Ткань и текстильТехнический переворот в бумагопрядении и зарождение фабричной индустрии
Кризис прядильного производства стал ясно ощущаться к середине 60-х гг. XVIII в. Цены на пряжу возросли в такой степени и доставать ее становилось так трудно, что ткачи-ремесленники вынуждены были отказываться от многочисленных и все увеличивавшихся заказов и сокращать выпуск хлопчатобумажных и шерстяных тканей.
Об опытах Пауля и Уайатта полностью забыли, и даже новая попытка, предпринятая в этом направлении даровитым механиком Джемсом Тейлором, взявшим в 1754 г. патент на прядильную машину, не имела никаких практических последствий. Но уже в 1761 г. «Общество поощрения ремесл и мануфактур» выпустило воззвание, в котором, ссылаясь на острый недостаток пряжи и на происходящий отсюда «великий ущерб торговцу, фабриканту и нации вообще», объявляло о назначении двух премий лицам, которые сумеют разрешить задачу усовершенствования конструкции самопрялки. Еще через несколько лет, когда окончание семилетней войны и обширные колониальные приобретения Англии вызвали новое резкое увеличение спроса на ее промышленные изделия, о необходимости коренных улучшений в прядильной технике стали говорить, наконец, всюду: в торгово-промышленных кругах Ланкашира, в ученых и технических обществах, на площадях и в трактирах. Прядильная машина, воскресшая как феникс из пепла, становится теперь объектом лихорадочных опытов и настойчивых изысканий квалифицированных механиков и доморощенных изобретателей. Все понимают, что это — изобретение капитальной важности, знаменующее собой целый переворот в технике текстильного производства.
«Дженни»
Проблема была раньше других решена Джемсом Харгривсом (Hargreaves), ткачом и плотником из Блакберна в Ланкашире. Харг-ривс принадлежал к распространенному в то время в Англии типу «универсальных мастеров», знакомых с механикой, плотничьим, кузнечным и инструментальным делом, и бывших часто незаменимыми людьми при починке мельниц, сооружении плотин, устройстве блоков и зубчатых передач и т. п. В 1762 г. мы застаем Харгривса за постройкой кардной машины у владельца набивной мануфактуры Роберта Пиля, брата известного английского политического деятеля.
Повидимому в это время у Харгривса, знавшего о затруднениях, которые испытывают ткачи в связи с недостатком пряжи, возникает мысль о прядильной машине. Работа над изобретением велась им в течение двух—трех лет и к 1765 г. была, в основном, закончена. Окрыленный успехом, Харгривс решает в 1767 г. изготовить несколько машин для продажи, но с ним повторяется то же, что произошло за 30 лет до этого с Кеем: толпа прядильщиков, обеспокоенная возможным понижением цен на пряжу в случае распространения машины, врывается в дом Харгривса и устраивает там погром. Изобретатель вынужден был переехать в Ноттингем, где он занялся массовым производством новых машин и взял в 1770 г. патент на свое изобретение. Очень скоро ему пришлось, однако, начать судебный процесс против предпринимателей, с жадностью набросившихся на прядильную машину, но отнюдь не склонных делать какие бы то ни было отчисления от своих доходов в пользу изобретателя.
В «Дженни» Харгривса, как и в машине Уайатта, наиболее существенной частью изобретения был вытяжной аппарат. Но этот последний построен в «Дженни» на другом принципе — на принципе вытяжки на большом расстоянии при помощи отодвигающегося пресса. Сам же процесс работы ведется здесь путем прерывного прядения, т. е. с таким же чередованием вытяжки, крутки и намотки, как это имеет место и в прялке.
К числу недостатков «Дженни» следует отнести то, что на ней можно было производить только окончательное (тонкое) прядение. Ровница же должна была изготовляться попрежнему ручным спо собом. Пряжа, выходившая с «Дженни», будучи тонкой, не обладала большой крепостью; ее можно было, поэтому, употреблять только на уток.
Хотя «Дженни» долгое время приводилась в движение рукою человека, она представляла собой типичную рабочую машину. Она выпрядала несколько десятков нитей одновременно, для чего раньше потребовался бы труд такого же количества прядильщиков. Еще при жизни Харгривса (он умер в 1778 г.) изготовлялись «Дженни» с 80 веретенами. Именно к ней прежде всего относится положение Маркса: «Машина, от которой исходит промышленная Революция, заменяет рабочего, действующего одновременно только одним орудием, таким механизмом, который разом оперирует массой одинаковых или однородных орудий».
Но хотя машина «Дженни» резко повысила производительность труда прядильщика и, следовательно, революционизировала технику прядильного производства, ее применение не обусловило еще перехода к фабричной системе. В силу простоты своей конструкции, дешевизны ее изготовления, возможности сравнительно быстрого освоения с ней прядильщиков и, наконец, вследствие отсутствия механического двигателя новая машина получила распространение, главным образом, в мелком ремесленном производстве, не только не разрушив домашней системы прядения, но на первых поpax даже укрепив ее позицию. В 1788 г. в Англии насчитывалось около 20 ООО «Дженни», рассеянных по мелким прядильным мастерским и домам деревенских прядильщиков.
Ватер-машина
Заложить основу крупной фабричной промышленности выпало на долю другой машине, изобретенной почти в одно время с «Дженни». Ее творцом принято считать Ричарда Аркрайта (Richard Arkwright), который, однако, использовал только чужое изобретение и создал при его помощи машинное хлопчатобумажное производство в Англии. Истинным изобретателем машины, совершившей переворот в прядении, был Томас Хайс (Thomas Heys), построивший в 1767 г. в деревне Лай около Варрингтона свой аппарат для механической фабрикации пряжи. Аркрайт, парикмахер по профессии, комерсант и делец по натуре, узнал об изобретении Хайса от своей жены, уроженки деревни Лай, и переманил к себе помощника Хайса — часовщика Джона Кея, с помощью которого ему и удалось построить в 1769 г. в Престоне прядильную машину. После этого Аркрайт переселяется в Ноттингем и тотчас приступает к эксплоатации машины, организовав в компании с владельцами частного банка Райт небольшую прядильную мастерскую с конным двигателем. Чтобы предохранить себя от использования машины другими капиталистами, Аркрайт берет 3 июля 1769 г. патент на изобретение, в котором он фигурирует как действительный и единственный изобретатель машины. Как видим, Аркрайт сумел ловко использовать чужое изобретение, превратив его в источник своей собственной славы и богатства. Действительный же творец машины — Томас Хайс, не обладавший ни средствами, ии ловкостью дельца, остался совсем в тени и не сумел извлечь практической пользы из своего изобретения.
Анализ патента 1769 г. и рассмотрение конструкции модели машины, хранящейся в Кенсингтонском музее в Лондоне, показывают, что новое изобретение базировалось на соединении, таким образом, здесь применен принцип, обратный тому, который мы имели в основных типах самопрялок XVII—XVIII вв. Это конструктивное изменение в станке Аркрайта диктовалось, повидимому, тем обстоятельством, что при автоматической подаче нити вытяжными цилиндрами опережение катушкой веретена по мере наработки слоя пряжи повлекло бы за собой слишком большое натяжение вертикально висящей нити, грозящее ее разрывом (при ручной вытяжке на самопрялке быстрота подачи мычки регулируется самим прядильщиком).
К числу удачно разрешенных в станке Аркрайта конструктивных вопросов следует отнести введенный здесь способ передачи движения от ведущего колеса к веретенам. В то время как в «Дженни» Харгривса ремень маховика был накинут на промежуточный барабан, приводивший при помощи веретен в движение.
Вместо старого конного двигателя на Кромфордской фабрике был установлен новый, более мощный и дешевый двигатель — водяное колесо, способное работать круглый год, благодаря теплым течениям, не дававшим реке зимой в этом месте замерзнуть. С этого времени машины Аркрайта получили название ватерных станков (water frame — водяной станок) или ватер-машин — термин, сохранившийся за такого рода машинами (непрерывного действия) до настоящего времени.
В 1773 г. Аркрайту удается наладить впервые в Англии выпуск чисто бумажной ткани. Но против Аркрайта и его компаньонов тотчас выступили мелкие мануфактуристы, опасавшиеся конкуренции. Они сослались на закон 1736 г., запретивший (в интересах суконных предпринимателей) ввоз и продажу в Англии набивных бумажных материй и разрешивший только производство смешанных тканей с льняной основой и бумажным утком. Угроза конфискаций выпускавшегося товара или уплаты за него высоких пошлин заставила Аркрайта подать в парламент в 1774 г. петицию в защиту новой зарождавшейся отрасли промышленности.
Механизация предприятий
Несколько лет работы ватер-машин показали Аркрайту, что существующая система производства бумажной пряжи страдает еще крупными недостатками. Главный из них заключался в том, что машина вырвала из рук человека не весь производственный процесс, а только конечную его стадию: изготовление тонкой нити; все же предварительные операции — расческа ленты кардами, приготовление лент, приготовление ровницы — попрежнему выполнялись либо ручным способом, либо при помощи очень несовершенных механических приспособлений. Вследствие этого материал, шедший на ватер-машину, обходился очень дорого и требовал для своего изготовления значительного времени и труда. Этим нарушался непрерывный ход производственного процесса: предпрядиль-ные операции не поспевали за работой прядильных машин. Затруднение могло быть разрешено только одним путем: внедрением машин во все звенья прядильного производства. В этих целях Аркрайт и берет в 1775 г. патент на серию изобретений и усовершенствований, при помощи которых все операции — от начальной до конечной — должны были совершаться на последовательно расположенной системе машин.
Наибольший интерес представляют 4 механизма, описанные в патенте: кардная машина, питающий прибор, съемный гребень и ровничная машина. Как и для первого патента 1769 г., так и для данного, вопрос о том, можно ли приписать эти изобретения творчеству самого Аркрайта, должен быть, в основном, решен отрицательно. Прежде всего обращает на себя внимание нарочитая туманность и неясность многих мест в тексте патента, посвященных описанию конструкции машин. Причиной этого могла быть либо некомпетентность автора в вопросах прикладной механики, либо его желание скрыть техническую сущность изобретения. Сравнение отдельных объектов, упоминаемых в патенте 1775 г., с аналогичными усовершенствованиями, описанными в других английских патентах и применявшимися на. практике в предшествующие 25 лет, Убеждает нас в том, что Аркрайт и здесь воспользовался чужим изобретательским творчеством, вводя в заимствованные конструкции некоторые второстепенные изменения.
Следующее приспособление, описанное в Аркрайтовском патенте, съемный гребень и воронка, снимающие прочесанную ватку хлопка и придающие ей форму непрерывной ленты, было изобретено еще раньше Харгривсом, но, повидимому, распространения не получило за отсутствием фабричной организации производства бумажной пряжи. Аркрайт присоединил гребень к кардной машине: через каждый определенный промежуток времени гребень подходил к третьему барабану, снимал с него ватку хлопка и передавал ее воронке, которая сплющивала прочес в ленту.
Что касается ровничной машины, то в своем вытяжном аппарате она представляла лишь некоторые упрощения по сравнению с ватерной машиной (вытяжка также производилась несколькими парами вращавшихся, но медленнее, чем в ватере, цилиндров). Вторая же существенная деталь ровничной машины — конический таз, вращение которого вокруг вертикальной оси придавало вытянутой ленте легкую крутку, был впервые введен в практику Бенджаменом Бутлером.
Итак, мы видим, что Аркрайт лишь умело скомбинировал и в некоторых случаях придал практически более удобную форму машинам и механическим приспособлениям, изобретенным до него различными техниками и рабочими текстильного производства.
Внедрение машинной техники во все стадии прядильного производства создало материальные предпосылки для быстрого роста фабричной индустрии. В период 1775—1780 гг. Аркрайтом была организована прядильня в Белпере и несколько фабрик в центральном районе хлопчатобумажного производства — Ланкашире. К концу 70-х гг. XVIII в. все фабрики Аркрайта представляли собой уже огромные промышленные предприятия. Так, например, на Кромфордской фабрике в 1779 г. работало 300 человек, обслуживавших несколько тысяч веретен. Манчестерская фабрика, построенная в 1780 г., была рассчитана на 600 рабочих, причем ее сооружение стоило 4000 фунтов стерлингов. В 1782 г. на всех предприятиях Аркрайта занято было около 5000 рабочих и общая стоимость фабрик достигала 200 000 фунтов стерлингов.
Мюль-машина Кромптона
«Билли»-машина Вуда, ставшая успешно конкурировать с «Дженни», была лишь первым шагом к. разрешению проблемы производства тонкой и вместе с тем крепкой нити. Второй и решающий шаг был сделан в 1779 г. Самюэлем Кромптоном (Samuel Crompton). Кромптон (род. в 1753 г.) был сыном ткача и уже с 4—5-летнего возраста, как он сам пишет в своей автобиографии, помогал отцу и матери в приготовлении пряжи (работа велась на дому). Став прядильщиком в годы возникновения хлопчатобумажной фабричной индустрии, Кромптон обратил внимание на недостатки ватер-машины, которую он считал совершенно негодной для производства уточной пряжи. Он решил попытаться сконструировать новую машину, которая соединяла бы преимущества вытяжного аппарата ватера с тщательностью и точностью операций «Билли»-машины Вуда. В результате пятилетних трудов (с 1774 по 1779) были достигнуты положительные результаты, и изобретатель смог построить свою машину, получившую вскоре широкое распространение под названием мюль-машины.
Бунты против машин
Итак, переворот в бумагопрядении к середине 80-х гг. XVIII в. был в основном завершен.
Создание хлопчатобумажных фабрик не только убивало ручной труд прядильщиков, но означало для английского рабочего <ласса появление всех ужасов фабричной системы с ее бешеным повышением интенсивности труда и самих утонченных методов капиталистической эксплоатация, которых не знал мануфактурный период. Уже в 1779 г. по ряду районов Англии прокатилась волна выступлений рабочих против машин. Если раньше разрушительные выступления рабочих против промышленных предприятий носили единичный характер (разрушение дома Кея в 1753 г., уничтожение «Дженни» Харгривса в 1768 г. и т. д.), то теперь они впервые приняли характер массового движения. Это была первая реакция английского пролетариата на машинную технику, на это новое средство эксплоатации, рожденное вместе с фабричной системой. На начальной стадии развития крупной промышленности рабочий не понимает еще, что причиной резкого ухудшения его материального положения, безработицы, нищеты и т. д. являются не машины сами по себе, а капиталистический характер их применения. Он выражает, поэтому, свой социальный протест разрушением машин и фабрик, в которых усматривает корень всего зла. «Требуется известное время и опыт для того, чтобы рабочий научился отличать машину от ее капиталистического применения и вместе с тем переносить свои нападения с материальных средств производства на общественную форму их эксплоатации». В Ланкашире, где машинная техника пустила наиболее глубокие корни, движение в 1779 г. приняло особенно острый характер. На ряде фабрик рабочие организовывались в вооруженные отряды и, не взирая на жестокий закон 1769 г., установивший смертную казнь за разрушение фабричный зданий, принялись за разрушение машинного оборудования и мастерских как своих, так и встречавшихся им по пути, где к ним быстро присоединялись местные рабочие. Правительство и фабриканты мобилизовали все средства для подавления выступлений рабочих, и движение было разгромлено.
Хлопчатобумажная промышленность в Англии в 80-х гг. XVIII в.
Большинство хлопчатобумажных фабрик, возникших в период 1775—1780 гг. в районах Дерби и Ланкашира, не принадлежа формально Аркрайту, находилось фактически в полной от него экономической зависимости. Из 200 ООО фунтов стерлингов основного капитала этих прядилен 60 ООО принадлежали Аркрайту и его компаньонам, которые зорко следили за уплатой владельцами фабрик установленной «дани» за пользование ватерными машинами.5 Однако могущество Аркрайта, его почти монопольное хозяйничанье в бумагопрядильном производстве скоро восстановило против него большое количество фабрикантов, объединившихся в целях борьбы против аркрайтовской тирании в специальный союз. В результате трех судебных процессов 1781, 1782 и 1785 гг. и показаний Хайса, Лиса, Кея и вдовы и сына Харгривса на последнем процессе Аркрайт был разоблачен, как лже-изобретатель и его патент 1775 г. аннулирован (срок действия привилегии 1769 г., выданный на 15 лет, закончился уже в 1784 г.), а иск его конкурентов почти полностью удовлетворен.
Применение парового двигателя
В середине 80-х гг. XVIII в. начинается переход в хлопчатобумажном производстве от гидравлического к паровому двигателю. Мысль об использовании механических свойств пара для получения полезной работы занимала не один десяток умов техников и уче-. ных на протяжении многих столетий. Еще древнегреческий механик Герон (II в. до н. э.) сконструировал любопытный прибор — эоли-пил, в котором реакцией выходящей из трубок струи пара производилось вращение полого шара. В XV в. знаменитый Леонардо да-Винчи, интересовавшийся, кажется, всеми отраслями техники, оставил проект пушки, стрелявшей ядрами, вылетавшими под давлением пара. В технических сочинениях XVII в. «паровым машинам» начинают уделять все большее и большее внимание. Итальянцы де-ля-Порта и Бранка, француз Соломон де-Ко, англичанин Ворчестер дают на протяжении этого столетия последовательно списание паровых приборов, предназначенных, главным образом, для подъема воды в фонтанах, водонасосных станциях и т. д. Все эти попытки, однако, не имели практического значения. Научная история паровой машины начинается работами французского физика Папена, впервые приступившего к серьезному изучению физических свойств пара.
В 1698 г. английский офицер Томас Севери берет патент на паровой насос, в котором всасывание воды в рабочий резервуар машины производилось атмосферным давлением, а последующее нагнетание ее в вышестоящий бассейн — непосредственно давлением упругого пара. Эта машина была установлена в ряде английских шахт для откачки подземной воды. Около 1709 г. английский кузнец Ньюкомен значительно усовершенствовал паровую машину, вводя опять поршневой и атмосферный принцип, но при значительно более рациональной конструкции, чем у Папена. Паровая машина Ньюко-мена, улучшенная в дальнейшем в деталях механиком Смитоном, получила широкое применение в английской горной промышленности, но почти исключительно как насос для подъема воды. Она не вызвала, поэтому, никакой революции в технике мануфактурного производства (здесь и не было нужды в паровом двигателе) и мирно просуществовала две трети века, пока, наконец, в эпоху промышленного переворота гений Джемса Уатта не преобразовал ее в «универсальный мотор» новой фабричной индустрии.
В 1769 г. Уатт — механик университета в Шотландском городе Глазго — берет свой первый патент на паровую машину, в которую он ввел важное усовершенствование по сравнению с конструкцией Ныокомена. Уатт стал производить сгущение пара не в самом цилиндре, как это делалось раньше, а в особом изобретенном им сосуде, т. е. в конденсаторе. Благодаря этому температура внутри цилиндра не изменялась и не приходилось тратить тепло на ее восстановление после охлаждения, происходившего при конденсации пара внутри цилиндра в старых машинах. Вскоре Уатт вводит второе усовершенствование — использование для рабочего хода поршня, вместо атмосферного давления, непосредственно упругой силы пара.
Уатту пришлось, однако, ждать почти 10 лет, прежде чем ему удалось построить паровые машины в натуральном размере: ни один из тогдашних металлообрабатывающих заводов Англии не в состоянии был освоить технику рассверливания нужных для нового парового двигателя цилиндров. Только изобретение в 1775 г. Джоном Вилькинсоном цилиндро-расточного станка дало возможность достигнуть той степени точности в расточке стенок чугунного цилиндра, которая была необходима для правильного функционирования машин Уатта.
В 1775 г. Уатт добивается через парламент продления своей патентной привилегии на 28 лет и, вступив в соглашение с инженером-предпринимателем Болтоном — владельцем металлообрабатывающего завода в Сохо (близ Бирмингама), налаживает производство паровых машин для целого ряда предприятий (главным образом для шахт и рудников).
Блестящий подъем хлопчатобумажной промышленности в 70х- гг. вызывал потребность в двигателе, который освободил бы производство от его географической ограниченности и был бы более мощным, чем водяное колесо. Но для того, чтобы стать таким двигагелем, паровая машина должна была превратиться из простой насосной установки (какой еще продолжала в это время оставаться машина Уатта) в двигатель, способный приводить в движение десятки и сотни рабочих станков и аппаратов. Приспособить паровую машину для фабричных целей — это значило, прежде всего, найти способ превращать качательное движение балансира (к концам которого были прикреплены штанги поршня цилиндра машины и поршня рабочего насоса, откачивающего воду) во вращательное движение вала, соединяющего двигатель с рабочими машинами. В трех своих патентах, взятых в 1781, 1782 и 1784 гг., Уатт излагает различные способы такого превращения, пока, наконец, не останавливается на шатунно-кривошипном механизме. Наиболее важными усовершенствованиями, введенными им в это время в паровой двигатель были: 1) машина двойного действия, работавшая расширением пара, выпускаемого попеременно в верхнюю и нижнюю часть цилиндра, и обеспечившая вдвое большую механическую работу пара и 2) «параллелограмм Уатта» — механизм, при помощи которого можно было передавать рабочие усилия балансиру при движении поршня вверх и вниз. Патент 1784 г. открыл собой эпоху широкого промышленного применения паровой" машины. «Великий гений Уатта», говорит Маркс, «обнаруживается в том, что патент, взятый им в апреле 1784 г., давая описание паровой машины, изображает ее не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности».
С середины 80-х гг. английские хлопчатобумажные фабрики начинают вводить у себя паровые машины. Первой бумагопрядильней, на которой была установлена в 1785 г. машина завода Уатта и Болтона (двойного действия с ротационным движением) явилось предприятие Робинсонов в Папльвике. В 1787 г. паровой двигатель появляется на прядильной фабрике Палза в Варрингтоне и на трех фабриках в Ноттингеме. Среди крупных фабрикантов, одним из первых заказавших себе паровую машину, был знакомый уже нам Роберт Пиль (1787 г.). В центре хлопчатобумажной промышленности — Манчестере — паровой двигатель появился в 1789 г. на предприятии Петра Дрингвотера. Аркрайт, пытавшийся раньше использовать в качестве двигателя для прядильных машин ньюкоменовские атмосферные машины и неудовлетворенный их работой. Устанавливает в 1790 г. на своей Ноттингемской фабрике паровую машину Уатта, заменившую скоро водяное колесо и на других его фабриках.
Благодаря внедрению паровой машины в текстильное производство, была, наконец, создана необходимая для крупной капиталистической промышленности энергетическая база, обеспечившая техническое единство системы рабочих машин, проводившихся в действие одним двигателем.
