Открытия и изобретения ХХ века. Энциклопедия
Высокие качества корабля были не пустым звуком. Корпус парохода был разделён на шестнадцать изолированных зон. Эти герметичные отсеки должны были удерживать корабль на плаву в случае аварии и затопления части судна. Но… но герметичными эти отсеки были только ниже ватерлинии, а в верхней части представляли собой… открытые корыта, а потому полной непотопляемости не обеспечивали.
И тем не менее шумная рекламная компания своё дело сделала. В апреле 1912 года гигантский пароход вышел от причала английского города Саутхемптона и взял курс на Нью-Йорк. На его борту было множество знатных особ, совершавшие путешествие в Америку, и простые люди, вознамерившиеся искать счастья в Новом свете. На этом же корабле из Британского музея в Америку, в хранилище частного коллекционера, отправилась мумия древнеегипетской прорицательницы Амен-Оту, жившей в эпоху фараона Аменхотепа IV. Мумия, которую в деревянном ящике спрятали прямо под капитанским мостиком, была украшена различными амулетами, среди которых был и амулет с изображением бога Осириса. На этом амулете была надпись: «Очнись от своего обморока, и один твой взгляд сокрушит каждого, кто встанет на твоем пути»… Страшное пророчество?
За несколько часов до отплытия от вояжа за океан на «Титанике» отказываются 55 богатых пассажиров, в числе которых сам владелец Морган и его компаньоны. Случай или… нет?
Дальнейшие события ввергают в ещё большее изумление. Опытнейший капитан Смит, под командованием которого «Титаник» вышел в море, совершил ряд труднообъяснимых ошибок. Он повёл корабль северным путём, хотя в апреле приполярные воды Атлантики кишат льдинами и айсбергами. В ночь с 14 на 15 апреля Смит выставляет на верхней палубе матросов-наблюдателей, но… отбирает у них бинокли. Корабль тем временем идёт почти на максимальной скорости в 24 узла.
Когда из темноты прямо по курсу выплыл айсберг, помощник капитана Мэрдок даёт команду «лево руля», подставляя под удар самую уязвимую часть парохода – его борт. Почему команду не отдал сам капитан Смит? Почему не пошёл на айсберг прямо? Ясно же было, что при такой скорости избежать столкновения не удастся. А при лобовом столкновении корабль бы уцелел, поскольку повреждёнными оказались только два носовых отсека, и даже смог бы дойти до Ньюфаундленда своим ходом…
Корабль получил огромную пробоину по правому борту длиной в 90 метров. Были повреждены сразу шесть отсеков, которые тут же начали заполняться водой. И снова труднообъяснимое поведение капитана. Корабль был оборудован новейшей по тому времени системой радиосвязи. Но радист «Титаника»… молчал! И явно не по собственному разумению. А когда сигнал бедствия был подан, помощь уже явно не успевала. Два часа, пока корабль оставался на плаву, были потеряны. Более того, команда корабля не смогла предотвратить панику. А судно не имело достаточного количества шлюпок – на 2200 человек на борту «Титаника» было всего 20 шлюпок. Часть шлюпок использовать не удалось из-за разрушения корпуса корабля. Через два часа от «Титаника» отломилась носовая часть и быстро ушла на глубину. Через двадцать минут затонула и кормовая часть, на которой находилось множество пассажиров. Корабль опустился на дно Атлантического океана и упокоился на глубине четырёх километров…
В 1912 году было проведено два официальных расследования трагедии, но они не дали результатов. У катастрофы не оказалось ни виновников, ни причин. Но в наши дни «Титаник» открывает если ни все, то многие свои тайны. В 1994 году был исследован кусок обшивки парохода, поднятый с глубины тремя годами ранее. И оказалось, что корпус корабля был изготовлен из низкокачественной углеродистой стали. Сталь не обладала пластичностью и при ударе не выгибалась, а крошилась, как фарфор. Вспомним и «герметичные» отсеки, затопленные за два часа после удара. Корабль был обречён ещё до первого выхода в море… Плюс непрофессионализм и просто необъяснимое поведение командования судна. Плюс отсутствие средств спасения и плана действий на случай катастрофы. И, конечно, стечение обстоятельств.
Причинами гибели гигантского парохода стали беспечность, отсутствие качественных материалов и ошибки в проектировании. Не было установлено даже точное количество погибших – владельцы корабля не знали, сколько людей находилось на борту! Спасти удалось лишь 705 человек, а от 1400, до 1522 человек погибли в водах Атлантики.
Гибель «Титаника» не поставила крест на больших океанских пассажирских пароходах. К примеру, злосчастный пароход-неудачник «Олимпик» ходил по Атлантике до 1935 года и каких-либо катастроф при этом не претерпел. Советские писатели Илья Ильф и Евгений Петров в 1935 году совершили путешествие в США на борту другого величественного парохода «Нормандия». А в наши дни по океанам ходят огромные круизные суда-гиганты, целые морские города, с бассейнами, ресторанами, торговыми рядами, прогулочными дорожками и даже искусственными скалами на верхних палубах для занятий спортивным скалолазанием… Но в качестве основного транспортного средства между Старым и Новым светом большие пассажирские корабли своё значение утратили во второй половине ХХ века – с развитием пассажирской авиации. И пальма первенства в «гонке водоизмещений» перешла к супертанкерам. Наиболее крупные из этих судов, предназначенным для перевози сырой нефти, вдвое превышают размеры «Титаника». А командам этих танкеров для перемещения по палубе выдают велосипеды. Обойти полукилометровую палубу пешком занятие не из самых простых, верно?
Глава 14
Конвейер Генри Форда
Мы уже говорили о Генри Форде (вспомним годы его жизни – 1863—1947), создателе массового американского автомобиля. Бывший главный инженер «Электрической компании Эдисона» (кстати, весьма примечательный факт, рядом с Эдисоном работало множество талантливых инженеров и изобретателей), к моменту создания собственной автомобильной компании успел поучаствовать в промышленном производстве автомобилей и понять, что выпуск машин это в полном смысле золотое дно, Клондайк, способный принести миллионные прибыли. Разными способами сорокалетнему Форду удалось уломать двенадцать инвесторов и собрать 28 тысяч долларов, сумму по тем временам немалую, но для начала крупномасштабного производства сложной техники не слишком большую.
16 июня 1903 года новое предприятие под названием «Форд Мотор Компании», размещавшееся в здании бывшей каретной мастерской Детройта, приступило к сборке первого автомобиля марки «Форд». Машина вышла из ворот завода в том же 1903 году и была продана некоему доктору Пфеннингу, жителю города Чикаго. Это была совсем небольшая машинка «Форд А», в которой была применена новая электрическая система зажигания. Машина сразу приглянулась американскому покупателю, спрос на неё превышал предложение. За первые 15 месяцев производства из ворот завода выехали 1700 автомобилей. Форд сразу установил на свой автомобиль более чем демократичную цену в 850 долларов (а в истории компании были модели и подешевле). С учётом того, что в начале ХХ века месячное жалованье в 100 долларов считалось очень хорошим, это было не так уж и мало. И всё же «Форд А» был уже доступен представителям среднего класса США, что открывало перед Фордом огромные перспективы.
Любопытна технология производства, используемая в годы становления компании. Собственно, по той же технологии работали все компании мира. Автомобиль собирался целым коллективом специалистов последовательно. Сначала работали слесари, собиравшие раму. Затем к машине подходили специалисты по ходовой части и монтировали мосты, коробку передач, колёса. Затем их сменяли механики по двигателям. И так далее. Процесс получался достаточно длительным.
Но это ещё не всё. Стремясь максимально снизить стоимость машины, Генри Форд отважился на одну уловку. Он продавал не готовую машину, а… её части! То есть покупателя приглашали на завод, где он выбирал и отдельно оплачивал шасси, кузов, шины. Автомобиль при этом получался достаточно дешёвым, однако, и прибыль оставалась достаточно низкой. К чести Форда, он перепробовал все варианты. За 5 лет он выпустил целых 19 моделей автомобилей, присвоив им буквенные индексы – от «А», до «S». Самая совершенная модель «Форд К» имела мощный шестицилиндровый двигатель. Но она же была и самой дорогой, продажная цена «Форда К» составляла 2500 долларов. В то же время примитивная и совсем маленькая машинка модели «N» продавалась Фордом всего за 500 долларов. И спрос на неё был просто ошеломляющий.
И Генри Форду приходит в голову простая и вроде бы вполне очевидная мысль, которая, тем не менее, не посетила головы его конкурентов. Получить максимальную прибыль от производства автомобилей можно двумя путями – выпуская в небольших количествах дорогие, технически совершенные машины, или… выпуская совсем простенькие и дешёвые автомобили, но очень много. Казалось бы, так на так и выходит. Но у дешёвого автомобиля гораздо больше покупателей, чем у дорогого. Отсюда и выгода.
Генри Форд изложил своё видение развития компании акционерам. Но не всех при этом убедил. Из бизнеса уходит один из первых инвесторов Форда – торговец углем Малкомсон. Форд не теряется. Он собирает деньги и выкупает пакет акций Малкомсона, доведя свою долю до 58,5 процента. А это означает, что теперь совет акционеров Форду не указ. И он вполне способен принимать важнейшие решения сам. Теперь мы знаем, что Форд был не только талантливый инженер и удачливый предприниматель. Он был ещё умным финансистом, остро чувствующим верные направления развития бизнеса.
Концепция массового производства доступных по цене автомобилей рождалась в течение нескольких лет и стала результатом целого ряда экспериментов. Первым шагом стал выпуск 1 октября 1908 года автомобиля марки «Т» – той самой «Жестянки Лизи», ставшей в последствие самым массовым автомобилем в мире. Это было любимое детище Генри Форда. Дитя множества компромиссов, «Форд Т» вовсе не был верхом совершенства. В нём, в частности, не было бензонасоса, а бензобак был установлен перед лобовым стеклом. При подъёме на гору бензин переставал поступать в карбюратор – бак оказывался ниже. Приходилось разворачиваться и преодолевать подъём задним ходом.
В годы выпуска (19 лет подряд!) Форд сам пользовался машиной собственного производства – неплохой пример современным промышленникам, которые выпускают одни автомобили, а сами разъезжают на других, гораздо более совершенных и дорогих. Так вот, однажды с Фордом случилась неприятность – его машина сломалась. Форд поднял капот и принялся ремонтировать свою машинку. Рядом остановился другой автомобилист, тоже на «Форде Т». Он вызвался оказать помощь. Автомобилисты разговорились. И подъехавший, чувствуя родственную душу, принялся откровенничать, на чём свет костеря и эту примитивную машину, и её производителя Форда. Можно представить лицо этого человека, когда он узнал, что перед ним сам Генри Форд! Кстати, Форд ничуть не обиделся и потом с удовольствием рассказывал эту историю…
Машина и в самом деле была не «Роллс-Ройс». Зато она на долгие годы определила автомобильное лицо Америки и стала синонимом семейной машины. В те годы можно было не спрашивать – «какой у вас автомобиль». И так было ясно – «Форд Т».
Вторым шагом стал внедрение принципа поточного производства. Летом 1913 года на заводе Форда в Хайланд Парке, штат Мичиган, к шасси ещё не собранной машины марки «Т» привязали верёвку и принялись тянуть по всему сборочному цеху. Рабочие, каждый из которых выполнял простую, только одному ему порученную операцию, собрали машину в десять раз быстрей, чем обычным способом – на стационарном стапеле. Так родился конвейер – возможно, самое важное изобретение начала ХХ века, подарившее миру массовое производство дешёвых товаров.
Идея конвейера состоит в том, чтобы максимально упростить сборочные операции. Надо избавить рабочего от постоянных переключений внимания и разнообразных действий. Вместо того, чтобы один человек устанавливал на колесо шину, колесо на ступицу, а потом прикручивал это колесо к ступице, на эту операцию выделили трое рабочих. Один устанавливал шину и больше ничего не делал. Второй надевал собранное колесо на ступицу, третий – закручивал гайку ступицы… Мы упрощаем описание производственного процесса, но принцип должен быть понятен. Вместо специалистов широкого профиля, на конвейере работают рабочие, которые умеют делать только одну операцию. В результате сокращается время сборки, уменьшается возможность совершения ошибок, многократно упрощается обучение рабочих. Ильф и Петров в книге «Одноэтажная Америка» писали, что Форд может взять человека с улицы и в пять минут обучить его работе у конвейера. Так оно и было на самом деле! Правда, советские писатели увидели здесь больше недостатков, чем достоинств. Мол, рабочий при такой работе ничему не способен научиться, а потому его легко заменить. В этом есть доля истины. Но… всё-таки писатели ошибались. И здесь мы переходим к другому изобретению Генри Форда, на этот раз к социальному.
К концу 1913 года конвейер был введён в постоянную эксплуатацию. Конечно, это были уже не верёвки, при помощи которых по цеху протаскивали остов машины, а настоящие транспортёры с механическим приводом. Наблюдая за работой конвейера, Форд пришёл к выводу, что скорость сборки можно увеличить, увеличив количество рабочих постов и разделив все операции на ряд мелких последовательных действий. Это первое. Второе – у каждого человека есть некий предел, после которого наступает усталость. Следовательно, в работе конвейера надо устраивать перерывы, дав людям время перекусить и просто отдохнуть. Кроме того, каждый участник поточного производства должен быть материально заинтересован в высоком качестве выпускаемых компанией автомобилей. Это предотвратит текучку кадров, следовательно, сократит расходы на обучение новых рабочих. Сделает работу более комфортной, безопасной для здоровья рабочих. И, между прочим, более доходной для самих рабочих. И каждый обеспеченный рабочий завода становится… потенциальным покупателем автомобиля «Форд».
Заметим сразу – Форд вовсе не был «добрым ангелом». Известны очень неприятные черты личности Генри Форда, о которых мы здесь говорить не будем… Просто он умел считать деньги и видел гораздо дальше, чем его конкуренты.
5 января 1914 года Генри Форд объявил, что отныне рабочий день на его заводах сокращается до 8 часов (до этого он был 12 часовым), а минимальный размер оплаты труда рабочих повышается до 5 долларов в день. В те годы это был едва ли ни самый большой минимальный заработок в Америке. Кроме того, рабочим доплачивали за квалификацию и выслугу лет.
Рано или поздно, но примеру Форда вынуждены были последовать и другие промышленники. А нововведения Форда удивительным образом были переняты его идеологическими противниками. На предприятиях Европы и Америки профсоюзы много лет боролись за установление 8-часового рабочего дня и увеличения размера оплаты труда. Но капиталист Форд их опередил…
Сегодня главное изобретение Форда – конвейер – используется в самых разных отраслях промышленности. Конвейерным способом производятся предметы быта и электронная аппаратура, компьютеры и одежда. Да что там, при помощи конвейера выпекается хлеб и разливается молоко. И никто при этом не говорит, что пекарю лучше самому замешивать тесто, формовать булочки и выпекать их в печи. Как показало время, один в поле не воин. Особенно в том случае, когда пытаешься накормить, одеть, обуть и усадить в хороший автомобиль миллионы людей.
Глава 15
Развитие авиации – к скоростным бипланам и монопланам
К середине второго десятилетия ХХ века страны Европы стали быстро вооружаться. Противостояние ведущих европейских держав нарастало, в воздухе запахло войной. И будущая война стала катализатором, ускорившим развитие множества новых технологий, в том числе и в только что появившейся авиации…
Исследования и конструкторские эксперименты велись в нескольких направлениях. Военные самолёты предполагалось применять, в частности, на море. И не только для борьбы с вражескими кораблями с воздуха. Большие военные корабли представляли собой отличные подвижные базы, плавучие аэродромы, которые могли перемещаться в область боевых действий. Самолёты того времени не могли летать на большие расстояния. Поэтому представлялось разумным сделать подвижными сами аэродромы. Позднее, с появлением авианосного флота, эта идея нашла практическое подтверждение. Но в самом начале велись лишь первые и не всегда удачные эксперименты.
14 ноября 1910 года гражданский пилот Юджин Эли на самолёте авиаконструктора Кертиса модели «D» поднялся в воздух с палубы американского крейсера «Бирмингем». Для успешного взлёта крейсер (стоявший, к слову, на якоре) пришлось оборудовать взлётной платформой, длиной 36,5 метра (точнее – 83 фута), установленной на передней палубе. Пилот завёл мотор и дал полный газ. Самолёт соскользнул вниз, коснулся колёсами воды, но… но поднялся и, совершив перелёт в две с половиной мили, благополучно приземлился на наземном аэродроме. Спустя два месяца, 18 января 1911 года Эли на том же самолёте совершил обратный маневр – он приземлился на палубу крейсера «Пенсильвания», стоявшего в заливе Сан-Франциско. И на этот раз корабль подвергли доработке – на палубу установили 120-футовую посадочную платформу. В апреле 1914 года американский военный флот располагал уже шестью военными самолётами, базировавшимися на борту линейного корабля «Миссисипи». Во время конфликта с Мексикой эти самолёты использовались в качестве разведывательных…
Француз Блерио, американец Кертис, немец Юнкерс… Десятки имён талантливых конструкторов, положивших начало мировой авиации. Многие из этих имён не забыты и сегодня. Например, Гленн Кертис работал над самолётами для морской авиации и строил гидропланы – летающие лодки. 1 января 1911 года он поднял в воздух первый в мире самолёт с убирающимся шасси. Этот самолёт так и назывался – «Гидроплан». Собственно, с лёгкой руки Кертиса гидросамолёты и стали так называться.
А вот другой примечательный факт, который невозможно обойти вниманием. 11 октября 1911 года итальянский пилот Граффоти впервые в истории сбросил с самолёта бомбы. Это произошло во время войны у города Айн Зары (в Ливии). Этот случай послужил точкой раздела авиации на два основных типа военных самолётов – тяжёлых бомбардировщиков для поражения наземных целей и лёгких самолётов для, опять же, поражения наземных целей и истребления самолётов противника (этот тип позже получил наименование истребителей). Конечно, военные самолёты были гораздо разнообразней и по применению подразделялись на самые разные группы – транспортные, разведывательные, штурмовики (то есть предназначенные для поражения наземных укреплений и бронетехники противника), гидросамолёты. Но всех их можно отнести либо к тяжёлой бомбардировочной, либо к высокоскоростной и маневренной истребительной авиатехнике.
Кстати, первый в истории разведывательный полёт произошёл в ходе всё той же уже забытой Итало-Турецкой войны 23 октября 1911 года. В этот день небольшой моноплан «Блерио 11» под управлением итальянского капитана Пьяццы в течение часа летал над турецкими войсками, расположившимися между ливийскими городами Триполи и Эль-Азизия. До наших дней дошли даже фотографии турецких войск, сделанные Пьяццей в том полёте.
Вместе с самолётами совершенствовалась и техника пилотирования. В ходе военных противостояний в воздухе завязывались дуэли пилотов. И стало ясно, что победа в воздушном единоборстве возможна только при умелом маневрировании. Появилось понятие высшего пилотажа, а среди пилотов выделились настоящие профессионалы – воздушные асы. Одним из первых российских асов стал Пётр Николаевич Нестеров, который 9 сентября 1913 года впервые совершил мёртвую петлю на самолёте «Ньюпор 4». Эта фигура, полная петля с выходом на нормальный горизонтальный полёт, до Нестерова считалась невыполнимой. Позже она получила название «петля Нестерова».
Ещё одно достижение российских авиаторов, на этот раз в области конструирования. Игорь Сикорский, будущий пионер ветролётостроения и гражданин США (об этом поговорим чуть позже, в отдельной главе), построил первый в мире тяжёлый четырёхмоторный биплан «Илья Муромец». Впервые эта машина поднялась в воздух 23 декабря 1913 года. Самолёт некоторое время удерживал титул самого большого самолёта в мире и выпускался серийно. Во время Первой мировой войны он применялся в качестве бомбардировщика. Между прочим, Сикорский ещё и автор первого в мире специализированного истребителя – самолёта, предназначенного для сопровождения бомбардировщиков «Илья Муромец». Машина, получившая название С-18, появилась в начале 1916 года и была выпущена в количестве 5 штук. До этого для сопровождения (то есть для обороны от вражеских самолётов) бомбардировщиков использовались самолёты общего назначения…
Но не одной войной жила авиация. 1 января 1914 года во Флориде открылась первая регулярная пассажирская авиалиния. Полёты совершались между городами Санкт-Петербург (в США несколько городов с таким названием) и Тампа на гидросамолёте «Бенвист модель 14» американского производства. Самолёт Был двухместным, тем не менее пилот брал на борт одного или двух пассажиров, которым приходилось сидеть на узенькой деревянной скамеечке в кабине, лишённой даже козырька. Высота полёта не превышала двух метров (этой высоты придерживались исключительно из соображений безопасности, чтобы при отказе двигателя самолёт можно было использовать, как обычную лодку), а дальность перелёта – всего 23 мили, из которых только 15 миль над сушей. Полёт длился 22 минуты и стоил 5 долларов в один конец. К слову – чтобы преодолеть это же расстояние на пароходе, требовался 21 час с половиной, а на сухопутный проезд железной дорогой 12 часов. Так что первая пассажирская авиалиния быстро принесла своему основателю и главному менеджеру Персивалю Эллиоту Фанслеру прибыль. Вскоре герография полётов была расширена. Фанслер обещал любому желающему доставить его в один из окрестных городов по воздуху на выбранной пассажиром высоте (но не выше 200 футов) за 15 долларов.
Первым гражданским пилотом стал Энтони Дженнис. А первым пассажиром, вылетевшим в тот новогодний день 1914 года Из Санкт-Петербурга в Тампу – отставной полковник Абрахам Фейл. За то, чтобы войти в историю, он выложил 400 долларов – огромные деньги в 1914 году…
Ещё один примечательный факт – 12 декабря 1915 года в воздух поднялся первый в мире цельнометаллический самолёт, моноплан модели «J.L. 6» немецкого конструктора Гуго Юнкерса. Почему мы выделяем именно эту машину? Она стала предтечей быстроходных, стремительных самолётов 30-х годов, захвативших небо и постепенно изменивших облик самолёта – и военного, и гражданского.
Дело в том, что после Первой мировой войны ведущим конструкторам стало ясно, что модель многоярусного крыла – триплана и биплана – хороша только дял тихоходных самолётов. С ростом скоростей дополнительные ярусы создают слишком большое аэродинамическое сопротивление. Кроме того, военный самолёт (и спортивный тоже – в воздушных гонках испытывались новейшие технологии, которые затем внедрялись в военном авиастроении) должен быть маневренным, а схема биплана (о триплане уже к тому времени почти не вспоминали) обладает избыточной устойчивостью. Биплан плохо выполняет фигуры высшего пилотажа и стремиться выйти в горизонтальный полёт.
Тем не менее биплан продержался достаточно долго (а в гражданском авиастроении схема биплана применяется и сегодня – там, где требуется повышенная безопасность и не требуется высоких скоростей полёта, «АН-2» и его современные последователи лучшее тому доказательство). В СССР, к примеру, выпускались очень похожие самолёты конструкции Николая Николаевича Поликарпова (годы жизни 1892—1944) моноплан И-16 и биплан И-153 «Чайка». Обе эти машины были отличными истребителями, настоящими образцами авиационной «классики» 30-х годов. Но впереди был достаточно трудный путь к действительно совершенному самолёту с поршневым двигателем, появившемуся в первые годы Второй мировой войны.
Этот самолёт (множество моделей от конструкторских бюро самых разных стран, однако в этих машинах было много общего) был выполнен по иной схеме. Это был моноплан, в котором применялось и дерево, и проклеенная бакелитовыми лаками ткань (в обшивке фюзеляжа, крыльев, оперения), но уже применялись лёгкие сплавы (дюралюминий) и броневая сталь. Особое внимание уделялось аэродинамическому качеству машины, что позволяло достичь очень высоких скоростей. Но главное отличие – отказ от звездообразных поршневых авиационных двигателей воздушного охлаждения и переход на моторы водяного охлаждения с рядным расположением цилиндров… Но об этом «идеальном» самолёте прошлого мы ещё поговорим.
Глава 16
Военная техника – танк и автоматическое стрелковое оружие
15 сентября 1916 года в одном из сражений Первой мировой войны приняли участие английские танки – невиданная до тех пор техника. Назывались они «Mark 1» что означало просто «марка 1», то есть танк первой модели. А само название «танк» произошло от надписей на деревянных ящиках, в которых англичане прятали секретное оружие. На этих ящиках было написано «tank», что означало «бак» или «резервуар». В войсках этот и последующий «Марки» получили прозвище «Большой Вили».