Паровой молот
В конце XVIII в. появляется паровой молот. Патент на его изобретение получил в 1784 г. все тот же Джеймс Уатт. Но возникла проблема: поскольку размеры заготовок для ковки все время росли и стали поистине огромными, удары молота оказывались слишком слабыми. Детали остывали прежде, чем заканчивался процесс ковки. А это значит, что деталь приходилось нагревать заново.
Примером может служить история постройки огромного парохода «Великобритания». Для осуществления проекта был необходим гигантский коленчатый вал. На тот момент в мире не было оборудования, способного осуществить такую поковку. Гениальное решение пришло в голову инженеру Несмиту, создавшему новое устройство путем комбинации. В нем в единый механизм были соединены и паровая машина, и ударник. Так Несмит создал совершенно новую машину, в которой, регулируя давление пара через отверстие, контролировали скорость ударов, а значит, и силу, с которой они наносились. Перекрыв отверстие полностью, мгновенно останавливали молот. Несмит собственноручно продемонстрировал преимущество своей машины перед высшими чинами адмиралтейства Англии в 1843 г., когда с помощью машины весом 2,5 т разбил яйцо в хрустальной рюмке, не повредив саму рюмку.
Похоже, что изобретатели задолго до Стива Джобса умели использовать эффектные шоу для успешного коммерческого продвижения своих новшеств. Это изобретение принесло Несмиту всемирную известность и славу одного из ведущих машиностроителей. Кстати, один из первых заказов на паровой молот пришел из России. Паровой молот определял тенденции в машиностроении на протяжении последующего столетия, и ко второй половине XIX в. размеры некоторых машин достигли удивительных и поныне размеров. В 1861 г. на заводе Круппа ударная часть молота «Фриц» весила 50 т[242].
Металлургия
Рассуждая об инновациях, мы думаем, что они открывают для нас новые горизонты и отрасли. Но гораздо чаще они дарят второй шанс или вдыхают новую жизнь в уже, казалось бы, безнадежное дело.
Так, конкурирующая с Голландией в экономическом соревновании Англия смогла победить, используя более дешевый труд деревенских жителей. Выигрыш означал, что английский промышленный капитал одержал вверх над голландским торговым капиталом. Голландия утратила лидерство. Но, получив преимущество, Англия в тот момент полностью использовать его не смогла, поскольку к началу XVIII в. английская металлургическая промышленность столкнулась с серьезной проблемой – нехваткой лесного сырья для доменных печей и вынуждена была в больших масштабах импортировать лес из России, Швеции и Германии. Но его потребителем в первую очередь был британский королевский флот, а потребности английской промышленности оставались неудовлетворенными.
Число доменных печей в Англии сократилось к 1720 г. до шести десятков, но увеличение числа машин создало повышенный спрос на металл. Был спрос, и не было предложения. Истребление лесов в Англии задержало рост производства железа. Ситуация изменилась лишь после того, как в 1735 г. Дарби стал впервые использовать способ выплавки чугуна на каменном угле. С этого момента уголь стал главным сырьем для нужд металлургии и производство металла в Англии начало расти.
Появление кокса позволило повысить силу дутья в доменных печах. Эта задача была решена в 50-х гг. XVIII в. благодаря изобретению механиком Смитоном нового типа цилиндрических мехов. Введение цилиндрических мехов стало возможным благодаря паровой машине, поскольку только она могла дать необходимую энергию для приведения в действие крупных воздуходувных установок.
Завершило переворот в металлургии изобретение Генри Корта[243], который в 1784 г. после экспериментов с целью добычи чистого железа разработал процесс пудлингования. Как металлург скажу, что инновационный процесс в металлургии продолжается и по сей день, а в процессы добычи и обработки металла регулярно вносятся улучшения, которые удешевляют производство и находят новое применение металлу.
Огромное количество чугуна, которое стало выплавляться в доменном производстве, нарушило существовавшую до того времени пропорциональность между чугунолитейной и железоделательной промышленностью. Переход чугунной промышленности на минеральное топливо стимулировал развитие производства железа.
Прокатный стан и бесшовные трубы
Все, кто хотя бы немного знаком с металлургией, знают, что за производством стали следует прокат. Прокат сам по себе – одно из важнейших изобретений, сделанных человеком. Прокат означал унификацию и стандартизацию. Все изделия становились одинаковыми, в то время как раньше каждая поковка была индивидуальной. При этом такая универсальность означала еще и одинаково высокий уровень качества. Только благодаря этому стали реальностью такие важные для прогресса инновации, как рельсы и железные колеса. Неудивительно, что уже к концу XVIII в. прокат вытеснил ковку[244]. Произошло это благодаря английскому изобретателю Корту. В 1783 г. он запатентовал процесс изготовления проката с помощью вальцов, что ознаменовало изобретение прокатного стана.
