В 1767 году появилась "ватерная" (водяная) прядильная машина, приводившаяся в движение при помощи воды. Ее изобрел плотник и механик Томас Хайс. В 1769 году это изобретение было использовано предпринимателем Ричардом Аркрайтом, получившим на нее патент и внедрившим новую машину в производство на прядильных фабриках. Но ватермашина давала слишком толстую нить, и в 1779 году механик-самоучка Сэмуэль Кромптон создал более совершенную мюль-машину, которая при помощи механической силы приводила в движение до 400 веретен и давала более тонкую и прочную нить. Это привело к тому, что английская пряжа стала конкурировать с индийской.
Но вслед за этим потребовалось новое техническое переоснащение ткацкого производства, поскольку оно уже отставало от прядения. В 1785 году сельским священником Эдмундом Картрайтом был изобретен первый образец механического ткацкого станка, заменявшего труд 40 ткачей. Правда, этот станок был окончательно усовершенствован и получил массовое применение уже в XIX веке. Широкое использование этих и других механизмов и технических приспособлений привело к тому, что с 1780 по 1820 год выпуск продукции хлопчатобумажной промышленности вырос более чем в 16 раз.
В 1760– 1780-х годах машинами были оснащены суконное и бумажное производство, полиграфия и другие отрасли. Но становилось все более очевидным, что энергия воды (водяного колеса) уже недостаточна для фабричной промышленности и что нужны более мощные двигатели, к тому же независимые от силы падающей воды. Это привело к изобретению шотландцем Джеймсом Уаттом в 1782–1784 годах паровой машины "двойного действия": машина производила полезную работу при движении поршней в обоих направлениях. Дж. Уатт создал универсальный двигатель для любой отрасли промышленности, и в этом его огромная заслуга.
...
Паровая машина Дж. Уатта была быстро оценена фабрикантами и получила распространение в промышленности. К 1800 году в Англии насчитывалось 320 паровых машин, а к 1826 году их было уже 26 тыс. со средней мощностью в 25 лошадиных сил. И если изобретение прялки "Дженни" и внедрение ее в производство принято считать началом промышленного переворота, то изобретение и внедрение паровой машины Дж. Уатта – началом перехода от мануфактуры к фабрике.
Однако отдельные технические новшества не могли радикальным образом изменить всю промышленность. Нужен был массовый переход к фабричной форме производства, который совершался в течение несколькихдесятилетий. Все началось с хлопчатобумажной отрасли: в 1769 году Р. Аркрайт построил целую фабрику, оснащенную прядильными машинами, через 10 лет в Англии было уже 20 таких фабрик, а еще через 10 лет – 150. Именно прядильные фабрики были основными потребителями паровых машин Уатта.
Применение машин привело к повышению спроса на металл для их изготовления. Но рост мощностей металлургии сдерживался недостатком древесного угля, на котором работали плавильные печи. В Англии уже в XVII веке были уничтожены огромные лесные массивы для нужд не только металлургии, но и кораблестроения. Импортировать же лес было очень дорого. В связи с этим Англия была вынуждена ввозить металл из-за границы, в основном из России. В середине XVIII века до 60 % потребности в металле приходилось покрывать за счет импорта. К примеру, в 1788 году из России было вывезено 28 тыс. т железа, в то время как сама Англия выплавила лишь 60 тыс. т. Большое количество железа поступало из Швеции.
Такая практика была признана неэффективной, и это заставляло искать новые виды топлива. Благодаря открытиям семейства английских промышленников, отца и сына Дерби, в 1780-х годах производство черных металлов было переведено в основном на каменный уголь (кокс), что привело к повышению производительности труда в металлургии более чем в 15 раз и позволило Англии превратиться в крупнейшего экспортера металлургической продукции.
Применение кокса, в свою очередь, привело к развитию добычи угля, что также являлось принципиально новым технологическим шагом в индустрии: уголь стал использоваться не только в металлургии, но и в качестве источника энергии для паровых машин. Это способствовало быстрому подъему угольных регионов в Шотландии, Южном Уэльсе, Йоркшире, Ланкашире.
Увеличение добычи угля сдерживалось недостаточным развитием транспортной системы, основу которой составляли грунтовые дороги.
Но перевозка тяжелых грузов гужевым транспортом была очень дорогой. В 1790-х годах Англию охватила лихорадка строительства каналов, прежде всего между угледобывающими районами и центрами черной металлургии. В результате к концу XVIII века Англия была буквально покрыта сетью водных путей, многие города в центре страны получили выход к морю. По каналам перевозили уголь, соль, металлы, железную руду, пшеницу, гончарные изделия и другую продукцию.
В конце XVIII века был предложен способ твердого покрытия поверхности дорог, что позволило гужевому транспорту беспрепятственно передвигаться в любое время года. Но тем не менее каналы оставались главным видом транспорта для перевозки тяжелых и громоздких товаров вплоть до появления железнодорожной сети, т. е. до середины XIX века.
Бурный экономический рост на рубеже XVIII–XIX веков привел к резкому увеличению объемов грузоперевозок, с которыми уже не мог справиться имевшийся транспорт. Единственно разумным и эффективным выходом стало внедрение паровой машины на транспорте, и прежде всего на железной дороге. Заметим, что еще в XVII веке были изобретены рельсовые дороги ("трам", отсюда – трамвай) с конной тягой. В XIX веке деревянные рельсы были заменены металлическими.
В начале XIX века рельсовые пути были дополнены паровозом – самоходной паросиловой установкой на основе стационарной паровой машины. Изобрел его талантливый механик Джордж Стефенсон (Стивенсон), который начал строить такие машины с 1814 года. Он создал первые практически пригодные модели паровоза, в том числе "Ракету" (1829 г.), развивавшую невиданную для того времени скорость – 22 км/ч. В 1825 году по инициативе Стефенсона была открыта первая железная дорога общественного пользования между Дарлингтоном и Стоктоном. В 1830 году между Манчестером и Ливерпулем была построена первая в мире железная дорога протяженностью более 50 км, имевшая хозяйственное значение [47] .
...
При строительстве железной дороги между Дарлингтоном и Стоктоном Дж. Стефенсон выбрал ширину колеи 4 фута 8,5 дюймов (1435 мм), основываясь на ширине угольной вагонетки, которая, как полагают, восходит к ширине колеи древнеримским колесниц. Такая же ширина колеи была использована и при строительстве дороги между Манчестером и Ливерпулем. Конкуренты Стефенсона предлагали строить дорогу шириной 7 футов (2135 мм), считая, что такая колея повысит скорость движения и увеличит пропускную способность дорог. Но задачи индустриального развития требовали быстрой и четкой стандартизации, поэтому в 1846 году британский парламент принят "Билль о ширине колеи", в соответствии с которым в Англии (а впоследствии почти во всей Европе и Америке) был принят железнодорожный стандарт, предложенный Дж. Стефенсоном. Отметим, что в настоящее время из всей мировой протяженности железных дорог около 75 % приходится на данный стандарт, 11 % – на более широкую колею и 14 % – на более узкую (в России ширина колеи составляет 1524 мм).
Паровой транспорт способствовал ускоренному движению товарной продукции, удешевлению экономических связей между регионами страны и заморскими территориями, всемерному развитию внутреннего и внешнего рынка. Можно сказать, что строительство железных дорог и развитие парового водного транспорта явились самыми значительными факторами, вызвавшими коренной перелом в экономике и создавшими материальную базу рыночной экономики.
Промышленный переворот обычно связывают с принципиально новой техникой. Известно, что первые английские машины были созданы на мануфактурах. Но со временем должна была возникнуть отдельная отрасль по производству станков, машин, механизмов не мануфактурным, а машинным способом, т. е. машиностроение. Для этого нужны были совершенно новые металлорежущие станки: токарный, строгальный, фрезерный, токарно-винторезный и многие другие. Все они появились в Англии в конце XVIII – начале XIX века, но лишь к середине XIX века произошло окончательное становление мощного машиностроения.
Последствия промышленного переворота. Завершение промышленного переворота означало, что Англия окончательно превратилась из аграрной страны в индустриальную державу, что в промышленности восторжествовало основанное на новой технике фабричное производство. В ходе промышленного переворота Англия стала "мастерской мира", поскольку ее промышленный потенциал во второй половине XIX века оказался самым мощным во всем мире. К середине XIX века Англия заняла особое место в мировом хозяйстве и мировой политике, поскольку другие страны еще только завершали промышленный переворот. Уровень промышленного развития здесь был несравненно выше, чем в других государствах. В 1860-х годах на долю Англии приходилось около одной трети мировой промышленной продукции, а по выпуску продукции тяжелой промышленности она превосходила соответствующие показатели США, Германии и Франции в четыре-пять раз.