Вслед за арбалетом появляется огнестрельное оружие (в XIV в.).
Порох был известен в Китае еще в VII в. В Европе он был изобретен в XIII в. монахом Бертольдом Шварцем. (Порох - это смесь ка-лиевой селитры, серы и угля. При взрыве этой смеси происходит экзотермичная реакция; ее скорость с повышением температуры растет. Исходные продукты - твердые вещества, в ре-зультате реакции образуются газы, которые толкают пулю или ядро.)
Пушки появились раньше ружей (в конце XIV в.). Первые пушки ковали, скрепляя два металлических листа. Потом орудия стали от-ливать (сначала из бронзы, а затем из чугуна). Чугун тоже появился в XIV в. В процессе постепенного совершенствования технологии производства железа строились печи, в кото-рых достигались все более высокие температу-ры. Наступил момент, когда в печах начал обра-зовываться богатый углеродом жидкий сплав - чугун.
В первое время чугун считался отходом производства. Изготавливать из него оружие или орудия было невозможно (из-за хрупкости). Поэтому английские мастера называли чугун pig iron - свиное железо. Затем чугун начали использовать для отливки разного рода массивных предметов, в том числе и пушек.
В XV в. появляются мануфактуры, что способствует резкому повышению производительности труда и снижению издержек на производство единицы готовой продукции. С мануфактуры по существу начинается капиталистическая конкуренция (еще в достаточно при-митивной форме).
Капиталистическая конкуренция предполагает изготовление большого количества однотипных товаров; издержки разных производителей неодинаковы; поэтому товары могут продаваться по разным ценам. Покупать, есте-ственно, будуту того продавца, который продает товар дешевле.
Среди издержек производства существенную роль играют расходы на содержание рабочей силы. Чем выше производительность труда, тем ниже эти расходы. Поэтому капитализм требует не просто высокой, но предельно высокой интенсивности труда. В этом его принципиальное отличие от феодализма, для которого характерна умеренная интенсивность труда при очень высоком качестве.
При феодализме производитель, работающий на 20 % меньше соседа, получает и доход, меньший на 20 %. Для большинства людей свободное время более ценно, чем 20 % дохода. Поэтому-то феодализм и тормозил рост производительности труда. При капитализме производитель не может позволить себе работать на 20 % меньше, ибо в этом случае он не получит ничего. Поэтому приходится мобили-зовывать все резервы. Издержки производства разнятся в зависимости от размеров мануфактуры и числа рабочих на ней, но эти различия не так уж существенны. Настоящую силу капиталистическая конкуренция набирает только после появления машин. От того, какую машину приобрел фабрикант, очень сильно зависят издержки произ-водства и успех на рынке.
В зависимости от количества часов, выделенных на изучение истории производства и техники, более или менее подробно изучаются изобретенные вХУ! - XVII вв. станки и механизмы (на материале европейской истории). Затем школышки знакомятся с двумя событиями, определившими облик индустриальной цивилизации XVIII столетия. Речь идет о создании технологии выплавки чугуна с использованием кокса и появлении машины.
Революция в производстве чугуна была связана с деятельностью трех поколений английских заводчиков Абрахамов Дерби. Начиная с XVII в. выплавка чугуна очень быстро возрастала. В качестве восстановителя руды использовался древесный уголь. При этом для получения одной тонны чугуна сжигалось 30 т древесины. В окрестностях чугунных заводов леса были уничтожены начисто.
Еще с XIII в. в Европе начали добывать каменный уголь. Однако при выплавке чугуна использовать каменный уголь было нельзя: в нем содержались портящие металл примеси.
На заводах А. Дерби научились отгонять из каменного угля смолы и получать кокс, который можно было использовать для восстановления железной руды. Это произошло в ЗО-х гг. XVIII в.
Использование кокса и ряд других технологических новаций привели в конце XVIII в. к революции в производстве чугуна. Дешевый чугун полился рекой. На очередь стала проблема получения дешевой жидкой стали; решена она была только в середине XIX в.
Второе выдающееся достижение XVIII в. - широкое внедрение машин. Машина - это устройство, с помощью которого можно производить те или иные полезные операции. Любая машина должна иметь следующие составные части: двигатель; рабочую часть; приспособления, передающие движение от двигателя к рабочей части; систему управления; корпус.
Революционным событием XVIII в. стало создание принципиально нового двигателя - парового. Однако внедрялись не только машины с паровым двигателем. Перечислим основные достижения в механизации текстильной промышленности. 1765 г. - Д. Харгривс изобрел прядильную машину с ручным двигателем "Дженни" (прядение - это изготовление нитей). 1771 г. - на эту машину поставлен водяной двигатель. 1779 г. - появилась сель-машина для изготовления пряжи очень высокого качества. 1785 г. - Э. Картрайт сконструировал механический ткацкий станок (сначала с ножным двигателем).
С конца XVIII в. на машины, применявшиеся в текстильной промышленности, ставят паровой двигатель. Это первый двигатель, использующий энергию ископаемого топлива. Следствиями внедрения машин в текстильную промышленность стало разорение ремесленников (прядильщиков и ткачей), безработица, падение заработной платы. В 1779 г. произошел первый погром машин рабочими.
Развитие машин создало спрос на новый мощный двигатель, который можно было бы размещать не только на берегу реки.
Предшественником парового двигателя был изобретенный в 1707 г. паровой насос Д. Папена. Вначале под поршнем взрывали порох, после чего газы охлаждались, сжимались и тянули поршень вниз. Затем Папен стал нагревать и охлаждать воду под поршнем.
Насос Папена усовершенствовал Т. Ньюкомен. Он кипятил пар не под поршнем, а в отдельном котле, откуда пар запускался под поршень. Затем под поршень пускались струйки воды, и пар конденсировался.
В 1766 г. русский механик И. И. Ползунов сконструировал паровой двигатель, в котором движение поршня передавалось вращающемуся валу. Получилась универсальная машина, пригодная для выполнения многих операций. После смерти Ползунова машина проработала 43 дня, а затем навсегда остановилась. Широкое применение паровых двигателей началось после работ Д. Уатта (70-е гг. XVIII в.). В двигателе Уатга, как и в двигателе Ползунова, возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение вала. Кроме того, Д. Уатт впервые применил холодильник, в который выпускался пар из-под поршня, когда последний находился в верхнем положении.
Паровой двигатель привел к созданию новых транспортных средств. В 1807 г. Ч. Фултон изобрел пароход, а в 1814 г. Дж. Стефенсон построил паровоз. Первая пассажирская железная дорога была пущена в Великобритании в 1825 г. Создать автомобиль на базе парового двигателя было невозможно: этот двигатель был слишком громоздок.
Широкое внедрение машин вело к росту производительности труда и снижению издержек производства.
Как ни странно, но развитие мануфактурной, а затем и фабрично-заводской (машинной) промышленности привело к реставрации рабства в слабо- и среднеразвитых странах. Рабство негров в США, крепостничество (в ряде отношений сближающееся с рабством) в России, наконец, труд заключенных в ГУЛАГе советского времени - все это можно рассматривать как последствия развития капитализма в ведущих странах. Дело в том, что при рабстве можно достичь значительного роста интенсивности труда, хотя рабу, разумеется, нельзя доверить сколько-нибудь серьезные производственные операции, и сколько-нибудь сложные орудия. Поэтому на определенных стадиях раз-вития капитализма рабство становится закономерным явлением. (Дешевый хлопок из южных штатов США шел на фабрики Манчестера; хозяева этих фабрик были, следовательно, кровно заинтересованы в сохранении рабства.)
В конце XVIII - начале XIX в. сформировалось машиностроение как самостоятельная отрасль промышленности. Если раньше машины изготавливались опытными механиками поштучно и на заказ, то теперь возникли машиностроительные заводы. Производство машин стало массовым.
Развитие машиностроения, а также появление нарезной артиллерии и корабельной бро-ни резко увеличило потребность в стали. Возникшая в конце XVIII в. технология получения стали путем пудлингования не могла удовлетворить спрос. Нужно было найти способ получать из дешевого жидкого чугуна дешевую жидкую сталь. Решение этой задачи стало важ-нейшим революционным событием в разви-тии техники. Было изобретено два способа получения дешевой жидкой стали. В 1856 г. английский изобретатель Г. Бессемер изобрел конвертор. В конверторежидкий чугун продувается воздухом (в настоящее время кислородом); излишний углерод окисляется и улетает в виде углекислого и двууглекислого газа, а чугун превра-щается в сталь. Процесс происходит быстро, сталь получается дешевой. В то же время из-за высокой скорости процессом трудно управлять, поэтому получение высококачественных сталей таким способом затруднительно.
В 1864 г. во Франции на заводе братьев Мартенов модифицированная печь Сименса, использовавшаяся ранее для производства стекла, была впервые применена для получения стали. Вскоре мартеновский способ стал господствующим. Медленный и контролируемый характер процесса позволял получать высоко-качественные и специальные стали.
Мартеновские печи сохраняли свою ведущую роль вплоть до 70-х гг. XX в. В настоящее время основная часть стали получается в кон-верторах с кислородным дутьем. Качество подобной стали не уступает мартеновской, а себестоимость ее значительно ниже.