодаря тому,
375

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

что бобины двигались отдельно от веретен через ремень, скользящий по коническому барабану
(бесступенчатая передача). Кремальерный механизм останавливал машину, когда бобина была
заполнена, а дифференциальное результирующее движение сохраняло скорость бобины постоянной по отношению к веретенам. Дифференциальное движение, запатентованное мэнсфилдским жестянщиком в 1823 году и установленное Генри Холдсуортом в Глазго на его машине в
1825 году, также запатентовал американец Аса Арнольд в 1822 году. Ранний пример американского технологического достижения, как и многих последующих, иллюстрирует тот факт, что
любая насущная проблема может решаться независимо и одновременно в разных странах, хотя
вполне возможно, что Холдсуорт видел изобретение Арнольда, которое тот привез в Англию
в год получения патента. Следующий пример космополитического характера отрасли – изобретение устройства для непрерывного прядения и чесания, когда не требовалось переносить
резервуары с ровницей от машины к машине. Эту задачу решил швейцарец Иоганн Жорж Бодмер, долго проживший в Ланкашире; но в Ланкашире игнорировали то, что считалось удобным в США и Европе.

Рис. 278. Кардочесальная машина. 1850 г.

Рис. 279. Гребенно-прядильная машина. 1850 г.
На протяжении многих лет пытались сделать мюльную машину полностью самодействующей. К 1800 году Джон Кеннеди – манчестерский прядильщик и производитель машин – решил
376

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

проблему до такой степени, что перемещение каретки, включая изменение скорости, контролировалось автоматически, а вручную шла только намотка. Но работать с такой машиной
по-прежнему мог только квалифицированный рабочий. Забастовка опытных прядильщиков
в 1824 году, сразу после отмены законов против тред-юнионов, создала проблемы у Ричарда
Робертса – манчестерского производителя машин, который работал вместе с Модсли. Он и
его партнеры потратили 12 тысяч фунтов на его второй патент (1830), а прибыль за первые
девять лет составила всего 7 тысяч фунтов, поэтому в 1839 году патент продлили еще на семь
лет; кроме того, было еще несколько изобретений конкурентов. Машина Робертса была полностью самодействующей и почти идеальной. Несмотря на успех, в середине века пряжа высокого номера (с более тонкими нитями) по-прежнему прялась на старомодной ручной мюльной
машине, которую улучшили за счет системы сцепления, поэтому один прядильщик контролировал до 1200 веретен. Новая конструкция прядильной ватермашины – гребенно-прядильная
(рис. 279) – появилась после 1815 года, и на ней делали прочную пряжу для простых ткацких
станков; на улучшенной американской версии – машине Данфорса, с вращающимся коническим колпачком на веретене для подачи нити на бобину, делали более мягкую хлопчатобумажную пряжу, но ее производство обходилось гораздо дороже. Наконец в 1828 году Джон Торп из
Провиденса, Род-Айленд, изобрел кольцепрядильную машину, но ее внедрили в производство
только после 1850 года.

Совершенствование ткачества
Бурное развитие хлопчатобумажной промышленности спровоцировало большие изменения в ткачестве, но в сравнении с прядением максимум нововведений не было связано с производством тканей из хлопка. На смену ручному ткацкому станку пришел станок Жаккарда
для шелкоткачества. Еще одно значительное улучшение – устройство автоматического снятия готовой ткани; станок с таким устройством запатентовали в 1805 году и широко использовали для всех видов ручного текстиля, называя «станок денди». Механический ткацкий станок
изобрели, исходя из нужд хлопковой отрасли, что подтверждается работой самого изобретателя. Во время поездки из Лестершира в хлопкопрядильную долину Дервента в графстве
Дербишир сельский священник Эдмунд Картрайт «познакомился с джентльменами из Манчестера, один из которых заметил, что, как только истечет срок действия патента Аркрайта,
откроют много фабрик, а производство станет настолько масштабным, что не будет хватать
рабочих рук». Воспоминание об этой случайной встрече летом 1784 года не выходило у Картрайта из головы, в результате чего он запатентовал несколько изобретений.

377

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 280. Изображение ткацкого станка на монете в 1 пенс, выпущенной в Барнсли. Йоркшир, 1811 г.
Картрайт полагал, что завершил свое изобретение в 1787 году, открыв в том же году собственную фабрику в Донкастере. Однако только в 1791 году манчестерская фирма экспериментально внедрила его разработку на фабрике по производству хлопка, которая впоследствии
сгорела дотла. Донкастерское предприятие тоже закрылось через пару лет, а сам изобретатель
разорился. Но Картрайт, хотя его машина была несовершенна, указал направление дальнейших
разработок. Работа челнока, приводимого в движение пружиной, была слишком внезапной,
одновальный привод – слишком неровным, а механическая установка размера основы ткани
(это можно было делать на ручном ткацком станке) – не слишком качественной. С механическим ткацким станком экспериментировали до конца Наполеоновских войн, а ручные ткацкие
станки по-прежнему широко применялись (рис. 280): через четверть века после того, как Картрайт открыл завод в Донкастере, во всей Великобритании было только 2400 механических
станков. Но в 1820-х годах их количество выросло в десять раз; в 1850 году в хлопковой промышленности было почти четверть миллиона механических ткацких станков и, вероятно, не
более одной пятой ручных станков. К тому времени механический ткацкий станок доминировал в производстве камвольной ткани из длинной малоизвитой шерсти; ее выпуском в основном занимались крупные промышленники Западного Йоркшира, поддержавшие специализацию и имеющие свободный доступ к быстрым водным потокам и каменному углю.
В 1803 году изобрели машину, в которой размер основы ткани устанавливался вальцами;
основа чистилась и сушилась потоком горячего воздуха. Машину использовали полвека, но в
1839 году появился альтернативный метод, когда ленты из нитей основы пропускались через
шлихтовальное корыто, а затем сушились за счет оборачивания вокруг нагретых цилиндров.
Между тем в 1813 году Уильям Хоррокс из Стокпорта предложил механический ткацкий станок, в котором скорость батана изменялась для прохода челнока через зев на ткани. Примерно
через 10 лет эта разработка легла в основу стандартного станка Ричарда Робертса. Батан этого
ткацкого станка перемещался дважды (туда и обратно) при каждом образовании зева и движении челнока; две последние операции выполнялись за счет рычагов; а еще специальный механизм контролировал момент начала движения челнока. Если челнок застревал в зеве ткани,
из-за его неспособности войти в челночную коробку включалась автоматическая остановка,
однако остановить станок было невозможно, если рвалась нить утка. В следующие 20 лет добились равномерного привода челнока, добавили стоп-механизм при разрыве нити утка и поставили шероховатые вальцы по краям (они удерживали ткань растянутой, и она не наматывалась
на товарный валик).
Робертс частично усовершенствовал механический ткацкий станок для нестандартных
тканей. Различные группы нитей основы поднимались колесами с выступами, а они заставляли
соответствующие ремизки подниматься за счет рычагов. К 1838 году по такой схеме получали
восемь различных узоров на ткани, а через восемь лет Сквайр Диггл из Бэри механизировал
даже челночницу поступательного движения – устройство, которым управлял ткач, создавая
уток разных цветов: пластины различной толщины перемещались на бесконечной цепи, а толщина пластины определяла, какой челнок выходит из челночницы. Тем не менее в 1830-х годах
на механических станках Жаккарда выпускали камвольную ткань. Благодаря высокому качеству станок Жаккарда в конце концов ждал триумф, хотя до 1850 года даже его дешевый аналог
– добби (кареточный ткацкий станок) считался довольно дорогим для хлопковой отрасли.

378

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Текстильное оборудование до 1850 года
Вряд ли найдется текстильное изобретение, которое не внедрялось бы более чем в одну
из отраслей текстильной промышленности до середины XIX века. Производство хлопчатобумажных и камвольных тканей не обходилось без различных нововведений. При выпуске шерстяной ткани (не камвольной) нить получается слишком хрупкой, поэтому скорость движения
челнока увеличивать было нельзя; однако в 1840-х годах усовершенствованный механический
ткацкий станок позволил справиться с этой трудностью. В противоположность этому выясняется, что в шелкоткацкой отрасли двигатель применялся даже в кустарной промышленности,
а Ковентри 1832 года представлял собой поразительное зрелище из выстроенных в ряд коттеджей, позади которых стояли паровые двигатели. Что касается льна, то льняная нить была
неэластичной, а основу нельзя было натянуть для нормальной работы на ткацком станке; этой
проблемой занялись только после 1850 года.
Успешное прядение льняной нити изо льна в первую очередь зависело от его прочесывания и вытягивания. Прочесывание пучков льна для отделения длинных волокон от коротких
было чрезвычайно трудно механизировать, ибо каждый пучок следовало прочесывать с обеих
сторон по очереди, а затем в обратном направлении. Подходящую машину создал француз
Филипп де Жирар в 1832 году; впоследствии в Англии ее улучшил механик, который туда ее
привез; однако были и аналогичные машины английского происхождения (рис. 281). Пучок
льна помещался между двумя вертикальными рамными гребенками, двигающимися в противоположных направлениях и надевающими жгут на валки в нижней части машины, а держатель с пучком льна двигался вверх и вниз, чтобы зубья глубже проникли в лен. Но в 1850 году
весь лен для тонкой пряжи по-прежнему прочесывался вручную. Мелкая пыль от обработки
льна спровоцировала столько легочных заболеваний, что британским рекрутам, нанимающим
рабочих на фабрики, запрещали брать тех, кто работал со льном.

Рис. 281. Чесальная машина в Англии. 1850 г.
После отделения короткий очес можно было прясть как хлопок, но требовалось тщательно отобрать неравномерные волокна. Самый первый патент на работу с механизмами
Аркрайта для прядения льна выдали в 1787 году: вальцы помещались дальше друг от друга, чем
при прядении хлопка, лен придавливался тяжелым прессом, а натуральная смола размягчалась
за счет пропуска нити поверх мокрой ткани во время прядения. Только через три года Мэттью
379

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Мюррей, работающий на Джона Маршалла из Лидса, запатентовал использование жестких
кожаных ремней, между которыми лен проходил, перед тем как попасть под тяжелый валец.
Согласно этому способу смачивать нить не требовалось, и она становилась эластичнее, хотя
не была слишком прочной и шелковистой. В 1810 году, после объявления приза в миллион
франков в рамках наполеоновской политики стимулирования французской текстильной промышленности, де Жирар предложил три разработки. С получением приза он опоздал, но его
технологии частично приняли и доработали в Великобритании. Де Жирар предложил замачивать волокна в горячем щелочном растворе перед их вытягиванием и до того, как они попадут
на веретена; фактически сухой лен должен был вытягиваться, проходя через гребни. Гребневое вытягивание внедрили в Англии в 1816 году; гребни крепились на вращающиеся цилиндры, которые размещались между вытяжными вальцами так, чтобы волокна двигались быстрее
гребней. Процесс замачивания, весьма похожий на процесс де Жирара, также применили в
1840-х годах, но использовали горячую воду, а не щелочь.
Производство камвольных и льняных тканей начиналось почти одинаково, ибо предварительный процесс – прочесывание было труднее всего механизировать. Решить проблему попытался в 1792 году Картрайт, предложив круглый вращающийся гребень, с которого длинные
волокна попадали в резервуар, и цилиндр-гребень меньшего диаметра – для обработки коротких волокон или очеса, которые снимали вручную. Первая пригодная машина, запатентованная в Англии в 1827 году, была французского происхождения. В нее входило два яруса гребней,
работающих друг в друге; вытяжные вальцы подхватывали длинные волокна, а очес снимался с
зубьев вручную. Эта машина работала в Англии в середине века, хотя к тому времени более или
менее независимо друг от друга француз Жозе Айльман из Мюлуза и Донисторп и Листер из
Брэдфорда разработали третий тип механизма. Кстати, Айльман первоначально создавал свое
изобретение для расчесывания тонкой хлопчатобумажной пряжи: зажим держал один конец
пряди, которую тщательно прочесывали два и более гребней, а круглая щетка и нож обрабатывали очес. В противоположность этому прядильная машина для камвольной отрасли представляла несколько трудностей. Начнем с того, что в машинах Аркрайта вальцы располагались на большем расстоянии друг от друга – для обработки более длинных волокон шерсти. В
более поздний период в Англии работали на гребенной прядильной машине, а во Франции –
на мюльной машине, отчего французы выпускали лучшие камвольные ткани.
На кардочесальную машину, готовящую короткие волокна шерсти для прядения, установили двигатель в начале 1770-х годов в Йоркшире, где в изобилии была вода. Согласно методу,
запатентованному Даниэлем Борном, цилиндры машины работали друг напротив друга. Позже
предложили двойной процесс: первая кардочесальная машина грубо прочесывала шерсть,
которая превращалась в мягкую массу, а вторая машина с двумя параллельными гребнями
вытягивала волокна в плоские куски, удлиняя их на ярд; затем волокна прокатывались между
гофрированными вальцами. К 1822 году Джон Гулдинг из Массачусетса сумел сделать прочесывание и подготовку ровницы непрерывным процессом; но хотя его машина появилась во
Франции и Германии в 1830-х годах и была запатентована в Великобритании, она не принесла
практически никакой пользы в европейских странах: ровницу продолжали готовить на ручной
ровничной машине. Шерсть тоже часто пряли на прялке-дженни – намного позже после того,
как для этой цели приспособили мюльную машину, сняв одну пару вальцов (это сделали в
Лидсе в 1816 году). Самодействующая мюльная машина вообще не использовалась до 1850
года.
Что касается отделки ткани, шишечная ворсовальная машина (вне закона по указу Эдуарда VI) провоцировала ожесточенное сопротивление, особенно в Йоркшире, где ее уничтожение – одна из основных целей луддитов в 1812 году; ворс поднимали вручную даже в 1850
году. Некоторые новые патенты предлагали поднимать ворс проволочными чесальными гребнями, которые могли оказаться дешевле и долговечнее, чем ворсовальная шишка, но природ380

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ный материал продолжали использовать и выращивать. В 1802 году шишечную ворсовальную
машину экспортировали из Англии во Францию. Машины для стрижки ворса появились благодаря Деларошу из Амьена; в них работающие одновременно несколько пар ножниц приводились в действие двигателем. Первый английский патент ему выдали только через три года –
в 1787 году, но из-за великой послевоенной депрессии и выступления луддитов машины чаще
применялись во Франции, чем в Англии. Первую машину с вращающимся ножом изобрел американец Сэмюэл Дорр, ее представили во Франции в 1812 году; будучи запатентованной в 1794
году, она широко применялась в Англии намного позже: принцип работы машины напоминал
работу газонокосилки. К 1850 году ворс почти не обрезали вручную.
Несмотря на то что шелкокрутильная машина Ломбе в Дерби появилась более чем на 50
лет раньше первой фабрики по производству хлопчатобумажных тканей, шелковая промышленность не сразу оказалась на волне промышленного прогресса. В Великобритании до отмены
налогов в 1826 году было мало усовершенствованных машин, и даже после пьемонтцы попрежнему работали на машине Ломбе, скопированной более 100 лет назад. В 1825 году Джон
Гиткот запатентовал машину для разматывания коконов, однако важнее всего было использовать неразмотанный шелк из поврежденных коконов. Выбрасывать такой материал было
нельзя, но его можно было дегуммировать замачиванием и прядением; к середине XVIII века
ручное прочесывание шелка и его ручное прядение стало в Англии кустарным производством.
В 1792 году прядением шелковых отходов занялись по принципу работы на хлопкопрядильной
фабрике – шелковые волокна нарезались на более короткие, как и хлопковые. В 1830-х годах
механизмы для прядения льняных очесов переделали для прядения длинных волокон шелка,
а нарезку волокон прекратили, предпочтя прочесывать их гребнем и сортировать по длине.
Шелковая промышленность связана с наиболее важным шагом в механизации ткацкого
станка – отказе от мальчика-помощника (или механизма), который управлял ремизками ручного ткацкого станка для фигурного ткачества. Вполне естественно, что плетение узоров – особенность роскошных тканей, вроде шелка. Именно шелком торговала Франция, а личный интерес Наполеона I в текстильных разработках объясняет, почему изобретение Жаккарда (1801)
через 1 1 лет работало на 11 тысячах ткацких станков для фигурного ткачества.

Рис. 282. Станок Жаккарда для лент, шарфов и т. д. 1840 г.
381

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В ранних изобретениях Жаккард объединил иглы с крючками, изменил перфорированный цилиндр на перфорированную призму и, самое главное, установил подъемный механизм
(известный как «коготь»), которым ткач управлял ножным приводом. Этот механизм, закрепленный над ткацким станком, имел ряд крючков, подвешенных на проволоке, к которым
крепились аркатные шнуры, удерживающие нити основы. Каждый крючок проходил перпендикулярно через ушко горизонтальной иглы, один конец которой выступал из планки и удерживался в нужном положении пружиной. Лицевая сторона призмы прижималась к концам игл,
но была перфорирована таким образом, чтобы давление оказывалось только в том случае, если
перфорация на карде на лицевой стороной призмы была неполной. При каждом перемещении педали рисунок перфорации менялся, и уток проходил через соответственно измененную
серию нитей основы.
Машина Жаккарда появилась в Англии в 1820-х годах, когда ремиза стала компактнее и
ее можно было использовать как в кустарной промышленности, так и на заводах. К 1832 году
в Ковентри насчитывалось около 600 машин Жаккарда; к 1850 году количество механических
ткацких станков в британской шелковой промышленности, которых было только 309 в 1835
году, увеличилось до 1141, и можно предположить, что почти все они были станками Жаккарда
(рис. 282).

Производство чулок и кружева
Перед тем как рассказать дальнейшую историю основных текстильных индустрий второй половины XIX века, кратко рассмотрим развитие вспомогательных отраслей – чулочного
производства и кружевоплетения; обе отрасли были механизированы к 1900 году и имели
немаловажное значение; по уровню продаж чулки занимали третье место среди британских
текстильных товаров. Две отрасли тесно связаны между собой. В самом деле механическое
кружевоплетение создавалось на основе прежней трикотажной промышленности Ноттингема
в период снижения продаж чулочных изделий из штапеля и шелка. Чулочное производство
и кружевоплетение похожи в том, что и в первом, и во втором случае нить преобразуется в
ткань – вязальщица переплетает нити, а кружевница их закручивает. Но после 1750 года многое изменилось. Вязание с елизаветинских времен выполнялось на сложной чулочновязальной
машине, на которую не торопились устанавливать двигатель. В конце 1870 года большинство
вязальщиц чулочно-носочных изделий работали вручную на дому или в небольших мастерских. А кружево производили на заводских машинах с двигателем почти в начале промышленной революции. Поэтому кружево рассмотрим в первую очередь.
В 1809 году Джон Гиткот, примерно через 20 лет после того, как чулочновязальные
машины адаптировали для кружевоплетения, представил первую подходящую машину, в которой кружево производилось благодаря тонким латунным дискам, между которыми извивалась нить. Когда диски проходили через нити основы, расположенные вертикально, последние поочередно перемещались в каждую сторону, чтобы обвить катушечными нитями нити
основы. Катушки располагались в два ряда, чтобы сэкономить пространство, и быстро перемещались на каретках в пазах вдоль планки по всей длине машины. Поскольку прочность
ткани зависела от диагонального пересечения катушечных нитей, в машине предусматривалось, помимо движения вперед, боковое движение каждой катушки после каждого готового
ряда ткани. Успех производства объяснялся высокой точностью механизмов, отчего Ноттингем долгое время был центром выпуска превосходных машин для кружева. При работе с такой
машиной, хотя поначалу она выпускала узкие полосы кружева, требовалась сила и высокое
мастерство оператора, который работал с восемью рукоятками и двумя педалями. Поэтому был
прямой смысл механизировать машины, и в основном проблема решилась в течение 10 лет:
382

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Гиткот, например, благодаря энергии воды из реки Экс вновь открыл заброшенную шерстяную
фабрику в Тивертоне; после его переезда туда луддиты в 1816 году разрушили все принадлежавшие ему заводские помещения в Лафборо.
Не радуясь быстрому переходу от настоящего ремесла к механизированному производству, изготовители кружева решили разработать такие машины, которые имитировали бы
сложные формы ручного кружевоплетения. Джон Ливерс видоизменил машину Гиткота в 1813
году – она была лучше приспособлена для создания узорного кружева, ибо работала с одним
рядом катушек. В машине Гиткота, как уже отмечалось, было два ряда катушек для экономии
пространства, но Ливерс с помощью часовщика сделал катушки и каретки в два раза тоньше,
чем у Гиткота. В 1821 году Ливерс эмигрировал на север Франции, где отрасль сформировалась несколькими годами ранее благодаря незаконному пересечению Ла-Манша ремесленниками и механизмами. Через 20 лет в Ноттингеме Хутон Деверилл впервые успешно адаптировал французский станок Жаккарда для кружевоплетения. Стало возможным воспроизводить
большинство традиционных узоров ручной работы как на узком, так и на широком кружеве;
вибрация от работы паровых двигателей перестала быть причиной повреждений, как в случае
с машинами Ливерса; когда механизм подстроили для изготовления штор, промышленность
стала широко развиваться, ибо ни окно, ни нижняя юбка не выглядели красиво без отделки
кружевом.
Тем временем чулочная промышленность сделала многообещающий шаг вперед, когда
Джедедия Стратт – позже партнер Аркрайта – решил проблему выпуска ластичных чулок, установив ряд вертикальных игл между горизонтальными иглами в стандартной машине Ли. Это
случилось в 1758 году, но не помогло адаптировать иглы, грузила и прижимные механизмы
для работы с двигателем. Кроме того, предубеждение, с которым луддиты Ноттингемшира в
181 1 году выступили против рамочного вязания (для изготовления одежды из прямых кусков
ткани без каймы) – примера массового производства, говорило об их протесте против применения энергии в кустарной промышленности (рис. 283), которая была переполнена рабочими
и чрезвычайно локализована: у жителей деревень Восточного Мидленда была очень низкая
заработная плата и никаких перспектив на альтернативный заработок. Поэтому особого успеха
у машины, изобретенной старшим Брюнелем в 1816 году, не было; в ней иглы располагались
по кругу, от поворота рукоятки получалась прямая тканая труба.
В 1840-х годах возможности механической машины с круговой рамой оценили в Германии и Англии; в то же время два важных изобретения сделал Мэттью Таунсенд из Лестера.
Первое изобретение относилось к машине с круглой рамой, выпускающей старомодные бесшовные, довольно эластичные чулки. Второе изобретение – вязальная язычковая игла, крючок
которой открывался и закрывался нитями; не требовалось никакого прижимного механизма
для вязания грубых тканей, для которых подходила эта игла. Далее попытались подключить
двигатель к плоской раме. В 1864 году Уильям Коттон изобрел машину, которая производила десять и более чулок одновременно и вывязывала любую одежду. Коттон, первоначально
нанятый фирмой в Лафборо, – один из первых специализированных производителей чулочновязальных машин. В 1890 году в США разработали бесшовный чулок, у которого сшивался
только носок; кроме того, чулок выпускался с петлями разного размера, поэтому облегал нижнюю часть ноги плотнее, чем верхнюю.

383

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 283. Ручная чулочновязальная машина. 1876 г.
Оставалось механизировать процесс сшивания изделия после вязания. Проблема решилась благодаря механической швейной машине. В 1887 году американские изобретатели
создали швейную машину с двумя нитями, работающую со скоростью 3 тысячи стежков в
минуту; машина делала надежный и качественный шов, не позволяющий трикотажному изделию расползаться.

Швейная машина
Швейная машина среди изобретений стоит особняком. Хотя она не напрямую связана
с традиционными текстильными процессами, во второй половине XIX века именно швейная машина ускорила развитие текстильных технологий. Кроме того, она – первый механизм,
предназначенный для конкретного потребителя, а именно домохозяйки Викторианской эпохи.
Важно отметить, что все основные изобретения сделаны в США в те времена, когда женщины
работали как в доме, так и за его пределами.
Швейная машина не имитирует ручное шитье, а делает особый вид челночного стежка,
благодаря сплошной двойной нити и особому типу иглы, ушко которого находится у острого
конца. Массачусетский механик Элиас Хоу изобрел закрытый (челночный) стежок, но его
машина выполняла только прямые швы ограниченной длины. Зубчатая пластина, передвигающая материал вперед после каждого стежка и позволяющая переворачивать ткань (дабы сделать изогнутый шов), – идея мичиганского столяра. Но именно Исаак Меррит Зингер – владелец небольшой мастерской в Бостоне, штат Массачусетс, – выпустил в 1851 году первую
качественную швейную машину (рис. 284). Это была первая машинка с прямой иглой, прижимной лапкой для удержания ткани на месте при ручном поднятии иглы и с ножной педалью.
Альтернативный тамбурный шов был изобретен в том же году.
В этом же десятилетии производство швейных машин открывается в США, а в 1870х годах – в Германии. Швейные машинки продавались в рассрочку, с гарантией сервисного
обслуживания, а это говорит об огромном спросе на них для домашнего использования. В
1861 году изобрели машинку для пошива обуви, а через 10 лет – рантовшивную машину. На
швейной машинке делали стежки и сшивали куски ткани, а к 1859 году на основе ленточной
384

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

пилы для мебельной промышленности изобрели ленточный нож для обработки толстых слоев
ткани в фабричных условиях. К 1880 году появляются специальные швейные машины для
обработки ковров, а к концу века в США разрабатывают машину с невидимым (потайным)
стежком.

Рис. 284. Швейная машина Исаака Зингера. 1851 г.

Текстильная промышленность в 1850–1900 годах
В указанный период в текстильной промышленности наблюдалось мало технологических
изменений, таких же значимых, как в начале промышленной революции, или даже сравнимых
с появлением швейной машинки. На самом деле важнейшие события в текстильной отрасли
не связаны с технологиями. Что касается шелковой промышленности, то в 1853 году была
серьезная вспышка пебрины, из-за которой более чем на 10 лет выпуск шелковых коконов во
Франции снизился менее чем до одной шестой от прежнего объема. Луи Пастер расследовал
причины заболевания шелкопряда, а через три года выделил штаммы бациллы пебрины и еще
одного заболевания шелковичных червей, отметив, что распространению болезней помогают
нездоровые условия выращивания червей. О необходимости хорошей вентиляции и соблюдения чистоты уже говорил полвека назад итальянский исследователь. Но только страх потерять
отрасль заставил всех согласиться на предложение Пастера, благодаря чему процветание шелковой промышленности в Италии и Франции восстановилось; хотя страны Дальневосточного
региона в тот период вернули себе древние позиции главного производителя. Еще более далеким от технологии было важное событие 1860-х годов – нехватка хлопка в результате Федеральной блокады Юга во время Гражданской войны в США. Именно тогда хлопчатобумажная промышленность отказалась от ручного ткацкого станка, а конкурирующие отрасли (за
исключением шелковой) стали наращивать механизацию. Шелковая промышленность в Великобритании в то время чахла под влиянием торгового договора Кобдена-Шевалье 1860 года
– французский шелк ввозился в Великобританию беспошлинно. В долгосрочной перспективе
Великобритания переняла улучшенные или по крайней мере более прибыльные зарубежные
технологии производства шелка.
Прядение длинноволокнистых шелковых отходов, хотя и было предусмотрено в первой
половине века, зависело от экономически оправданных технологий чесания шелковой пряжи.
385

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Круглая паровая разделительная (чесальная) машина для обработки шелка была запатентована Бауэнсом и Дидло во Франции в 1821 году и применялась на протяжении всего столетия.
Машину для чесания шелка изобрел в 1859 году британский чесальщик шерсти Листер, однако
машина портила слишком много дорогого волокна; в 1877 году он создал ее качественный
самодействующий аналог. В этой машине были гребни и карды на бесконечной ленте; зубья
гребней глубже проникали в пучки шелка; более короткие волокна собирались на кардах. Аналогичную машину 20 годами ранее изобрел в Эльзасе де Йонг, у которого Листер, возможно,
заимствовал идеи. В любом случае к 1890 году от машины Листера в Великобритании отказались в пользу плоской чесальной машины, а в Европе продолжали работать в основном на
круглой чесальной машине.
Еще одно крупное нововведение пришло из Европы. В 1857 году в Крефельде, на
Рейне, случайно обнаружили, что предварительная обработка шелка определенными металлическими солями перед окрашиванием делает его более блестящим и тяжелым. Некоторая шелковая пряжа становилась тяжелее в девять раз. При умеренном применении металлических
солей шелк получался лучше как внешне, так и на ощупь. Британские красильщики имитировали технологии своих французских и немецких конкурентов; в докладе о промышленности
Великобритании, опубликованном в Манчестере в 1885 году, говорилось: «В настоящее время
химикам-красильщикам нужно не окрашивать, а взвешивать шелк».
Еще одной новой технологией была мерсеризация хлопка. Джон Мерсер – английский
набойщик и красильщик – в середине века запатентовал обработку хлопка каустической содой,
от которой волокна становились более упругими и легче окрашивались. Каустическая сода
была по-прежнему дорогой, и 20–25 процентов ткани при обработке давало усадку, поэтому
коммерческого успеха Мерсер не добился. Но в 1895 году процессом занялись красильщики
из Крефельда – Томас и Прево; они обрабатывали сначала пряжу, а затем отдельные изделия и
обнаружили, что если мерсеризацию проводить растягивая хлопок, то у него появится постоянный блеск, ничуть не хуже шелкового.
Если хлопок мог конкурировать с шелком за счет улучшения отделки, то шерсть составляла конкуренцию хлопку благодаря изменению сырья. Спрос на униформу во время войны на
Пиренейском полуострове удовлетворяли за счет регенерированной шерсти шодди из старой
шерстяной одежды. К 1830-м годам измельчитель тряпья оснастили зубьями вместо ножей, на
котором готовили сырье для шерсти мунго. В 1850-х годах с внедрением более прочных зубьев
в измельчитель, применением кислотного процесса удаления хлопкового волокна из смешанных тканей и использованием отходов в качестве сельскохозяйственных удобрений производство регенерированной шерсти играло немалую роль в шерстяной (но не камвольной) промышленности. Именно в то время часть населения Западного Йоркшира «выросла из грязи в
князи». К 1880 году примерно 40 процентов сырья для британской шерстяной промышленности составляла старая одежда; а раз новая шерсть стала менее востребована как сырье, изделия
из нее подешевели.
Что касается предварительных текстильных процессов, то здесь ключевое событие – долгожданный триумф 1850-х годов в машинном чесании. Гребень Айльмана был изобретен в
1845 году, но его не слишком часто применяли в английской камвольной промышленности.
С его помощью расчесывали очень короткие волокна шерсти и хлопка; в Европе его применяли для тонкой шерсти, а в Ланкашире и Эльзасе – для тонкого хлопка, в Белфасте – при
производстве льняной ткани. Новую жизнь йоркширской камвольной промышленности подарила щипальная машина Листера-Донисторпа в 1851 году; позже ее дорабатывали, а Листер,
охраняя изобретение, скупал патенты соперников. Окончательный триумф ждал машину после
того, как в 1860-х годах Листер заполучил монополию, и в 1880-х годах машина работала даже
с коротковолокнистой шерстью. В полностью усовершенствованном виде машина (рис. 285)
состояла из круговой горизонтальной гребенки и двух круглых гребенок меньшего диаметра;
386

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

волокна проходили через шипы на каждой из меньших гребенок, а выступающие длинные
волокна подхватывались вертикальными вальцами; внутренние шипы удерживали «очесы»,
которые удалялись на более позднем этапе.
Что касается прядения, то в этот период большой популярностью, даже в Ланкашире,
пользовалась американская кольцевая прядильная машина; она преобладала на американских
прядильных фабриках, объем выпуска которых к 1900 году составлял 42 процента от объема
английских фабрик. Она работала быстрее гребенной прядильной машины, а в 1880-х годах
начала конкурировать с мюльной машиной. Ее преимущество в том, что она непрерывно скручивала и пряла без помощи квалифицированного работника; а недостаток в том, что пряжа
получалась слишком скрученной для тонкого утка. В доработанном виде кольцепрядильная
машина (рис. 286) состояла из шпинделей, вращающихся в центре стационарных колец, и легкого С-образного бегунка на месте рогульки. Бегунок двигался по кольцу, и пряжа скручивалась, а вертикальное движение кольца создавало коническую головку на бобине.

Рис. 285. Гребнечесальная машина системы Нобла. 1887 г.
Ткачество, гораздо менее механизированное, чем прядение в 1850 году, сильно преобразилось в следующие полвека, хотя ручным ткачеством в Европе занималось по крайней мере
еще одно поколение, после того как от него отказались в Великобритании. Механический ткацкий станок начал доминировать в хлопковой и шерстяной промышленности Франции и Германии только с 1880-х годов, а в конце десятилетия Крефельд напоминал французский шелкоткацкий район вокруг Лиона, где четыре пятых ткацких станков были ручными. В обеих странах
ручной ткацкий станок долгое время применялся и в льняной промышленности, вплоть до
ее упадка. Механические ткацкие станки для фантазийных тканей усовершенствовали американцы Уильям и Джордж Кромптоны, а в 1863 году в Англии изобрели ткацкую машину с
открытым зевообразованием, в которой нити основы меньше натягивались; на этой машине
ткали более тонкую шерстяную ткань. Для льна требовалась машина потяжелее и помощнее
хлопкового ткацкого станка, ибо натуральное льняное сырье было не таким эластичным. Подходящий механизм появился в 1850-х годах, однако ручное ткачество сохранялось в некоторых частях Северной Ирландии до 1932 года. Таким образом, к 1890-м годам шерстяная промышленность в Йоркшире и льняная индустрия в Ирландии вышли на тот же уровень, что
и английская камвольная и хлопковая индустрия, а механизация наконец вытеснила ручной
ткацкий станок из этих отраслей в 1850-х и 1870-х годах соответственно. Облегченный ткацкий станок для льна подходил для изготовления джута, производство которого сформировалось в Данди; джут делали из индийского сырья, после того как прекратились поставки российской конопли во время Крымской войны.
387

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 286. Кольцепрядильная машина. 1888 г.
На механическом ткацком станке выполняли различные сложные ковровые переплетения (рис. 287). На ручном ткацком станке для фигурного ткачества в 1735 году в Киддерминстере соткали двусторонний ковер из предварительно окрашенной пряжи, а через 90 лет
на станке Жаккарда в том же городе сделали брюссельский ковер. Но ключевое событие –
изобретение Эраста Бигелоу из Массачусетса – брюссельский ткацкий станок, доработанный
в Англии и регулярно применявшийся для выпуска брюссельских ковров и ковров «вильтон»
в 1850-х и 1860-х годах. Автоматическая вставка и изъятие прочной проволоки с петлями на
концах помогала поднять петлистый ворс брюссельского ковра; более тонкие проволоки с лезвием ножа на конце поднимали и разрезали петли ковра «вильтон». На ткацком станке делали и
более дешевые гобеленовые ковры, при изготовлении которых заменили дорогие разноцветные
нити основы рисунком, напечатанным на барабане, вокруг которого проходили нити основы. К
1870-м годам такие ковры вытесняли оригинальные брюссельские ковры. Механическое плетение применялось даже к роскошным коврам «шениль»; наконец в 1876 году Скиннер из
Нью-Йорка придумал машину для изготовления имперского аксминстерского ковра.

Рис. 287. Ковровое переплетение: А – брюссельское; Б – «вильтон»; В – брюссельское-гобеленовое; Г – гобеленовое-бархатное; Д – шениль-аксминстер; Е – имперский аксминстер
Третье крупное нововведение в ткачестве – автоматический ткацкий станок, предложенный Нортропом из Массачусетса в 1895 году; его называли «ткацким станком XX века». Сначала на нем работали в США, а в Ланкашире против него выступили сильные профсоюзы,
защищая интересы многочисленных рабочих. Кроме того, автоматический станок стоил в три
раза дороже обычного ткацкого станка, что также было серьезным препятствием. Наконец
научились менять шпулю не останавливая станка. Это делалось с помощью лотка со шпулями;
но его использование подразумевало несколько других изобретений, в том числе самозаводной
388

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

челнок и ламельный прибор. При работе с таким станком ткач устранял разрыв нити основы
или утка и при необходимости заполнял лотки со шпулями.
Подведем итоги развития текстильной промышленности в 1750–1900 годах. С точки
зрения работника (хотя среди определенных групп рабочих была безработица), единственный крупный класс, сильно пострадавший от новых технологий, – операторы ручных станков, которые долго и безнадежно сопротивлялись механизмам. В Великобритании во время
чартистского движения (1838–1848), не сумевшего помочь рабочим, их численность была как
минимум четверть миллиона человек; семейный доход некоторых из них, согласно результатам правительственных расследований, составлял 5 шиллингов в неделю. Замена ручного
труда механическим в целом снизила физическое напряжение, хотя рабочая нагрузка и нервное напряжение усилились; оператор машины зарабатывал больше работника ручного труда.
Для предпринимателей улучшение технологий означало устойчивое увеличение капитальных
затрат в сочетании с падением фонда заработной платы; в сравнении с прошлым амортизационные отчисления были больше затрат на оплату труда. Что касается продукции, спрос на
сырье принес пользу его производителям; заводские изделия стали лучше и зачастую дешевле,
а мировая торговля расширялась. Потребление хлопка-сырца выросло в четыре раза во второй половине века; пять шестых от этого объема по-прежнему выращивалось в США. Благодаря механизации Великобритания поняла важность техники в текстильной промышленности и открыла собственные прибыльные рынки за рубежом; бойкая торговля сформировалась
задолго до того, как ее узаконил Пиль в 1843 году.
А теперь о международном аспекте. Начнем с того, что прогресс техники для текстильного производства усилил роль Великобритании и в меньшей степени США как новаторов.
Германия, Франция и Бельгия также играли активную и инициативную роль, которую слишком часто игнорировали в Великобритании, тем самым укрепляя промышленное превосходство Европы. Но к 1900 году лидерство в производстве и изобретениях переходит к США; со
временем оно могло снова перейти в многомиллионную Азию, которую Ланкашир в 1900 году
по-прежнему считал в основном пассивной покупательницей текстиля.

389

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 20
Керамика и стекло
Ни производство керамики, ни стекла не могло соперничать с текстильной индустрией,
изменившейся в ходе промышленной революции. Развитие гончарного производства с точки
зрения масштабности и новых технологий было гораздо менее захватывающим и слабее зависело от механизмов. Гончарное дело, в отличие от текстильного, напрямую стимулировало все
технологические изменения из-за той роли, которое оно играло при производстве электрооборудования и строительстве современных зданий. При изготовлении стекла механизмы внедрялись медленно. Процесс был далек от завершения даже в 1900 году, но важная роль, которую
оптическое стекло играло в развитии науки, доказывает, что индустрия производства стекла
повлияла на многие промышленные отрасли.

Гончарное производство в XVIII веке
Промышленная революция позволила организовать массовое производство дешевой, но
качественной керамики в Поттериз – районе в Северном Стаффордшире, ставшем центром
английской керамической промышленности. Но именно европейские, а не британские открытия наконец вывели европейских гончаров на один уровень с древними китайскими гончарами.
Период 1680–1749 годов считается «наиболее насыщенным в производстве китайской керамики». Китайский бело-голубой фарфор, прозрачные эмали и одноцветные глазури привозили
в Европу в основном голландцы; китайской керамикой восхищались во всех европейских столицах: например, королева Мария II Стюарт принесла моду в Англию из Гааги; в прежние века
китайскую керамику активно имитировали.
В 1710 году после множества попыток воспроизвести качество китайского фарфора в
Европе появились различные сорта мягкого фарфора, а также красивая фаянсовая посуда
с украшениями в китайском стиле. Первым производителем был Иоганн Фридрих Беттгер
– химик, работавший под покровительством Августа Сильного (курфюрста Саксонии); он
использовал алебастр или мрамор в качестве флюса, особенно белую фарфоровую глину из
Рудных гор как основной материал, и усовершенствованный тип печи с температурой обжига
1300–1400 °С. Производству дрезденского фарфора в условиях строжайшей секретности в
Мейсене предшествовало целое поколение популярных керамических изделий, которые мы
сейчас рассмотрим. Потребовалось 30 лет опытов, чтобы получить второй твердый фарфор,
который мог с ним конкурировать. Этого добился в 1768 году на французской государственной фабрике в Севре ее главный химик Пьер Жозеф Макер; в том же году независимо от него
подобное открытие сделал плимутский химик Уильям Кукворти, который через два года перенес производство в Бристоль – ближе к залежам каменного угля, а после – в Поттериз.
Параллельно развивалось производство мягкого фарфора, в чем Англия играла довольно
значимую роль; его изготавливали в Севре, до того как получили более ценный твердый фарфор. Мягкий фарфор в XVIII веке выпускали в шести различных центрах Англии, но только
один из них – Лонгтон-Холл располагался в Поттериз. Новые материалы, в том числе мыльный
камень (гидратированный силикат магния), регулярно использовали в Вустере с 1752 года. За
два или три года до этого на первом Лондонском фарфоровом заводе в Боу, а вскоре на более
крупном заводе в Челси начали применять в качестве ингредиента костную золу. Хотя идея
появилась в Германии раньше и была позже принята в Севре, производство костного фарфора,
который изготавливали и в других английских гончарных мастерских, – первый отличительный вклад Англии в индустрию европейской керамики.
390

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Стаффордширское керамическое производство эпохи Тюдоров и Стюартов зависело от
красножгущейся глины, наличия галенита (сульфида свинца) для глазурования, а также каменного угля, что было особенно важно из-за сокращающихся поставок древесины: Танстолл и
Хенли – ранние угледобывающие центры, однако первые гончары добывали уголь самостоятельно. Молочная промышленность вокруг Аттоксетера в Стаффордшире являлась местным
потребителем керамических горшков для масла; изделия перевозились на лошадях, ослах и
по реке. Два саксонских гончара из Делфта – Дэвид и Джон Элерс, которые, как предполагается, приехали в Англию с Вильгельмом Оранским в 1688 году, внедрили глазурование солью
и предложили более высокие требования к качеству изделий, что, несомненно, связано с их
прежней работой – оба были серебряных дел мастерами. Белой гончарной глиной из Девона
покрывали сосуды изнутри и украшали снаружи, поэтому красные или коричневые изделия
из Стаффордшира были привлекательными, как делфтский фарфор. Примерно в 1720 году,
вероятно, Джон Эстбери стал выпускать по-настоящему конкурентоспособную продукцию –
белую, глазурованную солью керамику. Для производства такой керамики требовалась беложгущая глина, привозимая издалека, и обожженный кремень: оба материала доставлялись по
воде вверх по Уиверу или Тренту. Керамика была полупрозрачной, прочной и изящной, как
импортный фарфор, но более доступной по цене; благодаря именно этой керамике разбогатели
гончары в Поттериз.
Технологически важным событием стало внедрение шаровой мельницы для измельчения
в очень тонкий порошок обожженного кремня перед его смешиванием с глиной. Чтобы пыль,
содержащая свободную двуокись кремния, не попадала в легкие, в 1726 году запатентовали
измельчение под водой. Сам шлифовальный механизм предпочитали делать каменным, чтобы
материал не менял цвет (как, например, при соприкосновении с железом); тяжелый механизм
(рис. 288) работал на гидроэнергии или от паровой машины. Джеймс Бриндли, до того как
проектировать каналы, строил шаровые мельницы. Кремень не только делал керамику светлее;
его добавляли для того, чтобы обжигать изделия при высокой температуре, придавая им повышенную твердость: следовательно, гораздо больше внимания уделяли работе печи. Примерно
с 1750 года делали двойной обжиг: сначала для получения фарфора-бисквита (рис. 289), а
после обжигали глазурованные изделия; в специальный неглубокой печи сушили глину. В то
же время вместо одной печи часто размером всего 2,4 × 1,8 метра строили несколько печей
рядом; нашли новые устройства для контроля температур; от глазурования солью постепенно
отказались.

Рис. 288. Мельница для кремня или глины. 1844 г.
391

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Энок Буз из Танстолла, внедривший двойной обжиг в Стаффордшире, первым заменил
процедуру напыления изделий галенитовым порошком перед обжигом: вместо этого после первого обжига изделие погружали в жидкую глазурь, содержащую оксид свинца (рис. 290). Благодаря этому стаффордширская керамика кремового цвета стала почти совершенной и завоевала мировой рынок. Производство резко возросло в 1750-х годах, а примерно в 1768 году Буз
предложил добавлять китайский камень к фарфоровой глине, которая уже присутствовала в
основе смеси: на базе этой смеси создали веджвудский фарфор.

Рис. 289. Бисквитная печь. XIX в.
Джозайя Веджвуд был сыном гончара и с 9 лет работал за гончарным кругом. В 1759
году в возрасте 29 лет он организовал собственное производство в Берслеме, в 3 километрах
от гончарного завода и деревни Этрурия, которую создал десять лет спустя, и особняка, где
тайком экспериментировал с глиной и жил до самой смерти в 1795 году. Одно из его первых
достижений – керамика с зеленой глазурью; важнее всего было усовершенствование кремовой
керамики Буза. Для этого Веджвуд взял смесь из 4 частей кремня и 20–24 частей белоснежной глины; изделия дважды обжигались и покрывались фактически флинтгласом; на изделиях
не было украшений, они были привлекательны и относительно дешевы. Веджвудский фарфор
получил неслыханную рекламу, когда королева Шарлотта приняла набор посуды в 1762 году;
фарфор стал называться «королевской посудой», а его производителя-счастливчика назначили
керамистом ее величества. Однако Веджвуда сильно интересовало художественное оформление керамики: например, он нанял Джона Флаксмана, который разработал белый орнамент –
эффектное украшение на цветном фоне; Веджвуд изготавливал портретные камеи и прекрасную яшмовую посуду античных форм. Его любовь к античным или сентиментальным мотивам, а не китайской экзотике или французскому рококо удовлетворяла растущее буржуазное
общество, которому он служил. Веджвуд проводил научную экспертизу керамики и методов
ее изготовления и занимался чисто коммерческими разработками, вроде канала Гранд-Тренк,
проходящего рядом с его печами в Этрурии. Очевидно, что он идеально повышал статус гончарной отрасли в целом. В 1777 году годовой доход в Поттериз составил только 75 тысяч фунтов стерлингов, хотя это было в пять раз больше, чем полвека назад; через 10 лет там работало
двести мастеров-гончаров, а у каждого было в среднем по сто рабочих.

392

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 290. Погружение керамики бисквитного обжига в глазурь. 1840 г.
Остается перечислить технологические нововведения, которые способствовали развитию гончарного дела: почетное место – у парового двигателя. Двигатель Ньюкомена – первый
паровой механизм, установленный в Поттериз: он перекачивал воду для повторного использования при помощи водяного колеса и принадлежал гончарной мастерской, позже ставшей
фирмой «Спод». Веджвуд заказал двигатель Уатта в 1782 году, решив использовать его как
для измельчения кремня и красящих веществ, так и для смешивания глины; его решение не
только положительно повлияло на гончарное производство, но и обогатило Болтона и Уатта, у
которых появился новый рынок сбыта своей продукции.

Рис. 291. Изготовление дешевой посуды. 1814 г.
Благодаря многочисленным нововведениям ускорился и удорожился ручной труд. Работа
за гончарным кругом стала совершеннее к 1750 году после возрождения старинных форм (из
литого металла, гипса или слегка обожженной глины) для производства мелких сосудов; такой
метод применялся даже при изготовлении портретных камей Веджвуда. Изготовитель форм
делал первый орнамент в алебастре, а затем переносил его на керамическую копию, тем самым
393

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

давая возможность произвести любое количество гипсовых форм для изделия; впоследствии
изготовитель форм считался наиболее значимым рабочим в гончарной индустрии. Прессовщиков, производящих дешевую, глубокую посуду (рис. 291), стало больше, чем гончаров. Еще
один шаг в направлении массового производства – изобретение трансферной печати: требуемый рисунок гравировали на металлической пластине, которую затем намазывали чернилами,
а рисунок переносили на бумагу и любое количество предметов. Позже на изделия либо наносили только контур, по которому работал художник, либо полномасштабное изображение, как
на крышках горшочков для помады для туалетных столиков в Викторианскую эпоху.
Но не стоит думать, что массовое производство – единственная цель отрасли; производители просто хотели работать быстрее и эффективнее. Что касается фарфора, то англичане не
пытались соперничать с европейцами в производстве полевошпатового фарфора и продолжали
изготавливать мягкий костяной фарфор. В 1797 году представители второго поколения великой династии Спод добавили в костяную золу полевой шпат, получив современный и удобный
материал для английского фарфора. Чтобы позолоченный орнамент не стирался с изделия,
внедрили «обожженное золото» – листовое золото, смешанное с медом, которое наносили на
изделие перед обжигом; это редкий пример умения, в котором Восток не превзошел Европу.
Глянцевую посуду, похожую на металлическую, получали за счет нанесения металлосодержащей смеси поверх глазури; далее посуду подвергали восстановительному обжигу, и металл
«высвобождался». Итак, в XVIII веке занимались имитацией, которая в наше время считается
неприемлемой. Волею судьбы в 1769 году Веджвуд получил один-единственный патент – на
изготовление энкаустической золотистой бронзы.

Работы XIX века
В конце XVIII века, во многом благодаря гению Веджвуда, объемы английского гончарного производства изменились, а механизмы и трудосберегающие устройства снизили трудозатраты до такой степени, что изготовление керамики на долгое время стало крупномасштабным
ремеслом. В значительной степени оно зависело от наличия достаточной рабочей силы. В этом
отношении просматривается параллель с угольной промышленностью: в тенденции сделать
гончарное производство наследственным ремеслом; в использовании детского труда, которое
началось значительно раньше в гончарном деле, чем в шахтах; и в потенциальной опасности
производства. Однако объем гончарного производства вырос в первой половине XIX века в
основном благодаря разделению труда, которого не было на угольных шахтах. Уже в 1790 году
около 160 работников, занятых на вспомогательных работах в Этрурии, выполняли не менее
двадцати различных рабочих операций.
К 1850 году для богачей производилась наиболее изысканная керамика, а народные
массы всех цивилизованных стран пользовались дешевым фаянсом вместо деревянной и оловянной посуды. На Великой выставке представили раритетную керамику – большое керамическое блюдо венгерского производства, которое привлекло внимание королевы Виктории;
его производитель получил выгодный королевский заказ. К 1860 году сделали фарфоровый
фужер флюте, в 1885 году – камин из дрезденского фарфора, а на Парижской выставке 1900
года представили «керамический дворец» с интерьером полностью из севрского фарфора. В
дальнейшем индустрия развивалась в основном благодаря спросу на новые готовые изделия. К
ним относится огромное количество фарфоровых и стеатитовых изоляторов для телеграфа и
электрических устройств; контейнеры для кислот и других химических веществ – требование
быстро развивающейся химической промышленности; и огнеупорный кирпич для выплавки
стали, вроде того, что делали из обожженного доломита или австрийского магнезита для процесса Томаса – Гилкриста. В последнее десятилетие века массово выпускали фарфоровую сантехнику, по крайней мере в США. Кроме того, глиняные изделия широко применяли в стро394

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ительстве. Машины по изготовлению кирпича, нарезавшие за один раз десять кирпичей от
длинного глиняного бруска (наподобие механизма для производства сосисок), появились в
Великобритании к середине века, однако спрос на кирпич был таким большим, что в 1871 году
на кирпичных заводах трудилось вполовину больше рабочих, чем во всех гончарных мастерских. Из кирпича возводили стены зданий; иногда для крыш использовали пазовую черепицу;
сохранялся устойчивый спрос на пустотелый кирпич для легких перегородок и невоспламеняющихся полов и потолков высотных зданий.

Рис. 292. Печи в виде бутылей в Поттериз
Местоположение Поттериз отчасти определялось масштабной поставкой дешевого
каменного угля. В печах в виде бутылей (рис. 292) топливо не экономилось, о загрязнении
атмосферы никто не думал: примерно в 1800 году подсчитали, что килограмм угля идет на
обжиг 0,5 килограмма глины. После решили сменить топливо, и примерно в 1855 году в различных странах начались эксперименты с каменноугольным или генераторным газом и электричеством. Далее захотели перепроектировать печи: в 1858 году Фридрих Гофман запатентовал первую кольцевую печь с рядом отверстий (комнат), в которые поочередно подается огонь.
Еще более важное изобретение – тоннельная печь, разработанная в Дании, где остро не хватало топлива. Первую такую печь построили в 1839 году, однако она стала производительнее
после 1877 года, когда запатентовали тоннельную печь, работающую на генераторном газе или
каменном угле. В следующем году появилась более экономичная кольцевая тоннельная печь,
внедренная почти одновременно в Лондоне и Венгрии. Совершенствование печей сопровождалось развитием вспомогательных механизмов – шлифовальных машин, дробилок, смесителей для сырья и механических прессов для формования заготовок конечной продукции, в том
числе плитки, кирпича, фарфоровых изоляторов и бытовой посуды.
Далее научные технологии постепенно заменили методы, основанные на опыте многочисленных прежних поколений. Впервые рационально проанализировали качество сырья, температуру в печи и задумались о предотвращении микротрещин на поверхности гончарных изделий.
Среди практических результатов нового подхода – продолжительная борьба, закончившаяся запретом на применение растворимого свинца в глазури (защита от отравления свинцом
потребителей и рабочих на гончарных заводах). Цвета глазури стали разнообразнее; урановую
глазурь впервые применили в 1853 году. В конце концов стало легче имитировать не только
фарфор Дальневосточного региона, но и продукцию западных соперников. Британский костяной фарфор производился в Швеции и был так усовершенствован, что при обжиге можно было
ставить одна на одну целых десять тарелок. Даже знаменитую севрскую технологию пат-сюрпат (слой за слоем. – Пер.) успешно скопировали в Мейсене в 1878 году. К 1900 году когда-то
395

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

наиболее индивидуалистическая индустрия стала максимально стандартизированной и механизированной; а гончарное дело начали изучать, например, в Университете Огайо.

Развитие стекольного производства
Истории развития стеклоделия и гончарного дела очень похожи – обе индустрии основаны на древних и часто секретных традициях. Но на самом деле производство стекла формировалось медленнее из-за небольшого спроса – люди предпочитали покупать чашки и тарелки,
а не стеклянные бокалы. Однако в строительстве стекло считалось таким же важным материалом, как кирпич и черепица; изготовитель листового стекла, в отличие от гончара, решал особую проблему – как увеличить размеры своей продукции для остекления новых окон.
Во время промышленной революции вырос спрос на оптическое стекло. В 1758 году
Джон Доллонд – оптик-практик – запатентовал ахроматические линзы, над которыми трудился
вместе с Муром Холлом примерно четверть века; их делали путем склеивания выпуклых линз
из кронгласа и вогнутых линз из флинтгласа. После того как научились исправлять хроматические аберрации, математическую теорию которых разработал в 1760 году Самуэль Клингенштерн из Упсалы, появились крупные телескопы для обсерваторий. Применялись и большие отражающие телескопы, вроде 12-метрового прибора, построенного Уильямом Гершелем
в 1789 году. Совершенствование методов изготовления оптического стекла интересовало не
только его производителей, но и ученых – Гершеля и Фарадея, возглавившего данные исследования в Лондонском королевском обществе в 1824 году. Важное открытие сделал в 1798 году
Поль Гинан – швейцарский часовщик, предложивший перемешивать расплавленный флинтглас в тигле с шамотной глиной, чтобы равномерно распределить тяжелую окись свинца и
добиться однородности смеси, что абсолютно необходимо для получения хороших оптических
результатов. У более плотного стекла можно было расширить диапазон рефракции. Качество
пропускания света тоже улучшилось, потому что избавились от пузырьков воздуха в смеси.
Гинан разрабатывал секретный метод в основном на баварском заводе в сотрудничестве со
спектроскопистом Йозефом фон Фраунгофером, благодаря чему Оптический институт Мюнхена производил большие линзы прекрасного качества.
Работу Фраунгофера дополнили труды британца Вернона Харкорта – сына архиепископа
и отца канцлера казначейства, чьи эксперименты тормозились отсутствием финансовых ресурсов. Более того, до 1845 года британские акцизные правила сильно препятствовали производству, поэтому импортировалось даже стекло для линз и призм для маяков. После смерти
Гинана и Фраунгофера секрет изготовления оптического стекла, основанный на процессе перемешивания, купил французский производитель стекла Жорж Бонтемпс, который в 1837 году
договорился поделиться им с английской фирмой «Чанс бразерс» в Бирмингеме. Наконец,
когда революция 1848 года вынудила Бонтемпса приехать в Англию, под его руководством
построили завод, а «Чанс бразерс» стала выпускать кронглас и флинтглас для телескопов и
облегченные стекла для объективов камер.

Рис. 293. Растяжение стеклянной трубки перед ее укладкой на «лестницу»
Однако мешала серьезная трудность с обработкой расплавленного стекла. Никто не
попытался механизировать производство трубок и стержней, не говоря уже о бутылках. Трубки
делали за счет постепенного выдувания куска стекла и придания ему формы цилиндра, кото396

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

рый затем растягивали двое рабочих (рис. 293), а третий измерял диаметр трубки кронциркулем; если диаметр трубки был подходящим, рабочий охлаждал стекло, размахивая в воздухе
куском кожи; затем трубка разрезалась на фрагменты нужного диаметра на горизонтальной
«лестнице».
Оконный кронглас по-прежнему широко использовался в Англии в 1800 году. Характерный круглый лист стекла, с «бычьим глазом» или «короной» в центре, делали из стеклянного шарика, прикреплявшегося куском расплавленного металла к железному пруту (понтии)
в точке, диаметрально противоположной той, на которой он держался на железной трубке для
выдувания стекла. После удаления железной трубки для выдувания в стеклянном шарике оставалось небольшое отверстие; шарик снова нагревали и вращали до тех пор, пока под действием
центробежной силы листовое стекло внезапно не принимало форму диска. Затем диск вращался на понтии до охлаждения и срезался (рис. 294).
Улучшенный метод получения листового стекла из цилиндров представили в Англии в
1832 году «Чанс бразерс» и Бонтемпс. Хотя новый метод, уже внедренный в Германии и Франции, требовал привлечения пяти категорий квалифицированных рабочих, производство стекла
было дешевле; размеры листа были больше, стекло получалось без изъянов. Метод был следующим. Кусок стекла весом до 20 килограммов выдували в шар и помещали в глубокий желоб,
чтобы придать ему форму цилиндра. От цилиндра-заготовки отрезали оба конца и разрезали
ее в продольном направлении алмазным инструментом: при повторном нагреве цилиндр раскатывался в плоский лист. Для получения стекла более высокого качества цилиндр «раскрывали» на покрытой стеклом каменной поверхности, разравнивая стекло деревянным блоком,
а после отправляя в отжигательную печь. Но всего через семь лет «Чанс бразерс» разработали
метод, при котором листы полировали, как зеркальное стекло: с поверхности удалялись неровности, когда стеклянный лист укладывался на сланцевую поверхность, закрытую увлажненной
кожей, которая присасывалась к сланцу.

Рис. 294. Стекольный завод для производства кронгласа. 1800 г.
О производстве зеркального стекла в Англии узнали из Северной Франции в 1773 году;
через три года завод, основанный в Равенхеде вблизи Сент-Хеленса в Ланкашире, славился
своим литейным цехом длиной 120 и шириной 45 метров – одно из крупнейших промышленных помещений своего времени. Хотя можно было нанимать на завод опытных французских
рабочих, а первыми менеджерами были именно французы, английский завод едва выживал; так
продолжалось до тех пор, пока продолжительные французские войны не спасли его от конкурирующего производства во Франции, имевшего больше опыта на целое столетие. Тем не менее
отныне можно было изготавливать листовое стекло размером 400 × 200 сантиметров (листовое стекло, производимое методом выдувания, имело максимальные размеры 125 × 75 дюй397

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

мов). В состав шихты входило 25 процентов битого листового стекла (стеклобоя); смесь плавилась, образуя однородную пасту, и разливалась в тигли в высокотемпературной печи. Тигли
делались из смеси стоурбриджской глины и обожженной глины, чтобы выдерживать высокую
температуру в печи и жар расплавленного стекла, и закрывались (инновация англичан) коптящим углем. Отливку (рис. 295) первоначально делали на медном столе, но в 1840-х годах – на
чугунном. Уже в 1789 году паровой двигатель Болтона и Уатта применялся при работе шлифовальных и полирующих механизмов. Лист стекла для шлифования прикрепляли к доске и
горизонтальному колесу, которое свободно перемещалось по поверхности стекла, далее стекло
приклеивалось известью или штукатуркой к каменному столу, оснащенному ободом для удержания шлифующего материала – воды и песка. Стекло полировали войлочным валиком, надетым на деревянную дугу, используя тонко измельченный трепел или корунд (рис. 296).

Рис. 295. Отливка листового стекла. 1780 г.

Рис. 296. Полирование листового стекла для зеркал
После того как годовой объем строительства в Великобритании примерно удвоился за
период 1821–1825 годов, пропорционально вырос спрос на оконное стекло. Часть стекла производили выдуванием из цилиндра; новый завод по изготовлению кронгласа построили в СентХеленсе в 1826 году. Значимое событие – открытие завода «Юнион Плейт-глас» в Покет-Нуке
(рис. 297), с четырьмя печами для обжига и двадцатью отжигательными печами, что явилось
предвестником промышленной революции в стекольной индустрии. Однако только в 1845 году
изменение британской финансово-бюджетной политики позволило расширять производство.
398

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

А до тех пор и резка стекла, и гравировка по стеклу еще долго сравнивались с фарфором, который, как и стекло, производился не для бедняков. Резка стекла вручную – работа
для большого профессионала, чем славилась Великобритания (английские мастера приобрели
огромный опыт, работая с ранним хрусталем). Изделия, чаще всего геометрической формы,
шлифовались железным колесом, на которое подавался песок (рис. 298). Затем стеклянная
поверхность выравнивалась на колесе из тонкозернистого песчаника, на которое подавалась
вода, и полировалась на деревянном колесе с водой и мастикой для полировки. Гравировку
делали на более тонкостенной посуде, нанося разнообразный орнамент небольшими вращающимися медными колесами. Эти колеса были меньше тех, что использовались для резки
стекла. Для нанесения одного витиеватого орнамента могло потребоваться 50 медных колес
диаметром от одной восьмой до четырех дюймов.

Рис. 297. Литейный цех на заводе «Юнион Плейт-глас». Ланкашир. 1843 г.
В 1750–1850 годах усовершенствовали окраску стекла. Бутылки по-прежнему делали в
основном черными или темно-зелеными, добавляя в сырье железо и другие примеси. Стекло
для обычной посуды выпускали из более чистых материалов, чтобы она получалась практически бесцветной. Искусственные красители применялись все чаще для многих целей, начиная с
производства витражей: соединения кобальта давали стеклу синий цвет, а сам кобальт впервые
выделили в 1742 году; соединения никеля, урана и хрома применяли для придания стеклу других оттенков; в 1826 году способ получения настоящего медного красного стекла вновь открыл
разносторонний Бонтемпс. Но только в 1830-х годах установили, что стекло приобретает желтый цвет от добавления порошкообразного кокса или антрацита, в которых содержатся примеси серы. В общем, вещества для производства цветного стекла оставались традиционными;
в результате прогресса лишь повысилась степень очистки сырья и стали тщательнее следить за
давлением и температурой в печи.

399

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 298. Шлифование сосуда из граненого стекла. 1840 г.

Стекольное производство в 1845–1900 годах
Отмену вековых британских акцизов на стекло в 1845 году, а затем – налога на окна в
1851 году можно считать удобной отправной точкой для изучения новых разработок второй
половины XIX века. Постоянный надзор, практикуемый акцизными чиновниками, раздражал
производителей; по поводу этой ситуации в 1833 году сдержанно высказался экономист Джон
Рамсей Маккалок: «Человек, вынужденный платить 125 процентов налога, вряд ли будет экспериментировать». Когда товары подешевели, вырос спрос, а требования рабочих повысить
заработную плату стимулировали внедрение механизации труда. С 1859 года в различных странах выдавались патенты на машины по производству бутылок, а в 1887 году полуавтоматическую машину Эшли, применявшуюся в Кастлфорде в Йоркшире, ждал первый коммерческий
успех. Расплавленное стекло собирали вручную железными приспособлениями и отправляли
в форму; в стекло погружался поршень, формируя горлышко бутылки, а далее горлышко продувалось сжатым воздухом до нужных размеров. Далее бутылку брали за горлышко рукой и
переворачивали; во второй форме сжатым воздухом формовали бутылку до конца. В 1898 году
Оуэнс разработал в США первый экспериментальный ручной пистолет, который механизировал первую операцию при производстве бутылок – формование горлышка. Что касается экономики труда, то пять рабочих изготавливали вручную около 150 бутылок в час; двое мужчин, работающие с двумя усовершенствованными машинами Эшли, делали 200 бутылок в час;
к концу века механизм Оуэнса производил 2500 бутылок в час. Поршень и форма применялись при производстве стеклянных блюд для пирога и чаш.
После отмены акцизов в Великобритании чаще продавали изделия «Чанс бразерс». Переняв принцип производства листового стекла в 1832 году, на заводе выдували цилиндры длиной
1,8 метра и диаметром 40 сантиметров: «Чанс бразерс» поставлял стекло для Хрустального
дворца в 1851 году. В 1884–1887 годах в продолжение множества неудачных экспериментов
на «Чанс бразерс» разработали процесс прокатки, во время которого расплавленное стекло
разливали на наклонную пластину, пропускали между парой вальцов, а затем шлифовали.
Механизация производства в этом случае в большой степени зависела от совершенства
печей. Те, что использовались до 1850 года, были с открытым огнем и работали на различном
топливе, в 1860-х годах в производство стекла внедрили регенеративную печь Сименса. В рабо400

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тающих на газу печах нового поколения температура нагрева была гораздо выше, что помимо
других преимуществ облегчало удаление воздушных пузырьков, но снижало срок службы традиционных горшков из шамотной глины. В результате их заменили на печи-ванны, которые
сначала держали объем расплавленного стекла, необходимого для одного дня работы, а позже
обеспечивали непрерывную подачу стекла: в одной части плавилось стекло, а в другой выходил
материал, готовый к работе. Эту систему внедрили в Великобритании к 1872 году и только в
1888 году – в США, где топливо было дешевле, а площади заводов по производству стекла
меньше.
Из-за высоких температур в печах Сименса дорогую соду заменили сульфатом натрия.
Но в 1863 году благодаря процессу Сольве соду стали применять снова. В целом в этот период
научно изучали применяемые материалы: в 1875 году получили химический состав наиболее
прочного стекла того времени. Продолжали исследовать оптическое стекло, особенно Эрнст
Аббе и Отто Шотт, которые в 1886 году вместе с Карлом Цейсом открыли знаменитый стекольный завод в Йене. В самом конце XIX века завод выпускал около восьмидесяти различных
оптических стекол; Аббе, Шотт и Цейс предложили как минимум двадцать восемь добавок,
ранее не использовавшихся при производстве стекла (они составляли не менее 10 процентов
от объема смеси).

401

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 21
Двигатель внутреннего сгорания
Введение
По сложности и эволюции от примитивной до практичной формы двигатель внутреннего сгорания сравним с паровой машиной. Хотя паровой двигатель ни провоцировал промышленную революцию, ни играл решающую роль на ее ранних стадиях, он впоследствии
серьезно влиял на развитие технологий XIX века. С другой стороны, хотя основные особенности современного двигателя внутреннего сгорания появились в 1900 году, огромное воздействие на мировую цивилизацию он оказал в XX веке. Кроме того, раз у парового двигателя и двигателя внутреннего сгорания много общего (основа обоих механизмов – поршень в
цилиндре), общие принципы работы двигателя мы уже рассматривали. Попутно заметим, что
сходство с паровым двигателем в определенной степени мешало разработке нового двигателя:
первые изобретатели, как правило, старались придать двигателю внутреннего сгорания неподходящие ему свойства, заимствованные от парового двигателя. Интересный, хотя и экстравагантный пример влияния старого изобретения на новое – бензиновая лошадь, запатентованная
неким французом в 1897 году (рис. 299).

Рис. 299. Бензиновая лошадь: новый тягач, запатентованный во Франции в 1897 г.
Хотя двигатель внутреннего сгорания появился на столетие позже паровой машины, его
история такая же продолжительная, ибо оба двигателя – результат опытов Гюйгенса и Папена с
пороховым двигателем. Как известно, опасность и трудность заправки такого двигателя и отведение продуктов сгорания заставили Папена обратить внимание на пар и начать эксперименты,
которые позволили Ньюкомену построить первый двигатель в 1712 году. Основная идея создания двигателя внутреннего сгорания, как и множества изобретений, зародилась задолго до
того, как появилась возможность реализовать ее на практике. В XIX веке доступность каменноугольного газа, а позже – очень летучих нефтяных фракций, на которые не было спроса,
побудила снова заняться разработкой двигателя внутреннего сгорания. В то же время электроэнергия могла обеспечить чрезвычайно удобную систему зажигания.
Однако стимул был еще слабым. Хотя сегодня двигатель внутреннего сгорания применяется в сухопутном, водном и воздушном транспорте, об этом едва задумывались первые изоб402

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ретатели. Паровоз и пароход казались многим почти совершенным средством передвижения
по суше и морю. Самые ранние двигатели внутреннего сгорания работали на каменноугольном
газу, что ограничивало их использование – двигатели приходилось часто заправлять. Кроме
того, отношение веса к мощности у первых двигателей было очень высоким, а рабочие скорости низкими: высокоскоростные бензиновые двигатели появились только в самом конце века.
Впоследствии все ранние двигатели стали стационарными и использовались в промышленности.

Газовые двигатели
Хотя пороховой двигатель XVII века справедливо считается предком двигателя внутреннего сгорания, до его успешной разработки прошло почти два века. Заявление на выдачу
патента на газовый двигатель было подано в Великобритании в 1794 году, а 30 лет спустя
газовые двигатели применялись при работе насосов, однако даже на Великой выставке представили лишь один двигатель (его демонстрировал Дрейк в 1843 году в США). В 1859 году
французский инженер Этьен Ленуар сконструировал газовый двигатель, который во многих
отношениях разрабатывался как паровая машина того времени. Поскольку воспламенение
взрывоопасной смеси газа и воздуха в цилиндре происходило от электрической искры, вырабатываемой индукционной катушкой, не хватало, помимо многого другого, компрессии смеси
перед воспламенением. Его производительность не выдерживала сравнения с паровыми двигателями такой же мощности, но изобретение стало знаковым – это была первая непаровая,
непрерывно работающая машина для промышленности. По-настоящему качественный газовый двигатель сделали почти через 20 лет: в 1876 году Николаус Август Отто создал горизонтальный двигатель (рис. 300); 50 тысяч двигателей из примерно 200 тысяч, продававшихся
в рассрочку, продали за первые 17 лет после выпуска двигателя немецкой фирмой «ОттоЛанген». Этот двигатель работал по так называемому циклу Отто, по которому после 1890
года почти повсеместно работали все двигатели внутреннего сгорания. Основное исключение
– дешевые, маломощные двигатели для моторных сенокосилок, легких мотоциклов и аналогичные механизмы, часто работавшие по упрощенному двухтактному циклу: компрессию к
этому типу двигателя применил сэр Дугалд Клерк из Шотландии в 1878 году. Цикл Отто, контролируемый клапанами, которые регулируют потребление топлива и выхлоп продуктов сгорания, состоит из четырех тактов. Во время первого такта воспламеняющаяся смесь входит
в цилиндр; во втором такте смесь сжимается поршнем и поджигается; в третьем – сила воспламенения возвращает поршень обратно; в четвертом – возвращающийся поршень изгоняет
газообразные продукты горения, готовый к повторению цикла. Будучи независимой разработкой, цикл Отто, скорее всего, результат не получившего широкого распространения французского изобретения 1862 года.

Рис. 300. Горизонтальный газовый двигатель Отто. 1878 г.
403

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Успех Отто отлично демонстрировал нужность газовых двигателей. К концу века усовершенствовали их размер, повысили производительность и надежность, а также создали специальное газообразное топливо, отчего они стали полноправными конкурентами паровых двигателей. В 1881 году мощность крупнейшего газового двигателя составляла 20 лошадиных сил;
к 1917 году, когда газовые двигатели обрели максимальную популярность, их мощность равнялась 5 тысячам лошадиных сил.

Нефтяные двигатели
Между тем двигатель внутреннего сгорания совершенствовался, а вместо каменного угля
начали использовать жидкое топливо, полученное перегонкой нефти. На то было две основных
причины. В XIX веке не было протяженных газопроводов. Газ был доступен только на территории недалеко от завода, на котором его вырабатывали: обычно его потребляли для бытовых и
промышленных нужд в пределах одной части города. Хотя во всем мире рос спрос на энергоносители за пределами городов, строить газовый завод исключительно ради энергии могли только
для крупнейших сооружений. Поэтому предпочли жидкое топливо, которое легко транспортировалось, хранилось, заливалось в двигатели самотеком и вырабатывало больше тепла на
единицу веса, чем уголь. Более того, именно в этот момент нефтяная промышленность, изначально развитая для удовлетворения спроса на топливо для источников света, а после 1878
года – для обогрева, могла предложить топливо по конкурентоспособной цене. Хотя опасные
летучие легкие фракции, которые поначалу было трудно утилизировать, – наиболее важное
топливо для двигателей внутреннего сгорания, сначала использовались керосиновые фракции.
Применение топлива с относительно низкой летучестью вызывает технические проблемы, отличные от тех, что возникают при использовании бензина, который свободно испаряется при нормальной температуре. Чтобы подготовить подходящую воспламеняющуюся смесь
с воздухом в цилиндре, жидкое топливо следует либо перевести в газообразное состояние
нагреванием, либо преобразовать в чрезвычайно мелкие брызги. После запуска двигателя
испарение и воспламенение хорошо сбалансированной смеси в цилиндре нефтяного двигателя
проходит спонтанно под действием высокой температуры, генерируемой во время такта компрессии. Хотя это позволяет обойтись без внешней системы зажигания (что являлось важной причиной выхода из строя бензиновых двигателей), имеются сопутствующие недостатки.
Очень высокая степень компрессии, необходимая для самовоспламенения, требует более прочной, а следовательно, тяжелой конструкции нефтяного двигателя; более того, такие двигатели
обычно работают на низких скоростях. Поэтому нефтяные двигатели почти не устанавливались на легковых автомобилях, но очень широко применялись для более тяжелых дорожнотранспортных средств, а еще они чрезвычайно хорошо выполняли свою роль как большие стационарные и судовые двигатели.
Хотя воспламенение смеси в цилиндре нефтяного двигателя в конечном счете происходило спонтанно из-за высокой температуры от компрессии, следовало обеспечить начальные условия работы: только очень высокая степень сжатия воспламеняла воздушно-нефтяную
смесь путем запуска двигателя несколько раз. В двигателе, созданном американским инженером Джорджем Брайтоном в 1873 году, один цилиндр с поршнем работал как компрессор, нагнетая воздух в камеру сгорания, куда непрерывно поступало и где сгорало топливо;
продукты сгорания топлива поступали во второй – рабочий цилиндр. Более успешный нефтяной двигатель мощностью до 100 лошадиных сил запатентовала фирма «Дент энд Пристмен» в Халле в 1886 году. Следуя четырехтактному циклу Отто, двигатель начинал работу
после предварительного нагрева цилиндра; успех мобильного устройства, внедренного в 1889
году для использования в сельском хозяйстве, – свидетельство растущего спроса на энергию
в сельской местности. Тяжелое нефтяное топливо в этих двигателях перед сгоранием прохо404

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

дило через подогреватель, нагреваясь от выхлопных газов. Особенно успешным был двигатель
Акройда-Стюарта, сделанный в Англии в 1890 году; он массово выпускался фирмой «Растон
энд Хорнсби» в Линкольне.
В конструкции дизельного двигателя, запатентованного Рудольфом Дизелем в Великобритании в 1892 году и впервые изготовленного в 1897 году, крайне тщательно учтены термодинамические принципы: Дизель подробно описал их в 1893 году в работе «Теория и конструкция рационального теплового двигателя». Температура двигателя не должна была подниматься
выше температуры сжатого газа в цилиндрах, поэтому охлаждение не требовалось; еще Дизель
хотел повысить производительность за счет снижения температуры выхлопных газов. Термодинамические идеалы Дизеля так и не осуществились на практике до конца. Через несколько
лет основным и чрезвычайно важным отличием дизельного двигателя от других нефтяных двигателей стала его исключительно высокая степень сжатия, способствующая высокой тепловой
эффективности (КПД).

Бензиновые двигатели
Основные принципы работы бензинового, газового и нефтяного двигателей одинаковы,
главные различия – в системах впрыска топлива и зажигания. Кроме того, бензиновый двигатель – высокоскоростной. Хотя считается, что австрийский инженер Зигфрид Маркус в 1864–
1874 годах построил несколько автомобилей с бензиновыми двигателями, признанный пионер
в этой области – немецкий инженер Готтлиб Даймлер, который несколько лет проектировал и
строил газовые двигатели. Его первый бензиновый двигатель, запатентованный в 1885 году, –
одноцилиндровый вертикальный механизм с воздушным охлаждением, работающий по циклу
Отто. Горючая смесь готовилась путем пропуска воздуха через бензин в поплавковой камере,
а воспламенялась она от трубки с внешним нагревом, вставленной в головку цилиндра. В следующем году этот двигатель успешно установили на велосипед, а далее – на карету. За три года
Даймлер создал двухцилиндровый двигатель, в котором два поршня передавали усилие одному
кривошипу: первоначально планировалось установить клапаны в обоих поршнях, но это намерение реализовано не было. Такой двигатель выпускали в больших количествах не только для
автомобильной промышленности, но и для небольших лодок и стационарных механизмов.
Другой немецкий инженер, Карл Бенц, в одно время с Даймлером строил двигатели специально для легковых автомобилей. Его одноцилиндровый двигатель 1885 года, в отличие от
двигателя Даймлера, был горизонтальным, с электрическим зажиганием и относительно низкой скоростью работы. Впервые установленный на трехколесный автомобиль, двигатель мощностью 3,5 лошадиные силы доказал свою эффективность и при установке на четырехколесное
транспортное средство в 1893 году; он выпускался до 1901 года. Систему зажигания с помощью электрической индукционной катушки (с питанием от аккумулятора, оснащенную поворотным прерывателем, приводимую в движение двигателем, чтобы убедиться, что искрение
произошло в нужный момент в четырехтактном цикле) вскоре широко применяли другие производители. Искра появлялась в свече зажигания, ввинченной в головку цилиндра. Карбюратор поверхностного типа в принципе был аналогичен карбюратору в двигателе Даймлера, за
исключением того, что улетучиванию помогало тепло от выхлопных газов и была заслонка для
регулирования примешивания воздуха.
После 1893 года Даймлер, а впоследствии и другие производители применяли поплавковый карбюратор (рис. 301), изобретенный Вильгельмом Майбахом. Уровень бензина в камере
этого карбюратора поддерживался постоянным за счет поплавкового механизма. Поплавковая
камера через очень тонкую струю контактирует с входом в цилиндр: всасывание из цилиндра образует чрезвычайно тонкую струю бензина, которая впрыскивается в воздухозаборник.
До Первой мировой войны единственной альтернативой карбюратору поверхностного типа
405

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

и поплавковому карбюратору был фитильный карбюратор Ланчестера для двигателей Ланчестера, появившихся в 1897 году. В этом двигателе воздух всасывался через серию фитилей,
погруженных в небольшую камеру, постоянно пополняемую из основного топливного бака.

Рис. 301. Ранний поплавковый карбюратор
В рассматриваемый период использовались только одно-и двухцилиндровые бензиновые
двигатели; многоцилиндровые двигатели вошли в обиход значительно позже. Даймлер представил двухцилиндровый двигатель в 1889 году, но его конструкция была технически сложной.
Основная трудность состояла в том, что в четырехтактном двигателе один рабочий ход приходится на два оборота коленчатого вала. Для уравновешенности двигателя желательно (считается, что цилиндры расположены рядом друг с другом), чтобы один поршень поднимался,
когда остальные опускаются. В этом случае коленчатый вал получает силовые импульсы за два
последовательных полуоборота, но совсем не получает импульсов во время следующего полного оборота. Это можно изменить, если поршни будут подниматься и опускаться вместе (один
делает первый ход цикла, а другой – третий), однако в этом случае двигатель теряет уравновешенность и возникает чрезмерная нагрузка. Одно из решений, хотя и не слишком распространенное из-за сопутствующих трудностей, заключается в использовании горизонтальных
оппозитных цилиндров. В рассматриваемый период гениальные изобретения внедряли многие
производители, самым успешным из которых был, пожалуй, Фредерик Уильям Ланчестер. В
его двигателе с горизонтальными оппозитными цилиндрами вместо одного было два коленчатых вала, расположенных один над другим (рис. 302). Каждый поршень соединялся с обоими
коленчатыми валами, на которых были отдельные маховики, установленные так, чтобы поворачиваться в противоположных направлениях; цепной привод на заднюю ось осуществлялся
только одним коленчатым валом.

Рис. 302. Двигатель Ланчестера с двумя цилиндрами. 1897–1904 гг.
Большинство ранних двигателей имели воздушное охлаждение. Дизель, среди прочего,
уделял особое внимание поддержанию низкой температуры двигателя, дабы избавиться от
406

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

необходимости устанавливать систему охлаждения. Охлаждающий эффект воздуха можно
было повысить, увеличив площадь внешней поверхности цилиндра с помощью охлаждающих
ребер; охлаждению способствовал обдув воздуха при движении автомобиля; можно было установить вентилятор, как в двигателе Ланчестера. Циркуляция смазочного масла (осуществлялась ручной накачкой на многих ранних автомобилях, но была механизирована в первом автомобиле Ланче-стера) также помогала охлаждению. Дополнительная система охлаждения водой
появилась ближе к 1900 году: она – характерная особенность первого автомобиля Генри Форда
1896 года, а также первых машин Ланчестера, хотя и не оригинальной модели.

Заключение
Такова эволюция двигателя внутреннего сгорания до 1900 года, когда было выпущено
десятки тысяч таких двигателей. Массовое производство автомобилей с двигателем внутреннего сгорания началось в 1903 году – с возникновением компании «Форд мотор компани».
Следует отметить, что британские инженеры сравнительно мало повлияли на развитие
двигателя внутреннего сгорания и, в частности, бензинового двигателя; Ланчестер – яркое
исключение. Сравнение становится еще поразительнее, если учесть вклад англичан в создание
паровой машины. Раз европейские и американские изобретатели численно превзошли англичан, справедливо замечание, что Великая выставка 1851 года стала кульминацией господства
Великобритании в области изобретений.

407

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 22
Электротехническая промышленность
Исторический обзор
Подавляющее большинство технологических разработок – результат эмпирических
открытий практиков: уже отмечалось, что до сравнительно недавнего времени технологии
внесли больший вклад в науку, чем наука в технологии. Электротехническая промышленность
– исключение, ибо ее появление и развитие обусловили научные исследования; кроме того,
время перехода от экспериментальной науки к успешной индустрии легко установить. Ключевым событием стала демонстрация электромагнитной индукции Майклом Фарадеем Королевскому обществу 24 ноября 1831 года: вскоре началось серийное производство электромагнитных генераторов. Хотя нас интересует практическое применение электричества, необходимо
кратко рассмотреть события, которые привели к историческому открытию.
Еще в древности знали о том, что, если потереть янтарь (по-гречески – «электрон»), он
начинает притягивать очень легкие предметы, вроде перьев и кусочков бумаги. Уильям Гильберт – придворный врач королевы Елизаветы I и автор исчерпывающего трактата о магнетизме
«О магните, магнитных телах и большом магните» (трактат считался эталонным два столетия),
знал о двадцати веществах, обладающих таким же любопытным свойством, как янтарь. Он
пришел к выводу, что отвечающие за это явление «испарения» широко распространены.
Ученые XVII–XVIII веков заинтересовались этим явлением и определили кое-какие
свойства статического электричества, то есть установили, что такое электрический заряд, в
отличие от электрического тока. В 1660 году Отто фон Герике изобрел фрикционную машину
для непрерывной генерации электричества. Вскоре после этого Фрэнсис Хоксби доказал, что
заряженные тела как отталкиваются друг от друга, так и притягиваются; в 1729 году Стивен
Грей разделил проводники (в основном металлы) и непроводники. В 1730 году французский
физик Шарль Дюфе обнаружил, что электричество, индуцируемое трением, бывает двух видов
– теперь оно называется положительным и отрицательным. В 1754 году Джон Кантон – ученик
ткача, ставший членом Королевского общества, заложил количественную основу в изучении
электричества – он изобрел прибор для измерения электроэнергии, основанный на отталкивании одноименно заряженных пробковых шаров, подвешенных на нитях. Итальянец Алессандро Вольта калибровал этот важный прибор, чтобы исследователи в различных лабораториях
сравнивали результаты испытаний; в 1787 году прибор усовершенствовал Абрахам Беннет –
получился электроскоп с двумя тонкими золотыми лепестками вместо шариков. Электроскоп
позволял Кантону доказать, что заряженное тело передает заряд любому телу, к которому приближается.
Между тем Питер ван Мюссенбрук изобретает лейденскую банку, с помощью которой
можно было аккумулировать большой объем электричества от электрической машины, а затем
быстро разряжать: по сути, такой сосуд – большой электрический конденсатор. Находясь в
Филадельфии, Бенджамин Франклин запускает воздушных змеев во время грозы и, обнаруживая искры на конце шнуров, к которым они крепились, делает вывод, что молния – электрический разряд. Его эксперименты спровоцировали изобретение громоотвода, который вскоре
широко применялся для защиты зданий, особенно складов с военным снаряжением, и других важных объектов. Данное открытие столкнуло науку с политикой. Возник спор, который
предстояло разрешить экспериментами и наблюдениями, по поводу того, каким должен быть
кончик молниеотвода – острым или тупым (шарообразным). Франклин резонно заявил, что
следует делать острие, но, после того как восстали американские колонии, а Франклин был
408

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

лидером повстанцев, Георг III встрял в спор и поддержал использование тупых кончиков молниеотводов. Он зашел так далеко, чтобы попытаться заставить Королевское общество поддержать его точку зрения, но президент общества, сэр Джон Прингл, несмотря на опасность обидеть покровителя Королевского общества, решительно отстаивал научные принципы и заявил:
«Ваше величество, я не могу изменить законы и процессы природы». Франклин, находившийся
тогда во Франции на переговорах о знаменитом альянсе, принесшем успех восстанию, выразил
надежду, что Георг III обрушит на себя небесный гром, если вообще откажется от молниеотводов.
В это время важные исследования проводились в Италии. Эксперименты Луиджи Гальвани с мышечным сокращением ног лягушек, ошибочно названным им особой формой животного электричества, привлекли внимание Алессандро Вольты, который доказал, что источником электроэнергии в эксперименте был контакт между двумя различными металлами в
растворе. На основе этого Вольта разработал вольтов столб, состоящий из чередующихся пластин из серебра или меди и цинка, разделенных фланелью или бумагой, пропитанной солевым
раствором. Открытие было представлено Королевскому обществу в 1800 году: его огромное
значение в том, что оно стало простым и удобным источником непрерывного электрического
тока. Электрическая батарея такого рода, по существу, механизм для преобразования энергии,
выделяющейся во время химической реакции (как правило, в виде тепла), в электрическую
энергию. Через несколько месяцев во многих лабораториях построили крупные электрические
батареи, работающие по принципу Вольты, на основе которого сделали ряд важных открытий.
Вода под действием электрического тока легко разлагалась на водород и кислород – аналитическое доказательство ее состава в поддержку выводов Лавуазье. Используя большой вольтов
столб, построенный для Королевского института в Лондоне, Гемфри Дэви с помощью электролиза выделил целый ряд новых металлов: сначала калий из поташа, а затем натрий, барий,
стронций и магний. В 1802 году Дэви заметил, что, если между двумя кусками угля возникает непрерывная искра, излучается яркий свет: на этом принципе работает дуговая лампа;
однако принцип реализовали на практике, когда появился более дешевый источник электроэнергии. Также выявили, что электрический ток нагревает проводник, через который проходит; это открытие легло в основу разработки лампы накаливания.
В 1820 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед описал магнитное поле, окружающее
проводник, по которому идет электрический ток. Почти сразу же француз Андре-Мари Ампер
дал этому наблюдению количественную оценку, установив связь между силой магнитного поля
и силой порождающего его электрического тока. Кроме того, выяснилось, что при движении в
магнитном поле непрерывного проводника в нем возникает электрический ток. Таким образом
установили фундаментальную взаимосвязь между электричеством и магнетизмом. Оставалось
применить эту взаимосвязь на практике, в чем преуспел Фарадей. В сентябре 1831 года он,
используя взаимодействие электрических и магнитных полей, получил механическое движение. Сначала, 3 сентября, он сделал провод, по которому шел электрический ток вокруг неподвижного магнита; на следующий день он сделал магнитное кольцо вокруг провода с током.
Хотя устройство Фарадея было исключительно экспериментальным и не предназначалось для
практического применения, оно стало очень важным шагом в науке. Мало того что Фарадей
создал первый электрический мотор (динамо-машина, по сути, электрический двигатель, работающий в обратном направлении), он указал путь преобразования механической энергии в
электрическую. Хотя предстояло решить много практических задач, начало современной электротехнической промышленности было положено.
Электротехническую промышленность XIX века можно описать тремя основными
направлениями: выработка электроэнергии, ее распределение и использование.

409

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Выработка электроэнергии
Прежде чем рассматривать магнитоэлектрические генераторы как результат открытий
Фарадея, необходимо завершить историю развития электрической батареи. Оригинальный
гальванический элемент (химический источник электрического тока. – Пер.) стимулировал
практическое исследование электричества. Тем не менее гальванический элемент имел серьезные недостатки, среди которых – резкое падение напряжения из-за накопления продуктов
химической реакции и неизбежного растворения дорогих медных пластин. Среди всех усовершенствованных гальванических элементов самым производительным стал элемент Лекланше,
изобретенный в 1866 году. В этом элементе два электрода – угольный и цинковый стержни
погружали в раствор хлорида аммония: известная «сухая» батарея, появившаяся в конце века,
сделана по такому же принципу. Гальванический элемент Лекланше отлично вырабатывал прерывистый ток, ибо оставался активным долгое время без постороннего вмешательства; однако
после долгой работы напряжение падало. На электрических телеграфах требовались надежные
гальванические элементы с постоянным напряжением и длительным сроком службы; для этих
целей в 1836 году Даниэль создал специальный элемент. В этом элементе медный и цинковый электроды, помещенные в определенный электролит (растворы сульфата меди и серной
кислоты соответственно), отделялись друг от друга пористой диафрагмой. Элемент Даниэля в
1853 году усовершенствовал Фуллер – он продлил срок его службы, заменив серную кислоту
на сульфат цинка; в таком виде элемент использовался на телеграфах, а в 1870-х годах его
заменили на элемент с хромовой кислотой. Для тропических условий элемент Даниэля усовершенствовали в 1862 году, создав элемент Минотто.
Рассмотренные гальванические элементы считаются первичными. Аккумуляторы, которые можно заряжать от источника электричества и разряжать по мере необходимости, создавались в основном по результатам работы, проделанной в 1860-х годах французом Раймондом-Луи-Гастоном Планте: он продемонстрировал свои батареи в 1878 году, а примерно через
два года их стали широко применять. Элемент Планте состоял из свинцовых электродов в
форме больших пластин, погруженных в серную кислоту. Во время зарядки положительно
заряженная пластина покрывалась двуокисью свинца; во время разрядки химическая реакция
становилась обратной. Из-за сложной системы зарядки и разрядки электроды делались «губчатыми», что увеличивало эффективную площадь поверхности и электрическую мощность элемента. Это электрическое «формование» пластин устранил другой французский изобретатель
– Фор, применивший к ним пасту из серной кислоты и свинцового сурика; позже изобретатели
разработали более совершенные методы приклеивания пасты. К 1880 году аккумуляторные
батареи освещали железнодорожные вагоны и приводили в движение дорожно-транспортные
средства. Их серьезным недостатком был вес: в 1888 году, например, аккумулятор емкостью
660 ампер-час (для освещения) весил 2,5 центнера.
Хотя батареи были и остаются чрезвычайно удобным источником электроэнергии для
множества целей, применение электроэнергии для отопления, освещения и движения определялось механическими методами ее генерации. Первый механический генератор представил
в Париже в 1831 году (в тот же год, когда Фарадей докладывал о своем изобретении Королевскому обществу) приборостроитель Ипполит Пикси; его генератор состоял из вращающегося
магнита подковообразной формы, приводимого в движение рычагом, напротив которого находились зафиксированные катушки индуктивности. Не прошло и года, как генератор показали
на кембриджском собрании Британской ассоциации содействия развитию науки, но он работал
по иному принципу – катушки индуктивности вращались, а магнит не двигался. Самое позднее
с 1834 года генераторы с вращающимися катушками индуктивности производились в Лондоне.
410

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Первые генераторы вырабатывали переменный ток, то есть направление тока постоянно
менялось с частотой, зависящей от скорости работы генераторов. Это считалось самым серьезным недостатком (по крайней мере отчасти, потому что все работники привыкли работать с
постоянным током от батарей), но к концу века поняли, что для широкомасштабного использования переменный ток предпочтительнее постоянного. В то время переменный ток преобразовывали в постоянный с помощью электромеханического коммутатора: коммутатор, разработанный Ампером, устанавливали на первый генератор Пикси (рис. 303).

Рис. 303. Первый генератор Пикси с коммутатором для постоянного электрического тока
В дальнейшем события развивались стремительно. Простая прямоугольная катушка
индуктивности, вращающаяся в магнитном поле, вырабатывала ток со значительными колебаниями напряжения в соответствии со скоростью вращения. Чтобы этого избежать, разработали
комбинацию катушек индуктивности – якорь: когда в каждой катушке достигалось максимальное напряжение, несимметричность в значительной степени выравнивалась, а при заданной
скорости вращения вырабатывалось относительно постоянное напряжение. К 1825 году электромагниты на батареях использовал Уильям Стержен (основатель первого английского журнала «Анналы электричества») как альтернативу постоянным магнитам. Далее началось исследование принципа самовозбуждения. В 1855 году датский инженер Серен Хьорт получил, но
никогда не использовал британский патент на теорию о том, что, как только механизм включается, электромагниты могут активироваться не внешними батареями, а перенаправлением
части выработанной электроэнергии; однако начальное возбуждение обеспечивали постоянные магниты. Через 10 лет поняли, что электромагниты обладают необходимым остаточным
магнетизмом в сердечнике из мягкого железа, чтобы создать магнитное поле для запуска
электрического генератора. Открытие принципа самовозбуждения приписывается Кромвелю
Флитвуду Варли (рис. 304), указавшему его в патенте, заявление на который было подано в
конце 1866 года; сведения о принципе самовозбуждения опубликовали летом следующего года.
В то же время Вернер фон Сименс (по общему мнению, автор термина «динамо») продемонстрировал принцип Берлинской академии наук, а его брат Уильям – Королевскому обществу
в Лондоне, где работающий по такому же принципу генератор представил Чарльз Уитстон. В
это же время над данной идеей работали и другие изобретатели. Генри Уайлд – производитель электрооборудования, чьи идеи стимулировали Сименса, – почти полностью сформулировал принцип самовозбуждения в докладе Королевскому обществу в апреле 1866 года; судя
по письму американского изобретателя Мозеса Фармера Уайлду, он независимо открыл принцип самовозбуждения в том же году. Заявлялось, что еще в 1861 году венгерский физик Аньош
Йедлик вывел данный принцип в Будапеште по результатам экспериментов. Следует отметить,
411

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

что принцип самовозбуждения окончательно сформулировали в 1866 году. Открытие важно
тем, что электрический генератор стал автономным механизмом и вырабатывал электроэнергию до тех пор, пока это было необходимо. С применением паровой машины для вращения
якоря (эту комбинацию успешно продемонстрировали в Англии в 1857 году) и выработки
электроэнергии для дуговых ламп на маяках широкомасштабное применение электроэнергии
стало еще очевиднее.

Рис. 304. Самовозбуждающийся генератор Варли. 1866 г.
И все же предстояло многое доработать, в частности генераторы с длительным сроком службы. Усовершенствованный якорь запатентовал Вернер фон Сименс в 1856 году; он
широко применялся, несмотря на недостатки: он вырабатывал так много тепла (откуда потеря
мощности), что большие генераторы требовалось охлаждать водой. Намного более совершенный кольцевой якорь разработал в 1860 году итальянский физик Антонио Пачинотти, однако
его описание, опубликованное четыре года спустя, привлекло на удивление мало внимания.
Гораздо более важное практическое изобретение – похожий кольцевой якорь Зенобея Теофила Грамма, представленный в 1870 году: динамо-машина Грамма, спроектированная для
работы от паровых машин, вырабатывала постоянный ток без перегрева, а через несколько
лет стала масштабно применяться. Кольцевой якорь Грамма (рис. 305) усовершенствовали
Эмиль Бюргин из Базеля, Рукес Эвелин Белл Кромптон из Великобритании и шведский инженер Йонас Венстрем. Немецкая компания «Сименс энд Хальске» разработала барабанный
якорь (рис. 306), который в итоге заменил кольцевой. В 1880-х годах молодой Ферранти на
основе выводов Уильяма Томсона (позднее лорд Кельвин) сконструировал якорь с непрерывной намоткой медной проволоки.

Рис. 305. Кольцевой якорь Грамма. 1870 г.
Для освещения улиц и крупных зданий дуговыми лампами, а еще больше для применения ламп накаливания Эдисона и Суона в бытовых целях (плюс растущие промышленные
потребности) потребовались большие электрогенераторы. Необходимо упомянуть нерешенные проблемы, возбуждавшие много споров. Самые первые генераторы считались непригод-

412

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ными, ибо вырабатывали переменный ток, а если требовался постоянный ток (для электрохимических целей), применяли коммутаторы, нередко становившиеся источником сложностей.
К 1880-м годам поняли, что у переменного тока есть определенные практические преимущества. Например, при передаче на большие расстояния потеря мощности была намного меньше
при высоком напряжении, чем при низком; с технической точки зрения строительство высоковольтных генераторов постоянного тока было очень сложным. Преобразование переменного
тока высокого напряжения в низкое для обычного использования легко выполнял трансформатор, принцип работы которого установил в 1831 году Фарадей; трансформатор широко применялся только через 50 лет. С другой стороны, было сложно соединить генераторы на электростанции. И все-таки предпочли переменный ток, когда в 1893 году Джордж Вестингауз выбрал
его для первых гидроэлектрических генераторов на Ниагарском водопаде.

Рис. 306. Динамо-машина с барабанным якорем. 1876 г.

Рис. 307. Дептфордская электростанция. 1889 г.
На развитие газовой промышленности сильно повлиял вывод Винзора о том, что будущее
зависит не от локальной генерации, а от распределения газа с крупных центральных заводов.
В электротехнической промышленности позицию, аналогичную винзоровской, занимал Ферранти: его пропаганда массового распределения тока высокого напряжения принесла практические результаты в 1889 году, когда заработала электростанция, которую он спроектировал и
построил в Дептфорде для Лондонской корпорации электроснабжения (рис. 307); на электростанции было четыре паровых двигателя мощностью 10 тысяч лошадиных сил, приводящих
в движение 10 000-вольтовые генераторы, и два двигателя мощностью 1250 лошадиных сил
для 5000-вольтовых генераторов. Ферранти – автор 176 изобретений, в том числе генератора,
кабелей и электрического счетчика для измерения потребления тока клиентами его компании.
413

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Дептфордская электростанция – прообраз современных установок, хотя она не была первой. Еще в 1875 году генератор Грамма установили на Гар-дю-Нор в Париже для питания
дуговых ламп и в том же году – на заводе в Мюльхаузене и на шоколадной фабрике Менье в
Нуазьель-сюр-Марн. В магазине «Уонамейкер» в Филадельфии в 1878 году поставили генераторную установку для питания дуговых ламп; в Нью-Йорке электростанция Эдисона на Перлстрит (рис. 308) заработала в 1882 году. В Лондоне электростанция Холборн Виадук открылась на несколько недель раньше электростанции Перл-стрит, а дуговые лампы в театре Гайети в том же году отлично рекламировали возможности генераторов. В 1883 году небольшую
электростанцию (ею владела Лондонская корпорация электроснабжения) построили для питания галереи Гросвенор, а избыток электроэнергии продавался местным потребителям; электростанцию для нужд Брайтона построили в 1887 году.

Рис. 308. Генераторная станция Перл-стрит, Нью-Йорк. 1882 г.
Как уже отмечалось, Парсонс начал экспериментировать с турбиной прежде всего
потому, что электротехническая промышленность нуждалась в динамо-машинах с более высокой скоростью вращения, чем у поршневого парового двигателя; в 1888 году его первый турбогенератор (скорость – 4800 оборотов в минуту) установили на электростанции Форт-Бэнкс.
Его начальная мощность составляла 75 киловатт; к 1900 году построили два турбогенератора
мощностью по тысяче киловатт для немецкого Эльберфельда.
Между тем растущий спрос на электроэнергию заставил вспомнить один из старейших
источников механической энергии – водяное колесо. В 1827 году Бенуа Фурнерон создал принципиально новое колесо – диагональную водяную турбину, за что получил премию Французского общества поощрения индустрии. Одна из его первых турбин работала на скорости 2300
оборотов в минуту при высоте напора воды около 100 метров. Таких напоров воды в Европе
не было, поэтому там турбину Фурнерона заменили более подходящей осевой гидротурбиной
Жонваля, построенной в 1843 году. В 1826 году Понселе спроектировал центростремительную
гидротурбину, которую через 10 лет в упрощенной форме построил в Нью-Йорке Хауд; эту
гидротурбину усовершенствовали Джеймс Фрэнсис и Джеймс Томсон, создавшие в 1852 году
вихревое колесо. Примерно в 1870 году горный инженер Лестер Пелтон, работая на калифорнийских золотых рудниках, после поломки обычного водяного колеса обнаружил, что скоростные и мощные водяные колеса могут работать от водяной струи высокого давления, попадающей на полусферические емкости на окружности колеса. Через 50 лет на Аляске работало
колесо Пелтона мощностью 500 лошадиных сил, управляемое струей воды из источника с 120метровым напором воды.
Первая большая гидроэлектростанция, рассчитанная на максимальную мощность 200
тысяч лошадиных сил, была построена на Ниагаре в 1886 году после 16 лет проектирования.
Сначала ее хотели оснастить турбинами Жонваля, однако Ниагарская энергетическая ком414

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

пания в 1895 году установила две диагональные гидротурбины Фурнерона мощностью 5500
лошадиных сил каждая. Но вскоре применили турбины Фрэнсиса. Осевые гидротурбины Жонваля там тоже применялись, но в самом начале.
Роль гидроэлектростанций усиливалась – для их успешной работы требовались подходящие местные условия и, как правило, большие капитальные вложения. В конце XIX века
чаще всего применяли угольные паровые машины и не очень экономичные тягачи на электростанциях: в следующие три десятилетия производительность американских электростанций на
одного работника утроилась, а за 10 лет того же периода потребление каменного угля на единицу электроэнергии в США и Великобритании упало почти на 44 процента.

Распределение электроэнергии
В 1880-х годах поняли, каковы экономические преимущества центральных электростанций, вырабатывающих электроэнергию при высоких напряжениях и обслуживающих большие
территории: однако возникла новая проблема – распределения электроэнергии. Разницу между
проводниками и диэлектриками установили в XVIII веке, а изолирование электрических проводов стало важной задачей для исследователей. О высокой проводимости металлов, особенно
меди и серебра, узнали намного раньше, поэтому широко применяли провода из этих металлов, а также более дешевого, но намного легче коррозирующего и менее проводимого железа. В
некоторых случаях хватало изолирующих свойств воздуха, поэтому изоляцию из стекла, керамики и серы делали только в опорных точках. Когда увеличивался спрос на непрерывно изолированные провода, их сначала кропотливо обматывали вручную шелком или хлопком, а затем
покрывали защитным лаком. К 1840-м годам использовали другие изоляторы и методы изолирования проводов, чему очень способствовало появление электрического телеграфа. С 1850-х
годов из-за расширения электротехнической промышленности и увеличения числа электрических телеграфов потребовалось огромное количество фарфоровых изоляторов для телеграфных столбов, а с 1888 года для этих же целей применяли стеатитовую керамику. К концу
века появились изоляторы с масляным затвором, которые предотвращали утечку при высоких
напряжениях через пленки поверхностной влаги.
Для подземных кабелей (в большинстве городских районов власти не разрешали устанавливать воздушные линии электропередачи) в 1848 году Хэнкок изобрел машину для изолирования провода гуттаперчей, получаемой из млечного сока гуттаперчевых растений Малайского
архипелага; вскоре научились изолировать одновременно несколько проводов одним слоем
гуттаперчи. Но свойства гуттаперчи оставляли желать лучшего. В 1850 году появляется вулканизированная гуттаперча, но возникает очередная проблема – медь коррозирует от серы,
используемой при вулканизации; в следующем году попробовали изолировать телеграфные
провода битумом. Хотя первая попытка не увенчалась успехом, битумосодержащие вещества
позже широко применялись для силовых кабелей. С повышением требований к механической
прочности и устойчивости к истиранию, а также при работе в суровых условиях потребовался
бронированный кабель. Кабель, покрытый свинцом, внедрили в 1850 году; если требования
были не слишком высоки, применяли кабель с тканевым покрытием. Выделять элементы в
многожильных кабелях при помощи цвета начали в 1852 году.
К концу века лучшим, хотя и относительно дорогим изоляционным материалом для кабелей общего назначения признали натуральный каучук. Как и в случае с вулканизированной
гуттаперчей, трудности возникли из-за химического взаимодействия между медными проводами и серой в вулканизированном каучуке; тогда перед изоляцией провода стали лудить. В
результате проблем на Дептфордской электростанции Ферранти искал возможность применения бумаги в качестве изолятора для работы с высоким напряжением: проект был очень амбициозным и начался в тот момент, когда не было ни генераторов, ни трансформаторов, работа415

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ющих при напряжении более 2500 вольт, ни кабелей, рассчитанных на такое электропитание.
Во время экспериментов с проводниками Ферранти работал с концентрическими медными
трубками, разделенными скрученной в спираль вощеной бумагой; результаты опытов оказались настолько успешными, что эта конструкция применялась многие годы. Такой кабель имел
определенные преимущества, выдерживая большие нагрузки. Он особенно подходил для переменного тока, потому что обладал сильно пониженной электростатической емкостью. Кроме
того, благодаря концентрической конструкции кабель не вызывал индуктивного эффекта у
находящегося рядом телеграфа, телефона и других электроустановок – важнейший фактор,
ибо прокладка подземной электрической сети в городах стала очень трудоемкой.
К концу века было три основных системы подземного распределения электроэнергии.
В первом случае кабели, разделенные деревянными перемычками, полностью погружались в
битум в чугунных желобах; недостаток этой системы в том, что сложно достать кабель в случае его разрыва. Во втором случае кабели прокладывались в отдельных двухметровых каналах
из битумного бетона, служившего изолятором: через определенные интервалы устанавливались колодцы для протягивания кабеля в канал, благодаря чему вышедший из строя короткий участок кабеля удалялся без нарушения всей системы. В третьем случае сильно защищенный кабель укладывался непосредственно в землю: проводник последовательно оборачивался
бумагой, пропитанной битумом хлопчатобумажной тканью и покрывался свинцом, а далее
снова армировался – как правило, битумом, стальной проволокой и еще одним слоем хлопчатобумажной ткани, пропитанной битумом.
К середине XIX века спрос на медь (относительно дорогой металл) для электротехнической промышленности так вырос, что были вынуждены ее экономить: первый атлантический
телеграфный кабель 1858 года включал не менее 17 тысяч миль многожильных медных проводов. В 1881 году лорд Кельвин, обращаясь к Британской ассоциации содействия научному
развитию, провозгласил принцип, который следовало соблюдать для экономии в строительстве. В следующем году Джон Гопкинсон, профессор электротехники в Лондонском королевском колледже, запатентовал трехжильную систему распределения постоянного тока, благодаря которой две двухпроводные цепи от одного генератора работали в двойном напряжении,
необходимом для каждой цепи, что позволяло экономить до 50 процентов меди. Дальнейшие
попытки XIX века сэкономить еще больше за счет пятижильной системы были неудачными по
техническим причинам.

Телеграф и телефония
Еще в древности знали о передаче визуальных сигналов – дымовые сигналы индейцев
пример того, как использовать очень примитивные средства для простых сообщений. Эсхил в
«Агамемноне» обрисовал передачу сигналов факелами; его описание, несомненно, основано
на опыте афинской армии в Персидских войнах. Греческий историк Полибий также описывает
передачу сообщений с помощью костров; через семнадцать веков после его смерти маяки предупредили Англию об Испанской армаде в 1588 году. Особые проблемы взаимосвязи между
судами или между судами и береговыми станциями заставили будущего Якова II (в то время
лорд-адмирала) разработать систему сигнальных морских флагов, которую систематизировали
Ричард Кемпенфельдт и граф Ричард Гоу во время великих морских войн против Франции в
последние десятилетия XVIII века.

416

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 309. Модель телеграфной станции Шаппа
Возможности таких визуальных систем значительно увеличились с изобретением телескопа, но телеграфия в современном смысле этого слова – продукт Великой французской
революции, когда французские войска сражались на многих фронтах, а быстрая передача
сообщений между армиями стала делом первостепенной важности. Среди ярых сторонников
революции был Клод Шапп, который в 1790 году занялся междугородной телеграфией. Хотя
он изучал возможности электрического телеграфа, в конце концов порекомендовал установить
серию станций на расстоянии не более 15 километров друг от друга с семафорными крыльями
и телескопами; станциям предстояло транслировать сообщения с заданным кодом (рис. 309).
В 1793 году Шапп становится телеграфным инженером и ему поручают построить станции
между Парижем и Лиллем: первое сообщение (объявление о повторном захвате Ле-Кенуа)
было передано в августе 1794 года. До конца столетия таким же образом Париж был связан
с Брестом и Страсбургом, а в середине XIX века, когда от системы Шаппа окончательно отказались, протяженность телеграфной сети составляла около 5 тысяч километров. Сведения из
Франции вынудили Британское адмиралтейство создать аналогичную систему станций (главное отличие в том, что вместо семафорных крыльев делали подвижные заслонки) между Лондоном и Дилом, а потом между Лондоном и Портсмутом. Временная приостановка боевых
действий в 1802 году снизила интерес к подобным схемам, однако станции между Лондоном
и Плимутом завершили в 1806 году. Примерно в то же время систему семафоров построили
в США, чтобы соединить остров у берегов Массачусетса с Бостоном и передавать информацию о судоходстве. Так как изначально телеграф требовался для военной разведки, неудивительно, что после прекращения военных действий с Францией адмиралтейская система стала
не нужна, хотя телеграфная линия между Лондоном и Портсмутом работала до середины века.
А вот связью «корабль-корабль» адмиралтейство не пренебрегало: варьируя комбинации двух
вращающихся крестов, быстро передавали 400 стандартных сообщений.
В идеальных условиях такие визуальные системы транслировали сообщения удивительно
быстро: короткое сообщение из Лондона в Дил доходило за минуту. Но были и очевидные
недостатки. На телеграфных станциях работало очень много сотрудников: например, во Франции было более 500 обособленных станций. Кроме того, станции чрезвычайно сильно зависели
от климатических условий; плохая видимость серьезно мешала, а иногда исключала передачу
сигналов. Семафорная система оправдала себя в экстремальных ситуациях, когда важнее всего
417

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

была скорость передачи информации, а о стоимости не задумывались; но она явно мало значила для простых гражданских целей.
Будущее принадлежало электрическому телеграфу, но необходимый стимул для его развития появился только в 1830-х годах с расширением железнодорожной сети в Великобритании. Развитие телеграфа ассоциируют с Уильямом Куком и Чарльзом Уитстоном, хотя хитроумные телеграфные приборы существовали задолго до них.
Первую и удивительно подробную статью об электрическом телеграфе написал анонимный корреспондент в 1753 году для «Скотс мэгэзин». Телеграф состоял из двадцати шести
отдельных проводов, соответствующих определенным буквам алфавита; провода соединяли
передающую и приемную станции. Текст сообщения передавался по буквам: так как каждый
провод был связан с машиной, генерирующей статическое электричество, на приемной станции двигался конкретный шаровой элемент. Лесаж предложил подобную схему в 1770-х годах
(рис. 310). Несколько лет спустя в Париже Ломон продемонстрировал телеграф, похожий на
телеграф Лесажа, но с заметными изменениями – в нем был один проводник вместо двадцати
шести: буквы сообщения кодировались. В 1795 году в Испании Франсиско де Сальва разработал схему с несколькими проводами, и его предложение одобрил король. В дальнейших
экспериментах он вернулся к одиночному проводу; говорят, что построили экспериментальную линию между Мадридом и Аранхуэсом – весенней резиденцией королевской семьи. Еще
один электростатический телеграф сконструировал Фрэнсис Рональдс в Лондоне; созданная
им линия протяженностью более 12 километров была продемонстрирована в 1816 году, но из
адмиралтейства сообщили, что телеграфы им вообще не нужны.

Рис. 310. Электростатический телеграф Лесажа. 1774 г.
Появление гальванической батареи – гораздо более удобного источника электроэнергии
– облегчило дальнейшее распространение электрических телеграфов. Среди пионеров телеграфного дела – немецкий изобретатель Самуэль Томас фон Земмеринг, чья гальваническая
батарея была установлена на телеграфную линию Франсиско де Сальвы. В 1810 году он показал свой телеграф барону Шиллингу – одному из атташе российской дипломатической миссии
в Мюнхене, которого так впечатлили возможности механизма, что он многие годы большую
часть своего времени совершенствовал телеграф. Электрическая батарея позволяла передавать
довольно сильные сигналы, но средства его получения были настолько примитивны (Сальва
даже предложил применять электрический импульс к оператору), что информация поступала
крайне медленно. От этого недостатка избавились, когда обнаружили взаимосвязь между магнетизмом и электричеством. Открытие того, что текущий через катушку электрический ток
вызывает движение в подвешенном рядом магните, стало огромным событием для телеграфии и быстро привлекло внимание фон Земмеринга и Шиллинга. С 1822 года Шиллинг экспериментировал с электромагнитными детекторами (рис. 311) и разработал код для работы
418

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

телеграфного аппарата с одной магнитной стрелкой, напоминающий появившийся позже код
Сэмюэла Морзе. В 1836 году один из его приборов увидел в Гейдельберге Уильям Кук, что
ознаменовало успешное и масштабное внедрение электрического телеграфа.

Рис. 311. Электрический телеграф Шиллинга. 1825 г.
По возвращении в Англию Кук проводит эксперименты с электромагнитным телеграфом; ему поручают установить телеграф на железной дороге Ливерпуль-Манчестер. Столкнувшись с техническими трудностями, он консультируется с Уитстоном, а затем с профессором натурфилософии в Лондонском королевском колледже, который также проводит опыты с
аналогичным типом электрического телеграфа. Поняв, что у них общие цели, оба становятся
партнерами, но постоянно ссорятся, выясняя, чей вклад в изобретение больше.

Рис. 312. Телеграфный аппарат Кука и Уитстона с двуми магнитными стрелками. 1842 г.
Партнеры получают первый патент в июне 1837 года, а позднее в том же году они демонстрируют телеграфный аппарат с пятью магнитными стрелками руководителям Лондонской и
Бирмингемской железных дорог. Однако руководители не поверили в ценность изобретения.
Директора Большой Западной железной дороги оказались разборчивее и в 1838 году между
Паддингтоном и Вест-Дрейтоном проложили телеграфную связь; через четыре года линию
продлили до Слау. Об этой телеграфной линии и ее возможностях стало широко известно
в 1845 году, когда подозреваемого в убийстве человека заметили садящимся на лондонский
поезд в Слау; информацию телеграфировали в Паддингтон, и подозреваемого арестовали по
прибытии, а затем повесили. В телеграфном приемнике было две стрелки (рис. 312); передаваемое сообщение кодировалось. Хотя Уитстон всегда предпочитал приемники, которые
напрямую записывали передаваемое сообщение, постепенно выяснилось, что кодификация,
безусловно, намного лучше, поэтому ее стали применять все чаще. За современную систему
кодификации следует благодарить американского изобретателя Морзе, проводившего незави419

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

симые исследования с 1832 года. Его ранние аппараты были довольно топорными, но после
первой публичной демонстрации в сентябре 1837 года их перестроили благодаря помощи фабриканта Альфреда Вейла.

Рис. 313. Пересекающий Ла-Манш кабелеукладчик, август 1850 г.
Конец 1840-х годов – период расширения телеграфных линий. В Великобритании сначала установили линию в Паддингтоне, а потом в Слау; в США поле удачного изобретения
Морзе проложили первую линию между Вашингтоном и Балтимором – за день до того, как
Демократическая конвенция собралась в Балтиморе, чтобы выбрать своего кандидата в президенты. В Европе тоже понимали важность и удобство электрического телеграфа. Куку и Уитстону поступало так много заказов, что в 1846 году они открыли телеграфную компанию, которая за шесть лет проложила в Великобритании около 7 километров телеграфных линий. В
США, через четыре года после первого успеха Морзе в 1844 году, Флорида была единственным штатом к востоку от Миссисипи, куда не провели телеграфную линию. Жесткая конкуренция между американскими фирмами закончилась созданием компании «Вестерн Юнион»
в 1856 году; в Великобритании Акт 1868 года разрешал генеральному почтмейстеру приобретать электрический телеграф, работать на нем и обслуживать его.
Когда Лондон соединили телеграфной линией с Дувром в 1846 году, Уитстон предложил проложить подводный кабель во Францию, чтобы соединить Лондон с европейской сетью:
после двух неудачных попыток в 1847 и 1850 годах (рис. 313) проект реализовали в 1851
году. Отныне цены на открытии и закрытии фондовой биржи в Париже узнавали до закрытия
торгов на Лондонской фондовой бирже. Через шесть лет воплотили в жизнь более амбициозную программу, связав Великобританию и США. Летом 1857 года кабель порвался – строительство остановили, хотя проложили уже 500 километров кабеля. После второй неудачи два
континента успешно соединили в августе 1858 года, но кабель повредился и через несколько
недель вышел из строя. Сконструированный заново кабель, прокладываемый кабелеукладчиком «Грейт Истерн», потеряли посреди Атлантики на глубине 4 тысячи метров, хотя впоследствии восстановили. Постоянную телеграфную связь между Старым и Новым Светом установили только в 1866 году.

420

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 314. Телеграфная станция, Лондон. 1850 г.
К 1862 году протяженность телеграфных линий во всем мире составляла примерно 240
тысяч километров, в том числе 24 тысячи километров в Великобритании, 80 тысяч в Европе
и 48 тысяч в США. Телеграфные станции (рис. 314) позволяли очень быстро передавать сообщения по всей телеграфной сети. К 1872 году, когда мэр Аделаиды обменялся сообщениями
с лорд-мэром Лондона, почти все главные города мира были связаны между собой.
При помощи телеграфа передавали, как правило, закодированные сообщения, которые
записывал от руки принимающий оператор. Метод печати сообщений разработали в 1845 году,
в США он назывался «печатающий телеграф». Уитстон запатентовал печатающий телеграф
в 1860 году. Однако передача речи представляла совершенно иную проблему. Хотя электрический телефон показали в Германии еще в 1861 году, первый аппарат для коммерческого
использования был у Александра Грэйама Белла, чье изобретение отчасти основывалось на
результатах исследований методов воспроизведения звука, проведенных немецким физиком
Германом Гельмгольцем. В 1876 году Белл запатентовал свое изобретение, куда входил электромагнитный микрофон, а в следующем году представил его Британской ассоциации. Первую
телефонную компанию создали в Великобритании в 1878 году. Первоначально созданная как
средство устного общения между двумя субъектами, телефонная станция (впервые появилась
в Великобритании в 1879 году) позволяла соединять два любых местных абонента. Вскоре
появилась междугородная связь.
Между тем разрабатывался третий, более революционный метод коммуникации через
электрические устройства. Во второй половине XIX века экспериментальные открытия Фарадея в электромагнетизме переложил на математический язык Джеймс Клерк Максвелл, чью
теорию целиком опубликовали в 1873 году в его классическом «Трактате об электричестве и
магнетизме». Максвелл доказал, что распространение электрических возмущений напоминает
световые; утверждая похожесть двух этих явлений, он заключил: «Нам едва ли удастся уклониться от вывода, что свет состоит из поперечных волн той же среды, которая вызывает электрические и магнитные явления». Теории Максвелла были настолько оригинальными, что многие его современники с трудом их принимали. Признанию его теорий во многом помогли труды
немецкого физика Генриха Герца, открывшего электрические волны, существование которых
Максвелл считал неизбежным следствием своей теории. Получив пост профессора физики в
Карлсруэ в 1885 году, Герц решил экспериментально проверить теорию Максвелла. Он быстро
доказал, что ток в одной электрической цепи может создавать такой же ток в похоже «настроенной» цепи, непосредственно не связанной с первой. Излучаемые передатчиком волны обнаруживаются появлением искры в небольшом разрыве в приемной цепи. Герц доказал общее
сходство электрических и световых волн, существенное различие заключалось в длине волны;
в собственных экспериментах он использовал волны длиной приблизительно 24 сантиметра.
Практические возможности изобретения Герца не волновали, но в 1895 году Эрнест (впо421

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

следствии лорд) Резерфорд передавал сообщения на расстояние 1,2 километра в Кембридже;
и только в самом конца столетия результаты экспериментов Гульельмо Маркони поставили
беспроводную телеграфию на практическую основу. Маркони использовал волны длиной примерно 300–3000 метров; немного позднее относительно короткие волны, какие в своих лабораторных экспериментах использовал Герц, применялись для дальней связи. Но наиболее выдающееся достижение Маркони – отправка беспроводного сигнала через Атлантику 12 декабря
1901 года (рис. 315).

Рис. 315. Принимающая станция в Сигнал-Хилл, Ньюфаунленд, для первого беспроводного трансатлантического сигнала Маркони. 1901 г.

Электрическое освещение
Основные принципы электроосвещения сформулировали в самом начале XIX века. Сэр
Гемфри Дэви еще в 1802 году заметил яркий свет, возникающий при появлении электрической искры между двумя угольными электродами. Также обнаружили, что при прохождении
электричества через проводник он нагревается; на этом основана работа лампы накаливания,
в которой проводник, нагретый до очень высокой температуры, испускает свет. Однако эти два
открытия применили на практике только во второй половине века.
Дуговая лампа – самая ранняя форма электрического освещения, поэтому рассмотрим
ее первой, несмотря на то что лампа накаливания, безусловно, имела большее практическое
значение. По техническим причинам дуговые лампы предназначены только для крупного оборудования, поэтому первоначально их устанавливали на маяках. Отправной точкой их при422

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

менения на маяках стала работа французского первооткрывателя Нолле, который предложил
использовать на маяках друммондов свет. Друммондов свет, более известный своим театральным применением как свет рампы, получали путем накаливания мела в пламени гремучего
газа (смесь двух объемов водорода и одного объема кислорода. – Пер.). Его изобрел в 1826
году офицер королевских инженерных войск Томас Друммонд, ставший впоследствии младшим секретарем Ирландии; друммондов свет был виден на расстоянии более 150 километров.
Нолле предложил получать соответствующую смесь кислорода и водорода за счет электролитического разложения воды.
Нолле умер в 1853 году, многие его амбициозные планы остались нереализованными;
его финансовые спонсоры обратились за советом к английскому инженеру Фредерику Холмсу.
После нескольких лет экспериментов проект забросили, однако Холмс сумел найти более практичный способ освещения маяков. Вместо того чтобы использовать электрический ток для
разложения воды, он предложил применять его для дуги и в 1857 году устроил демонстрацию
для братства Тринити-Хаус в Лондоне. Его генератор с дорогой, но очень эффективной конструкцией, выполненной французским инженером, бароном де Меритеном, работал от парового двигателя и имел выходную мощность примерно 1,5 киловатта. Демонстрация прошла
настолько успешно, что сразу потребовали провести полномасштабные испытания на маяке
Саут-Форленд. Оборудование успешно ввели в эксплуатацию в декабре 1858 года, а через
четыре года дуговые лампы были на маяке Дандженесс. Дуговая лампа на маяке Саут-Форленд
– улучшенная Дюбоском оригинальная лампа 1846 года Уильяма Стэйта.
Среди технических проблем, с которыми столкнулся Стэйт, был выбор угля достаточной чистоты и жесткости для электродов. Кроме того, когда электроды сгорали, разрыв между
ними становился все больше и интенсивность света менялась. Сначала Стэйт попытался внедрить часовой механизм, но вскоре предпочел устройство, приводимое в движение падающим
грузом и регулируемое (за счет теплового расширения медного стержня) жаром дуги, который повышался с удлинением искр. Позже, в сотрудничестве с Уильямом Петри, Стэйт продолжал совершенствовать лампу, однако его труды вызвали небольшой интерес – батареи попрежнему оставались единственным практичным источником электроэнергии в Великобритании. Удовлетворительным источником энергии для дуговой лампы стала улучшенная динамомашина; несколько крупных установок построили в Великобритании и Европе через несколько
лет после появления кольцевой динамо-машины Грамма в 1871 году.

Рис. 316. Дуговая лампа Яблочкова. 1876 г.

423

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В 1876 году дуговую лампу новой и усовершенствованной конструкции предложил Павел
Яблочков – телеграфный инженер русской армии, поселившийся в Париже. В его лампе угольные электроды устанавливались вертикально и параллельно (в прежних лампах электроды располагали горизонтально), а дуга возникала между кончиками стержней. В лампе не было никакой механической регулировки – переменный ток гарантировал, что электроды будут сгорать
с одинаковой скоростью. В 1877 году восемьдесят «свечей Яблочкова» (рис. 316) установили
в парижском универмаге; в том же году такие лампы освещали док Вест-Индия в Лондоне,
рынок Биллинсгейт, Холнборский виадук и часть набережной Темзы. Производительность
лампы повысилась за счет омедненных угольных электродов. К 1880-м годам сотнями тысяч
продавали лампы накаливания, в результате чего дуговые лампы устанавливали только в особых случаях.
Возможности ламп накаливания привлекали внимание изобретателей с 1840-х годов; они
вошли в употребление только через 30 лет лишь из-за технических сложностей их сборки.
Пришлось преодолеть два основных препятствия. Во-первых, нить накала следовало делать из
электрического проводника, который бы накалялся, но не плавился, что существенно ограничивало выбор. Во-вторых, так как почти все вещества соединяются с кислородом при сильном
нагревании, нить накала требовалось поместить в глубокий вакуум, а в те годы создать его не
удавалось.

Рис. 317. Вакуумирование лампы ртутным насосом. 1883 г.
Стэйт продемонстрировал лампу накаливания в Великобритании уже в 1847 году, но
нить накала из сплава платины и иридия имела очень короткий срок службы из-за остаточного воздуха в колбе; другие изобретатели того времени, используя платиновые нити накала,
столкнулись с той же нерешаемой проблемой. Только в 1865 году, когда изобрели ртутный
насос (рис. 317), сумели получить удовлетворительный вакуум. Джозеф Суон возобновил эксперименты с угольными нитями накала, начатые в 1847 году после посещения демонстрации
Стэйта и сведений о том, что американец Старр в 1845 году запатентовал угольные нити накала.
Первую лампу с угольной нитью накала Суон сделал в 1848 году, однако она вскоре вышла
из строя; работоспособная модель появилась в 1878 году (рис. 318), нить накала представляла
собой карбонизированную мерсеризованную хлопчатобумажную нить. Между тем после экспериментов с платиной американец Эдисон сделал лампы с нитями накала из карбонизированных тонких полосок бамбука; он выбрал такой материал, решив, что из него получатся осо424

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

бенно прочные нити (рис. 319). Какая бы нить накала ни использовалась – нить Эдисона (с
углеродистой структурой) или Суона (с плотной однородной текстурой), контакт с внешним
источником электроснабжения проходил через вакуумированный стеклянный сосуд. Для этой
цели платиновая проволока прикреплялась к стеклу: применение такого дорогого материала
обусловлено тем, что он – единственный доступный тогда металл, чье расширение при нагревании было таким же, как у стекла (если тепловое расширение было разным, стекло трескалось, а вакуум пропадал).

Рис. 318. Экспериментальная лампа Суона с угольной нитью с угольной нитью накала.
1878 г.

Рис. 319. Лампа Эдисона накала. 1881 г.
Первоначально Суон свои изобретения не патентовал, а вот Эдисон воспользовался
всеми преимуществами патентного законодательства. В результате Суон обнаружил, что Эдисон «заблокировал» многие исследования. Однако ситуация изменилась, когда в 1880 году
Суон запатентовал процесс удаления остатка воздуха из нитей накала за счет их «искрения» до
окончательного запечатывания лампочки: это удлинило срок службы лампочек и уменьшило
внутреннее почернение лампы из-за углеродистых отложений, которые быстро снижали производительность первых ламп. В 1883 году Суон получил патент на усовершенствованный метод
изготовления нитей накала: целлюлозу растворяли, она образовывала густую жидкость, которую затем выпускали из тонкого сопла в коагуляционную ванну. Полученную нить наматывали
на шаблоны, формируя характерную петлю, и обугливали обжигом.
После нескольких правовых стычек Эдисон и Суон признали, что им лучше объединиться, а не конкурировать; так, в 1883 году была основана компания «Эдисон энд Суон юнайтед электрик лайт». До окончания срока действия патента на лампу накаливания с угольной
нитью в 1893 году эта компания обладала монополией на производство в Великобритании,
425

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

а потенциальные конкуренты были изгнаны в Европу. Среди последних были изобретатели
Робертсон и Лейн-Фокс, которые прежде экспериментировали с угольными и металлическими
нитями накала. Робертсон открыл и руководил несколькими заводами электрических ламп в
Европе.
Удивительно, но поначалу к лампам накаливания относились очень настороженно:
например, в Германии Вернер фон Сименс (несмотря на то что у него появился дополнительный шанс применения его электрических генераторов) даже в конце 1881 года отказался принять европейскую лицензию на патенты Эдисона. Новый тип электрического света распространялся медленно, но, после того как в его пользе удостоверились при освещении знаменитых
зданий, ситуация изменилась. С 1881 года дебаты в палате общин проходили при освещении от
ламп накаливания, и в том же году более тысячи ламп освещали лондонский театр «Савой». В
следующем году лампы накаливания установили в Британском музее и Королевской академии.
Вскоре признали их удобство для транспортных средств; в 1881 году новыми лампами оснастили океанские лайнеры и поезда; но только через пять лет лампы накаливания появились в
домах Кенсингтона, Лондон.
Хотя лампы накаливания с угольными нитями накала наконец обрели успех, изобретатели продолжали искать лучшие материалы для нитей, и к концу XIX века они добились
определенных достижений, которые ознаменовали конец эпохи угольных нитей накала. Одним
из оплотов ламп с угольными нитями накала оставались военные корабли, ибо лампы выдерживали сотрясение от выстрелов. По указанным ранее причинам выбор металлов для нитей
накала был очень ограничен, и, даже если его физические свойства были удовлетворительными, превратить его в достаточно тонкую и равномерную проволоку было непросто. В 1898
году Ауэр фон Вельсбах – изобретатель газокалильной сетки – предложил использовать в электрических лампах накаливания осмиевую нить (температура плавления 2700 °С); в самом
начале XX века использовали танталовые нити (температура плавления 2996 °С). Однако будущее принадлежало вольфраму с температурой плавления 3410 °С: его стали повсеместно применять для нитей накала примерно в 1911 году.
К 1900 году преимущества ламп накаливания признали все: лампы были удобными,
чистыми, безопасными и надежными. Но их применение регулировали темпы развития государственного электроснабжения. К 1900 году электрическое освещение стало характерной особенностью городской жизни, хотя от газового освещения тоже не отказывались; однако в деревнях электрическое освещение внедрялось крайне медленно.
К концу века электрические лампы выпускались миллионными партиями – следовало стандартизировать крепежи. Сначала соединение с электросетью делалось непосредственно через выступающие концы платиновых проводов, которые поддерживали угольную
нить накала. С 1880-х годов наблюдается четкое разделение британских методов с одной
стороны и американского и европейского с другой. В Великобритании приняли байонетный
патрон лампы, а Эдисон с самого начала использовал патроны с винтовой резьбой. В 1900 году
в общем употреблении были предохранители из легкоплавких оловянных проводов, которые
плавились и разрывали электрическую цепь, если ток превышал максимальное значение.

Электродвигатель
Принципы работы динамо-машины и электрического двигателя одинаковы: если электрический потенциал подается на динамо-машину постоянного тока, якорь будет вращаться.
На самом деле в 1873 году Грамм продемонстрировал в Вене два своих генератора, расположенные таким образом, что один служил динамо-машиной, вырабатывающей электроэнергию
для приведения в движение другого, выступающего в роли двигателя. Из соображений эффективности конструкции динамо и двигателей должны различаться. Машины Грамма работали
426

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

как двигатели только при постоянном токе; переменный ток масштабно применялся к концу
века. Первый двигатель переменного тока изобрел в 1888 году Никола Тесла, его изготовил в
США Вестингауз.
Для трамвайного и железнодорожного электроснабжения применяли двигатели постоянного тока: даже если источником питания был переменный ток, его предварительно преобразовывали в постоянный. Каждый локомотив на Центральной Лондонской железной дороге
оснащался четырьмя двигателями постоянного тока мощностью 120 лошадиных сил. Источником питания был 5000-вольтовый переменный ток, который преобразовывался до 305 вольт
на трех подстанциях; затем его переводили в 500-вольтовый постоянный ток и подавали на
локомотивы через третий рельс из специальной стали высокой проводимости на фарфоровых
изоляторах. В конце века такой метод считался одним из наиболее успешных примеров применения электроэнергии для тягачей того времени.
Очень важная особенность электрического двигателя – его удобство: с ним можно работать в любом месте, куда удастся протянуть кабель от источника питания. К концу XIX века
признали важность таких двигателей для промышленности. Шумная и громоздкая система
воздушных валов со шкивами и ремнями для каждой машины стала уступать позиции отдельным, более мощным электрическим двигателям. Сначала электромотор помещали недалеко
от машины, которую следовало привести в движение, и энергия передавалась через приводной ремень, но к 1900 году некоторые конструкторы (особенно разработчики станков) начали
включать электрический двигатель в состав машины. В некоторых машинах было по несколько
электромоторов, каждый из которых управлял отдельной частью механизма.
Удивительно, что электрическая энергия, давшая огромные возможности электрохимии,
заводскому делу и транспорту, внедрялась так медленно до 1900 года во всех сферах, за исключением освещения. Электрическая промышленность была особенно важна для Германии (где
ее основоположником была «Сименс энд Хальке»), Великобритании и США; в последней из
названных стран в этой промышленности в 1899 году работали 42 тысячи рабочих, а в 1929
году – почти 330 тысяч. Внедрение тормозилось двумя причинами. С одной стороны, электричество охотнее применялось только в новых отраслях промышленности, ибо на ранних
стадиях развития оно не конкурировало с паром. С другой стороны, использование электроэнергии для освещения характеризовалось коротким пиковым периодом, как дневным, так и
годовым: средняя потребность составляла не более 10 процентов от мощности, а это означало,
что у крупных производств возрастали расходы. После 1900 года увеличение электрической
тяги (на что 21 год назад указал дальновидный Вернер фон Сименс; а новые электрические
локомотивы по мощности равнялись или превосходили паровозы) повлияло на распределение
суточной нагрузки.

427

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 23
Печатное дело, фотография и кинематограф
В настоящей главе рассмотрим три технологии, которые явно отличаются от тех, что
обсуждались в данной книге, ибо они оказывали не прямое, а огромное косвенное влияние. В
настоящее время доступные, отпечатанные в типографии книги – один из ведущих факторов
распространения информации о любой новой технологии. К 1900 году фотография, вначале
считавшаяся просто «новым искусством», уже играла незаменимую роль не только в науке
и медицине, но и в промышленности и торговле. Что касается кинематографа, то, хотя он
– один из немногих видов искусства, возникших в век машин, и его развитию в основном
способствовала жажда развлечений, он тоже сильно помог исследованиям, от которых зависело
технологическое развитие.
Однако, описывая три эти технологии, следует иметь в виду их огромное различие. В
эпоху доктора Джонсона печатному делу было уже 300 лет, а с точки зрения пользователя,
отличной от мнения производителя, печатная книга – материальный продукт, который не
слишком отличается от книг, которые мы читаем сегодня. А вот фотография – творение XIX
века: на самом деле только 50 лет разделяют дагеротипию и снимки «Кодак». Что касается
кино, то, как и в случае с автомобилем, его развитие началось в конце XIX века, а само оно
влияло на людей в XX веке: первый публичный показ фильма состоялся в 1895 году.

Отливка и комплектация шрифта
Никаких принципиальных изменений в печатном деле с момента его появления до начала
XIX века не происходило. Книгопечатание – отрасль, в которой по крайней мере в Великобритании строго соблюдался семилетий срок ученичества, однако количественное соотношение
учеников и подмастерьев настолько разнилось, что последние часто оставались без работы,
а ученики (некоторые работали с девятилетнего возраста) нередко просто работали вместо
того, чтобы обучаться. За первые три века существования печатного дела тиражи утроились, а
возможно, и возросли в пять раз, но в среднем качество печати ухудшилось. Набор по-прежнему осуществлялся вручную, а опытный наборщик набирал около шести букв в минуту –
грубо говоря, на строчку уходило десять минут, а на страницу больше половины рабочего дня.
Шрифтолитейные и наборные машины внедрялись в производство медленно из-за сопротивления относительно хорошо организованных работников.
Первую качественную шрифтолитейную машину изобрели в США в 1838 году, она
управлялась как вручную, так и паровой энергией. Машина поднимала литейную форму вверх
– к соплу емкости с расплавленным типографским сплавом, открывала форму для заливки,
закрывала ее, формуя шрифт, а затем открывала форму и наклоняла ее, чтобы из нее выпал
готовый шрифт. Из США, где противостояние типографских рабочих было минимальным,
машина попала к книгопечатникам Лейпцига, в Эдинбург, а к 1851 году – в Англию: каталоги для Великой выставки того года печатали шрифтами, сделанными на этой машине; за
нее лейпцигская фирма Брокгауза получила медаль. Через 30 лет «Таймс» работала с роторной машиной с сотней форм, производительностью 60 тысяч букв в час. Газетчикам удалось
отказаться от трудоемкого процесса перераспределения шрифта после его использования – он
отправлялся прямо в плавильный котел, а назавтра из него отливали новый шрифт.
В случае наборных машин более значимую роль играл издатель газет и журналов, ибо у
него был максимальный стимул отвергнуть любые возражения, в том числе дешевизну труда
и враждебность рабочих к механизации труда. Издатель хотел работать быстрее. Первым и
самым привлекательным предложением стала машина, способная взять из отдельного накопи428

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

теля нужный символ (сюда входили цифры и знаки препинания, а также строчные и прописные буквы), выбирая его, если необходимо, из более чем одного набора шрифта. Техническая
сложность состояла в том, что символы были очень маленькими и легко прилипали. Тем не
менее к 1842 году Генри Бессемер – позже изобретатель конвертера – совместно с фирмой
в Лилле подготовил машину, названную пианотипом (рис. 320), на которой набрали первый
номер «Фэмили геральд». Один оператор работал на клавиатуре, похожей на фортепианную,
а второй – выравнивал, то есть равномерно распределял буквы в строки; за час оба оператора набирали 6 тысяч букв и пробелов, однако то, что на машине могли работать женщины,
вызвало предубеждение. В 1856 году появилась машина «Олден», содержащая не менее 14 626
комплектующих, которые применили в книгоиздании. Примерно через 10 лет владелец ланкаширской газеты работал по следующему методу: перфоратор наносил на бумажный рулон
паттерн из отверстий, соответствующий последовательности необходимых букв; потом рулон
пропускался через машину со шрифтами, в которой маленькие рычаги, приводимые в действие
отверстиями на рулоне, заставляли различные буквы шрифта падать на бегущую ленту; затем
текст выверялся по старинке. Ко времени четырехсотлетних торжеств в честь первопечатника
Уильяма Кекстона в 1877 году уже существовала наборная машина с электрическим приводом, а изобретений было столько, что подвалы «Таймс» были завалены выброшенными наборными машинами; тем не менее, когда стали выяснять, на какой скорости они вышли из строя,
оказалось, что эти машины недостаточно скоростные, хотя типографии всегда стремились их
опробовать.

Рис. 320. Ранняя наборная машина
К 1886 году типографии газет использовали более успешную машину – линотип, действующую по совершенно иному принципу. Каждая строка, набранная на прежних машинах, требовала присутствия троих рабочих – отливщика шрифтов, оператора, контролирующего отбор
букв, и человека, выравнивающего строку. На новой машине один опытный сотрудник работал
в четыре раза быстрее. Причина этого эпохального изобретения вне мира печати. Вашингтонскому адвокату Джеймсу Клефану потребовалось воспроизводить стенограмму судебных заседаний; он впервые попробовал работать на примитивной письменной машинке, но нужного
количества копий не получил.
Клефан познакомился с изобретателем, разработавшим метод отливки целой строки;
первую наборную строкоотливную машину сделал иммигрант, немецкий часовщик Отто Мер429

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

генталер. Позже он создал улучшенную версию машины с клавиатурой, контролирующей ряд
вертикальных полос, каждая из которых формовала рельеф буквы: эти буквы вдавливались в
полосу из папье-маше длиной в строку – получалась форма, с которой отливалась строка. После
Мергенталер заметил, что первый громоздкий этап можно пропустить, собирая шрифтовую
кассу матриц, то есть пресс-форм, из которых делались отдельные символы, чтобы строка устанавливалась в свое время. Когда однобуквенные матрицы с помощью сжатого воздуха перемещались в точку сборки, требовалось регулировать пространство между словами, чтобы выровнять строку, для чего Мергенталер воспользовался существующим патентом на клиновидные
прокладки. После того как матрицы для заполнения строки были уже не нужны, их отправляли
обратно в кассу. Но так как в каждой машине было несколько сотен матриц, потребовалось
достаточное количество пуансонов – стальных брусков с рельефным изображением буквы или
знака для выдавливания изображения при изготовлении шрифтовых матриц. Наиболее совершенную механическую машину для гравирования пуансонов предложил американский изобретатель Бентон. Линотип (рис. 321) был практически завершен к 1890 году и быстро распространился из США в Великобританию, а потом в Европу. К 1900 году на нем набирали два
десятка ежедневных лондонских газет и примерно 250 других британских столичных и провинциальных газет и журналов.
В 1890 году в США появилась машина-монотип для книгопечатания. Она работала по
принципу перфорированного рулона бумаги, на котором оператор клавиатуры фиксировал,
что должно быть напечатано (его работа больше походила на печатание на пишущей машинке);
и клавиатура, и отливщик шрифта, которые могли быть полностью разделены, работали от
струи сжатого воздуха. У отливщика шрифта был стальной квадратный держатель матрицы, в
котором обычно находилось 225 матриц; требуемая матрица занимала нужную позицию над
формой для отливки в соответствии с перфорированным паттерном на бумаге. В тот момент,
когда требуемая матрица закреплялась в нужном положении, в форму подавалась струя расплавленного типографского сплава, и шрифт отливался. Машина-монотип, производя длинную полосу типографского набора, известного как гранка, обладала перед линотипом определенным преимуществом – при необходимости можно было вовремя скорректировать букву;
кроме того, в машине был хороший пресс, что позволяло выпускать книги такого же высокого
качества, как и прежде.

Рис. 321. Строкоотливной наборный аппарат линотип. 1886 г.

430

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Пишущая машинка
Пишущая машинка, по сути, печатная машина с клавиатурой для выбора и печатания
отдельных букв. В отличие от печатного станка она компактна и портативна, но ее полезность ограничивается небольшим числом копий. Тем не менее она олицетворяет важный шаг
в использовании машин вместо трудоемкого копирования рукописных документов и громоздких методов дублирования вроде переноса текста на увлажненные листы тонкой бумаги при
помощи копировальных чернил, запатентованных Джеймсом Уаттом в 1780 году. Несмотря
на то что различные виды пишущих машинок, в том числе для печатания текстов для слепых,
изобрели в XVIII и начале XIX века, их широко применяли только с 1880-х годов. К тому
времени на растущих предприятиях требовалось вести систематическую переписку и сохранять записи, для чего и пригодилась пишущая машинка. Ее появление – значимое социальное
событие, ибо впервые в офисах стало работать немало женщин: в 1881 году в Англии и Уэльсе
было только 7 тысяч машинисток, а через 30 лет – 146 тысяч.
В 1829 году в Детройте изобрели «печатник», в котором буквы выстраивались в позицию
для печати по мере необходимости за счет перемещения полукруглой металлической полосы,
на которой они крепились. Далее произвели несколько машин аналогичной конструкции, но
с различными устройствами для окрашивания букв: в некоторых моделях буква прижималась
к бумаге, в других маленький молоток прижимал бумагу к шрифту. Расположение символов
на изогнутой полосе сохранилось в машине под названием веритайпер. Прототип современной пишущей машинки – криптографическая машина, изобретенная марсельским типографом в 1833 году, утверждавшим, что она будет писать «почти так же быстро, как перо»: в этой
машине каждый символ впервые помещался на отдельном бруске. Того же принципа придерживался американский типограф Шолс, который использовал горизонтальный валик и окрашенную чернилами ленту; продав примерно тридцать машинок, он решил проблему быстрой
аппликатуры. Дело в том, что бруски с символами слипались при одновременном и быстром
нажатии сразу двух клавиш; Шолс переделал клавиатуру с таким учетом, чтобы часто «встречающиеся» в тексте буквы находились далеко друг от друга.
Машинки Шолса начиная с 1873 года выпускала «Ремингтон компани», которая прежде
производила огнестрельное оружие, сельскохозяйственное оборудование и швейные машины.
Хотя в 1878 году на пишущей машинке появилась клавиша для смены регистра, машинки с
двойной клавиатурой – для строчных и заглавных букв – использовали до 1890-х годов, когда
из-за практики слепого набора отказались от больших клавиатур. До конца века машинку усовершенствовали так, чтобы весь текст был виден при печатании, ввели клавишу табуляции и
уменьшили размер и вес машинки.

Типография
Печатный станок или печатный пресс в XIX веке совершенствовался и становился тяжелее, больше, быстрее и мощнее. В 1800 году третий граф Стенхоп, заменив деревянные детали
железными, сделал станок, в котором могли использоваться как тяжелые печатные формы, так
и тонкие древесные гравюры в стиле Томаса Бьюика. Железный печатный станок на деревянном основании стоил 90 гиней (в два раза дороже деревянного). Станина работала под тигельным прессом в обычном порядке; последний состоял из рычага и винта и оказывал достаточное давление на всю печатаемую поверхность для получения отпечатка за один прием. В 1813
году в США изобрели колумбийский печатный станок, но без винта: тигельный пресс опускался с помощью системы рычагов и противовесов, на верхнем рычаге был тяжелый металлический орел, передвижение которого настраивало степень прессования. Филадельфийский
431

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

изобретатель и столяр Джордж Клаймер успешно представил свой печатный пресс на английском рынке, где его улучшили и назвали «Альбионом». Давление в нем оказывала эллиптическая стальная балка, которая вращалась над головкой тигельного пресса; давление становилось максимальным, когда она занимала перпендикулярное положение. Когда большую силу
прессования объединили с легким весом и простотой в эксплуатации, «Альбион» (рис. 322),
увенчанный королевским гербом вместо американского орла, пользовался большим спросом
в Англии и некоторых других странах. Впервые выпущенный в 1820-х годах, в 1860-х годах
он продавался в виде тринадцати моделей разных размеров стоимостью от 12 до 75 фунтов, а
в конце века Уильям Моррис выбрал его для своего издательства «Келмскотт-пресс».

Рис. 322. Ранняя форма печатного пресса «Альбион», изобретенного Коупом
Под печатным делом обычно понимают выпуск газет, журналов и книг, однако была еще
одна разновидность прессы, в которой без новых технологий не обошлось. Подсчитано, что в
позднюю Викторианскую эпоху в Англии было около 2 тысяч газетных издательств, книжные
издательства располагались всего в двух десятках городов, а машин для печатания акцидентной продукции было по крайней мере 8 тысяч. В среднем акцидентной продукции выпускалось немного, однако ее объем удовлетворял колоссальный спрос на визитные карточки, каталоги, брошюры и, прежде всего, афиши и рекламные листовки. Эта продукция была основной
рекламной формой до тех пор, пока ежедневная газета оставалась чем-то вроде роскоши в
домах обычного народа (в 1861 году можно было собрать 250 каталогов и брошюр во время
прогулки по Сити и Вест-Энду в Лондоне), но даже после выхода популярной «Дейли мейл»
в 1896 году достаточно дешевая акцидентная продукция продолжала производиться. Именно
для таких целей Стивен Раглс из Бостона, штат Массачусетс, в 1851 году изобрел пресс с вертикальной станиной, что позволяло постоянно видеть шрифт и бумагу, лишь за исключением
момента прессования; и маленькую раму для заключки печатной формы (4,5 × 7,5 дюйма),
которая отлично подходила для выпуска акцидентной продукции. Принцип работы пресса
был следующим: валик у основания пресса двигался взад и вперед, делая последовательные
оттиски; рама для заключки держалась на уплощенной части цилиндра, куда на вальцах подавались краска. Ножная педаль обеспечивала удовлетворительный режим работы. Пресс, показанный в Европе в несколько измененном виде на Международной выставке в 1862 году, сразу
432

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

обрел популярность. Название «Кроппер» – по фамилии первого английского производителя
– закрепилось за всеми тигельными прессами с ножным приводом (рис. 323), которые даже в
XX веке часто управлялись ногой или рукой.
Для развития современной газеты требовалась система массового производства: нужен
был не только источник энергии, но и альтернатива традиционному громоздкому методу, когда
каждый печатный лист получался соединением двух плоских поверхностей соответственно со
шрифтом и бумагой. Еще в 1810 году лондонский типограф Томас Бенсли, используя идеи
саксонского иммигранта Фридриха Кенига, печатал «Эннуал реджистер» с ручным прессом
на паровой энергии и автоматическими раскатными цилиндрами. Скорость печати составляла
800 листов в час, однако успешного будущего у пресса не было до тех пор, пока в следующем
году Кениг (возможно, в результате непрямого контакта с более ранним патентообладателем
– ученым Уильямом Николсоном) не предложил специальный цилиндр. Кениг клал бумагу на
большой горизонтальный цилиндр, разделенный по окружности на три части, фиксируемый
в трех соответствующих позициях. Каждый раз, делая одну треть оборота, цилиндр подавал
новый лист бумаги (она поступала сверху), а снизу выходил отпечатанный лист. При каждом
движении станина перемещалась вперед и назад, поэтому Кениг почти сразу решил использовать два цилиндра, чтобы задействовать движение станины в каждом направлении.

Рис. 323. Пресс типографии «Минерва» «Кроппер энд компани». 1860 г.
Только «Таймс» удалось купить печатную машину, работающую на паровой энергии, с
помощью которой 29 ноября 1814 года впервые выпустили газету с производительностью 1100
экземпляров в час – примерно в четыре раза большей, чем при использовании ручного печатного пресса. Перед возвращением в Германию в 1817 году Кениг создал первую «совершенную» машину с двумя цилиндрами, второй из которых печатал на обратной стороне листа;
двусторонняя печать выполнялась за одну операцию. «Таймс» купила и эту машину, усовершенствовала ее, а в 1828 году инженеры издательства представили машину собственной конструкции. Она была четырехцилиндровой и делала 4 тысячи оттисков в час с одной стороны;
обратная сторона листа оставлялась пустой для будущих новостей. Между тем «совершенную» машину дорабатывал английский изготовитель печатных прессов Дэвид Напье, который
изобрел захваты для удержания листа бумаги во время получения оттиска; улучшенный им
цилиндр делал два оборота при оттиске каждого листа и поднимался на втором обороте, чтобы
станина вернулась в прежнее положение, не прикасаясь к нему (рис. 324).

433

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 324. Плоскопечатная машина Напье. 1819 г.
Дальнейшего увеличения скорости можно было достичь, только заставив станину вращаться – эта идея пришла в голову Уильяму Николсону, идею воплотил в 1813 году изобретатель и инженер Брайан Донкин. Четыре формы со шрифтами закреплялись на вращающемся
валу, на одном конце которого был раскатный цилиндр, питаемый накатными красочными
валиками, покрытыми составом из клея и патоки; другой конец контактировал с четырехлистным устройством, на котором лежала бумага для оттиска. В Кембриджском университете
на этой машине решили напечатать Библию, однако попытка провалилась; в итоге пришлось
совершенствовать вальцмассные валики.

Рис. 325. Печатная машина Хоу с десятью подающими механизмами. 1860 г.
Успех принесло американское изобретение, впервые установленное «Филадельфия паблик-леджер» в 1846 году, появившееся в Париже накануне революции 1848 года, а в 1857 году
достигшее Англии, где отмена гербового сбора на газеты (пошлина на бумагу осталась) двумя
годами ранее открыла широкие возможности для развития газет. Изобретатель Ричард Марч
Хоу – сын иммигранта из Лестершира, создававшего печатные прессы примерно с 1805 года.
В его машине было пять горизонтальных цилиндров, один большой формный цилиндр в середине и четыре небольших цилиндра вокруг него; шрифт устанавливался в чугунные рамы и
закреплялся клиновидными линейками между стойками – чтобы не вылетал под действием
центробежной силы при вращении цилиндра; автоматические захваты вставляли листы между
малыми и большими цилиндрами, пока они вращались. Хотя нечто подобное, но с вертикальными цилиндрами придумали инженеры «Таймс», а уменьшенный вариант машины печатал
«Иллюстрированные лондонские новости» на Выставке 1851 года, «Таймс» и затем многие
434

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

другие газеты работали на машине Ричарда Хоу с десятью подающими механизмами (рис. 325).
Ее производительность равнялась 20 тысячам оттисков в час; бумагу с пяти различных уровней подавали двадцать пять мужчин и мальчиков-подмастерьев.
Чугунные рамы с подвижным шрифтом были громоздкими и даже опасными, когда крепились к быстро вращающемуся цилиндру. Поэтому в газетных типографиях предпочли стереотипирование – изобретение прошлого века, внедренное вскоре после 1800 года для печатания Библии и школьных учебников, которые часто переиздавались: новый оттиск делался в
любое время с твердого стереотипа (копии типографского набора), который отливался в форму
из папье-маше или другого подобного материала. У «Нью-Йорк геральд» появились первые
стереотипы, изогнутые по очертаниям цилиндра. Стереотипирование быстро распространялось, так как обладало дополнительными преимуществами; стереотипы делались по требованию. В 1865 году в Филадельфии стали впервые печатать на непрерывном листе рулонной
бумаги; в следующем году «Таймс» независимо запатентовала этот метод. Печать на рулонной
бумаге в 1835 году предложил Роуленд Хилл – изобретатель почтовой марки, но налоговое
бремя на газеты в то время требовало клеить марки на каждый газетный лист, и налоговые
органы были неумолимы. Примечательно, что к 1870 году, всего через 15 лет после отмены
этого бремени, появилась ротационная печатная машина, которая после отрезания листа от
рулона бумаги складывала газетные листы.

Изготовление бумаги, переплет и иллюстрирование
Осталось рассмотреть три так называемых вспомогательных ремесла – изготовление
бумаги, переплет и иллюстрирование. Огромный прирост читающей публики во второй половине XIX века повысил спрос на бумагу еще до отмены акцизного сбора в 1861 году. Например, в Великобритании первые муниципальные библиотеки 1850 года стимулировали интерес
к книгам; после отмены налога на газеты (1855 год) газет стало больше в три раза за 40 лет;
всего через 30 лет после введения почтовой оплаты в 1 пенни объем письменной корреспонденции возрос до 917 миллионов единиц в год (более чем в десять раз в сравнении с 1839
годом). Спрос на бумагу не удовлетворялся за счет льняного и хлопчатобумажного тряпья и
соломы, служивших основным сырьем для производства бумаги. Эспарто из Испании и Северной Африки импортировали примерно с 1855 года, но настоящим решением проблемы стала
древесная масса, с которой экспериментировали около двух веков. Древесную массу поначалу
готовили промышленными методами с помощью жерновов, погруженных в воду, где находились распиленные бревна, но в этом случае удалить смолы и вредные примеси из массы не
удавалось; с 1873 года применяется древесная целлюлоза, полученная варкой древесной щепы
с содовым или сульфитным раствором. Из целлюлозы делали большую часть рулонной бумаги
для газет; машинное производство рулонной бумаги запатентовал француз Никола Луи Робер
в 1798 году, в Великобритании его совершенствовали с 1803 года Генри и Сили Фурдринье с
помощью Брайана Донкина. Бумагу для иллюстраций изготавливали из обычной бумаги, обрабатывая ее каолином или гипсом.
Переплетное дело механизировали довольно рано; переплетную крышку из картонных
сторонок внедрили во время Наполеоновских войн с целью экономии. Прежде обычным переплетным материалом служила кожа. Примерно с 1825 года использовали дешевую ткань; сшивать и проклеивать листы начали на машинах. До появления обжимного пресса в том же десятилетии листы выравнивали вручную 14-фунтовым молотком; тогда же вместо ручной отделки
переплетной крышки применили печатно-позолотный пресс. Поначалу качество скрепления
листов (сшивания железной проволокой или склеивание каучуковым раствором) оставляло
желать лучшего. К 1878 году стали доступны швейные машины, а в 1890-х годах Европа переняла от США методы переплета с автоматическим складыванием и подбором листов.
435

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Что касается книжного иллюстрирования, то выдающиеся иллюстрации делали с
момента появления печатного дела. До конца XVIII века в Великобритании мастерски овладели не только методами гравировки, травления и меццо-тинто, но и навыками гравирования пунктирной манерой; чуть позже замена медных печатных стереотипов на стальные дала
больше возможностей иллюстраторам книг. Высокая цена за искусную работу гравера по
дереву, вроде «Истории британских птиц» Томаса Бьюика (1797 и 1804), говорит о том, что
массовое иллюстрирование негативно повлияло на качество иллюстраций. С другой стороны,
развитие газетной иллюстрации и кульминация XIX века – первые фотографии на газетных
полосах позволили совершенно по-новому влиять на общественное сознание.
Гравюры на дереве можно найти в первом экземпляре английских памфлетов 1513 года
по случаю победы на Флодден-Филд; однако в Европе их применяли еще раньше для таких
инкунабул, как «Нюрнбергская хроника» (1493 год); в последующие два с половиной столетия
подобные публикации стали регулярнее и, следовательно, имели большую важность в Европе,
чем в Англии. В конце XVIII века две главные английские газеты обычно иллюстрировали
важные события, но гораздо чаще в ранних газетах делали очень мелкие ксилографии для
объявлений, касающихся медицины, или для другой рекламы. Более сложные гравюры появились в газетах большого формата, где печатались новости и мнения по поводу таких крупных
событий, как беспорядки в Питерлоо или заговор Кейто-стрит; газеты оформляли грубыми
мазками, чтобы вызвать ужас у читателей, откуда пошло выражение «пенни за обычное издание, два пенса – за красочное» (обозначение чего-то дешевого и показного).
В 1820-х годах на более мощных прессах получали качественные иллюстрации в тексте.
Появилось много новых газет и журналов, в том числе периодики, в которой иллюстрации были
средством обучения и развлечения. «Журнал за пенни» Чарльза Найта в 1832–1845 годах,
которого в свое время продавали по 180 тысяч экземпляров в неделю, и его «Энциклопедию
за пенни» 1833–1844 годов можно сравнить с «Панч» и «Иллюстрированными лондонскими
новостями» 1840 и 1842 годов соответственно, с точки зрения притягательности многочисленных иллюстраций для различных классов общества.
Цветные иллюстрации чаще всего были слишком дорогими для периодической печати,
но цветное иллюстрирование тоже претерпело значительные изменения в рассматриваемый
период. Существовала, например, хромоксилография, когда для каждого цвета вырезалась
вручную отдельная гравюра на дереве; ее использовал Уильям Сэвидж примерно в 1820 году,
а в дальнейшем усовершенствовал Бакстер. Хромоксилографию очень широко применяла во
второй половине века венская фирма «Кнофлер» для производства религиозных предметов,
позже ее использовала писатель и иллюстратор Кейт Гринуэй, которая, как говорят, «одевала
детей двух континентов». Совсем иной была трафаретная система, когда каждый трафарет позволял работать с различным цветом по черному контуру, наносимому бегущей лентой; по этой
технологии печатали французские журналы мод в начале века и дешевые открытки в конце
века. Однако самым важным процессом считалась хромолитография.
Литографический процесс изобрел Алоизий Зенефельдер из Праги за несколько лет до
конца века. Рисунок выполнялся специальным жирным пигментом либо на камне (идеально
гладкой поверхности), но в этом случае изображение делалось перевернутым, либо на специальной бумаге для переноса на камень. Перед печатью камень смачивали, а затем покрывали
краской (краска прилипала только к подготовленной поверхности), с камня рисунок очень
аккуратно переносили на бумагу. Этот метод отлично подходил для картографии; для иллюстрирования книг он не слишком годился, потому что каждый рисунок приходилось вклеивать вручную. В случае с цветной литографией для каждого цвета использовался отдельный
камень; цветные литографии были прекрасными и дорогими. Литографы упорно боролись
против механизации своего ремесла, но в 1852 году для них разработали машину с паровым
436

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

приводом, а в 1870-х годах вместо камней стали применять зернистые цинковые пластины,
что сильно ускорило процесс.
В последней четверти XIX века наиболее революционные изменения в иллюстрировании
книг были связаны с внедрением фотографии в печать.

Как появилась фотография
Камеру-обскуру придумали к 1685 году, а о химическом воздействии солнечного света
на соли серебра узнали в 1727 году. Первые непостоянные эксперименты с «пишущим светом»
проводил по заказу Лондонского королевского института Томас Веджвуд и сэр Гемфри Дэви в
1802 году. Тем не менее о первой фотографии в виде дагеротипа узнали не раньше 1839 года.
О том, что свет, проникающий через булавочное отверстие в темную комнату, проецирует перевернутое изображение внешних объектов на противоположной стене, знал в конце
1-го тысячелетия н. э. Альхазен – арабский писатель и оптик, предложивший использовать
данное явление для наблюдения солнечных затмений. Преимуществами камеры-обскуры воспользовался в XVI веке астроном Гемма Фризиус из Левена, опубликовавший иллюстрацию
средств, с помощью которых наблюдал затмение в январе 1544 года (рис. 326). В течение столетия камеру-обскуру усовершенствовали, установив объектив в булавочное отверстие, применив диафрагму и вогнутое зеркало для выправления образа. Такими устройствами пользовались художники для определения очертаний фигур и для топографических съемок; в XVII
веке камера стала портативной, а расстояние между объективом и экраном менялось для фокусировки изображения (рис. 327). Оставалось только установить ахроматический объектив и
затвор, чтобы камера-обскура полностью походила на фотоаппарат.
В 1727 году Иоганн Гейнрих Шульце из Нюрнберга доказал, что именно солнечный
свет, а не его тепло или воздух заставляют темнеть соли серебра. Томас Веджвуд – младший
сын великого керамиста – попытался с помощью нитрата серебра запечатлеть образ камерыобскуры; однако и он, и Дэви, используя хлорид серебра, смогли сообщить в 1802 году только
о том, что изображение листа растения или рисунок на стекле можно воспроизвести на бумаге
или белой коже, покрытой химическим составом, после двух-трех минут воздействия солнечных лучей. Так как дальнейшее воздействие света затемняло и в конечном счете уничтожало
изображение, практическая ценность эксперимента оказалась крайне мала: фиксация изображения – неотъемлемая часть фотографического процесса.

Рис. 326. Первый рисунок камеры-обскуры. Гемма Фризиус. 1545 г.
Настоящая фотография появилась благодаря работам французского физика Жозефа
Нисефора Ньепса; его партнер – Луи Жак Манде Дагер – обнародовал дагеротипию в 1839
году. В это же время англичанин Уильям Генри Фокс Тальбот разработал независимый фотографический процесс, который впервые обладал тем, что в наши дни считается отличительной чертой фотографии, а именно возможностью напечатать много позитивов с одного негатива. Тем не менее ни металлическая пластина, на которой Ньепс делал свои фотографии, ни
бумажные листы, на которых Фокс Тальбот делал свои снимки, а стеклянная фотопластинка
437

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

с коллоидной эмульсией, предложенная в 1850-х годах, стала первым практичным носителем
фотографии.
В 1816 году Ньепс экспериментировал с хлоридом серебра как со светочувствительным
веществом, а через 10 лет сделал первую в мире фотографию из окна своего дома в Шалонсюр-Сон с восьмичасовой выдержкой. Фотография была на оловянной пластине, покрытой
тонким слоем иудейской смолы (разновидность битума) в растворе. Раствор лавандового масла
«проявлял» пластину, разжижая смолу, поэтому она не затвердевала от света во время проявки; нерастворенная смола формировала наиболее яркие участки изображения, а нижний
оловянный слой – тени; после высушивания изображение не менялось. Ньепс также использовал покрытую смолой пластину для фототравления. Однако у его метода было три основных
недостатка: процесс был долгим, изображение нечетким, и можно было сделать только одну
копию. Его партнер Дагер – художник-декоратор Парижской оперы – существенно уменьшил
первые два недостатка: его фотографии представили на историческом совместном заседании
Французской академии наук и Академии изящных искусств 19 августа 1839 года, а художник
Поль Деларош с артистическим преувеличением воскликнул: «С сегодняшнего дня живопись
мертва!» По крайней мере, портретистам новое изобретение вряд ли серьезно угрожало – человек, которого фотографировали, должен был оставаться в неподвижной позе на ярком солнце
по крайней мере четверть часа.

Рис. 327. Камера-обскура для художников. 1769 г.
Дагеротип получался на посеребренной медной пластинке с тонким слоем йодистого
серебра после воздействия на пластину парами йода; выдержка для большинства уличных
снимков была не более получаса. Он проявлялся за двадцать минут в коробке, содержащей
ртутные испарения, крошечные капельки которого оседали на йодистом серебре в зависимости
от времени воздействия света. Избыток йодистого серебра смывался гипосульфитом натрия, в
результате чего на полированной серебряной поверхности образовывались оттенки. К сожалению, ртуть, формирующая наиболее яркие участки изображения, легко отслаивалась от пластины, поэтому ее следовало закрывать стеклом. Хотя копий сделать не удавалось, неодушевленные предметы, в том числе пейзажи, получались хорошо, а сложное оборудование, на
основании которого «официальную» версию выпустил родственник Дагера, массово продавалось в течение примерно 20 лет в Европе и США. Стандартное оборудование – камера с объективом – весило около 50 килограммов (рис. 328). Его распространение стимулировал тот факт,
что французское правительство фактически купило права у изобретателей, поэтому использование ограничивались патентом только в Великобритании. Почти сразу в оборудование внесли
изменения. Чувствительность пластины значительно повысилась благодаря обработке парами
брома или хлора, а также парами йода; выдержка снизилась до 10–90 секунд. В дальнейшем
сокращением времени выдержки занимался Уолкотт из Нью-Йорка, представивший камеру
438

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

(аналог зеркального телескопа), в которой объектив заменили вогнутым зеркалом. Это позволило сделать очень большое рабочее отверстие объектива, хотя разрешение было низким;
изобретатель в марте 1840 года открыл первое в мире фотоателье; через год фотоателье было
и в Лондоне.

Рис. 328. Принадлежности для дагеротипии. 1847 г.
Между тем Фокс Тальбот с 1835 года экспериментировал с бумагой, покрытой хлоридом
серебра, для фотографирования ботанических образцов по методике не слишком отличной
от веджвудовской, и (что намного важнее) ему удалось сделать весьма расплывчатый снимок
своего дома в Лакокском аббатстве. Эти фотографии делались камерами размером всего 2,5
квадратного дюйма с объективами микроскопа; выдержка составляла 30 минут. Об опытах
Тальбота узнали в 1839 году после появления дагеротипа, но до его официального представления двум академиям. Через два года он запатентовал процесс калотипии, в котором время
выдержки снизилось до 1–5 минут для уличных объектов. В качестве чувствительного материала Фокс Тальбот, как и Дагер, выбрал йодистое серебро, которым не более чем за сутки до
использования тонко покрывалась бумага, последовательно обработанная растворами нитрата
серебра и йодида калия; чувствительность к свету повышалась дальнейшей обработкой галловой кислотой (ее сенсибилизирующие свойства открыл в 1837 году англичанин Джозеф Рид).
Сформированное изображение становилось видимым только тогда, когда материал нагревался,
а потом закреплялся гипосульфитом; получался негатив: самые яркие участки изображения
были темными, а темные – белыми. Хотя с бумажных негативов можно было напечатать множество позитивов (чрезвычайно важное отличие от процесса Дагера), а Фокс Тальбот открыл собственную типографию в Рединге, охраняемая патентом калотипия очень популярной в Англии
не стала.
Во Франции в 1851 году Луи Дезире Бланкар-Эврар заменил принцип медленной печати
Фокса Тальбота методом, при котором позитивы проявлялись как негативы, а это означало, что
за один день можно сделать не полдюжины, а сотни копий; благодаря осторожной обработке
и тонирующей ванне с хлоридом золота снимки не выцветали, как у Фокса Тальбота, и получалось стабильное изображение. Другой француз, Гюстав ле Гре, в том же году тоже улучшил
метод Фокса Тальбота за счет вощеной бумаги, которая была не только прозрачнее, но и обладала огромным преимуществом – ее можно было готовить за две недели до использования и
не требовалось проявлять сразу же, что сильно упростило работу странствующих фотографов.
Было понятно с самого начала, что во всех отношениях (за исключением веса и хрупкости) лучший материал для нанесения светочувствительных солей серебра – стеклянная пластина, которая дешевле посеребренного металла и прозрачнее вощеной бумаги. Оставалось
подобрать вещество в качестве основы под соли серебра, чтобы их пленка не повреждалась
при проявке. Ньепс де Сен-Виктор – родственник известного изобретателя – в 1847 году предложил использовать яичный белок (альбумин), но полученный материал был довольно нечув439

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ствительным и недолговечным и годился только для диапозитивов «волшебного фонаря». В
год Великой выставки мокроколлодионный процесс предложил лондонский скульптор Фредерик Скотт Арчер; этот процесс из-за своей быстроты и совершенства (и независимости от
патента Фокса Тальбота) повсеместно использовался почти 30 лет. Согласно ему, стеклянные
пластины покрывались смесью йодида калия и коллодием (нитроцеллюлоза, растворенная в
эфире); им придавалась чувствительность непосредственно перед применением за счет погружения в раствор нитрата серебра; пластины должны были использоваться, пока влажные, –
отсюда и название процесса. При изготовлении портретов не до конца проявленный коллодионный негатив превращали в своего рода позитив, отбеливая его азотной кислотой или хлоридом ртути, а затем помещая на черный фон. Из-за быстроты и простоты амбротипию, возможно названную так из-за янтарной окраски (англ. amber – янтарь), применяли для дешевой
портретной живописи. Что касается пейзажной съемки, хотя влажная пластина ускоряла фотографический процесс, ее преимущества уравновешивали необходимость носить тяжелое оборудование (как и оборудование Дагера) по улице. Пластины были размером 12 × 16 дюймов,
фотоаппарат – большим и тяжелым, не говоря уже о темной накидке и химических реагентах
(рис. 329), без которых сделать фотографию было невозможно.

Рис. 329. Темная накидка странствующего фотографа. 1865 г.

Любительская фотография и иллюстрация
Важным нововведением, которое, согласно рекламе, «дало человеку со средними способностями шанс за три урока научиться фотографировать», стали сухие пластины, позволявшие делать хорошие снимки и проявлять их на досуге. Для этих целей служили желатиновая
и коллодионная эмульсии, но после разработали более подходящую желатиновую эмульсию,
включающую азотную кислоту, бромид кадмия и нитрат серебра; когда эмульсия «созревала»
при нагревании, пленка получалась в двадцать раз прочнее, чем во время мокроколлодионного
процесса. В 1878 году крупномасштабное производство начала компания-первооткрыватель
«Ливерпуль драй-плейт» и другие британские фирмы; вскоре автомат покрывал эмульсией
1200 стеклянных пластин в час; пластины продавались по всему миру. К 1900 году чувствительность пластины снова повысили, благодаря чему время выдержки снизилось до одной
тысячной доли секунды, то есть фотография делалась практически мгновенно. Оставалось
изменить фотоаппарат. Шторно-щелевой затвор для высокоскоростных камер изобрел Уильям
Ингленд в 1861 году. В то же время большое внимание уделяли конструкции объективов,
особенно ликвидации хроматической и сферической аберрации в светосильных объективах с
большой апертурой.
Готовая сухая пластина стала отличным подспорьем для фотографа-любителя. Кроме
того, она помогла развитию печатной иллюстрации – процессу, начавшемуся с работы Фокса
440

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Тальбота «Карандаш природы» в 1844 году. В это же десятилетие 1880-х годов рождается кинематограф, а фотоискусство уже занимает прочное положение в обществе. Не обходилось и без
злоупотреблений: в 1890-х годах появилась «камера детектива» (рис. 330), однако сделанным
ею снимкам не хватало четкости.

Рис. 330. Камера детектива в тулье шляпы. 1891 г.
Основные направления развития в 1880-х и 1890-х годах – уменьшение веса фотографического оборудования и упрощение работы фотографа. Так, с внедрением сухих желатиновых
пластин появляется желатиновая и бромистая фотобумага, причем такая чувствительная, что
впервые маленькие негативы можно было увеличивать при искусственном освещении; снимок
формата 4,25 × 3,25 дюйма стал стандартным для фотографа-любителя. Камеру уменьшили
в размерах, но по-прежнему внутри ее оставался перезарядный мешок на случай, если пластины придется менять при свете дня. Важнейшее достижение – замена стеклянных пластин на
рулонную пленку. Целлулоид – пластичный материал, состоящий из нитроцеллюлозы с камфорой, хотя и был впервые изобретен для твердых молдингов английским химиком Александром Парксом в 1855 году, своим развитием обязан Хаятту из Ньюарка, штат Нью-Джерси,
который в 1888 году создал прозрачные листы толщиной 0,01 дюйма, потенциально пригодные
для фотографирования. Когда на пленку впервые нанесли фотографическую эмульсию, она
оказалась слишком толстой и недостаточно гибкой для сворачивания в рулон; в декабре 1889
года американской фирме Истмана удалось получить и запатентовать целлулоидную рулонную
пленку, завладев практически мировой монополией до конца века.

441

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 331. Реклама ящичного фотоаппарата «Кодак». 1888 г.
Годом ранее Джордж Истман представил камеру «Кодак» (рис. 331). Небольшой размер
и относительно малый вес камеры, сокращение операций, необходимых для экспозиции, – с
десяти до трех, объектив с фиксированным фокусным расстоянием и длинная рулонная пленка
позволили делать сто фотографий без перезарядки. Более того, Истман предоставлял полный
комплекс услуг, возвращая клиенту камеру с отпечатками с негатива и заправленной новой
пленкой.
Благодаря фотографии новая веха в истории досуга была достигнута с публикацией первой полностью иллюстрированной английской газеты «Дейли график» 4 января 1890 года.
Блок фотографий был в «Дейли телеграф» и других газетах в предыдущее десятилетие, но
теперь иллюстрации, при желании, преобладали над печатным текстом. Негатив на основе
карандашного рисунка помещался на светочувствительную цинковую пластинку под мощные
лампы, а затем прокатывался типографской краской в темной комнате. Все чувствительные
вещества, за исключением тех, что были на чертежных линиях, смывались водой; цинковую
пластину протравливали, чтобы эти линии рельефно выделялись, а затем, с учетом роста
шрифта (высоты литер), наколачивали на деревянный блок и получали печатную форму, готовую к использованию. Только через четыре года в иллюстрациях «Дейли график» появились
полутоновые иллюстрации, хотя их редко можно было увидеть в ежедневных газетах, в отличие
от еженедельников, вплоть до начала следующего столетия. Полутоновое изображение, технология получения которого появилась благодаря работам многих изобретателей, было воспроизведено в «Нью-Йорк дейли график» еще в 1880 году; применять такие иллюстрации в массовых масштабах позволили разработки Георга Мейзенбаха, осуществленные в Мюнхене в 1882
году. Данный процесс имел огромное преимущество перед цинковой пластиной, ибо позволял
воспроизводить фотографии и живопись.
Полутоновое клише – это система упорядоченно расположенных точек разного размера
для воспроизведения тонов оригинала. Его получают преобразованием сплошного изображения в микроштриховое посредством использования полиграфического растра в репродук442

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ционных фотоаппаратах или контактных копировальных устройствах. Свет, проходя через
растр, формирует большие точки в тенях, а маленькие – в ярких участках в зависимости
от частоты линий растра. В самых высоколиниатурных растрах сначала было примерно 135
линий на дюйм, полное преимущество которых проявлялось только на художественной бумаге,
предназначенной для высококачественных и дорогих книг; в самом низколиниатурном растре
было 80 линий на дюйм в полутонах, что подходило для воспроизведения на обычной газетой бумаге. Растрирование также способствовало развитию цветной печати. Процесс цветоделения состоял в фотографировании через фильтры, каждый из которых воспроизводил от
оригинала только один из трех основных цветов (желтый, пурпурный, голубой); затем изображение последовательно печатали с каждого из трех клише (одно поверх другого в точной
очередности), каждое соответствующей цветной краской. Для того чтобы цветная печать стала
высококачественной, пришлось преодолеть многие технические трудности.
Для изящных работ в небольших объемах использовался чисто фотографический процесс, наиболее известный как калотипия. Так как эффективность определялась стабильными
климатическими условиями, его применили сначала во Франции и Германии; техника для
этого процесса стала доступна в Великобритании только в 1893 году. Негатив помещали под
лампой на стеклянной пластине, покрытой желатиновой эмульсией, содержащей дихромат
калия. Самые светлые участки негатива, соответствующие темным участкам оригинала, пропускали к желатину большую часть света, отчего он затвердевал; и, наоборот, самые темные
участки негатива свет в желатин не пропускали, и он оставался мягким. Затем на пластину
наносили смесь глицерина и воды – желатин поглощал ее в зависимости от своей мягкости;
когда наносили краски, они «отвергались» в точной зависимости от влажности желатина, что
определялось его насыщенностью глицерином. Хотя с помощью калотипии получали великолепные цветовые эффекты, требовалось много пластин, а цена процесса была непомерно высокой, в том числе для книжных иллюстраций.
До конца века при иллюстрировании применяли еще один фотографический процесс,
первоначально изобретенный Фоксом Тальботом в 1852 году. Позитив копировали на полированную медную пластину, сверху копировали растровую сетку. Затем пластину протравливали
таким образом, что темные участки углублялись в большей степени, чем светлые. После этого
на пластину наносили краску, излишки удаляли. Краска оставалась в углублениях пластины,
которые служили печатающими элементами. Позже воспроизводство полутоновых иллюстраций применили в литографии; печатные формы стали алюминиевыми.

Развитие кинематографии
Основную роль в обществе кино сыграло после 1900 года. Первый публичный показ в
современном смысле этого слова состоялся в Париже в 1895 году. Слово «кинематограф» происходит от греческого «кинематос» – движение. Изобретатели конца XIX века стремились
передать на экране движение, показывая фотографии в быстрой последовательности. Изобретение строилось на основе фотографических процессов, но возможность создания впечатляющей иллюзии зависела от физиологического явления – инерции зрительного восприятия, когда
сетчатка глаза на краткое время фиксировала изображение после исчезновения объекта.
Об инерции зрительного восприятия знал Птолемей, который в своей второй книге по
оптике (примерно 130 год) отмечал, что цветной сектор быстро вращающегося диска «передает» свой цвет всему диску. Данное явление нашло практическое применение благодаря
Парису – английскому врачу, придумавшему тауматроп в 1826 году. В тауматропе на обеих
сторонах картонного диска рисовались два различных изображения, например дерево и его
листва (рис. 332): когда диск вращали вручную, два изображения объединялись, «показывая»
дерево с листвой. Через пять-шесть лет решили вращать диск перед зеркалом, чтобы серию
443

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

рисунков можно было рассматривать в быстрой последовательности через щель; тем самым
возникала иллюзия движения – основа кинематографа. В улучшенном тауматропе, известном
как «колесо жизни», была лента с рисунками внутри горизонтального колеса со щелями; иллюзию одновременно видели несколько человек (рис. 333).

Рис. 332. Тауматроп. 1826 г.
Под разными названиями «колесо жизни» было популярно многие годы, а в конце 1869
года выдающийся ученый Клерк Максвелл предложил заменить простые щели вогнутыми линзами. Но важнейшее развитие идеи в середине века связано с «волшебным фонарем». Использовать мощный свет с отражателем и объектив для проецирования изображения со стекла на
экран впервые предложил в 1645 году Кирхер – немецкий иезуит, преподававший в Риме;
в 1736 году нидерландский физик Питер ван Мюссенбрук создал иллюзию движения с «волшебным фонарем», пропуская второй слайд мимо первого, который служил стационарным
фоном. Это устройство было популярным развлечением XIX века; военные нужды побудили
австрийского офицера артиллерии барона Франца фон Ухациуса адаптировать рисунки на
ленте из «колеса жизни». Его первая попытка, когда рисунки проецировались через вращающийся слайд, состоялась в 1853 году; его второй, более успешный метод предполагал вращение источника света, а не слайда, но даже тогда количество рисунков, которые можно было
разместить на одном слайде, ограничивало период проекции до 30 секунд.
За три года до работы Ухациуса по адаптации волшебного фонаря для последовательного показа рисунков был изобретен процесс получения фотографических позитивов на стеклянных слайдах. Но только в 1874 году фотография (через поколение после ее изобретения)
была использована для записи непрерывного движения по этапам для его последующего воспроизведения. Это сделал французский астроном Пьер Жюль Сезар Жансен, решивший записать прохождение Венеры вокруг Солнца 8 декабря 1874 года. Он оснастил окуляр своего
телескопа часовым механизмом – через регулярные промежутки времени диск поворачивался,
щель совпадала с окуляром, и на вращающуюся фотопластинку передавалось фотоизображение; по такому принципу медленное движение планеты вокруг Солнца зафиксировалось на
сорока восьми фотографиях.

444

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 333. «Колесо жизни»
Через несколько лет технология перешла из астрономии в обычную жизнь и применялась, когда не удавалось невооруженным глазом зафиксировать движение, например лошадиных ног в галопе или крыльев птиц в полете. В 1878 году опытного фотографа Эдварда Майбриджа нанял богатый калифорнийский спортсмен, чтобы наконец получить ответ на давний
вопрос: все ли четыре ноги скачущей галопом лошади одновременно отталкиваются от земли.
Майбридж выстроил на расстоянии фута друг от друга множество камер, которые включались с
помощью растянутых над землей шнуров и делали равноудаленные фотографии лошади, скачущей по дорожке перед камерами: снимки показали, что на короткие периоды все четыре ноги
отрываются от земли одновременно (рис. 334). Позже систему доработали – затворы камер
открывались через равные промежутки времени, а не через равные расстояния, пройденные
движущимся объектом. Время выдержки составило 1/2000 секунды; конечным результатом
внушительного анализа движения животного и человека стали около 20 тысяч фотографий,
опубликованных до смерти Майбриджа в 1904 году. Между тем французский физиолог ЭтьенЖюль Маре, общавшийся с Майбриджем и Жансеном, в 1882 году применил, как он называл
его, «фотографический пистолет» (фоторужье), в котором двенадцать экспозиций в секунду
делались на вращающейся стеклянной пластине, время каждой экспозиции составило 1/720
секунды. Важнее всего был принцип прерывистого движения, хотя на таком аппарате результат
получался не слишком удовлетворительным и фотографии были небольшими. С изобретением
фотобумаги Маре в октябре 1888 года продемонстрировал Французской академии наук свое
изобретение – хронофотографию, принципы которой легли в основу создания кинокамеры.
Хотя его камеры были примитивными, а все фильмы Маре показали только через 10 лет, его
изобретение ознаменовало истинное начало киноиндустрии.

Рис. 334. Аппарат Майбриджа для изучения движения (внизу) скачущей галопом лошади
В камере Маре (рис. 335) лента фотобумаги двигалась за счет заводной рукоятки от
подающей катушки к приемной катушке; изображение записывалось через объектив со скоростью 10–12 картинок в секунду; затвор с небольшим квадратным окном поворачивался между
объективом и фотобумагой и отрезал доступ света каждый раз, когда перемещалась фотобумага. Тормоз, управляемый кулачковым упором позади объектива, останавливал фотобумагу
при открытом затворе; предусматривалось простое устройство для предотвращения разрыва
пленки, которая продвигалась вперед для следующей экспозиции.
445

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 335. Кинокамера Маре
Об интернационализме изобретений говорят работы, проделанные в нескольких странах
за период между появлением камеры Маре и первым публичным кинопоказом в декабре 1895
года. Усовершенствованные методы обеспечения прерывистого движения пленки разработал
ассистент Маре из Франции; группа англичан продемонстрировала свою кинокамеру Фотографическому обществу Бата в 1890 году; великий американский изобретатель Томас Эдисон
подумывал в 1887 году использовать движущиеся картинки со своим фонографом. В 1889 году
Эдисон увидел работу Маре в Париже, а в 1891 году запатентовал камеру с зубчатыми колесами, обеспечивающими прерывистое движение пленки; однако об изобретении стало широко
известно только через шесть лет – после выдачи патента. Гораздо важнее была предложенная
Эдисоном 35-миллиметровая кинопленка с четырьмя отверстиями на каждой стороне кадра,
что позволяло пропускать пленку через камеру и проектор с помощью цепных колес и упростило ее выравнивание.
В апреле 1894 года Эдисон открыл зал «Кинетоскоп Пар-лор» на Бродвее, Нью-Йорк,
где зрители по одному садились у глазка в деревянной кабине, чтобы посмотреть фильм;
экран освещался расположенной позади электрической лампой, а изображения перемещались
с помощью небольшого электрического двигателя; однощелевой вращающийся затвор показывал сорок шесть кадров в секунду. Хотя «Кинетоскоп Парлор» привлек внимание мгновенно,
словно ярмарочное пип-шоу, и некоторые аппараты были экспортированы в том же году, примечательно, что Эдисон не считал необходимым расширять аудиторию. Его также устраивало,
что он снимает фильмы камерой, весящей почти тонну, и снимаемый объект подносится к
камере, а не наоборот.
Завершающий шаг сделали французы, братья Луи и Огюст Люмьеры – производители
фотопринадлежностей в Лионе. На их изобретения повлиял кинетоскоп Эдисона и особенно
предложенная им перфорация края пленки (братья Люмьер оставили только по одному отверстию с каждой стороны кадра), а также парижский успех оптического театра, в котором изображения, нарисованные вручную на желатине, последовательно проецировались на экран в
натуральную величину. Они решили проблему прерывистости за счет перемещения пленки
грейферным механизмом (два штыря вставлялись в отверстия на пленке); пленка протягивалась на один кадр, пока свет отрезался полукруглым затвором, штыри возвращались в исходное
положение каждый раз, когда перед ним оказывались очередные отверстия. Подобный механизм стал использоваться в большинстве кинокамер и некоторых проекторов. Стандартная
частота немого кино – 16 кадров в секунду. Братья Люмьер подали заявку на первый патент 13
февраля 1895 года: в июне они снимали приезд делегатов съезда французских фотографических обществ и показали фильм всего через сорок восемь часов; за три дня до Нового года они
446

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

открыли публичный кинотеатр в подвале кафе на парижском бульваре, который за ночь посещали 2 тысячи человек. Международное соперничество было чрезвычайно сильным – через
два месяца Роберт Уильям Поль и Бирт Акрес показали движущиеся изображения в Финсбурском техническом колледже в Лондоне; они были настолько опытны, что продемонстрировали
запись скачек Дерби 1896 года ночью того же дня; кроме того, они разработали мальтийский
механизм, который вскоре применяли для прерывистого движения.

Рис. 336. Типичная кинолаборатория. Конец XIX в.
В самом начале XX века стандартной признали 35-милли-метровую пленку; параметры
печатающего аппарата, проектора и камеры точно согласовывались. Длина пленки в то время
не превышала 30 метров; ее раскручивали для проявки и закрепляли на длинных решетчатых
барабанах (рис. 336).
Процесс съемки ранних фильмов был так же примитивен, как их обработка; камера с
заводной рукояткой стояла на деревянной треноге; единственным освещением был солнечный свет. Общественные и спортивные мероприятия снимали чаще всего. К середине 1896
года предприимчивый кинооператор работал в Австралии, а еще через два года с помощью
пленочной кинокамеры запечатлели наступление армии Китченера против Халифа в Судане.
Между тем снимали и творческие фильмы: завсегдатаям парижских бульваров в декабре 1895
года показывали такие фильмы, как «Кормление ребенка» и «Прибытие поезда». Для создания
качественных фильмов требовались деньги. Однако Жорж Мельес – основатель студии «Стар
филмс» – уже с 1896 года демонстрировал чудеса воображения и изобретательности, превращая развлечение в искусство (рис. 337, 338).

Рис. 337. Сцена из фильма «Человек с резиновой головой» Жоржа Мельеса

447

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 338. Устройство для съемок фильма Мельеса «Человек с резиновой головой»
Хотя звуковые фильмы появились только в 1920-х годах, идея зародилась еще в 1887
году. Фонограф Эдисона, запатентованный в январе 1877 года, успешно записывал и воспроизводил звук с помощью звуковых дорожек, вырезанных на цилиндрах, покрытых фольгой.
Качество воспроизведения улучшил Эмиль Берлинер – изобретатель граммофона, диски для
которого представили в 1897 году. В следующем году молодой датский инженер Вальдемар
Поульсен изобрел технологию магнитной записи звука.

448

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 24
Сельское хозяйство и пища
Сельское хозяйство: орудия
Промышленная революция в Англии, Европе и везде, где развивалось машиностроение,
создала человечеству больше проблем с продуктами питания, чем в первые дни технического
прогресса. Население Европы в XIX веке увеличилось на 200 миллионов человек; гораздо
большая доля людей, чем прежде, занималась производством, коммерцией и другими видами
деятельности, которые имели к пищевой индустрии косвенное отношение. Большая часть
огромной промышленной продукции на очень выгодных условиях обменивалась на пищевые
продукты и сырье как европейского, так и неевропейского происхождения.
Многие технологии сильно повлияли на производство продуктов питания. Например,
дешевый транспорт в любой промышленно развитой стране позволял с большей выгодой
развивать сельскохозяйственные районы, вне зависимости от их удаленности от городских
рынков. Более того, недорогой транспорт помог осваивать обширные регионы Соединенных
Штатов, Канады, Австралии и Аргентины, откуда (как и из тропических районов) огромное
количество продуктов питания поступало в Европу по железной дороге и на пароходах. Кроме
того, прогресс в технологии производства продуктов питания сильно зависел от определенных изменений. Когда дешевый чугун стал общедоступным, реализация сельскохозяйственной
продукции перестала зависеть от местных плотников и кузнецов; качественное оборудование
и орудия труда можно было покупать в больших масштабах у производителей сельскохозяйственной техники. Опять же, паровые машины поступали с заводов, железнодорожную линию
можно было проложить в сельскохозяйственный район, а на пароходе переправить урожай по
воде. Примерами дополнительного вклада промышленности в сельское хозяйство служат дренажные трубки для сельскохозяйственных земель, применение суперфосфатов, шлака и других искусственных удобрений.
Сельское хозяйство, как и обрабатывающая промышленность, прямо и косвенно повлияло на развитие науки. В 1778 году Лавуазье организовал образцовое хозяйство во Фрешине,
где за 10 лет удвоил урожай пшеницы. Сэр Гемфри Дэви читал лекции по агрохимии в Королевском институте с 1803 года по просьбе Совета сельского хозяйства. В 1835 году началось
знаменитое сотрудничество Лоса и Жильбера в Ротамстеде, где их опытная станция повысила престиж английского интенсивного земледелия в его золотой век. Во второй половине
века работа Юстуса фон Либиха заложила фундамент современной агрохимии; еще позже свой
вклад в развитие скотоводства внес Пастер. Можно сказать, что к концу XIX века сельскохозяйственные технологии улучшались эмпирически – в результате экспериментов, проводимых
земледельцами и предпринимателями, а не путем научных исследований.
Огромное влияние оказывала социальная среда. В сельском хозяйстве больше, чем во
многих отраслях промышленности, социальное давление сохраняет устаревшие методы. Благодаря натуральному сельскому хозяйству человек вел автономный образ жизни, изменить
который часто было сложнее, чем заменить ручной труд машинами на отдельном производстве. Большие открытые поля, разделенные на небольшие наделы и засеваемые раз в три или
два года, – особенность средневековой деревни, имевшей глубокие социальные корни; изменение такого уклада жизни не проходило без великих потрясений. Более того, в Европе (за
исключением Нидерландов и некоторых регионов Скандинавии) в 1750 году сельское хозяйство контролировал класс крупных землевладельцев, чьи отношения с мелкими земледельцами носили почти феодальный характер. В Европе были правители вроде Фридриха Великого
449

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Прусского, чье личное вмешательство стимулировало сельскохозяйственное развитие, но в
Великобритании не сложилось подходящих обстоятельств для конкуренции между земледельцами-аристократами, которые показывали бы, как нужно работать, и фермерами, способными
последовать их примеру: в последней четверти XVIII века для этой цели создали многочисленные сельскохозяйственные ассоциации, из которых самыми известными были «Бат энд Вест
Инглиш сэсайети», «Хайленд энд Эгрикалчерел сэсайети» и «Смитфилд клаб». Таким образом, примерно 100 лет Великобритания вместо Нидерландов устанавливала стандарты производительности и модернизации. Ближе к концу XIX века произошло две перемены. Дешевые
сельскохозяйственные продукты из-за рубежа наводнили британский рынок в ущерб местным стандартам сельского хозяйства; в то же время в Европе сельское хозяйство защищалось
тарифным барьером и государственной технической помощью. Огромные перспективы, возникшие в результате освоения американского Среднего Запада и других целинных областей,
тормозились нехваткой рабочей силы, отчего США стали естественным центром развития техники.
Из Нидерландов, где преобладали легкие почвы, в северных и восточных графствах
Англии и примерно в 1767 году в Шотландии появился маленький плуг с треугольной рамой,
для которого требовалась меньшая тягловая сила; изогнутый отвал плуга был частично закрыт
железным листом. Полностью железный плуг создал Роберт Рэнсом – основатель одноименной фирмы в Ипсвиче. В 1789 году он предложил лемех из закаленного чугуна, нижняя часть
которого была прочнее верхней (быстрее закалялась), поэтому лезвие самозатачивалось; через
несколько лет он разработал железную плужную раму с легкозаменяемыми стандартными деталями. С увеличением пахотных земель во время Наполеоновских войн потребовалась железная рама для бороны; появился пропашник (культиватор) на колесах, чьи сильные изогнутые
зубцы глубоко врезались в почву. В этот же период стали применять чугунные валки из двух
и более секций для облегчения поворота; однако только в 1841 году чугун доказал свое превосходство над деревом или камнем для сельскохозяйственных орудий, когда создали глыбодробитель с зубчатыми дисками (рис. 339). Следует упомянуть первую газонокосилку, которую Рэнсом производил с 1832 года: изобретатель Эдвин Баддинг из Страуда разработал ее на
основе механизма для стрижки ворса натуральных ковров.

Рис. 339. Кольчато-зубчатый глыбодробитель
Прогресс распространялся неравномерно. В 1850 году в Англии многие пользовались
деревянной сохой; в это же время Джон Дир разработал для американских прерий стальные
отвалы, к которым не приставала липкая почва. Мелкие земледельцы в любой стране чаще
всего с завистью поглядывают на более совершенные орудия труда преуспевающего соседа. В
1782 году рядовую сеялку Джетро Талла (рис. 22), которую он описал в своей книге в 1731
году, усовершенствовали за счет шестерен в распределительном оборудовании, а бур приспособили не только под мелкие семена вроде эспарцета, но и под крупные семена, а также для
распределения навоза и удобрений. Его конный пропашник заменила машина, которая за один
450

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

проход обрабатывала несколько рядов между грядами сельскохозяйственных посевов. Однако
о рядовой сеялке, с которой началась рационализация и механизация земледелия, в «Энциклопедии сельского хозяйства» Мортона в 1851 году писали, что она по-прежнему «постоянно
совершенствуется». В последней четверти XVIII века Томас Кук, обнаруживший, что на землях под зерновые в Холкхэме благодаря рядовой сеялке экономится 1,5 бушеля семян, а урожайность с акра увеличивается на 12 бушелей, заявил, что сеялка внедряется со скоростью
всего одна миля в год.

Рис. 340. Жатвенная машина Белла

Рис. 341. Жатвенная машина Маккормика
Поскольку сбор урожая – самая трудоемкая операция, весьма удивительно, что жатки,
изобретенные в Англии и США в 1780 году, не использовались полвека. Патрик Белл – шотландец, пресвитерианин и коллега Эдмунда Картрайта, получил премию от Сельскохозяйственного общества Хайленда за громоздкую машину на лошадиной тяге, в которой сначала применяли ножницы, а после современный резак (рис. 340). Машина была довольно популярна в
1850-х годах, когда Кроскил сделал из нее жатку Беверли. В 1833 году американец Обед Хасси
изобрел более практичную жатку на лошадиной тяге; ее постепенно сменила более известная
жатвенная машина Кира Маккормика (рис. 341), который несколько изменил запатентованную в 1834 году конструкцию и открыл ее производство в Чикаго в 1848 году; к 1860 году
Хасси ушел из бизнеса, а Маккормик производил 4 тысячи машин в год. Изобретение Маккормика широко разрекламировали на Всемирной выставке в 1851 году; «Таймс» отмечала, что
«машина – ценнейший зарубежный экспонат… она – ценой с саму Выставку». Сено по-прежнему заготавливали вручную, используя железные грабли. Но в 1856 году на сенокосе в США
работали машины, оснащенные гибким косилочным брусом, сделанным специально для движения по неровной поверхности; косилка окупилась за сорок дней и стала очень популярной.

451

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 342. Паровая молотилка. 1840 г.
Для дальнейшей обработки зерновых культур с незапамятных времен применяли цеп
для обмолачивания зерна; зерно обмолачивали зимой, работа с цепом была нелегкой. Первую
молотилку изобрел шотландский конструктор Эндрю Мейкл в 1784 году; в ней барабан вращался в изогнутом щите, установленном как брызговик на колесе, но с очень малым зазором:
зерно подавалось между барабаном и щитом – от зерна отделялась оболочка. Такая молотилка
быстро распространилась особенно в Шотландии и Северной Англии; сначала она была на
лошадиной тяге, а в 1842 году Рэнсом получил премию от Королевского сельскохозяйственного общества за применение локомотивных паровых двигателей при обмолоте (рис. 342).
Веялка предназначалась для окончательной очистки зерновых с помощью вентилятора и сит,
которые вращались и встряхивались при повороте ручки снаружи короба, куда ссыпалось очищенное зерно. Затем появилась более сложная машина, которая помимо очистки сортировала
зерно; в конце XIX века она обычно работала от двигателя и перемещалась с фермы на ферму,
согласно договорам между заказчиком и подрядчиком.

Рис. 343. Идеальная ферма. Англия, 1859 г.
Когда потребовался зимний корм для крупного рогатого скота, разработали машины с
резаками и вальцовыми дробилками для изготовления мякины, нарезки корнеплодов и приготовления кормового жмыха (получается при отжиме масла из семян). В демонстрационных
хозяйствах 1850-х годов (рис. 343) в больших амбарах стояли разнообразные сельскохозяйственные механизмы и, вероятно, частные молотилки, работающие от стационарных паровых
машин.
452

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Сельское хозяйство: продукция
После 1750 года практика ведения сельского хозяйства стала не такой, как в Средние
века, когда землю оставляли под паром раз в три года. Поскольку удобрение почвы фекалиями животных – давно знакомый аспект животноводства (особенно овцеводства), а в первых
книгах по сельскому хозяйству говорилось о ценности зимнего корма для скота, непонятно,
отчего это направление развивалось так медленно. О клевере и репе знали в Бельгии, Нидерландах и Люксембурге уже в 1650 году; в то же время клевер выращивали на севере Италии,
эспарцет – во Франции, а люцерну – возможно, на юге Испании. В 1650 году вышло первое
издание книги сэра Ричарда Уэстона «Трактат о сельском хозяйстве и мелиорации земель Брабанта и Фландрии, которые служат примером для наших земледельцев». Однако прошел еще
век, прежде чем Англия начала огораживать земельные участки, без чего не стала бы лидером
сельского хозяйства. Бельгия, Нидерланды и Люксембург уже периодически засевали пахотные
земли травой; специализированная молочная индустрия экспортировала масло и сыр; картофель выращивали как полевую культуру; в качестве удобрений применяли навоз, городские
фекалии и отходы промышленности; землю перестали оставлять под паром.
То есть страны Бенилюкса, где почти все сельское хозяйство, огородничество и цветоводство практиковалось на компактных земельных участках, – родоначальники всего нового
в земледелии. Когда Фридрих Великий Прусский решил преобразить скудные почвы на своих
полях, созданное им молочное хозяйство, проект дренажа, из-за которого он поссорился с Ганновером, и принудительное внедрение картофелеводства, которому его подданные сопротивлялись как могли, и многое другое пришло в страну из Голландии.
Плодопеременное земледелие, широко известное как норфолкская система севооборота
(четырехполье), – адаптированный для английской почвы вариант метода семиполья из Фландрии. В отличие от фламандцев англичане не сеяли коноплю, лен, масличные и красильные растения, а засевали пахотные земли (когда требовалось) травой. Из Восточной Англии с легкими
почвами четырехполье распространилось в низины Шотландии, регионы Нортумберленда и
пустоши Йоркшира и Линкольншира, где земля никогда не вспахивалась. К 1850 году четырехполье стало стандартной английской практикой и распространилось в Европу; четырехполье
независимо развивалось в отдельных регионах Италии и давно применялось в долине Мозеля.
Чередование зерновых с корнеплодами и овощными культурами (чаще всего в таком
порядке: пшеница, репа, ячмень, клевер) имело огромное преимущество. И дело не только
в том, что общая площадь обрабатываемой земли в любой год увеличивалась на одну треть.
Свойства почвы, выделенной под зерновые, улучшались; пшеницу теперь сеяли во многих
областях, где с незапамятных времен выращивали только рожь. Рядом с зерновыми всегда
росли сорняки; по этой причине на самых тяжелых почвах на время прерывали четырехполье, а
землю слегка вспахивали плугом на лошадиной тяге. Рыхление корнеплодов и удаление листвы
сорняков на поздних стадиях их роста позволяли подавить их дальнейшее распространение.
По результатам наблюдений выяснили, что клевер удобряет почву; однако только через многие
десятилетия ученые объяснили это накоплением атмосферного азота бактериями в узелковых
утолщениях корней клевера. Репа и клевер шли на зимний корм скоту, а тот в свою очередь
обеспечивал сельское хозяйство естественным удобрением.
Важнее всего были зерновые, как для еды, так и для приготовления напитков (ячмень).
Животноводство тоже преобразилось, но не только оттого, что дополнительные источники
корма позволили увеличить поголовье скота; а также за счет селекции. Самый известный
из животноводов – Роберт Бейквелл из Дишли, который вывел новую породу лейстерских
овец, небольших по размеру, но очень ценных. Лейстерские овцы отличались исключительной
скороспелостью. Выведенная им порода мидлендских вороных лошадей, которых фермеры
453

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

выгодно продавали в Лондоне для экипажей и ломовой работы, отличалась неимоверной силой
в соотношении с размером; специалист по сельскому хозяйству Уильям Маршалл описывал
одного из жеребцов как «воплощение боевого коня с полотен немецких художников». В разведении крупного рогатого скота Бейквелл был не так успешен, как Чарльз Коллинг из Кеттона,
недалеко от Дарлингтона, который вместе со своим старшим братом, Робертом, вывел шортгорнскую породу скота. Следует упомянуть айрширскую породу, улучшенную за счет завоза
животных из Голландии. Необходимо отметить Кука из Холкхэма, ибо его интерес к девонскому крупному рогатому скоту и шортгорнским овцам сильно повлиял на общественность
(он 55 лет был членом парламента от Норфолка). Наконец после публикации в 1791 году «Введения в общую племенную книгу» вели учет племенного крупного и мелкого скота, а также
породистых лошадей.
В Европе и Великобритании узнавали о новых методах земледелия и животноводства не
только по результатам экспериментов Кука из Холкхэма или герцога Бедфорда из Во-бурна, но
и благодаря пропагандистским сочинениям Артура Янга и Уильяма Маршалла, которые в 1793
году создали Совет по сельскому хозяйству; идея принадлежала Маршаллу, первым секретарем Совета был Янг. Хотя французские войны прервали обмен идеями, улучшенные хозяйства
на основе английских моделей можно было найти даже в Осло, Норвегия. Тем не менее не
нужно полагать, будто в то время сельскохозяйственный прогресс наблюдался исключительно
в Великобритании. Прототипы региональных сельскохозяйственных обществ Англии и Шотландии были в других странах: Королевское сельскохозяйственное общество Дании, основанное в 1769 году, было старше всех аналогичных британских институтов; в Общество Филадельфии по содействию сельскому хозяйству (1785) входили Вашингтон и Франклин. Пока
распространение картофеля в Ирландии, где 1,5 миллиона акров были отданы под его выращивание до голода в 1846 году, можно с уверенностью приписать английским предприятиям,
основанным в XVII веке, неизвестно, насколько его распространение в Пруссии с 1730 года
зависело от Англии; в Баварии в 1780-х годах картофель внедрялся в основном благодаря американцу Бенджамину Томпсону, графу Румфорду, который прожил в Англии всего шесть лет.
Табак и кукуруза были более распространены в Европе, чем в Великобритании. Военным государствам с сильно централизованной властью вроде Франции и Пруссии не требовался пример
англичан, чтобы разводить лошадей для нужд земледельцев; лошадей выводили для кавалерии
и как перевозчиков багажа.
Лучше всего в Европе выращивали сахарную свеклу и разводили мериносов. Первое в
долгосрочной перспективе частично уменьшило поставки сахара из-за океана; второе ждала
несчастливая судьба, ибо с 1850 года на рынке шерсти лидировала Австралия. Сахар в свекле
обнаружил немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф в 1747 году; новый источник
сахара как альтернатива сахарному тростнику стал особенно важным в период британской блокады во время французских войн в конце века. Первый в мире завод по переработке сахарной
свеклы построил Франц-Карл Ашар в Силезии в 1801–1802 годах, пока Наполеон требовал
внедрить сахарную свеклу во Франции, Германии и странах Бенилюкса. К 1840 году во Франции было пятьдесят восемь свеклосахарных заводов; свеклосахарная промышленность развивалась и в Германии. Но сэр Гемфри Дэви считал, что развивать свеклосахарную индустрию в
Великобритании, контролирующей моря, неактуально.
Что касается разведения мериносов, то на него установила монополию Испания, но нарушить ее пытались многие державы. Например, Наполеон включил пункт о мериносах в перечень своих требований в секретном договоре в Сан-Ильдефонсо в 1800 году. Ранее мериносов
ввозили во Францию, Швецию, Пруссию, Австрию и Саксонию. В Великобритании разведением мериносов интересовался Георг III; первый ввоз мериносов в страну организовал для
короля президент Королевского общества сэр Джозеф Бэнкс. Британцы разводили овец и ради
мяса, и ради шерсти; к 1840 году в Великобритании было мало мериносов, которых разводили
454

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

только из-за шерсти; большая численность мериносов была во Франции и особенно в Северной Германии.
Хотя сохранить навоз как удобрение было важнее всего для земледелия того времени,
применяли и другие методы обогащения почвы. Древнюю практику мергелевания (внесение легкой почвы с глиной, содержащей известняк), которая в Великобритании применялась
только в Чешире и Кенте, возродили в Норфолке и других регионах. Глину, лежащую под торфом в болотистой местности Кембриджшира и Лин-кольншира, кропотливо выкапывали, а
старый торф и глинистый грунт использовали после сжигания. Британские мелиораторы переняли практику стран Бенилюкса, где почву обогащали органическими промышленными отходами от мыловарения и портняжного дела и даже обломками рогов, которые оставались после
изготовления ножовщиками костяных ручек в Шеффилде. Вырос спрос на кости, которые дробили или растворяли в серной кислоте, а затем добавляли в почву; для этой цели в 1880-х
годах покупали человеческие кости с полей сражения под Плевной. Перуанское гуано (помет
морских птиц), чью пользу оценили в Португалии еще в 1602 году, стало важным предметом
импорта в Великобританию в 1840-х годах; в 1842 году Джон Лоус из Ротамстеда основал
в Англии производство искусственных удобрений – суперфосфатов. Через 30 лет чилийцы
разрабатывали обширные залежи нитратов натрия, которые до появления методов фиксации
атмосферного азота сразу после 1900 года удовлетворяли по крайней мере две трети спроса
на нитраты в мире.
В XIX веке Великобритания сохраняла лидирующие позиции в сельском хозяйстве, хотя
примерно на таком же уровне были страны Бенилюкса, отдельные регионы Северной Франции, Западная Германия, Пруссия и равнинные области Северной Италии. Британское земледелие получило серьезный удар, когда с окончанием Наполеоновских войн фермеры лишились
монополии. Совет по сельскому хозяйству ликвидировали в 1821 году; почти через 20 лет
основали Королевское сельскохозяйственное общество, «провозгласившее союз между фермерами-практиками, учеными и богачами». Преимущества, временно подтвердившие превосходство британского сельского хозяйства, таковы: быстрый прирост населения и сравнительно
высокая покупательная способность жителей промышленных городов; необходимая сельскохозяйственная техника «мастерской мира»; высший класс, традиционно проявляющий интерес к сельскому хозяйству и готовность в него инвестировать по социальным и экономическим
причинам. В 1850-х и 1860-х годах британцы, в отличие от французов, немцев, итальянцев,
австрийцев, американцев и даже датчан, перестали перековывать орала на мечи.

Сельское хозяйство: изменения в мире в 1850–1900 годах
В последней четверти XIX века Великобритания и Европа перестали быть главными центрами сельского хозяйства. Заокеанские страны, поставляющие сырье и пищевые продукты,
которые, за исключением сахара, были несущественными, внезапно превратились в мощных
поставщиков предметов первой необходимости. Именно пшеница, мясо, молочные и тропические продукты из-за рубежа позволили Европе и особенно Великобритании, как самой промышленно развитой стране, кормить население, которое по-прежнему быстро росло почти
везде (за исключением Франции); более того, питание стало калорийнее и разнообразнее. С
экономической точки зрения изменения не прошли гладко, особенно для британских фермеров, которые выращивали кукурузу и не были защищены от роста тарифов, а также для очень
многих первых земледельцев в прериях Нового Света, которые изо всех сил боролись с постоянным снижением цен на пшеницу – их единственный источник дохода. Они слишком часто
зависели от прихотей железнодорожных монополистов и банков; в одной из газет в 1890 году
лаконично заметили: «В Небраске выращивают три великие культуры: кукурузу, фрахтовые
455

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

тарифы и коммерческий интерес». Тем не менее происходящее можно рассматривать не иначе
как один из величайших триумфов человека над физической средой.
Площадь пахотных земель в США в 1850–1900 годах составляла более 400 миллионов акров – в десять раз больше площади обработанных и необработанных земель Англии и
Уэльса. Во время Гражданской войны в США (1861–1865) три последовательных неурожая в
Великобритании поставили ее во временную зависимость от импорта американской пшеницы,
которой хватило, чтобы погасить протесты британцев, лишенных южного хлопка: в 1901 году
американский экспорт пшеницы достиг небывалого максимума в 239 миллионов бушелей. К
тому времени США становились индустриальной страной, а Канада (с Австралией и Украиной) была основным производителем пшеницы; однако влияние на Европу уже было сопоставимо с тем, что возникло с притоком драгоценных металлов тремя столетиями ранее. Методы
обработки земли были примитивными, но значительно экономили ручной труд (рис. 344).
Семена погружались в неглубокую борозду; вместо унавоживания землю часто оставляли под
паром; надежда на обильный урожай с целины была сильнее боязни засухи, града или нашествия саранчи. Четыре года Гражданской войны очень стимулировали применение трудосберегающей жатки Маккормика, у которой после 1858 года появился весьма успешный конкурент – комбайн Марша со своеобразным желобом, отправляющим собранные культуры для
вязки снопов. Еще через 20 лет Эпплби изобрел чрезвычайно нужную сноповязалку, в которой
применялась манильская пенька и бечевка из сизаля; машина работала в восемь раз быстрее
существующих проволочных сноповязалок и не оставляла обломков проволоки, которая могла
застрять в механизме или горле скота. Создавалось множество культиваторов: например, культиватор для бороздовых посевов кукурузы, который вспахивал землю, сеял и засыпал семена
землей. Применяли тракторы на паровой тяге, а также крупные молотилки (рис. 345) и комбайны, которые за один день обрабатывали 30 акров пшеницы. К 1899 году ежегодный выпуск
сельскохозяйственных орудий в США, с учетом экспортных продаж, составлял 101 миллион
долларов, а за пятьдесят лет до этого всего 7 миллионов долларов.

Рис. 344. Крупномасштабное вспахивание. Дакота, 1880 г.

Рис. 345. Обмолот в Калифорнии. 1883 г.
456

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Между тем доступность новых территорий благодаря трансконтинентальной железной
дороге, которая позволила фермерам осваивать земли и засевать их пшеницей, стала одним
из решающих факторов развития мясоконсервной промышленности. Качество крупного рогатого скота, впервые завезенного в США испанцами, улучшили за счет английских пород; разработали методику откорма на убой, иногда мятликом, но чаще всего кукурузой (на каждое
животное требовалось 75 бушелей кукурузы на период более пяти месяцев). К 1886 году на
неогороженных пастбищах насчитывалось около 45 миллионов голов крупного рогатого скота;
вскоре отказались от свободного выпаса и на законных основаниях ограждали территорию
ранчо колючей проволокой. После скотоводы заменили выносливую лонгхорнскую породу
более качественными породами скота, который пасли в загонах.
В Австралии и Новой Зеландии мелкий и крупный скот были источником дохода от экспорта мяса. Мериносовых овец, импортируемых из Южной Африки и образцового хозяйства
Георга III в Кью, выращивали в Австралии на открытых пастбищах; к 1820 году после того,
как в 1797 году капитан Макартур завез в Австралию первых овец, их поголовье составило в
среднем четыре овцы на душу населения. Долгое время основной экспорт Австралии составляла шерсть, а не баранина; первый успех от выращивания пшеницы пришел только в 1880-х
годах, ибо в стране было засушливо, а в тяжелых почвах не хватало фосфатов. Тем временем
крупный рогатый скот пасся на открытых пастбищах, как в США; хотя в Австралии производство мясных консервов не развивалось, в стране занимались маслоделием. После появления
холодильных установок в 1880-х годах Австралия экспортировала по всему миру масло, сыр,
а также говядину, баранину и ягнятину. Новая Зеландия, которая чуть позже заменила ручной труд механизмами, переняла австралийскую систему развития сельского хозяйства, однако
никогда не экспортировала много говядины. Австралийскую говядину вскоре после 1900 года
с экспортного рынка вытеснила охлажденная говядина из Аргентины.
Тропическое сельское хозяйство также выиграло от новых возможностей, предоставляемых современным транспортом, за которые быстро ухватился белый человек (предприниматель и капиталист, а не поселенец). На рынке сбыта быстро менялись поставщики: например,
Индия и Цейлон стали крупными производителями чая; а вот амбициозная попытка переместить кофейные плантации из Британской Вест-Индии на Цейлон полностью провалилась.
Сахарные плантации, которые в Британской Вест-Индии пострадали по той же причине, что и
кофейные, а именно от хронической нехватки рабочей силы после отмены рабства в 1833 году,
успешно переместились в Квинсленд; в конце XIX века в общих мировых поставках сахара
в 12,4 миллиона метрических тонн 6,4 миллиона тонн приходилось на тростниковый сахар.
Помимо чая и кофе, которые благодаря растущим поставкам сахара стали еще популярнее в
Европе в XIX веке, необходимо упомянуть какао – более дешевую и популярную разновидность питьевого шоколада. Впервые о какао заговорили в конце XVIII века, но только во второй половине XIX века какао-бобы превратились в важный экспортный товар Вест-Индии,
Голд-Коста и, наконец, Нигерии.
К продуктам тропического земледелия относилось пальмовое масло из Западной
Африки, которое появилось в Великобритании в 1772 году и чаще всего использовалось для
изготовления свечей и мыла, но иногда добавлялось в пищу. Большей пищевой ценностью
обладало арахисовое масло; арахис впервые завезли из Гамбии в 1830 году и спустя полвека
использовали при производстве маргарина. Популярность бананов из Вест-Индии, появившихся в Европе только в 1870 году (американцы употребляли бананы 30 годами ранее), доказывает важность европейского рынка для разнообразных трансокеанских фруктов, которые
быстро росли и поставлялись в охлажденном или консервированном виде.

457

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 346. Паровой плуг. Англия, 1851 г.
Кратко упомянем развитие британского и европейского сельского хозяйства в период,
когда впервые в истории Европы собственные производители продуктов питания перестали
быть их основными поставщиками. До катастрофы 1870-х годов площадь обрабатываемых
земель Великобритании увеличивалась, качество почвы повышалось. Именно в этот период
благодаря круглым керамическим трубкам, машине для изготовления трубок и государственным дренажным кредитам (все три нововведения появились в середине 40-х годов) осушили
тяжелые почвы. Чаще применяли удобрения, технику для культивирования, сбора урожая и
его обработки; большинство механизмов работало на паровой тяге. Паровой плуг (рис. 346)
произвел большое впечатление, однако многие фермеры предпочли плуги на лошадиной тяге.
После выведения новых сортов зерновых – мягкой булавовидной пшеницы (Squarehead Master)
и ячменя «шевалье» повысилась урожайность. Кроме того, в разведении скота британские
фермеры по-прежнему лидировали, они сравнительно легко сохраняли крупные племенные
стада, благодаря новым кормам, в том числе кукурузе и жмыху (частично от кокосовых орехов),
свободно ввозимым из-за рубежа. Британцы победили масштабную эпидемию чумы рогатого
скота; им пришлось зарезать 10 тысяч голов за неделю сразу после утверждения в 1866 году
запоздалого Закона о профилактике заболеваний крупного рогатого скота.
Однако ничто не спасло ситуацию в 1870-х годах, когда после нескольких плохих сезонов
летом 1879 года шел почти непрерывный дождь, который испортил сено и урожай зерновых, и
начались вспышки опасных заболеваний – ящура у крупного рогатого скота и болезни печени у
овец. Хотя отвратительный английский климат никого не удивлял, с 1879 года английское сельское хозяйство потеряло устойчивость из-за массового импорта дешевых зерновых из стран
за пределами Европы. За последние 30 лет столетия площади зерновых посевов в Англии и
Уэльсе сократились с 8 миллионов 244 тысяч 392 акров до 5 миллионов 886 тысяч 52 акров.
Фермеры перестали вкладывать средства в повышение урожайности пшеницы, как во времена
интенсивного земледелия, а начали интенсивно развивать производство молочных продуктов,
выращивать фрукты и овощи, домашнюю говядину и баранину. Фермерскую продукцию предпочитали импортной, немало призовых животных отправлялись из Великобритании за границу. В остальном землевладельцы вынужденно экономили за счет технического прогресса.
Положение в Европе было не таким удручающим, как в Великобритании, ибо почти в
каждой стране установили тарифный барьер и применили другие методы защиты благополучия сельского населения, которое в большинстве случаев было многочисленнее, чем в Великобритании. Например, Бисмарк в три раза увеличил тариф, когда импорт ржи, овса и ячменя
из России удвоился за два года (расширение европейской железнодорожной сети угрожало
немецким фермерам больше, чем поставки американской пшеницы). Но даже в Германии, где
работы Либиха заложили основу научного сельского хозяйства, когда следовало изучать не
только химический состав почвы, но и кормов животных, последние два десятилетия века (хотя
было дополнительно засеяно 2,5 миллиона акров) оказались самыми неблагополучными. Во
458

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Франции, где больших и очень богатых поместий было гораздо меньше, чем в Германии, замедленность технического прогресса можно охарактеризовать показателями 1892 года в использовании механизмов. На тот период было 3,5 миллиона землевладений, среди которых в одном
из четырнадцати работали на конном пропашнике, в одном из пятнадцати была молотилка,
в одном из ста сорока – сеялка, в одном из ста пятидесяти – жатка. Но Франция применяла
много искусственных удобрений, особенно после обнаружения фосфатов в Северной Африке
во время французской оккупации Туниса в 1881 году.
Италия, как и большинство европейских стран, за исключением Франции, молчаливо
наблюдала относительный упадок сельского хозяйства, произошедший из-за большого оттока
населения на Американский континент. Отличительной чертой, несомненно связанной с преобладанием крупных землевладельцев, было то, что в отличие от остальных европейских стран
поголовье овец в Италии в 1900 году было больше, чем в 1850. Голландия пострадала меньше
других стран, ибо давным-давно производила молочные продукты и разводила крупный рогатый скот; голландцы по-прежнему восстанавливали плодородие земель, извлекая торф на топливо и кропотливо вмешивая песок и навоз в глинистые почвы, делая их легче и плодороднее. Дания, в отличие от соседей, после того как выращивание зерновых стало неприбыльным,
нашла спасение в развитии техники, что стало возможным благодаря высокому уровню образования деревенских жителей, влиянию народных средних школ и желанию получить все преимущества от сельскохозяйственной кооперации. Изобретение механического сепаратора для
сливок подтолкнуло к созданию кооперативных маслоделен; продукция датских кооперативных беконных фабрик так нравилась англичанам, что почти все они считали британскую свинину хуже датской. В Норвегии экспорт американской пшеницы привел к еще более катастрофическим последствиям, чем в Англии; в 1880-х годах многие бедные фермерские хозяйства
полностью обезлюдели; за четыре года из страны на американский Средний Запад, в частности
в Дакоту, уехало огромное количество людей.

Рыболовство и охота на китов
Охотник на оленей в самых отдаленных уголках Северной Европы прятал добычу под
рыхлой кучей камней на продуваемом ветрами склоне холма; он знал, что холодный воздух на
время сохранит мясо. А это значит, что искусство сохранения пищи древнее сельского хозяйства. Вопрос сохранения продуктов встал особенно остро во второй половине XIX века из-за
огромных поставок продовольствия, в том числе мяса и молочных продуктов. Однако сначала
рассмотрим проблемы сохранения обильных морских и океанских уловов.
Ловлей рыбы и крупнейших млекопитающих занимались с древности, но улов сохранялся недолгое время. Уже в Средние века европейцы сушили, солили и коптили рыбу в больших количествах (рис. 347). В XVII и XVIII веках массово охотились на китов ради их жира и
китового уса – роговых пластин во рту беззубых китов, через которые они фильтруют планктон; китовый ус был очень ценным материалом для корсетов, зонтиков и даже пружин. Когда
китов почти истребили в умеренных европейских водах, китобойный промысел переместился
в Арктику, где голландские и английские корабли плавали вдоль кромки льда от Шпицбергена до пролива Дейвиса. В это же время голландские, британские и французские корабли для
ловли сельди торговали в месте вылова рыбы, начиная с Шетландских островов и заканчивая
устьем Темзы, в зависимости от сезона; в прибрежных городах всех трех стран обрабатывали
рыбу (рис. 348). Говорят, что беднейшие студенты университетов Шотландии запасались на
зиму бочкой сельди и мешком овсянки.
В XIX веке из-за роста городов и развития промышленности пресноводная рыба стала
редким деликатесом, а превосходной морской рыбы стало еще больше. Выделим три взаимосвязанных фактора. Во-первых, рыбацкие лодки были качественнее. На больших судах стало
459

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

выгодно держать большой бак с морской водой, в котором часто целую неделю сохраняли
выловленную живую рыбу. В мелких прибрежных водах применяли траловый лов, когда сетью
собирали рыбу с морского дна; этот метод известен с XIV века; траловый лов позволял ловить
много рыбы, но она в основном была мертвой, когда ее вытаскивали на палубу. Однако от
тралового лова получили массу преимуществ, когда примерно в 1850 году стали осваивать
отмель Доггер-банки; паровые двигатели сначала устанавливали на кораблях-носителях, связывающих рыболовный флот с рынком, а примерно с 1883 года на рыболовецких траулерах
и сельдевых дрифтерах. Во-вторых, железная дорога соединила рыбацкие порты с внутренними промышленными рынками. Третий фактор – лед, который применяли до 1800 года для
отправки шотландского лосося в Лондон; им все чаще засыпали рыбу при транспортировке по
железной дороге и для сохранения улова в море. Владелец траулера из Ярмута, Сэмюэл Хьюитт, использовал лед на своих лодках с 1855 года; масштабный импорт норвежского льда позволил британскому рыболовному флоту восточного побережья плавать до Исландии. К 1900
году лед массово производился на заводах; однако его консервирующие свойства строго ограничивались как для морского, так и для наземного транспорта; охлаждение – альтернатива при
сохранении огромных уловов. Эксперименты по замораживанию рыбы были безуспешными;
намного позже поняли, что рыбу для сохранения необходимо замораживать очень быстро.

Рис. 347. Выгрузка и обработка трески. Ньюфаунленд, 1715 г.

460

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 348. Подготовка и копчение сельди. Франция, 1770 г.
Охота на китов сильно изменилась. К 1850 году численность арктических китов снизилась до минимума; из-за того что кринолины вышли из моды, а китовый ус заменили на металлические планшетки, охота на китов стала невыгодной. В 1860-х годах наблюдался упадок
американской промышленности, основанной на поиске кашалотов в теплых водах, которых
убивали ради жира и спермацета – отличного материала для восковых свечей. Во время Гражданской войны китобойный флот ликвидировали; китобойные корабли стали блокшивами, а
после появления дешевого парафина отлов китов стал ненужным. Превратности судьбы заставляли моряков отправляться в долгие рейсы и придумывать новые технологии.

Рис. 349. Ловля на ручной гарпун. XIX в.
Во время пятилетнего плавания корабль заходил в Арктику и Антарктику, а в промежутке плавал в тропиках в поисках кашалотов. Американцы предложили выгодный метод снятия жира с мертвого кита, пока он плыл рядом с бортом. Жир измельчали и кипятили в котлах,
установленных на кирпичной кладке на палубе; огонь поддерживали пропитанными жиром
отходами; жир заливали в бочки и отправляли на грузовом судне в ближайший порт. На китов
охотились на деревянных парусниках; охотники приближались к киту в небольшой гребной
шлюпке (рис. 349). Хотя взрослый кашалот или кит достигал длины 20 метров, на него охотились гарпуном (разновидность копья на веревке); когда раненый кит изнемогал, его добивали
длинными копьями. Таким образом, китобойный промысел был недорог, если не считать рабочей силы; на кораблях было много дезертиров, поскольку экипаж не получал денег до конца
долгого плавания.
Крупнейшие беззубые киты, вроде 90-футового голубого кита, были застрахованы от
человеческого нападения благодаря своим размерам и подвижности; и в отличие от кашалотов, погибнув, они опускались на дно. Примерно в 1860 году норвежец Свен Фойн, охотясь
на мелких китов у берегов Норвегии, придумал современное китобойное судно и гарпунную
пушку (рис. 350). Китобойное судно – небольшой пароход, достаточно быстрый, чтобы подойти
к любому киту. Гарпунная пушка стреляла очень тяжелым гарпуном с шипами и веревкой в
400 морских саженей; в наконечнике гарпуна находился заряд, который взрывался после попадания в тело кита: кита можно было убить мгновенно, но важнее всего, чтобы шипы врезались
в плоть и прочно закрепили веревку. Во время первых рейсов на севере Норвегии мертвых
китов буксировали в порт. Когда Фойн применил свое изобретение к крупным антарктическим
китам, на борту китобойного судна имелись шкивы и пружины на случай, если раненый кит
внезапно натянет веревку; и паровая лебедка для поднятия туши, чтобы накачать в нее воздух
через шланг перед буксировкой к ближайшей береговой станции для извлечения жира. Такие
береговые станции строили в основном норвежцы в различных регионах мира, где водились
киты.

461

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 350. Гарпунная пушка. 1870 г.
К концу века численность китов, особенно самых крупных, резко сократилась; стали охотиться на антарктических китов; первую береговую станцию открыли в Южной Джорджии в
1904 году. Плавающий рыбзавод, который мог перевозить огромные туши на борту судна для
обработки, появился через 30 лет; процесс гидрогенизации для преобразования масла в твердый жир сделал китов важным источником сырья для производства мыла и маргарина.

Переработка и консервирование продовольствия
Массовое использование маргарина, изобретенного в 1860 году французским химиком
Меж-Мурье, и ожесточенная борьба вокруг его названия (наименование маргарин – неправильное и узаконенное в Великобритании с 1887 года вместо «баттерин») своеобразно иллюстрируют коммерческую важность науки в области переработки пищевых продуктов. Ни отвержденный китовый жир, ни многие другие жиры, применявшиеся в производстве маргарина, не
употреблялись в пищу раньше. Более того, большая часть продуктов вошла в рацион только
с развитием пищевых технологий примерно со времени Великой выставки 1851 года, когда
стали известны методы консервирования. В это время почти половина населения Англии и
Уэльса жила в деревнях. Основу рациона составляли хлеб, мясо и молоко. Зерновые по-прежнему перемалывались на небольших водяных или ветряных мельницах, рассеянных по всей
стране, а хлеб выпекался дома, как в южных, так и в северных областях; не считая непредвиденных обстоятельств, готовый хлеб покупали только нерадивые хозяйки. Мясо в Лондон в
основном приносили пешие торговцы. Лучшим в больших городах считалось молоко с пригородных ферм; однако в 1865 году, во время чумы крупного рогатого скота, молочники были
вынуждены тщательнее следить за качеством продукции. Консервы в основном изготавливали
для военно-морских экспедиций, особенно полярных. Кстати, большая часть крупной партии
консервов, поставляемых сэру Джону Франклину на злополучные корабли «Эребус» и «Террор» в 1845 году, оказалась негодной.
Прежде чем рассмотреть новые масштабные методы консервирования продуктов, вспомним старые способы сохранения их свежести. Известный вкус – одна из причин отказа от муки
старого помола на каменных жерновах, хотя помимо этого такая мука хуже хранилась (из-за
относительно высокого содержания масла она становилась прогорклой). И «грубый помол»
в Англии (рис. 351), при котором каменные жернова постоянно находились близко друг к
другу, и «тонкий помол» в Венгрии и других странах Европы, где мололи более хрупкое зерно,
отчего жернова приближали друг к другу в несколько этапов, постепенно сменились вальцовым помолом. При таком помоле, впервые внедренном в Венгрии приблизительно в 1840 году,
зерно проходило через серию парных вальцов с винтовыми канавками, а затем через парные
плоские вальцы, что позволяло получить пять или шесть различных помолов. Мука выходила
очень белая и экономичная, так как поглощала больше воды; хлеб на ней получался воздушным
и пышным; мука отлично хранилась. В конце 1870-х годов подобный способ помола, который
быстро переняли в США для твердой краснозерной яровой и озимой пшеницы на Среднем
Западе, внедрили в Великобритании для американского зерна. Стандартизированная мука с
462

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

крупных мукомольных фабрик, расположенных в основном в портах, отправлялась в большие
пекарни, где работали с тестомешалками и другими механизмами; после 1850 года появились
печи с паровым обогревом. Механизмы для получения муки стандартного количества и качества и других ингредиентов были еще важнее для изготовителей печенья (их одобряла даже
миссис Битон – автор знаменитой книги по кулинарии и домоводству), ибо каждый из них
хотел создать абсолютно однородный продукт.

Рис. 351. Английская мельница для зерновых на водяной энергии. 1850 г.
Молоко перевозили в специальных цистернах, охлаждаемых водой; большие маслобойки
из стальных луженых пластин для удобства располагались посередине пути между фермой
и торговым агентом, принимающим и доставляющим заказы на повозке. Бутылочное молоко
появилось ближе к 1900 году; оно обязательно «пастеризовалось» нагревом против туберкулеза по методу Пастера. В 1877 году Густав де Лаваль изобрел центрифужный сепаратор для
сливок, благодаря которому крупные молокозаводы экономили на ручном труде и освободили
пространство на заводах, которое ранее занимали большими неглубокими кастрюлями, куда
наливали молоко для снятия сливок. Сыры, которые по крайней мере в Западной Европе не
слишком любили, заинтересовали бактериологов. В Соединенных Штатах, Канаде и Австралии, а не в стране происхождения (Западной Англии) производили фабричный сыр чеддер.
После того как обнаружили, что катализатор свертывания молока – фермент, который лучше
всего работает при относительно низких температурах, поняли правильность древнего метода
фермеров Сомерсета, оставлявших сыр для созревания в прохладных пещерах вокруг Чеддерского ущелья. Примерно в то же время, когда началось массовое производство сливочного масла и сыра, разрабатывали способы сохранения молока. В 1835 году в Великобритании
463

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

выдали патент на «сгущение молока». Однако первым стал американец Гейл Борден, который сгущал молоко выпариванием в вакууме, а затем продавал продукт из открытых сосудов
как обычное молоко; он также сделал консервированное сгущенное молоко с сахаром. Первый завод Бордена по изготовлению несладкого сгущенного молока открылся в 1860 году: производство сильно стимулировала американская Гражданская война 1861–1865 годов. Несладкое сгущенное молоко консервировали 20 лет спустя, когда швейцарский эмигрант Мейенберг
внедрил в США процесс, с которым давно экспериментировал в своей родной стране, – стерилизация в скороварке. Сухое молоко делали в Англии еще в 1855 году; в молоко до испарения добавляли карбонат натрия, а после – тростниковый сахар, получая тесто, которое хорошо
измельчалось в порошок после сушки; чистое сухое молоко впервые появилось на американском рынке только в конце столетия.
Сахар как консервант использовали не только при изготовлении сгущенного молока.
Домашнее варенье с сахаром готовили уже в 1600 году, а джемы – к 1730 году; из-за упадка
сельского хозяйства 1870-х годов английские фермеры стали искать новый рынок сбыта своей
продукции, в результате чего открывали фабрики по производству варенья. Затем узнали о
том, как сохранить мякоть плодов после сезона урожая, из нее готовили менее качественное варенье; после появился апельсиновый мармелад и другие кондитерские изделия, которые
выпускались непрерывно. Методы совершенствовали опытным путем, ибо кондитеры ничего
не знали о пектине, а примерно до 1900 года даже не пользовались термометром при варке
джема. Продукция реализовывалась огромными партиями, особенно в промышленных районах, где предпочитали намазывать хлеб не сливочным маслом, а более дешевым и душистым
джемом; с джемом и маргарин казался аппетитнее.
Пивоварни напоминали заводы по изготовлению варенья, ибо тоже заменили когда-то
исключительно домашнее производство. Упадок домашнего пивоварения начался в позднее
Средневековье: в более поздние времена пивоварение было хорошо организованным местным
производством.
Изготовление портера (черного пива) после 1722 года стало особенно важным, ибо впервые получили продукт, который долго хранился и мог продаваться во многие страны. Британские пивовары не только сформировали общенациональный рынок благодаря сети каналов, но и организовали крупный экспортный бизнес, особенно со странами Балтики, а затем
и с Востоком: «Индия Пейл-эль» давала возможность британцам, находящимся за границей,
насладиться национальным напитком отличного качества, несмотря на его долгую и медленную транспортировку.
Лондон уже прославился крупными пивоварнями, вроде пивоварни Сэмюэла Уайтбреда,
капитал которой составлял в 1790 году 271 тысячу 240 фунтов стерлингов; к началу XIX
века одиннадцать крупных концернов удовлетворяли большую часть спроса в мегаполисе. В
английских провинциях практиковалось мелкое пивоварение (один из трех пивоваров получал
лицензию); ситуация в других странах, где употребляли пиво, вроде Германии и США, была
примерно такой же. В 1873 году 4 тысячи американских пивоварен выпускали 10 миллионов
баррелей пива: через 70 лет количество пивоварен увеличилось на одну девятую, а выпуск
пива – в восемь раз. Значительные изменения в пивоварении происходили благодаря внедрению научно обоснованных, а не чисто эмпирических технологий, на которые всегда полагались
мелкие фирмы; этот процесс начался в 1860-х годах после публикации Пастером результатов
исследований дрожжевого брожения.

Консервирование и заморозка
Консервирование отличается от консервации с сахаром не только универсальностью, но
и тем, что в случае порчи консервов их употребление чревато смертельным исходом. Поэтому
464

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

изготовитель консервов должен больше, чем варщик варенья, уделять внимание научному
аспекту своей деятельности. Пастер исследовал бактерии в 1860-х годах, но только в конце
1890-х годов сформировались основополагающие принципы сохранения продуктов при консервировании. Следовало соблюдать два условия. Во-первых, продукты для консервирования
необходимо равномерно прогреть, чтобы уничтожить вредные ферменты и бактерии: ранее
консервы получались некачественными оттого, что продукты в центре большого контейнера
не успевали обработаться при нагревании. Во-вторых, контейнеры для хранения стерилизованных продуктов нужно герметично закрыть, чтобы предотвратить их повторное заражение
бактериями и плесенью. Первым данный процесс выполнил парижский кондитер Франсуа Аппер, которому Наполеон вручил премию, учрежденную в 1795 году за обеспечение провизией армий революционеров. По его методу продукты укладывали в стеклянные бутылки или
банки, которые затем слабо закупоривали и ставили в кипящую воду, а потом как можно плотнее закрывали. Консервные банки из белой жести – английское изобретение, запатентованное
Питером Дюрандом в 1810 году; его идеей воспользовался Брайан Донкин, который вместе
с компаньонами открыл в Бермондси первый английский консервный завод; завод поставлял
супы и мясные консервы для британского флота во время американской войны 1812 года.
Банки герметизировали запаиванием.
Вскоре выяснилось, что термическую стерилизацию лучше всего проводить при температуре немного выше 100 °С. Но следовало избегать излишнего нагрева, чтобы не испортить
вкус и качество еды. Для стерилизации при повышенной температуре Аппер предложил автоклавы, напоминающие скороварки; его родственник примерно 50 лет спустя оснастил автоклавы датчиками давления для лучшего контроля процесса. В качестве альтернативы использовали ванну с кипящим раствором хлорида кальция, запатентованным в Великобритании в
1841 году, температура кипения которого значительно выше 100 °С. Последний способ практиковался в Великобритании примерно в середине века: продукты не полностью обрабатывали, крышка банки частично запаивалась, и банка помещалась в раствор (не полностью);
затем оставленное отверстие в банке запаивалось, и герметично закрытая банка еще какоето время прогревалась. Таким способом Стивен Голднер консервировал супы для экспедиции
Франклина в 1845 году, но он брал большие консервные банки, и большая часть супа испортилась. В 1850 году более 50 тысяч килограммов произведенных им консервов, согласно тому же
договору с адмиралтейством, оказались негодными. Причина неудачи заключалась в том, что
он брал банки значительно большего размера (прежний максимум составлял 3 килограмма) –
содержимое банки просто не успевало стерилизоваться. Хотя мясные консервы начали импортировать из Австралии в 1847 году, а первый завод по консервированию лосося открыли в
Корке в 1849 году, в отрасли наблюдался временный упадок, несмотря на большие объемы
выпускаемой продукции (рис. 352).

465

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Рис. 352. Консервный завод на Хаунсдиче. 1852 г.
Хотя консервирование становилось безопаснее, только в конце века Массачусетский технологический институт провел исследования и установил, что приготовление пищи при температуре 115–121 °С в течение определенного времени, зависящего от сырья и размера банки,
необходимо для всех продуктов с низкой кислотностью вроде мяса, рыбы и овощей. Для продуктов с высокой кислотностью (фруктов) достаточно стерилизации в кипящей воде. Между
тем новый стимул к развитию отрасль в США получила за счет спроса на консервы для армии
в Гражданскую войну, а в Великобритании – из-за нехватки свежего мяса после масштабной
эпидемии чумы крупного рогатого скота. С 1868 года Армор и другие открывали гигантские
мясоконсервные предприятия с тушами на поточной линии (чем прославился Чикаго). Фрукты
и овощи было экономичнее консервировать в населенных пунктах, где они росли: в 1870–1900
годах число таких консервных заводов в США увеличилось с 97 до 1813. Консервы набирали
популярность благодаря разнообразию, хорошей сохранности и удобству.

Рис. 353. Автоматическое изготовление консервных банок. Конец XIX в.
В 1893–1903 годах внедрили множество дополнительных нововведений, начиная с
машины для сбора и лущения гороха и заканчивая устройством для механизации предварительных процессов при производстве лососевых консервов (после того как китайских рабочих
выгнали из Калифорнии). Однако даже в 1860-х годах жестяные консервные банки делались
вручную, что сильно сдерживало рост промышленности. Еще в 1847 году в США изобрели
пресс для формования двусторонних кромок на круглых дисках (крышках); через 20 лет
появилась машина для спаивания боковых швов; а к концу века производство швов внахлест
полностью автоматизировали (рис. 353). В XX веке консервная банка имела запаянные боковые швы и двойные швы сверху и снизу. Механизм для получения таких швов был в Уэйкфилде
еще в 1824 году, а к 1870 году фирма – производитель механизма рекомендовала делать более
плотные швы при помощи резинового соединения. Современные банки с открывающимся вер466

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

хом вошли в обиход только после того, как резиновое соединение запатентовали в США в
1896–1897 годах.
О преимуществах охлаждения продуктов льдом для более долгой сохранности знали не
только во время торговли рыбой, но и (примерно с 1850 года) при круглогодичном хранении
бекона в ледяных подвалах, не говоря уже о применении льда при подаче вина, других напитков
и сладостей: в 1805 году лед экспортировался из Новой Англии в Вест-Индию. Поскольку спрос
на лед явно превышал предложение (по словам Тревитика, в 1828 году «Лондон ежегодно покупал льда на 100 тысяч фунтов»), в 1830-х годах начали патентовать льдогенераторы, получившие широкое применение 20 лет спустя; охлаждение достигалось либо при расширении
сжатого воздуха, либо при испарении очень летучих жидкостей вроде сжиженного аммиака.
Джеймс Харрисон, эмигрировавший из Глазго в Австралию и ставший редактором «Мельбурн
эйдж», создал усовершенствованную установку, работающую на сжатом эфире. Благодая этой
установке в 1851 году австралийский пивоваренный завод выпускал качественное пиво даже
в жару. В 1873 году Харрисон организовал публичный банкет, на котором подавали блюда из
мяса, птицы и рыбы, которые были заморожены за полгода до этого. Харрисон и Морт (его приятель-австралиец, открывший первый мясной хладокомбинат в Сиднее в 1861 году) отлично
понимали огромные коммерческие возможности торговли замороженным мясом; они решили
приспособить холодильную установку для переправки замороженного мяса в Англию по морю,
но она сломалась в пути. Тем не менее в 1877 году замороженная баранина успешно перевозилась из Аргентины в Гавр на корабле с холодильной установкой на сжатом аммиаке; изза непредвиденных проблем плавание продолжалось шесть месяцев, однако сильно замороженное мясо отлично сохранилось. Пневматический холодильник был на британском корабле,
который в феврале 1880 года вернулся в Лондон из Австралии с 40 тоннами мороженой говядины и баранины; в том же году парусник с аналогичным холодильником доставил первую партию баранины и ягнятины из Новой Зеландии. К 1900 году специальные корабли перевозили
миллионы туш из Австралии, Новой Зеландии и Аргентины; вскоре точно так же транспортировали молочные продукты, фрукты и овощи.
Хранение при температуре –10 °С не подходило для многих продуктов, например яиц
и яблок, требовалась температура примерно –1 °С. В 1870 году говядину, доставляемую из
США в Англию, охлаждали в трюме корабля смесью льда и соли. В 1879 году для тех же целей
применили пневматический холодильник: благодаря непродолжительности рейса американская охлажденная говядина была основным импортом на британском рынке даже в начале XX
века. Хотя вскоре столкнулись с проблемами замораживания и оттаивания, они серьезно не
повлияли на качество продукции, особенно мяса.
Следует сказать еще о двух методах сохранения продуктов. Первый – обезвоживание,
с помощью которого изготавливали яичный порошок и сухое молоко. В целом население не
жаловало подобные продукты. Их употребляли в военное время или в качестве профилактики
цинги на борту судна (овощи), однако яичный порошок и сухое молоко широко применялись в
пищевой промышленности. Второй метод основан на применении химических консервантов и
так называемых улучшителей вкуса, которые использовались в пищевой промышленности, но
не в домашней кулинарии. Применение консервантов и улучшителей вкуса контролировалось
законом: в Великобритании первый Закон о продовольствии и медикаментах приняли в 1875
году. Аналогичный закон появился в США после выступлений военных против выдачи им
мяса, «забальзамированного» формалином, во время испанской войны 1898 года.

467

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 25
Эпилог: история технологий и общая история
Настоящая работа знакомит читателя с характерными особенностями развития многих
технологий за обширный период времени, не ограничиваясь одной страной или одним народом. Учитывая политические, конституционные и экономические факторы, а также социальные и культурные изменения, современный историк либо следует избитым путем, либо сознательно формирует собственное, противоположное мнение. Цель историка технологии иная –
он должен раскрывать причины и особенности создания человеком новых методов и принципов освоения окружающего мира.
Технологии зародились в эпоху палеолита. В течение сотни неучтенных тысячелетий
человек эволюционировал и создавал первые орудия труда. Прошло полмиллиона лет, и началась неолитическая революция – появился ткацкий станок, парус, колесо, печь и другие основополагающие изобретения, которые в свою очередь способствовали смене эпохи неолитического варварства эрой ранней цивилизации. Где, когда и как именно все происходило,
по-прежнему можно в значительной степени объяснить гипотетически. Вероятно, подобная
неопределенность относится лишь к периоду до появления письменности. Первые источники
энергии – водяная и ветряная мельница, стеклодувное дело и внедрение в земледелие системы
трехполья, которая повысила урожайность в Средние века на севере, – примеры технологических инноваций, затронувших в первую очередь Европу, однако об их происхождении тоже
нельзя говорить однозначно. То же самое можно сказать о большинстве изобретений и открытий, часто исключительно важных, которыми Китай обогащал мир больше тысячелетия.
Не только сами события, но и их причина часто скрыты от глаз. Сейчас нельзя точно
определить, появились ли великие открытия и изобретения древности сразу, а затем медленно
и с перерывами распространялись по миру благодаря миграции и торговле, или были сделаны
независимо друг от друга в разных странах, где для этого сложились благоприятные условия.
Даже в наше время изобретение ждет множество непредвиденных помех, особенно если затронуты интересы потребителей. Кроме того, нелегко развивать новые технологии в стране, которая не вкладывает в них деньги: именно поэтому российские изобретатели в конце XIX века
влияли на общий технологический прогресс очень слабо. Вторая помеха развитию технологий – заблуждения; например, первые железные корабли строились в соответствии с ограничениями, присущими деревянным кораблям; некоторые первые самолеты проектировались как
орнитоптеры. Внедрение многих превосходных изобретений откладывалось из-за отсутствия
конструкционного материала или интереса общественности или и того и другого, как в случае
с пневматическими резиновыми шинами Томсона, запатентованными на 40 лет раньше шин
«Данлоп». Подобные факторы часто влияли на судьбу изобретений, сделанных в древности.
Помимо истории отдельных изобретений, есть много неясного во влиянии, которое оказывали различные формы общества как на распространение существующих технологий, так
и на создание новых. Из Древнего мира не сохранилось практически никакой информации
о том, как мастера учились организовывать крупные предприятия, на которых обычно трудились рабы; в классической литературе о промышленных процессах ничего не говорится, что
только усиливает тайну. Об ученичестве как организованной форме естественного практического обучения, когда отец обучал сына ремеслу, упоминается в своде законов Хаммурапи;
но в Европе, по крайней мере в полную силу, ученичество развивается после создания средневековых ремесленных гильдий. По праву обыска судов в открытом море чиновники гильдии могли удостовериться, что все товары сделаны «в соответствии с законами, распоряжениями и технологическими правилами» (право, предоставленное английским парламентом с
1650 года); каждый ремесленник проходил период ученичества, а это значит, что навыки и
468

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

умения успешно передавались из поколения в поколение. Государство не делало ничего или
почти ничего, чтобы помочь изобретателям: гильдии, основанные на социальной солидарности
всех мастеров, быстро обвинили чрезмерно искусных мастеров в «нечестной» конкуренции;
если чью-то изобретательность не удавалось подавить полностью, внедрение любого нового
процесса ограничивали рамками места работы и рода занятий. В Средние века изобретатель
часто работал украдкой, как алхимик; многие секреты ремесла передавались из уст в уста; те
изобретения, которые внедрялись открыто (например, сукновальная машина), поначалу развивались на безопасном расстоянии от места собраний гильдий.
В современном мире изобретения и их внедрение стимулируются патентным правом,
которое обеспечивает изобретателю временную прибыль и защищает его права. Однако
система патентования стала полностью работоспособной только в конце XIX века. Кроме того,
стимулирование изобретения нельзя оценивать только по дате выдачи патента в разных странах: существуют и принципиальные разногласия. Французское законодательство не требует от
изобретателя устанавливать пределы своих претензий, американское требует определить их
в широком диапазоне, британское – с большей точностью, а немецкое – с такой точностью,
словно желая подчинить интересы изобретателя интересам промышленности. Современные
патенты обычно получают в нескольких странах, их законность нередко оспаривается в судах:
влияние патентов на дальнейшую судьбу изобретения можно проследить только по немалому
количеству историй развития индустрий, о многих из которых широко неизвестно.
Рассмотрение заявок на патенты – одна из первых обязанностей Королевского общества,
возложенная на него в 1662 году; это наглядно демонстрирует растущую взаимосвязь между
учеными и технологами, что характерно для современного общества. Однако процесс развития проследить нелегко. Начнем с того, что ученый просит помощи у квалифицированных
ремесленников, которые делают оборудование для его исследований. Научные общества, как
продукт научного прогресса, также влияли на технологии, организуя систематический сбор и
публикацию данных для оценки сложившихся условий в различных отраслях. Однако в этой
области ранние труды английского Королевского общества затмила программа Французской
академии наук, порученная в 1711 году Реомюру, а еще больше неофициальные труды Дидро,
который создал конкурента английскому «Каталогу искусств и ремесел» – более либеральную
«Энциклопедию». В XVIII веке о промышленных процессах знали только образованные люди;
со временем технологии все больше усложнялись, поэтому люди необразованные реже и реже
понимали важность ремесел. Блэк и Лавуазье первыми рассказали об основах теории промышленных эмпирических изобретений; Дэви и Фарадей стали постепенно доказывать первичность
научного прогресса для развития технологий.
Однако неясно, когда технология стала целиком зависеть от прикладной науки. В Великобритании, например, где первая промышленная исследовательская лаборатория появилась
примерно в 1873 году, наука восторжествовала после мощного индустриального прорыва. В
Германии самые прогрессивные достижения на химических и электротехнических предприятиях зависели от работы научно-исследовательских подразделений университетов и подготовки научно мыслящих инженеров в тщательно спланированной сети технических институтов
и профессиональных школ. США стали промышленной державой благодаря как старым, так
и новым идеям. Массачусетский технологический институт открылся в год окончания Гражданской войны; в 1862 году утвердили фонды для колледжей, получивших участок земли от
федерального правительства для организации практического сельскохозяйственного образования. 10 лет спустя, когда Эндрю Карнеги взял на работу на сталелитейный завод в Питсбурге
первого профессионального химика (ученого-немца), конкуренты сочли его поступок экстравагантным.
На следующий день после Великой выставки 1851 года Лион Плейфер заявил, что «в
будущем промышленность должна стимулироваться не конкуренцией отдельных технологий,
469

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

а конкурсом интеллектов». Считается, что в следующие полвека Великобритания отстала от
конкурентов, ибо не имела людей, обученных соответствующим образом. Что слишком мало
внимания уделялось наукам в Оксфорде и даже в Кембридже, что в Великобритании не было
заведений, сравнимых с техническими вузами Германии и Франции, и что некогда процветающие институты механиков не прижились из-за недостатка элементарного образования. Неясно,
до какой степени недостатки образования, от которых Великобритания в 1870-х годах начала
медленно избавляться, повлияли на последующие события. Германия лидировала не только
благодаря техническим институтам. Великобритании следовало найти замену учебным мастерским для обучения ремеслу и перестать ревностно охранять коммерческие тайны. Кроме того,
огромные капиталы вкладывались в устаревающее производство; преобладали старые семейные предприятия, новаторский дух на них часто ослабевал с уходом поколений; требовались
дополнительные затраты на улучшение условий труда в стране, где стремительно развивалось
профсоюзное движение. К 1900 году, лишаясь «лидерских преимуществ», Великобритания
все реже внедряет новые технологии, которые уже имели судьбоносные последствия с точки
зрения общей истории. Причины такой политики неизвестны.
Изучив историю технологии, можно сделать только предварительные выводы. Тем не
менее судьба человечества напрямую зависела от развития технологий, которые помогали
сформировать отношения между нациями и различными классами; технологии направляли
деятельность каждого человека.
Как только человек перестал быть лишь собирателем и охотником, технологические факторы начали определять место его проживания. К примеру, земледелец из «плодородного полумесяца» (регион на Ближнем Востоке. – Пер.) распространял культуру и технологии, которые медленно, но верно влияли на западные земли, где оседало многочисленное население.
Методы транспортировки – второй определяющий фактор в судьбе человека из далекого прошлого; даже в XIX веке на фургонах переселенцев и воловьей повозке осваивали почти необитаемые регионы; а еще раньше по Тихому океану плавали на плоту из бальзового дерева.
Но в доисторические времена и в наше время транспорт, торговля и промышленность были
взаимосвязаны: например, янтарь словно по мановению волшебной палочки заставил людей
преодолевать огромные расстояния, перевозя его с серых берегов Балтийского океана в залитые солнечными лучами дворцы на побережье Эгейского моря. С развитием транспорта людские поселения стали более специализированными; там, где раньше жили только земледельцы,
образовались регионы, экспортирующие прибавочный продукт; другие экспортировали древесину, продукты горнодобычи; а третьи продавали предметы своего производства. Условия для
коммерции быстрее развивались в третьей категории регионов, что постоянно стимулировало
рост и улучшение производственных технологий, позволяя тем регионам, где они наиболее
эффективно практиковались, торговать с производителями продовольствия и сырья. Со времен фараонов каждая империя шла собственным путем, но развитие технологий в каждой из
них достигло пика с появлением сети железных дорог и пароходного сообщения.
В XIX веке благодаря технологиям большие участки земли стали не только доступнее,
но и впервые прокормили значительное число людей. Новые устройства для хранения продуктов и удержания тепла позволили цивилизованному человеку сделать первые робкие шаги к
освоению полярных просторов. Адаптация и пересадка растительных культур, обнаружение
новых полезных ископаемых и попытки победить тропические болезни позволили большей
части тропических, а также отсталых регионов в умеренном поясе в полной мере стать частью
общего наследия человечества.
Изучая судьбу не человечества в целом, а конкретной группы людей, мы обнаруживаем,
что история технологий проливает свет на бесконечную борьбу за власть – межплеменная
борьба переросла в международную политику. В каменном, бронзовом и железном веках создавали характерное для каждой эпохи оружие; с тех пор как первый «инженер-строитель» стал
470

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

возводить земляные валы для защиты от человека и набегов зверей, каждое людское поколение
оставляло на земной поверхности следы строительной деятельности. Технологии всегда определяются географическими барьерами, которые следует преодолеть: пустыню – перед одомашниванием верблюда; степь – перед приручением лошади; море – ради изобретения паруса; океаны (за редким исключением) – ради изобретения компаса и каракки. Что касается военных
технологий, то основная роль принадлежит наступательному и оборонительному вооружению;
хотя возможно, что технологический прогресс в целом поощряет развитие оборонительного
вооружения у того, у кого оно уже имеется, а страсть к наступлению – у тех, кто этого вооружения не имеет. Как бы то ни было, почти каждый изобретенный материал, начиная с первых
бронзовых мечей и заканчивая орудиями Круппа из легированной стали и новыми взрывчатыми веществами для них, каждый новый источник энергии от лука до турбинного двигателя
рано или поздно применялся в военных действиях.
Два с половиной тысячелетия отделяют нас от военных триумфов ассирийцев – первых
потребителей железа – до федеральных сил во время американской Гражданской войны. Во
время этого длительного периода технологический прогресс в целом был на стороне победителя. Шведский изобретатель Джон Эрикссон на следующий день после того, как Макклеллан
не сумел вырвать Ричмонд из рук конфедератов, обратился к Линкольну с речью, после которой стало понятно, что технологии – окончательный арбитр в спорах между народами. Вот
что он сказал: «Настало время, господин президент, когда мы сможем выиграть не числом, а
превосходством оружия… Южные штаты неполноценны с механической точки зрения. Если
вы в полной мере примените наши технологии, вы уничтожите врага, не потеряв своего очередного солдата».
До конца столетия относительно бескровное завоевание Африки империалистическими
державами, а также забытые эпизоды вроде военно-морских столкновений в ходе испано-американской войны подвели к логическому выводу: технологическое превосходство делает военную кампанию не только успешной, но и дешевой.
Веками технологические нововведения помогали закрепить результаты военных завоеваний. Каменная дорога, по которой шагал римский легион в Великобритании, чтобы сокрушить
королеву Будику, имеет аналог в 4 тысячах миль от недавно построенного телеграфа, который
помогал сопротивлению в первые тяжелые недели индийского мятежа в 1857 году. Коммерция
всегда следовала за флагом завоевателя, используя произведенные товары, начиная от минойской керамики и греческого вина и заканчивая манчестерским ситцем и дешевым оружием,
чтобы примирить среди побежденных по крайней мере влиятельных людей. Со временем это
могло привести, как в случае с тогой и форумом, которые Гней Юлий Агрикола внедрял в
Великобритании, к более быстрому принятию образа жизни завоевателя. Но у современных
технологий в этом отношении решающие преимущества. Если древние империи надеялись
вызвать благоговение у завоеванных народов величием своих строительных работ, то с появлением печати возник иной способ – массовая пропаганда. По крайней мере 400 лет в руках
власти был мощный инструмент управления – пресса, которая определяла судьбу наций. Когда
цензура и откровенный контроль прессы (например, Бисмарком) устарели, кинематограф и
беспроводное вещание стали более соблазнительными и коварными средствами воздействия
на умы масс, чем книга или даже газеты.
Вышесказанное относится не только к международной политике, но и к взаимоотношению классов, тех социальных единиц, которые помогали формировать технологии. Легенды
о Гефесте и даже о Прометее – свидетельства почитания, с которым греки со времен Гомера
относились к ремеслу кузнеца; любой искусный ремесленник занимал в древнем обществе
почетное место; «выбирает негниющее дерево, приискивает себе искусного художника, чтобы
сделать идола, который стоял бы твердо» (Ис., 40: 20). Несмотря на долгую эпоху рабства
(включая последующую стратификацию, начиная с несчастных рабочих, живущих в подзем471

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

ных бараках римского магната, и заканчивая рабами, которым можно поручить управление
большой мастерской или домашним хозяйством и предоставить им определенные права), с
древнейших времен до современности непрерывно существовали городские граждане, которым ремесленное мастерство давало определенные привилегии. С расширением экономических возможностей некоторые предприниматели стали посредниками между мастером и его
заказчиком, особенно если заказчик находился далеко. Но пропасть между предпринимателем или продавцом и квалифицированным производителем товаров соответствовала пропасти
между последним и множеством неквалифицированных рабочих, без чьей работы не обошелся
бы ни один промышленный процесс. В XIX–XX веках технический прогресс сохранял и часто
укреплял положение ремесленников, доход которых обычно был выше прожиточного минимума. Позже инженеры стали многочисленными преемниками строителей мельниц и в год проведения Великой выставки почувствовали, что могут создать «объединенное общество» для
квалифицированных работников, способных вносить еженедельный взнос.
Однако к тому времени промышленная революция быстро меняла стратификацию рабочего класса Великобритании и других стран. Внедрение сложных и дорогостоящих технологий
практически во всех отраслях промышленности помогало созданию крупных объединений,
что повысило занятость менеджеров, технических сотрудников, руководителей и бригадиров.
Потребовалась новая категория профессионалов – теоретически подготовленных инженеров,
химиков, чертежников, бухгалтеров, статистиков и других высококвалифицированных работников. Таким образом, большая современная фабрика или мастерская создавала новый элемент среднего класса между владельцами капитала и непосредственными производителями
товаров. Значение когда-то многочисленной категории квалифицированных работников, которые «отдавали свое время торговле», неуклонно снижалось. Мало того что традиционный ручной труд ремесленника заменили механизмы, так из-за усложнения этих механизмов их операторы перешли в категорию рабочих. К 1900 году ученичество потеряло большую часть своего
производственного и социального значения; растущая мощь профсоюзов с малоквалифицированными и неквалифицированными рабочими в составе рабочего движения говорила о разложении класса ремесленников, ставших жертвой технического прогресса.
Но в конце XIX века под угрозой окончательного исчезновения из-за технического прогресса оказались не только ремесленники. Массовое производство с малых начинаний в дни
Эли Уитни достигло стадии использования сборочной линии и ленточного конвейера, когда
каждый рабочий выполнял одну операцию. Первый современный завод массового производства был спроектирован для Чикагской посылочной фирмы в 1903 году; говорят, его тщательно
изучал Генри Форд, прежде чем внедрить подобную систему в производство автомобиля Ford
Model T («Жестянка Лиззи») через несколько лет. В любом случае поступок Форда ознаменовал новую эру, в которой массовое производство и масштабная рекламная кампания объединились ради продажи предметов роскоши. Сегодня производство одежды и транспорта и индустрия развлечений создали бесклассовое общество, что не обязательно благоприятно повлияет
на человечество в долгосрочной перспективе.
С точки зрения отдельного человека в первые полтора века промышленной революции
наблюдался огромный технический прогресс. Западный мир на удивление мощно повысил
производительность товаров и услуг, измеряемую в единицах человеческой деятельности. От
древних цивилизаций нам досталась поразительная красота и мастерство их произведений
искусства, величие их архитектурных памятников и философские идеи. В 1798 году пастор
Томас Роберт Мальтус в своей книге написал, что во все века рост населения опережает производство продуктов питания. Это связано не с плодовитостью человека, а с его неспособностью решить проблемы производства и распределения. Бедные работники или землепашцы,
которые в большинстве форм общества составляли непривилегированное большинство, работали от зари до зари, скудно питались, плохо одевались и рано умирали. Именно поэтому так
472

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

важно, что к 1900 году чернорабочие во всех западных странах зарабатывали больше и их
рабочий день был короче, чем у привилегированного класса квалифицированных рабочих до
промышленной революции.
Если технологический прогресс провоцирует повышение производительности труда при
эксплуатации человеком окружающей его среды для удовлетворения своих потребностей,
то, очевидно, историки технологий должны считать события XIX века огромным прогрессом. Производительность труда намного опережала прирост населения; благодаря механизмам
сократился ручной труд; стали меньше бояться того, что изобретательность человека уничтожит его самого. Но сделал ли технический прогресс человека счастливее? Однозначного ответа
нет.
Наибольшие неоспоримые преимущества принесли человеку технологии в тех отраслях,
о которых в данной книге не упоминается. Речь о революционных изменениях в медицине
и особенно в хирургии. Сюда относятся использование анестетиков и новых лекарственных
препаратов, развитие бактериологии и эффективность хирургических операций, проводимых
не только со всевозможными приборами и оборудованием, но и совершенно новыми мерами
предосторожности против инфекции – смертоносного бича человечества в военное и мирное
время. Не стоит забывать улучшение качества водоснабжения и канализации в крупных городах, что также значительно снизило заболеваемость. За 1841–1901 годы ежегодный уровень
смертности в Лондоне упал с 25 до 20 человек на тысячу населения; после он никогда не превышал 20 человек, за исключением масштабной эпидемии гриппа в конце Первой мировой
войны.
Нельзя отрицать, что более калорийное и разнообразное питание – лучшая защита от
холода и сырости в помещении и на улице; более высокий уровень гигиены и улучшение
жилищных условий благодаря современным технологиям делают человека не только счастливее, но и здоровее. Кроме того, благодаря изобретениям у человека появилось больше свободного времени, которое он может потратить на образование.
Но есть и обратная сторона медали. Укороченный рабочий день и массовая механизация
избавляют человека от утомительного ручного труда, но могут приносить ему меньше удовлетворения от работы. Заводской рабочий редко проявляет творчество в работе: его труд, как
правило, однообразен. У станка он работает напряженнее, чем при выполнении монотонных,
но естественно-размеренных ремесленных операций; кроме того, цель массового производства
– сведение к минимуму активного вмешательства человека в процесс. Неудивительно, если у
работника в таких условиях нет чувства сопричастности общему делу; он ощущает себя просто винтиком в огромной машине и становится подобен роботу, несмотря на увеличение свободного времени. Избыток свободного времени, а также преждевременный выход на пенсию
приносит скорее разочарование, а не счастье.
К 1900 году в наиболее развитых обществах задумались о целях технологического прогресса. Человек перестал воздействовать на природу только для того, чтобы удовлетворить
свои долгосрочные желания. Борьба за выживание действительно завела его очень далеко, о
чем давным-давно написал Софокл:
И речь, и воздушную мысль,
И жизни общественной дух
Себе он привил; он нашел охрану
От лютых стуж – ярый огнь,
От стрел дождя – прочный кров1.

1

Антигона. Перевод Ф.Ф. Зелинского.

473

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

В новую эпоху потребность перестает быть матерью изобретения и изобретателя. Как и
предвидел Людвиг Монд в 1889 году, говоря, что «прогресс может порождать новые желания…
он сильно влияет на развитие культуры человечества»; а это значит, что технологический прогресс необходимо оценивать во взаимосвязи с общей историей цивилизации.

474

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Таблицы
Таблицы предназначены для чтения вместе с текстом книги. Они показывают взаимосвязь отдельных событий в истории развития технологий и общей истории человечества. В
первых таблицах данные приблизительны; в последних трех – точная информация.
1. Предыстория Европы к северу от Альп

2. Древние цивилизации Ближнего Востока, Греции и Римская республика

475

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

476

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

3. Европа от времени правления Августа до 1-го Крестового похода

477

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

4. Европа в позднее Средневековье

478

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

5. Европа в начале Нового времени (1450–1750)

479

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

6. Промышленная революция 1750–1800 гг. 7. Промышленная революция 1800–1850 гг.
8. Промышленная революция 1850–1900 гг.

480

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

481

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Библиографический список
Глава 1. ОБЩИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Breasted, J. H. Ancient Times (2nd ed.). Ginn, London, 1928.
Rostovtzeff, M. A History of the Ancient World (2 vols.). Clarendon Press, Oxford, 1926, 1928.
Clark, J. G. D. Prehistoric Europe. Methuen, London, 1952.
Toutain, J. The Economic Life of the Ancient World. Routledge & Sons, London, 1930.
Frank, Tenney. Economic History of Rome (2nd ed.). Cape, London, 1927.
Clapham, J. and Power, E. (ed.). The Cambridge Economic History of Europe, Vol. I. The
Agrarian Life of the Middle Ages. Cambridge University Press, 1941.
Postan, M. and Rich, E. E. (ed.). Ibid., Vol. II. Trade and Industry in the Middle Ages.
Cambridge University Press, 1952.
Boissonnade, P. Life and Work in Medieval Europe. Routledge & Sons, London, 1927.
Thompson, J. F. Economic and Social History of the Middle Ages (2 vols.). Constable, London,
1928.
Heaton, H. Economic History of Europe (rev. ed.). Hayes & Bros., New York, 1948.
Trevelyan, G. M. English Social History. Longmans, London, 1944.
Lipson, E. Economic History of England (Vols. 2 and 3, 6th ed.). Black, London, 1956.
Clough, S. B. and Cole, C. W. Economic History of Europe. Heath, Boston, 1941.

Глава 2. ПРОИЗВОДСТВО ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
1932.

1949.

Prothero, R. E. (Lord Ernle). English Farming Past and Present (4th ed.). Longmans, London,
Orwin, C. S. A History of English Farming. Nelson, London, 1949.
Fussell, G. E. The Farmer’s Tools, 1500–1900. Melrose, London, 1952.
Francis, C. A History of Food and its Preservation. Princeton University Press, 1937.
Salaman, R. N. The History and Social Influence of the Potato. Cambridge University Press,
Deerr, Noel. The History of Sugar (2 vols.). Chapman & Hall, London, 1949, 1950.

Глава 3. ПРОИЗВОДСТВО ДЛЯ БЫТОВЫХ НУЖД
Lane, A. Greek Pottery. Faber, London, 1948.
Charleston, R. J. Roman Pottery. Faber, London, 1955.
Savage, G. Porcelain. Penguin Books, Harmondsworth, 1954.
Angus-Butterworth, L. M. The Manufacture of Glass. Pitman, London, 1948.
Lipson, E. The History of the Woollen and Worsted Industries (3rd ed.). Black, London, 1950.
Heaton, H. The Yorkshire Woollen and Worsted Industries from the Earliest Times up to the
Industrial Revolution. Clarendon Press, Oxford, 1920.
Salzman, L. F. English Industries of the Middle Ages. Clarendon Press, Oxford, 1923.
Waterer, J. W. Leather and Craftsmanship. Faber, London, 1950.
Gloag, J. A Short Dictionary of Furniture. Allen & Unwin, London, 1952.

482

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Глава 4. ДОБЫЧА И ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

1922.

Rickard, Thomas A. Man and Metals (2 vols.). McGraw-Hill, New York, 1932.
Aitchison, L. A History of Metals (2 vols.). Macdonald & Evans, London, 1960.
Hoover, H. C. and L. H. Eng. trans. of Agricola’s De re metallica. Mining Magazine, London,

Sisco, A. and Smith, C. S. Eng. trans. of Reaumur’s Memoirs on Steel and Iron. University of
Chicago Press, 1956.
Schubert, H. R. History of the British Iron and Steel Industry, c. 450 b.c.—a.d. 7775. Routledge
& Kegan Paul, London, 1957.
Oman, Sir Charles W. C. A History of the Art of War in the Middle Ages (2 vols., 2nd ed.).
Methuen, London, 1924.
Nef, J. U. The Rise of the British Coal Industry (2 vols.). Routledge & Sons, London, 1932.
Court, W. H. B. The Rise of the Midland Industries, 1600–1838. Oxford University Press, 1938.
Hamilton, H. The English Copper and Brass Industries to 1800. Longmans, London, 1926.
Ashton, T. S. Iron and Steel in the Industrial Revolution (2nd ed.). Manchester University Press,
1951.
Carman, W. Y. A History of Firearms. Routledge & Kegan Paul, London, 1955.

Глава 5. СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ
Straub, H. A History of Civil Engineering. (Eng. trans. by E. Rockwell). Hill, London, 1952.
Edwards, I. E. S. The Pyramids of Egypt. Penguin Books, Harmondsworth, 1950.
Toy, S. A History of Fortification from 3000 B.C. to A.D. 1700. Heinemann, London, 1955.
Hibbert, A. Old European Cities. Thames & Hudson, London, 1955. Margary, I. D. Roman
Roads in Britain (2 vols.). Phoenix House Ltd., London, 1955, 1957.
Ashby, T. The Aqueducts of Ancient Rome, I. A. Richmond (ed.). Clarendon Press, Oxford,
1935.
Robins, F. W. The Story of Water Supply. Oxford University Press, London, 1946.
Briggs, M. S. A Short History of the Building Crafts. Clarendon Press, Oxford, 1925.
Lloyd, N. A History of English Brickwork (abr. ed.). Montgomery, London, 1935.
Knoop, D. and Jones, G. P. The Medieval Mason. Manchester University Press, 1933.
Salzman, L. F. Building in England down to 1540. Clarendon Press, Oxford, 1952.
Parsons, W. B. Engineers and Engineering in the Renaissance. Williams & Wilkins, Baltimore,
1939.

Глава 6. ТРАНСПОРТ
Fayle, С. E. Short History of the World’s Shipping Industry. Allen & Unwin, London, 1933.
Clowes, G. S. L. Sailing Ships, their History and Development. Part I – Historical Notes (5th
ed.). Science Museum Handbooks, H. M. S. O., London, 1958.
Brogger, A. W. and Shetelig, H. The Viking Ships, their Ancestry and Evolution. (Eng. abr. and
rev. trans. by Katherine John). Dreyer, Oslo, 1953.
Barbour, Violet. ‘Dutch and English Merchant Shipping in the Seventeenth Century.’ From
Essays in Economic History, reprinted from the Economic History Review, E. M. Carus-Wilson
(ed.). Arnold, London, 1954.
Abell, Sir Westcott. The Shipwright’s Trade. Cambridge University Press, 1948.
483

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Taylor, Eva G. R. The Haven-Finding Art. Hollis & Carter, London, 1956.
Sturt, G. The Wheelwright’s Shop. Cambridge University Press, 1934.

Глава 7. СРЕДСТВА СВЯЗИ И РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ
Parker, R. A. The Calendars of Ancient Egypt. Chicago University Press, 1950.
Ward, F. А. В. Collections Illustrating Time Measurement. Part I. Historical Review (4th ed.).
Science Museum Handbooks, H. M. S. O., London, 1958.
Gordon, G. F. C. Clockmaking Past and Present (rev. ed.). The Technical Press, London, 1949.
Symonds, R. W. A Book of English Clocks. Penguin Books, Harmondsworth, 1947.
Gould, R. T. The Marine Chronometer: its History and Development. Potter, London, 1923.
Diringer, D. The Alphabet (2nd ed.). Hutchinson, London, 1948.
Hunter, D. Papermaking. The History and Technique of an Ancient Craft (2nd ed.). Cresset
Press, London, 1957.
Butler, P. The Origin of Printing in Europe. Chicago University Press, 1940.
Aldis, H. G. The Printed Book (2nd ed.). Cambridge University Press, 1941.
Brown, L. A. The Story of Maps. Cresset Press, London, 1951.

Глава 8. РАННИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
Vowles, H. P. and M. W. The Quest for Power. Chapman, London, 1931.
Payne-Gallwey, Sir Ralph W. F. A Summary of the History, Construction and Effects in
Warfare of the Projectile-Throwing Engines of the Ancients. Longmans, London, 1907.
Wailes, R. The English Windmill. Routledge & Kegan Paul, London, 1954.
Skilton, C. P. British Windmills and Watermills. Collins, London, 1947.

Глава 9. ИСТОКИ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Sarton, G. Introduction to the History of Science (3 vols.). Carnegie Institute of Washington,
Baltimore, 1927–1948.
Leggatt, W. F. Ancient and Medieval Dyes. Chemical Publishing Co., New York, 1944.
Holmyard, E. J. Alchemy. Penguin Books, Harmondsworth, 1957.
Reed, J. Through Alchemy to Chemistry. Bell, London, 1957.
Singer, C. The Earliest Chemical Industry. Folio Society, London, 1948. Taylor, F. S. A History
of Industrial Chemistry. Heinemann, London, 1957.
Partington, J. R. A History of Greek Fire and Gunpowder. Heffer, Cambridge, 1960.

Глава 10. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1750–1900 ГОДОВ
1928.

Mantoux, P. The Industrial Revolution in the Eighteenth Century (rev. ed.). Cape, London,

Hammond, J. L. and B. The Rise of Modern Industry (5th ed.). Longmans, London, 1937.
Clapham, J. H. An Economic History of Modern Britain (3 vols.). Cambridge University Press,
1926–1938.
Henderson, W. O. Britain and Industrial Europe, 1750–1870. Liverpool University Press, 1954.
Great Exhibition, 1851. Official Description and Illustrated Catalogue (3 vols. and
supplement). London, 1851.
484

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Clapham, J. H. The Economic Development of France and Germany, 1815–1914 (4th ed.).
Cambridge University Press, 1936.
Knowles, L. C. A. Economic Development in the Nineteenth Century. France, Germany,
Russia, and the United States. Routledge & Sons, London, 1932.
Dunham, A. L. The Industrial Revolution in France, 1815–1848. Exposition Press, New York,
1955.
Dawson, W. H. The Evolution of Modern Germany. Unwin, London, 1908.
Faulkner, H. U. American Economic History (7th ed.). Harper & Bros., New York, 1954.

Глава 11. ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
Farey, J. A Treatise on the Steam Engine, historical, practical, and descriptive. London, 1827.
Dickinson, H. W. A Short History of the Steam-Engine. Cambridge University Press, 1939.
Dickinson, H. W. James Watt, Craftsman and Engineer. Cambridge University Press, 1936.
Dichenson, H. W. and Titley, A. Richard Trevithick, the Engineer and the Man. Cambridge
University Press, 1934.
Sennett, R. and Oram, H. J. The Marine Steam Engine. Longmans, London, 1917.
Ahrons, E. L. The British Steam Railway Locomotive, 1823–1925. Locomotive Publishing Co.,
London, 1927.
Parsons, R. H. The Development of the Parsons Steam Turbine. Constable, London, 1936.

Глава 12. СТАНКИ
Roe, J. W. English and American Tool Builders. Yale University Press, New Haven, 1916.
Bathe, G. and D. Oliver Evans, A Chronicle of Early American Engineering. Historical Society
of Pennsylvania, Philadelphia, 1935.
Nasmyth, J. An Autobiography. S. Smiles (ed.). London, 1883.

Глава 13. СОВРЕМЕННЫЙ ТРАНСПОРТ
Anderson, Romola and R. C. The Sailing Ship. Harrap, London, 1926.
Underhill, H. A. Sailing Ship Rigs and Rigging. Brown, Son, & Ferguson, Glasgow, 1938.
MacGregor, D. R. The Tea Clippers. Percival Marshall, London, 1952. Smith, E. C. Short
History of Naval and Marine Engineering. Cambridge University Press, 1938.
Sherrington, С. E. R. A Hundred Years of Inland Transportation, 1830–1933. Duckworth,
London, 1934.
McCausland, H. The English Carriage. Batchworth Press, London, 1948. Forward, E. A.
Railway Locomotives and Rolling Stock. Science Museum Handbooks, H. M. S. O., London, 1931.
Ellis, H. British Railway History (2 vols.). Allen & Unwin, London, 1954, 1959.
Duncan, H. O. The World on Wheels. Published by the author, Paris, 1926.
Harmsworth, H. C. (ed.). Motors and Motor Driving. Longmans, London, 1902.
Gibbs-Smith, С. H. A History of Flying. Batsford, London, 1953.

Глава 14. СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ:
ТРЕБОВАНИЯ ГОРОДСКИХ ОБЩИН
Kirby, R. S. and Lawson, P. G. The Early Years of Modern Civil Engineering. Yale University
Press, New Haven, 1932.
485

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

1956.

Norrie, С. M. Bridging the Years: a Short History of British Civil Engineering. Arnold, London,

Smiles, S. The Lives of the Engineers (2 vols.). Murray, London, 1861. Hitchcock, H. R. Early
Victorian Architecture in Britain (2 vols). Architectural Press, London, 1954.
Giedion, S. Space, Time and Architecture. Harvard University Press, Cambridge, Mass., 1943.

Глава 15. ТРАНСПОРТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Gregory, J. W. The Story of the Road, from the Beginning down to the Present Day (2nd ed.).
Black, London, 1938.
Jackman, W. T. The Development of Transportation in Modern England (2 vols). Cambridge
University Press, 1916.
Hadfield, C. British Canals: an Illustrated History. Phoenix House, London, 1950.
Rolt, L. Т. C. The Inland Waterways of England. Allen & Unwin, London, 1950.
Bowen, J. P. British Lighthouses. Longmans, London, 1947.
Shirley Smith, H. The World’s Great Bridges. Phoenix House, London, 1953.

Глава 16. КАМЕННЫЙ УГОЛЬ И МЕТАЛЛЫ
Ashton, T. S. and Sykes, J. The Coal Industry of the Eighteenth Century. Manchester University
Press, 1929.
Burn, D. L. The Economic History of Steel-making, 1867–1939. Cambridge University Press,
1939.
Davies, М. E. The Story of Steel. Burke Publishing Co., London, 1950.
Brown, N. and Turnhill, C. A Century of Copper (2 vols.). Wilson, London, 1899, 1900.
Smith, J. В. A Treatise upon Wire, its Manufacture and Uses. Engineering, London, 1891.

Глава 17. НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ГАЗ, НЕФТЬ И КАУЧУК
Chandler, D. and Lacy, A. D. The Rise of the Gas Industry in Britain. British Gas Council,
London, 1949.
Robins, F. W. The Story of the Lamp and the Candle. Oxford University Press, London, 1939.
O’Dea, W. T. The Social History of Lighting. Routledge & Kegan Paul, London, 1958.
Giddens, P. H. The Birth of the Oil Industry. Macmillan, New York, 1938.
Williamson, H. F. and Daum, A. R. The American Petroleum Industry 1859–1899.
Northwestern University Press, Evanston, Illinois, 1959.
Porritt, B. D. The Early History of the Rubber Industry. McLaren, London, 1926.
Schidrowitz, P. and Dawson, T. R. History of the Rubber Industry. Heifer, Cambridge, 1952.

Глава 18. РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННОЙ
ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Haber, L. F. The Chemical Industry during the Nineteenth Century. Oxford University Press,
London, 1958.
Allen, J. F. Some Founders of the Chemical Industry. Sherratt & Hughes, London, 1906.
Clow, A. and Nan L. The Chemical Revolution: A Contribution to Social Technology.
Batchworth Press, London, 1952.

486

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Williams, Т. I. The Chemical Industry Past and Present. Penguin Books, Harmondsworth, 1953.
Miall, S. History of the British Chemical Industry. Benn, London, 1931.
Hardie, D. W. F. A History of the Chemical Industry in Widnes. Imperial Chemical Industries
Limited, London, 1950.
Haynes, W. The American Chemical Industry, Vol. I, 1609–1911. Van Nostrand, New York,
1957.
MacDonald, G. W. Historical Papers on Modern Explosives. Whittaker, London, 1912.

Глава 19. ТЕКСТИЛЬ
Wadsworth, A. P. and Mann, Julia de L. The Cotton Trade and Industrial Lancashire, 1600–
1780. Manchester University Press, 1931.
Daniels, G. W. The Early English Cotton Industry. Manchester University Press, 1920.
Murphy, W. S. (ed.). The Textile Industries (3 vols.). Gresham, London, 1910.
Bradbury, F. Carpet Manufacture. Lord & Nagle, Boston, Mass., 1904. Lyons, L., Allen, T.
W., and Vincent, W. D. F. The Sewing Machine. Williamson, London, 1924.

Глава 20. КЕРАМИКА И СТЕКЛО
Honey, W. B. European Ceramic Art from the end of the Middle Ages to about 1815 (2 vols.).
Faber, London, 1949.
Powell, H. J. Glass-making in England. Cambridge University Press, 1923.
Scoville, W. C. Revolution in Glass Making. Harvard University Press, Cambridge, Mass., 1948.
King, H. C. The History of the Telescope. Griffin, London, 1955.

Глава 21. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Beaumont, W. W. Motor Vehicles and Motors (2 vols.). Constable, London, 1900, 1906.
Jenkins, R. Motor Cars and the Application of Mechanical Power to Road Vehicles. Fisher &
Unwin, London, 1902.

Глава 22. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Appleyard, R. Pioneers of Electrical Communication. Macmillan, London, 1930.
MacLaren, M. The Rise of the Electrical Industry during the Nineteenth Century. Princeton
University Press, 1943.
Parsons, R. H. The Early Days of the Power-Station Industry. Cambridge University Press,
1940.
Passer, H. C. The Electrical Manufacturers, 1875–1900. Harvard University Press, Cambridge,
Mass., 1953.
Gelatt, R. The Fabulous Phonograph. Cassell, London, 1956.

Глава 23. ПЕЧАТНОЕ ДЕЛО, ФОТОГРАФИЯ И КИНЕМАТОГРАФ
Plant, Marjorie. The English Book Trade: an Economic History of the Making and Sale of
Books. Allen & Unwin, London, 1939.
Bland, D. The Illustration of Books. Faber, London, 1951.
Darley, L. S. Bookbinding Then and Now. Faber, London, 1959.

487

Т. Дерри, Т. Уильямс. «Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек
изменяет окружающую среду с древности до наших дней»

Gernsheim, H. and A. The History of Photography. Oxford University Press, London, 1955.
Quigley, M. Magic Shadows: The Story of the Origin of Motion Pictures. Georgetown
University Press, Washington, 1948.
Southward, J. Progress in Printing and the Graphic Arts during the Victorian Era. Simpkin,
London, 1897.

Глава 24. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ПИЩА
1940.

Gras, N. S. B. A History of Agriculture in Europe and America (2nd ed.). Crofts, New York,

Seebohm, М. E. The Evolution of the English Farm. Allen & Unwin, London, 1952.
Innis, H. A. The Cod Fisheries. Yale University Press, New Haven, 1940.
Jenkins, J. T. The Herring and the Herring Fisheries. King, London, 1927.
Mathias, P. The Brewing Industry in England, 1700–1830. Cambridge University Press, 1959.
Bitting, A. W. Appertizing: or, the Art of Canning; its History and Development. Trade
Pressroom, San Francisco, 1937.
Critchell, J. T. and Raymond, J. A History of the Frozen Meat Trade. Constable, London, 1912.

488