АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Глава III. Великий переворот, или множество «рук» машины (30-е годы XVIII в. – середина XIX в.)

Читайте также:
  1. I. ГЛАВА ПАРНЫХ СТРОФ
  2. II. Глава о духовной практике
  3. III. Глава о необычных способностях.
  4. IV. Глава об Освобождении.
  5. X. Реформирование Петром I хозяйственной жизни страны и характерные черты социально-экономического развития России в первой четверти XVIII в.
  6. XI. ГЛАВА О СТАРОСТИ
  7. XIV. ГЛАВА О ПРОСВЕТЛЕННОМ
  8. XVII-XVIII вв.
  9. XVII-XVIII веков
  10. XVIII - XIX вв.
  11. XVIII в.
  12. XVIII в. Возникновение мануфактур.

Перемены наступили незаметно. Английский рабочий Джон Кей, побуждаемый возросшим спросом на продукцию ткачества, нашел способ ткать полотно значительно быстрее и шире – изобрел самолетный челнок. Он же сделал приспособления для стабилизации плоскости расположения ниток основы и для постоянного напряжения их натяжения. Станок, оснащенный этими приборами, остался ручным, но с его появлением возникла настоятельная потребность в усовершенствовании процесса прядения. В 1733 г. механик-самоучка Джон Уайетт изобрел первую прядильную рабочую машину, в которой роль человеческих пальцев, скручивающих нить, выполняли несколько пар вытяжных валиков. С его именем связывается начало технической революции. Затем одна за другой появляются текстильные машины Харгревса, Аркрайта, Кромптона, Картрайта и других, в результате чего к концу XVIII в. текстильное производство качественно изменяется: из мануфактурного превращается в промышленное.

Конечно, сама возможность механизировать рабочий процесс появилась только потому, что применение механизмов в условиях мануфактурного разделения труда позволило расчленить производственную технику на элементарные процессы. Это дало возможность наглядно проследить этапы пути от сырья к изделию, а отсюда оставалось сделать лишь один шаг к механизации отдельных процессов. Постепенная передача машине функций человеческой руки и составляет сущность технической революции XVIII – начала XIX в.

Первоначально изменения в конструкции и форме машин производились самими ремесленниками, работавшими на них и их создававшими. Кей, Кромптон, Харгревс – все это талантливые механики, прекрасно знавшие свое ремесло, выходцы из народа. С 30-х годов XVIII в. они создают новое направление в формообразовании машин, вызванное к жизни применением машин-орудий, заменявших руку человека. В своих изобретениях они прежде всего шли по пути увеличения числа рабочих орудий, которые по форме и принципу действия мало чем отличались от аналогичных деталей на старых станках.

Достаточно сравнить прялку, известную еще в средние века, с прядильной машиной Аркрайта. Если в первой приводное колесо вращает одно веретено, то в машине Аркрайта таких веретен несколько. В первом и втором станке ровница с хлопком или шерстью помещается в верхней части, откуда нити тянутся к веретенам. В прялке скручивание производилось пальцами человека, в прядильной машине их заменяют несколько пар вытяжных валиков, из которых каждая последующая пара вращается быстрее, чем предыдущая.



В дальнейшем, с введением все большего числа новшеств, машины все более и более удаляются от своих ремесленных прототипов; усложняются конструкции, меняются принципы действия, изменяется форма. Так называемая мюль-машина Кромптона, сконструированная между 1774 и 1779 гг., уже ничем не напоминает простую прялку. От многоверетенной механической прялки Харгревса «дженни» в ней сохраняется большое колесо, приводящее в движение все веретена, но вместо пресса используются вытяжные валики машины Аркрайта. Каретка с веретенами стала подвижной, что позволило крепче закручивать нитку. Мюль-машина уже не была усовершенствованным орудием ремесленника, а предназначалась для капиталистической фабрики. Ее конструкция предусматривает получение высококачественной пряжи и убыстрение процесса прядения, но интересы обслуживающего ее человека остаются вне сферы внимания: она плохо скомпонована, в ней нет никаких предохранительных устройств от травм. Форма машины с головой выдает ее чисто капиталистическое назначение, хотя ее изобретатель Кромптон никогда капиталистом не был. Как в зеркале в ней отражается характер самого процесса труда на капиталистическом предприятии раннего периода – бесчеловечная эксплуатация во имя прибыли. Несколько мюлей, собранных в одном помещении и работающих от одного общего двигателя, надолго определили интерьер капиталистической фабрики. Рассчитанная на фабричное помещение мюль-машина теряет человеческую теплоту, присущую ремесленным станкам. Эмоциональный образ мюля – образ чуждой машины, к которой рабочий вынужденно привязан тяжелым, рабским трудом.

Быстро развивающиеся капиталистические предприятия остро нуждались в повышении мощностей машинного парка, а на раннем этапе развития техники увеличение мощности машин достигалось в первую очередь за счет увеличения их размеров. Например, «дженни» и мюль были сначала небольшими машинами, рассчитанными на мастерские ремесленного типа, и с небольшим числом рабочих органов, но очень скоро число рабочих органов многократно возросло, машины увеличились в своих габаритах так, что возникла необходимость в обширных фабричных помещениях и мощном паровом двигателе.

‡агрузка...

Пример парового молота, который наряду с другими машинами появился вскоре после изобретения парового двигателя, хорошо иллюстрирует развитие машинной формы в связи с увеличением размеров машин. Большие и тяжелые молоты строились в XVII в. и ранее на базе гидравлического колеса. Это были хвостовые молоты, форма которых ничем не отличалась от древнего орудия кузнеца. В 1784 г. Джеймс Уатт запатентовал паровой молот подобной же конструкции.

Когда перед английским изобретателем и конструктором Несмитом (1808...1890) встала задача изготовить пароходный вал огромных для того времени размеров, он понял, что старым молотом сделать это невозможно. Прекрасный кузнец, обладавший недюжинной наблюдательностью, он догадался, что главный недостаток молота – его устаревшая форма: расстояние между ним и наковальней неизбежно ограничивалось длиной рукоятки; большая обрабатываемая деталь занимала почти все пространство, необходимое для размаха. Требовалось преодолеть ограничивающее действие формы и привести ее в соответствие с функцией. Сущность работы молота – падение с определенной высоты бабы определенного веса. Несмит полностью отказался от рукояти и сделал вертикально падающий молот, состоявший из наковальни и большой металлической бабы, связанной штоком непосредственно с поршнем. Он взял на него патент в 1842 г. С того времени молоты строились по такому принципу до тех пор, пока не были вытеснены гидравлическими прессами.

Увеличение размеров машин, их мощи, а значит и тяжести, потребовало создания нового двигателя с развитым приводом. Таким мощным двигателем, который справлялся бы с огромными и тяжелыми машинами, оказался паровой двигатель, изобретенный Папеном. Как уже говорилось, его первоначальная форма была проста – цилиндр с поршнем. Уже Северн отделяет паровой котел от рабочего пространства и этим усложняет форму. Следующим крупным шагом вперед был двигатель Ньюкомена и Коули, установленный на каменноугольных рудниках в 1711 г. Он сохраняет поршневую конструкцию, котел в нем отделен от рабочего пространства. Новое в его конструкции – балансир, соединенный одним концом с поршнем, а другим – со штоком насоса. С этих пор балансир надолго становится обычной и характерной частью парового двигателя*.

* Первой паровой машиной универсального применения без балансира была машина И.И. Ползунова, описанная им в 1763 г., в которой балансир был заменен шкивами. Однако из-за экономической отсталости России двигатель Ползунова не получил должного распространения и признания, проработал всего несколько месяцев, а затем был оставлен и забыт.

Заслуга создания универсального парового двигателя принадлежит английскому механику Джеймсу Уатту (1736...1819). В Глазговском университете, где Уатт работал, он изучал математику, физику, химию, механику, без знания которых работать над созданием парового двигателя было бы невозможно. Ремонтируя модель машины Ньюкомена, он пришел к мысли о необходимости отделить конденсатор от рабочего цилиндра, что удалось ему успешно осуществить и тем самым решить задачу об организации непрерывного действия, т.е. задачу создания принципиально новых конструкций передаточного механизма.

Поскольку первоначально все действующие паровые установки служили для откачки воды, функцию передачи движения в них выполнял балансир. В машине Уатта на балансир была возложена новая функция – преобразовывать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Введение этого звена превратило паровую машину в универсальный двигатель капиталистической промышленности. Хотя балансир был неудобен, часто ломался и из-за несовершенства конструкции не мог удовлетворительно выполнять свою функцию (шток поршня двигался прямолинейно, а концы балансира описывали дугу), первое время, как форма наиболее привычная и изученная, он был необходимой деталью паровых двигателей. Балансир произошел от коромысла, известного со времен древнего насоса, от которого, как уже говорилось, была заимствована исходная форма паровой машины. Балансир оказывал огромное влияние на ее форму. Он доминировал над машиной сам по себе и определял вертикальное положение цилиндра, вовсе не обязательное для эффективной работы машины. На первых машинах Уатта балансир делался из дерева и достигал солидных размеров. Так, на одной из машин он имел длину 6 м при длине хода поршня 2,44 м.

Первые его двигатели строились с балансиром не только потому, что Уатт был связан существованием патента на коленчатый вал, как это принято считать. В те времена в научных кругах бытовало ошибочное мнение, что коленчатый вал приемлем лишь теоретически, но лишен практического значения из-за неравномерностей хода машины и предполагавшейся в связи с этим переменной длины хода. Вначале Уатт не был убежден в преимуществах маховика и коленчатого вала, и только проделав огромное число экспериментов, разработав и испробовав несколько систем передач, он остановился наконец на шатунно-кривошипной передаче.

Машина Уатта строго логична по форме. Композиционно она отчетливо подразделяется на ряд основных узлов. Благодаря простоте композиции и рисунка отдельных элементов функция каждой детали читается без затруднений; вместе с тем нельзя не почувствовать спокойный рабочий ритм как в статическом состоянии машины, так и в рабочем. Рисунок колонн, карнизов, постамента не лишен изящества: Уатт чувствовал гармонию формы и, заботясь о красоте своей машины, применил в ней элементы архитектурных форм.

В результате многолетней настойчивой работы Уаттом был построен ряд экономичных двигателей, получивших широкое распространение. Это были огромные машины, для которых требовались специальные большие здания. Неудивительно, что скрытая в этом здании машина наделялась чертами, придававшими ей сходство с архитектурным сооружением, что выражалось в форме колонн, станин, в литой чугунной орнаментации. Машины были тихоходными, их детали огромными – все это усугубляло сходство с архитектурным объектом. Так стал зарождаться в машиностроении архитектурный стиль – явление, столь характерное для машиностроения первой половины XIX в.

Применение металла, довольно быстро вытеснившего дерево, сильно изменило машинные формы. В недавнем прошлом деревянные станины, балясины, балансиры имели резко очерченные прямолинейные формы, свойственные изделиям из дерева; когда для их изготовления стало употребляться чугунное литье, линии деталей приобрели характерные закругления с наплывами по краям, вызванные не столько заботой конструктора, сколько самой техникой литья.

Впрочем, инженеры того времени уже замечали взаимовлияние формы и материала. Так, выдающийся английский механик и изобретатель Г. Модсли (1771...1831) сознательно избегал острых углов в железных и чугунных изделиях, считая, что острые углы скоро дают трещины, а в орудиях «острые углы не так приятны как для руки, так и для глаза. Он применял свою любимую систему круглых или вогнутых углов в различных случаях: например, в пунктах соединения спиц колеса со ступицею и косяками, и в доказательство превосходства таких углов протягивал руку и проводил параллель между ними и округленными углублениями в сочленениях пальцев или указывал на места прикрепления ветвей к древесному стволу» [4]. Наделенный художественным чутьем, Модели умел увидеть будущую форму в куске металла, как видит ее скульптор в глыбе мрамора, и требовал такого же умения от кузнецов. Он был искусным мастером кузнечного дела и любил сам выковывать модели будущих деталей, несколькими ловкими ударами молота придавая им безукоризненную форму.

Время шло. Ремесленники-виртуозы, работавшие вручную, уже не могли удовлетворить растущий спрос на машины: появилась потребность в промышленном машиностроении.

Переход машиностроения на промышленную основу в первую очередь сказался на токарных станках. Токарный станок принадлежит к наиболее древним; в течение многовекового существования он достиг значительного развития. На протяжении XVIII в. он был коренным образом усовершенствован, причем основным принципиальным усовершенствованием было введение механического суппорта.

Точность и геометризация – это было как раз то, чего не хватало кустарному машиностроению. Техникам стало невозможно работать дальше без точного расчета деталей и формы машины. И это хорошо понимали инженеры того времени. Несмит писал, что формы всех машинных деталей можно свести к шести простейшим геометрическим элементам, соединяющимся в различных комбинациях: линии, плоскости, кругу, цилиндру, конусу и сфере. Изготовление таких форм на глаз, по его словам, мешало развитию цивилизации. С появлением суппорта задача геометризации была разрешена.

Новые возможности сразу сказались на формах изготовляемых деталей. Точность и геометризация лишили машину индивидуального почерка изготовлявшего ее мастера, как бы обезличили ее и еще больше отдалили от работника, которому она давно уже не принадлежала. Глаз человека, воспитанного на образцах ремесленного производства, не мог привыкнуть к этой холодной точности и воспринимал ее как нечто бездушное и гибельное для всего живого. В то время в общественном сознании стал складываться эмоциональный образ машины-чудовища, машины – символа всяческого уродства. Конечно, основой этого общественного мнения, продержавшегося в литературе более столетия, были социальные причины – о них говорилось выше, однако свою роль сыграли и «странные» формы металлических, громоздких машин.

Тогда еще никто не замечал возникновения новой, непривычной красоты машинных форм – красоты мощи, ритма, точных линий, вместе с которыми на смену индивидуальности мастера пришла индивидуальность конструктора, творца новых, не существующих в природе форм. В то время машинные формы еще не установились, они возникали, пробираясь сквозь лес случайностей, остатков устаревших, но довлеющих психологически конструкций, в поисках целесообразной, экономичной структуры, преодолевая сопротивление материала.

А главное, о форме никто не думал как о форме. Она рождалась стихийно и, как все стихийное и хаотичное, не могла не вызывать протест. Механизированное изготовление деталей и их геометризация были первыми шагами на пути к упорядочению машинной формы, хотя они, как уже было сказано, возникли, вызванные потребностью в новой технологии. Вторым важным рычагом приведения разнообразных, «разношерстных» машинных форм к некоторому общему знаменателю была стандартизация.

Стандартизация и унификация деталей в том понимании, в каком они сейчас существуют в нашем представлении, были введены позже, уже в XIX в. Первые зачатки унификации появились в оружейном деле еще во времена Петра I, в 60-х годах XVIII столетия унифицированные детали применялись на Тульских оружейных заводах при изготовлении мушкетов. В конце века в Англии Уитни, затем во Франции Грибоваль разработали унифицированные размеры для деталей оружия, а также сделали попытку стандартизировать типы артиллерийских орудии в их соотношении с весом и размерами снарядов. С середины XIX в. стандартизация уже стала ощущаться как необходимое условие дальнейшего успешного развития техники. Машинный парк быстро рос, машиностроение утвердилось как ведущая область техники, а изготовляемые вручную винты, заклепки, клинья и т.п. детали продолжали делать на глаз отдельно для каждой машины. Стоило какому-либо винту выйти из строя, как приходилось вызывать мастера, чтобы специально нарезать другой такой же. Отсутствие унификации деталей оказывало влияние и на форму машины. На больших склепанных листах металла сделанные вручную заклепки, разные по величине и с неодинаковыми расстояниями, производили хаотическое впечатление.

Машину для пробивания дыр под заклепки в листовом железе в начале XIX в. изобрел Модсли. Мысль об этом усовершенствовании появилась у него в связи с тем, что он подрядился поставлять в течение нескольких лет королевскому флоту листовое железо для паровых котлов. Станок позволил делать одинаковые заклепки на одинаковом друг от друга расстоянии. Небольшая как будто унификация была отправной точкой для дальнейшей работы мысли в этом направлении, тем более что она дала значительный технологический и экономический эффект: процесс значительно ускорился, а стоимость каждого листа упала с 7 шиллингов до 9 пенсов.

На своем заводе Модсли ввел впервые ограничения для нарезки винтов. До этого не существовало никаких правил относительно числа винтовых оборотов и их формы. Для борьбы с происходившей от этого неразберихой Модсли создал целую систему винторезных станков, которая действовала, правда, только на его заводе. В дальнейшем дело унификации продолжили его ученики Джозеф Клемент и Джозеф Витворт. Идея стандартизации винтовых нарезок окончательно сложилась у Клемента к 1828 г., когда он предложил твердо установить зависимость длины винта от числа и формы оборотов на нем, приняв дюймы за единицу измерения. Он первым претворил в жизнь свое предложение при активном участии Витворта. Нововведение дало такой ощутимый экономический эффект, что ему последовали другие фирмы. Двумя десятилетиями позже Витворт разработал систему нарезок, которая получила мировую известность.

Введение стандартизации при всей своей очевидной пользе послужило еще одним аргументом для противников технического прогресса в споре относительно социальной роли техники и искусства, начавшемся в середине XIX в., в котором приняли участие философы, социологи и деятели искусства. Видя в технике прежде всего гибельную силу, они полагали, что стандарт чужд и противоестествен природе человеческого духа и его высшему проявлению – искусству. Одно из основных отрицательных качеств стандартизации видели во множественности, повторяемости, массовости. Однако парадокс заключается в том, что стандартизация не была абсолютно новым явлением: зачатки массового производства возникли еще в древности именно в искусстве, в виде формовки, литья, благодаря которым с помощью стандартных форм и стандартных моделей изготовлялись копии оригиналов. Одновременно это означало и демократизацию искусства. Впоследствии, с изобретением фотографии, эта тенденция развилась в еще большей степени. Но, появившись в технике в пору грандиозных социальных сдвигов, она отталкивала своей новизной и отрицанием индивидуальности и рукотворности.

Новые возможности и технология построения машин резко изменили формы обрабатывающих станков. Токарные станки середины и конца XVIII в. различаются своей формой так сильно, как будто их разделяют столетия, Как мы уже говорили, токарные станки начала XVIII в. отличались один от другого не столько конструкцией, сколько формой и эти различия зависели от социального назначения станка. Прошло всего несколько десятилетий, и изукрашенные станки в стиле рококо стали принадлежностью истории, отошли в область занимательных курьезов. Но и рабочие станки ремесленников не походили па новые заводские машины, хотя многие их основные узлы в принципе оставались теми же. И главное достижение станочного дела периода промышленного переворота – механический суппорт – применялось в более или менее развитой форме на станках докапиталистического периода. В новых станках, несмотря на многие усовершенствования, узлы, играющие принципиальную роль, продолжают оставаться традиционными: станина с горизонтальными направляющими, передняя и задняя бабки, система зубчатых колес. Начисто исчезает лучок, который, впрочем, не был обязательной деталью и старых станков; теперь он заменяется механическим двигателем. С появлением трансмиссии исчезает маховик, а вместо него появляется колесо со шкивом. Обязательный теперь механизм суппорта не так велик, чтобы существенно изменить форму. И все-таки различия настолько характерны, что спутать временную принадлежность станков невозможно.

Для сравнения приведем токарно-копировальный станок Яковлева – Нартова (1725) и токарно-винторезный станок завода Модсли (1800). Первый из них – производственный станок, типично ремесленный: предельно простой и удобный, без каких-либо украшений, но со всеми признаками индивидуального характера труда. Второй – полностью принадлежит капиталистическому предприятию. Их разделяет три четверти века. Впрочем, временные рамки могли бы быть более узкими: еще в 50...60 годах XVIII в. можно было встретить индивидуальные ремесленные станки, отличающиеся весьма высокой культурой формы и высокими техническими качествами, какими были, например, станки немецкого механика И.М. Таубера. Но они появлялись теперь все реже.

Если оставить в стороне конструктивные особенности станков, то непохожими их делают различия в применении материала. Ремесленные станки делались почти целиком из дерева, и только зубчатые колеса, резец, центры были металлическими (как это мы видим на станке Яковлева – Нартова), станок же Модсли полностью выполнен из металла. У него литая чугунная станина, точно подогнанная и прочно укрепленная болтами, свидетельствующая всем своим видом о большой тяжести и устойчивости. Бросается в глаза аскетичная обнаженность функции.

Производственные ремесленные станки, полностью изготовленные из металла, как единичные явления встречаются в середине XVIII в., их очертания имеют характерный рисунок ремесленных станков. Один из таких станков показан на рисунке. Очевидно, он представляет собой целую серию подобных, что можно заключить из того факта, что обе его чугунные стойки отлиты по одной модели. Станина также отлита из двух одинаковых частей и скреплена со стойками болтами. Станок имеет все признаки ремесленного: его привод – ножная педаль с маховиком, механический суппорт отсутствует, в фигурных, изогнутых стойках проявляются черты интерьерности. Отсюда следует, что, хотя для промышленного производства металл был основным материалом при изготовлении станков, сам по себе он не меняет «лица» изделия. По-этому-то ремесленный металлический станок так похож на ремесленный станок Нартова и так далек по форме от станка Модсли.

Итак, в станке Модсли мы видим уже все основные элементы современных нам аналогичных механизмов. Основные детали станка изготовлялись серийно и поэтому имели геометризованный рисунок: безукоризненно параллельные направляющие трехгранной формы, точно подогнанные к треугольным креплениям на станине; утяжеленная книзу чугунная рама станины со специфическими закруглениями и утолщениями в местах опоры функционально соответствует своему назначению, а также технике литья. Тектоника станка такова, что в целом он воспринимается точно уравновешенным и хорошо защищенным от вибрации. Несущие части легко поддерживают на себе рабочий механизм.

Мастерская Модсли, позже выросшая в машиностроительный завод, была одним из первых капиталистических предприятий и пользовалась широкой известностью. Трудами самого Модсли и его учеников был создан довольно большой станочный парк, в котором концентрировались передовые достижения технической мысли того времени. Станки Модсли в высшей степени интересны с точки зрения формообразования, поскольку воплощают в себе характерные особенности формы раннего периода капиталистического производства и вместе с тем отличаются высоким техническим совершенством и культурой. Тенденция к упрощению и удешевлению сочетается в них с логической простотой конструкции, геометрически правильные очертания помогают восприятию целостной формы и как бы воплощают в себе четкие и точные, размеренные движения высококвалифицированного рабочего. Модсли впервые применил на токарном станке 1797 г. стационарное защитное устройство, чтобы зубчатые колеса, соединяющие шпиндель с ходовым винтом, не захватили рабочего.

На заводе Модсли было около дюжины станков, все на чугунных станинах, производство которых обходилось дешевле, чем производство деревянных, благодаря высокой технологичности литья и возможности серийной формовки. Почти все они имели механический суппорт и приводились в движение ременной передачей от трансмиссии.

Несмотря на их различные назначения, а значит и различия в конструкции, серийность и геометризация налагают на них своеобразный отпечаток. Чугунные колонки станин и железные растяжки, закрепленные болтами, геометрически чистые линии горизонтальных направляющих, точная подгонка одной детали к другой – все это предполагает точный расчет конструктора. Ряд деталей на заводе Модсли производился серийно, о чем свидетельствует наличие сборочного цеха. В станках Модсли все говорит о стремлении к максимальному удешевлению и упрощению производства. Это прежде всего сказывается в отказе от каких бы то ни было украшений, зато большое внимание уделялось прочности станков. Поэтому некоторые из них работали на протяжении всего XIX столетия.

Как видим, в эпоху промышленного капитализма социальный заказ оказывал влияние на форму станков не меньше, чем в мануфактурный период. Максимальное удешевление – основная, доминирующая нота в формообразовании этого периода; удешевление как производства станка, так и работы на нем; удешевление, которому подчинялись выбор материала, способы изготовления, технологические усовершенствования и форма. Отсюда ведут свое начало неотрывно связанные с формой поиски наиболее рациональной конструкции.

В то время такой поиск только начинался и относился главным образом к технической части, а интересы главного участника производственного процесса – человека, его требования, способности и возможности, как правило, не учитывались. Еще не была замечена зависимость между производительностью труда и композиционным расположением узлов станка, его формой и технологическим процессом. Познание этих закономерностей возникло почти столетием позже, на новом, более высоком, этапе овладения техникой.

Мы уже говорили о том, что одной из основных причин некритического перенесения старых форм на принципиально новые объекты была свойственная каждому созидательному процессу преемственность формы и даже некоторая косность, заставляющая инженера на первых порах втискивать новое содержание в уже имеющуюся привычную форму.

В сущности конструкторы знали о машинах очень мало. Упоминаемые Марксом паровозы Брунтона (1813) и Гордона (1824) получили «ноги» потому, что инженеры того времени не могли представить возможности передвижения на колесах без подталкивания. Первые легкие паровозы не давали достаточного сцепления колес с рельсами и поэтому буксовали. Потребовалось несколько лет настойчивых опытов и изучения законов трения, чтобы установить причины скольжения колес по рельсам. А пока паровозы пытались снабдить «ногами». В локомотиве Брунтона поршневой шток соединялся с механизмом, подражавшим движению ног лошади, который и заставлял колеса катиться. При первом же испытании этот паровоз взорвался. Не имел также успеха и локомотив с «ногами» конструкции Гордона, как и другие многочисленные попытки такого рода. Приблизительно в то же время выдающиеся конструкторы Блекетт и Хадлей провели ряд экспериментов и на их основе доказали, что ведущие колеса паровоза не просто катятся, а и упираются в рельсы и их трение почти в 50 раз превышает трение свободных колес вагонов. Так был открыт секрет буксования паровозов и отпала необходимость в искусственных «ногах».

А теория подражания животным формам продолжала существовать. Веком позже русский машиностроитель В.Л. Кирпичев продолжал борьбу с ее последователями: «Отсутствие фантазии ничем не может быть заменено в техническом деле. Важные технические усовершенствования в большинстве случаев имеют характер неожиданности; это хорошо видно в области механики, в замене ручного труда машинами. Казалось бы, чего проще – в точности подражать движению рук и ног работающего, сделать железного рабочего. Почти всегда с этого и начинались изобретения, но случаи удачи на этом пути редки. В большинстве случаев оказывается нужным придумать что-нибудь совсем непохожее на человека и на движения его членов и даже непохожее на ручные инструменты и станки, исполняющие такую же работу, хотя и есть исключения» [5].

Немецкий ученый-машиностроитель Франц Рело в середине прошлого столетия хорошо понимал, в чем коренное отличие кинематики машины от движения живых организмов. Говоря о машине, он подразумевал современную ему технику, построенную на ротационном принципе. Перефразируя выражение древнего философа «все течет», уподоблявшего беспрерывную изменчивость вещей течению воды, Рело все бесчисленные явления движения, производимого машиной, свел к одному принципу – «все вращается». Он доказал, что принцип устройства живых механизмов и машин различен. Главное различие состоит в том, что в живых организмах нет колес и им не свойственно непрерывное вращательное движение*.

* Тут надо сделать оговорку. Технико-биологические аналогии не были бесплодными вообще; от них берет свое начало бионика, хотя для ее возникновения нужна совершенно иная научная база. Рело знал один вид движения – механическое, которое и было универсальным при построении машин. Бионика сегодняшнего дня располагает несравнимой научной базой, включающей теорию движения не только механического уровня, но и молекулярного, атомного и др. А применение бионики в машинной технике развивается своими особыми путями.

Техника, развивавшаяся так бурно и быстро, заняла прочные позиции в жизни человеческого общества и резко ее изменила. Вместе с тем огромное количество созданных ею форм ждало своего эстетического освоения.

Техника поставила на повестку дня целый ряд философских, социальных и культурных проблем, а в их числе и вопрос об отношении техники к искусству, который рассматривался на первых порах только в одном аспекте – в плане эстетичности создаваемой машиной продукции. Вопросы влияния искусства на образование машинной формы оставались в стороне. В середине XIX в. все еще считали, что если машинную продукцию еще можно как-то облагородить и примирить с искусством, то сама машина красивой быть не может, так как прежде всего она утилитарна и уже поэтому механически исключается из сферы эстетического. Но, поскольку машины предназначались для рынка, они должны были наделяться привлекательной внешней формой, как всякий рыночный товар. Знали только одну возможность сделать машину красивой: покрывали росписями, литым орнаментом и подобными не свойственными ей украшениями, воспринятыми от архитектуры и изобразительного искусства.

В век промышленного капитализма в форме машин проявляется тот же знакомый нам социальный заказ, но действующий в иной социальной структуре и более широко разветвленный благодаря возросшим возможностям капиталистического рынка.

В наше время украшательская тенденция не умерла, примером тому – процветающий «стайлинг», сугубо косметическое направление дизайна, в котором та же маскировка проявляется в виде стремления придать машине или вещи претенциозно роскошную внешность, прославляющую тугой кошелек ее владельца.

В начале XIX в. паровоз, расписанный гирляндами роз, был обычным явлением: он должен был завоевать себе место в жизни, поэтому и нуждался в своего рода рекламе для привлечения широкой публики, одинаково неискушенной в вопросах техники и хорошего вкуса. Но деловые и рациональные станки Модсли не рядились в одежды с чужого плеча, их закругленные, по-своему изящные линии были функционально оправданы.

В каждую эпоху развитый вкус конструктора проявляется в форме машин по-разному, в соответствии с духом времени. В период промышленного капитализма в машиностроении наиболее отчетливо проявился так называемый архитектурный стиль, сочетающий в себе естественное стремление конструктора сделать машину красивой и явную тенденцию к украшательству. Подробно об особенностях этого стиля – в следующей главе.

Глава IV. Архитектурный наряд машины (XIX в.)

На протяжении XIX в. техника сделала огромный шаг в своем развитии. В жизнь вошли паровозы, пароходы, металлообрабатывающие, текстильные и сельскохозяйственные машины; на смену паровым двигателям приходят электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, дизели, турбины и т.п. Техника развивалась настолько бурно и плодотворно, что машинные парки первой трети века и 70...80-х годов разительно отличаются друг от друга.

Не только возрастает численность и разнообразие машин, но и увеличивается скорость и мощность, используются новые виды энергии, развивается наука о машинах, появившаяся почти одновременно с возникновением промышленного машиностроения в конце XVIII в., после изобретения универсального парового двигателя. Начинаются поиски простейших составляющих машин – «элементарных машин». Мысль ученых останавливается на изучении сущности машин, их содержания, но форма еще не становится предметом изучения. Даже в такой тесно связанной с практикой области исследований, как сопротивление материалов, первая догадка о том, что форма может иметь влияние на техническое качество, появилась не ранее 60-х годов XIX столетия. В первой половине и середине века в мире технических форм царила интуиция конструктора, во многом зависимая от привычки.

Согласно сложившемуся общественному мнению, машина не могла быть красивой; это положение отражало, хотя и в утрированной форме, некоторые посылки эстетики Канта. По Канту, эстетическое бескорыстно, т.е. лишено практической полезности. Полезные предметы из сферы эстетического исключаются. Машина, как предмет чисто утилитарный, уже поэтому красивой быть не могла, наоборот, была уродливой. Другое дело искусство. Тогда установилась такая система эстетических представлений, согласно которой искусство провозглашалось уделом избранных, проявлением божественного начала в человеке, управляемым нисходящим свыше вдохновением, а красота противопоставлялась пользе, необходимой, но низменной. Эти положения были восприняты господствовавшей в то время эстетикой романтизма. А поскольку романтизм был мировоззрением, включавшим в себя, помимо эстетических, и социально-экономические представления, то неудивительно, что в середине XIX в. он все еще во многом определял отрицательное отношение общественности к технике, приписывая последней все социальные беды, причиняемые техническим прогрессом.

Бурное развитие техники и не менее бурный протест против нее – таков парадокс первой половины века. Обездоленные трудящиеся вступали в ряды луддитов, громили ненавистные машины и тем выражали свое отношение к техническому прогрессу «снизу». Не умея разобраться в причинах социальных бед, многие прогрессивные умы отрицали технику «сверху». Среди них был Джон Рескин (1819...1900).

Философ-моралист, Рескин придавал большое значение искусству как моральному фактору. Будучи современником небывало интенсивного развития техники и мучительного рождения класса пролетариев, Рескин сделал вывод, что победное шествие машин и растущая власть капитала превращает людей в рабов и уродует целые страны. С исчезновением ручного труда человек теряет возможность проявлять свойственные ему способности, силу, изобретательность. Дым, копоть, тусклые краски и неуклюжие формы лишают человеческие души необходимой эмоциональной пищи. С машинами Рескин связывал гибель искусства, а с гибелью искусства – неизбежный крах добра и красоты в человеке.

Однако в эстетике Рескина была прогрессивная мысль, отличающая его концепцию от других эстетических теорий того времени, – утверждение органических связей между красотой и пользой: Рескин определяет красоту храма соответственно его пользе как убежища от непогоды, красоту кубка – пропорционально его полезности как сосуда для питья и т.д. И хотя всем своим существом он протестовал против машины и машинной продукции во имя сохранения рукотворной красоты человеческих творений, эстетика Рескина была тем первым кирпичиком, с которого начала складываться эстетика машинной продукции, а с ней и машинной формы.

С развитием машиностроения технологическая машина становится товаром и сама производит товары, среди которых большое место занимают предметы широкого потребления; до сих пор они делались кустарным способом и, следовательно, были произведениями ремесленного искусства. Когда эти вещи начали производиться на машинах, стало очень заметным несоответствие между старыми традиционными формами и новой технологией производства: вещи приобретали характер фальшивой, дешевой подделки и не могли не оскорблять развитый вкус.

В течение всей первой половины XIX столетия машинная продукция в эстетическом отношении не выдерживала никакой критики и в этом смысле противопоставлялась ремесленным изделиям. Она не соответствовала и представлениям о художественности, согласно которым произведение искусства, в том числе и прикладного, должно было быть рукотворным, индивидуальным и неповторимым. Но поскольку промышленная продукция является материалом, из которого формируется вещная среда, окружающая человека, то основное внимание уделялось анализу влияния техники на прикладное искусство в социальном, экономическом и художественном аспектах; сама же машина до поры до времени исключалась из числа изучаемых объектов.

Следующий шаг в эстетике техники был сделан Уильямом Моррисом (1834...1896), поэтом-социалистом, продолжателем идей Рескина, теоретически и практически разрабатывавшим эстетику промышленной вещи. Он резко возражал сторонникам противопоставления искусства практической деятельности, причисления произведений искусства к разряду предметов роскоши. По Моррису, искусство неотделимо от труда; эстетическое чувство проявляется в любом творении человеческих рук, будь то прекрасный собор или глиняный горшок. Подлинное искусство, утверждал Моррис, присутствует при написании картины, создании музыки, а также в выборе цвета и формы различных предметов домашнего обихода, разбивке полей под пашни и пастбища, поддержании порядка в городах и на проезжих дорогах, – оно проявляется во всех аспектах окружающей нас жизни. Он считал разделение искусства на чистое и прикладное пагубным для общества и для искусства, поскольку красота, отделенная от пользы, теряет свой смысл и становится бесполезным атрибутом роскоши или забавной игрушкой кучки богатых и праздных людей.

Главный социальный порок машинного века Моррис видел не в развитии капиталистической собственности, а в гибели ручного труда, в отделении труда от радости творчества, искусства от ремесла, в лишении искусства его социальных и индивидуальных основ. Его, поэта и художника, оскорбляли вульгарные в своей попытке выглядеть роскошно дешевые фабричные товары, лавиной затопившие рынок. Пытаясь спасти от гибели ремесленное искусство, Моррис в 1861 г. основал фабрику, где под руководством художников Ф.-М. Брауна и Берн-Джонса изготовлялись предметы прикладного искусства. На своей фабрике он возродил старинный ткацкий станок, окраску тканей натуральными красками, поощрял проявление творческого воображения у рабочих. Конечно, социальные идеи Морриса были утопичны. Его фабрика, на которой делались действительно прекрасные вещи, оказалась крошечным островком в мире капиталистической машинной индустрии и в конце концов производила уникальные предметы роскоши, а не вещи повседневного быта. Моррис, как и Рескин, отрицательно относился к развитию технической цивилизации, но разработанные им для кустарных изделий принципы формообразования предметов быта оказались действенными и в сфере машинного производства.

В первую очередь это относится к основному исходному положению Морриса о взаимосвязях прекрасного и полезного, о неограниченном проникновении эстетического во все области повседневного быта и об органическом слиянии его с трудом. Моррис выдвинул требование соответствия украшений и отделки сущности и назначению предмета и выявления этой сущности в форме предмета. Он указал также на зависимость выбираемого материала от будущей вещи и окружающей ее обстановки.

Тем временем машинная среда постепенно становилась постоянной средой трудовой деятельности человека и уже невозможно было игнорировать вопросы ее эстетики. По мере того как в жизнь человеческого общества все более прочно входили машины самых непривычных, уродливых форм, появлялась необходимость как-то примирить их с эстетическим чувством. Для этого чугунные части машин, рамы, станины, колонны и т.п. стали делать в готическом или греческом стиле, уместном, собственно, для каменных или деревянных построек. Такие разукрашенные детали машин продержались в машиностроении в течение многих десятков лет.

Иногда в литературе можно встретить мнение, что архитектурный стиль в машиностроении – явление порочное, порожденное лишь эстетической косностью, бездумным перенесением уже готовых архитектурных украшений на машину, которая и функцией, и материалом, и всей своей сущностью принципиально отличается от неподвижных архитектурных сооружений. Но и современные станки и машины не порывают стилевых связей с современной архитектурой; и в целом формообразование предметного мира каждой эпохи имеет множество общих черт и развивается по общим законам, к какой бы области ни принадлежали группы предметов. С точки зрения механики также нет противоречия между архитектурным сооружением и машиной. Сущность архитектурного сооружения – ферма – может рассматриваться как механизм с нулевой степенью свободы; вводя в механизмы дополнительные ограничения, мы можем прийти к той же ферме.

Какова же в таком случае сущность архитектурного стиля?

Уже давно замечено, что всякие принципиально-новые конструктивные решения, воплощаясь в жизнь, на первых порах заимствуют свои составляющие части из старых, хорошо освоенных форм. Достаточно вспомнить опыт Леонардо да Винчи, заимствовавшего у птиц и летучих мышей форму крыльев для своих проектов летательных машин, самые разные применения «нюрнбергских ножниц» в творчестве многих конструкторов, поучительную историю парового молота и т.д.

Явление перехода форм из одной предметной области в другую было замечено крупным историком и знатоком искусства и архитектуры первой половины XIX в. Г. Земпером, который обратил внимание на то, что некоторые формы как простейшие выражения идеи модифицируются в определенном материале и как инструменты и способы обработки влияют на окончательную форму.

Рис. 4.1. Судовая паровая машина Уатта, рама которой выполнена в готическом стиле

То обстоятельство, что на заре своего развития машиностроение использовало в процессе формообразования традиции архитектуры, имеет целый ряд причин. Одна из них – свойство человека при создании новых объектов использовать старые, привычные формы. Вторая – та, что архитектура из всех искусств наиболее близка к технике, к тому же архитектура занимала ведущее место среди искусств. Связь архитектурного и конструкторского творчества не обрывалась и в последующее время. Влияние архитектурных форм ощущалось в машиностроении до конца XIX в., а на рубеже веков, т.е. в период становления профессии дизайнера, проявилось неожиданно ярко: большинство первых теоретиков дизайна и художников-конструкторов были профессиональными архитекторами. Это прежде всего А. Лоос, В. Гропиус, П. Беренс, Ф.-Л. Райт и др.

Еще одна немаловажная причина возникновения архитектурного стиля кроется в самой технике. Машины с паровыми двигателями того времени были огромными, громоздкими, их скорости были невелики, и это тоже немало способствовало тому, что они воспринимались как некие архитектурные объекты.

Первым, кто поставил вопрос о форме машин, был выдающийся теоретик машиностроения Франц Рело (1829...1905), всю свою жизнь посвятивший изучению машин. После окончания школы он прошел путь от ученика на заводе до директора Берлинской ремесленной академии. Важнейшие его работы относились к исследованию кинематики машин. Рело не разделял пессимистических взглядов Рескина и Морриса на роль технического прогресса и машины в жизни человеческого общества. Он не отрывал развития техники от общего развития человеческой культуры и начал с того, что провозгласил возможность единого гармонического развития искусства и техники [6], которое он считал непременным условием правильного развития общества, где техника становится «носительницей культуры, сильной, неутомимой работницей в деле цивилизации и образования человеческого рода» [6]. Конечно, Рело не мог дать всестороннюю оценку причин и следствий мощного технического прогресса своего времени; он смотрел на технику прежде всего с точки зрения инженера, но инженера широкого профиля, глубоко изучившего все области машиностроения, инженера, смотревшего далеко вперед, обладавшего большими способностями и склонностью к обобщениям.

Создатель теории кинематических пар, доведший анализ машины до ее элементарной составляющей, он не мог не коснуться вопроса о форме машины – ему он посвятил специальную работу «О стиле в машиностроении» [7], которая является заключительной главой учебника Рело по конструированию машин. Эта работа Рело, написанная в 50-х годах XIX в., представляет собой как бы своеобразный итог уже проделанного – исчерпывающий анализ архитектурного стиля в машиностроении. Задуманная как учебник, она не нашла широкого практического применения, так как вскоре после ее появления начался качественный перелом в технике, связанный с развитием больших скоростей и потребовавший принципиально новых форм. Зато книга дает полное представление о том, что же представлял собой архитектурный стиль.

Исходя из того положения, что конструирование в значительной степени является свободным творчеством и зависит не только от математических расчетов, но и от знаний, личности и вкусов инженера, Рело предполагает, что в будущем обязательно появится учение о машинной форме, которое позволит в каждом отдельном случае находить оптимальные решения. Свою же задачу он видит в выявлении и систематизации наиболее общих законов и правил формообразования, стараясь показать, что машина может и должна быть красивой.

У Рело нет сомнений в том, что машиностроение может и должно следовать архитектуре там, где речь идет о формообразовании машины, поэтому он классифицирует основные машинные формы по степени их эстетического воздействия. Действительно, в каждой части конструкции проступает более или менее отчетливо ее основная форма. Например, основная форма колонн – это идущие вертикально вниз подпорки, консолей – выступающие из стен балки, на которых находятся несущие части. Эти основные формы строго функциональны и оказывают самое непосредственное влияние на прочность конструкции. Таким образом, основные формы машины диктуют силуэт в целом. Они делятся на два класса: формы, полностью определенные целесообразностью (винт и винтовая нарезка, колесо и профиль зубьев, паровой котел и форма цилиндра и т.п.), и формы «свободного выбора», т.е. такие, в которых целесообразность является лишь частью поставленной задачи и рисунок которых может бесконечно варьироваться. Таковы выразительные линии колонны, ее подножия, капители и т.д. Расширение у основания колонны дает возможность почувствовать, что колонна стоит, а не воткнута в основание, а выступающая капитель делает ясной связь между колонной и несущими балками.

Вообще, исходя из того положения, что машина является неким архитектурным целым, Рело требует ясности и четкости в соотношении отдельных частей, причем подчеркивает функциональное значение каждой детали. Большое внимание уделяет он ритму и пропорциональности, которые, по его убеждению, заложены («имеют корни») в природе и человеческой натуре и присущи всем человеческим творениям – от произведений искусства до машин. Ритмичная и пропорциональная форма не может быть нецелесообразной, а следовательно, не может противоречить принципам функционального формообразования.

Продолжая классификацию машинных форм, Рело предлагает принять для каждой конструкции такое разделение: исходная часть, переходная форма, деление и членение, связывающая и конечная части.

Под исходной формой понимаются подножия, подставки, станины и т.п., берущие начало прямо на почве, стене, полу, поверхности и т.д. Для них хороши такие силуэты, линии которых подчеркивали бы их функцию (прочность опоры) и были бы параллельны плоскости крепления воздвигаемых на них конструкций. Обычно основания делают более широкими, чем несомые конструкции, кверху их профили склоняются один к другому, что опять-таки подчеркивает связь с узкими несомыми частями.

Переходные формы конструкций характеризуются изменениями сечений и рисунка разреза. В технике нередко встречаются детали, в которых круглая форма цилиндра переходит в четырех-восьмисторонник, треугольник – в шестиугольник и т.п. Чтобы такие детали были красивы, Рело предлагает при их построении использовать опыт архитектуры, где таких переходных форм встречается множество, и показывает это на рисунках. Речь идет о трубе парового котла: Рело сопоставляет ее с дымовой трубой частного дома английско-готического стиля и с трубами некоторых топок паровых котлов.

Особый интерес представляют мысли Рело о принципах композиционного построения. Основные узлы машины, по Рело, должны четко разделяться, не нарушая при этом гармонии целого, причем их внешний вид определяется их функцией.

Интересно отметить, что одной из разновидностей расчлененной формы Рело считает украшения на плоскости и указывает на контурные поверхности подножек, нижнюю раму паровой машины, часть настила у судовой машины. Тут он предлагает использовать орнаменты и узоры потому, что шероховатые поверхности в данном случае функционально оправданы и в то же время не ограничивают художественной фантазии. Вопрос о стиле самих орнаментов и об их стилевом единстве с машиной Рело не интересует, в подобных расчлененных поверхностях он видит еще одну возможность украсить машину.

Рело выделяет также заканчивающие формы, служащие для того, чтобы ограничивать конструкции, остающиеся свободными. Это могут быть окончания массивных опор, трубы паровых котлов, дымовые трубы и т.п. По мнению Рело, всевозможные окантовки такого рода берут свое начало в текстильном искусстве и соответствуют кайме, кантам, бахроме, а их архитектурными прообразами являются различные карнизы, консоли, фризы.

Рис. 4.2. Переходные формы в архитектуре по Рело

Проанализировав в деталях исходные, переходные, заканчивающие и т.п. формы, Рело переходит к рассмотрению облика машины в целом. Машиностроение создает новые формы и воплощает их в силуэтах, не имеющих аналогий в природе. В архитектуре основные силуэты подчиняются вертикалям, так как направления сил в строительных конструкциях вертикальны. В машиностроении на конструкции силы действуют в различных направлениях, что влечет за собой большее разнообразие машинных форм. Машиностроительный стиль находится в зачаточном состоянии, и Рело предлагает уделить профилированию деталей, или, как он выражается, связующим формам, особое внимание.

Рис. 4.3. Переходные формы в технике по Рело

В профилях машин, замечает Рело, надо отчетливо различать формы, строго обусловленные целесообразностью, и формы «свободного выбора». В первом случае задача ограничивается тем, что профили деталей, выполненные по прямой, окружности и т.д., связываются между собой. Связь форм «свободного выбора» сложнее, так как они зависят от эстетического чутья конструктора. Рело дает примеры построения профилирующей кривой на материале сочленения колонны с основанием. Его конструкторский опыт подсказывает ему правильный выбор – закругленное сочленение. Он рассуждает следующим образом: если мы хотим связать воедино профиль колонны и основания, то должны уяснить движение линий, которое распадается на восходящее движение ствола колонны и горизонтальное – основания, причем в последнем направления сходятся у центра, что требует симметричного расположения ребер. При этом восходящее движение тела колонны нарастает и уравновешивает тяжелые горизонтали основания. Эллипсоидальная кривая вычерчивает замкнутый профиль, соединяющий вертикальные и горизонтальные линии. Тут же Рело выводит правило, по которому следует строить подобного рода кривые, и подкрепляет его примерами на построение парабол и эллипсоидальных кривых, дающих возможность легко, стремительно и красиво связать линии самых различных направлений. Отдельный параграф посвящен применениям различных параболических кривых в строительстве, прикладном искусстве, а затем – в технике; тут же подробно разъясняются способы их построения.

В качестве одного из примеров Рело указывает на упорные, горизонтальные, подвесные и консольные подшипники, в которых профилирующая параболическая кривая связывает вертикальное движение колонны с горизонталью верхней плиты.

Рис. 4.4. Заканчивающие формы по Рело

Технико-эстетический прогноз Рело нашел свое подтверждение значительно позже. Проведенные в начале нашего столетия работы в области оптического метода исследования напряжений не только доказали, но и буквально показали необходимость плавных переходов при изготовлении машинных деталей.

Рис. 4.5. Построение формы колонны по Рело. Наиболее правильно третье решение

Мысль о зависимости формы от материала и способа обработки высказывалась в 50-х годах XIX в. и до Рело. В частности, Земпер в ряде работ уделял большое внимание этому вопросу и многосторонне его исследовал. Технические искусства он разделяет на текстильные, керамические, тектонические (плотничье ремесло и т.п.) и стереоатомические (каменные работы). Он считает, что тот или иной стиль возникает на основе способов обработки материалов. Предметом исследований Земпера и в этом случае являются различные виды прикладных искусств, и главным образом архитектура. Сами машины не были объектом его наблюдений. Тем более интересно сравнить его высказывания с рассуждениями Рело, во многом сходными. (Еще одно доказательство того, что нет принципиальной разницы в эстетических требованиях к форме машины или произведению искусства, в методах проектирования станков или компоновки произведения искусства.) Вопросу о зависимости формы от материала в машиностроении Рело посвятил целый раздел книги, почти целиком построенный на практических примерах. В его время литой чугун был ценнейшим материалом и шел в основном на детали, работающие на сжатие и, следовательно, ограничивающие вариантность формы. Кованая сталь благодаря специфике обработки пригодна для более простых форм. Не следует упускать из виду, замечает Рело, что негладкие стороны кованой поверхности часто нуждаются в дополнительной обработке. Таким образом, в формообразование включается новый фактор – круглошлифовальный и токарный станки. Они пригодны для обработки деталей с круглым сечением; тела же с угловым сечением должны быть, как правило, простыми, а по возможности и вовсе исключаться. Бронза обычно используется для небольших деталей благодаря легкости обработки и большим декоративным возможностям. Дерево применяется в основном в качестве балок и досок, на них должны распространяться простые исходные и переходные формы. Рубанки, пилы и токарный станок – вот средства деревообработки. Множество украшений, возможных благодаря резьбе, в машиностроении неуместно.

Рис. 4.6. Построение кривой консольного подшипника по Рело

Рело рассматривает вопросы машинной формы с возможной полнотой: приводит конкретные примеры наилучшей формы литых, кованых и других изделий; анализирует формообразование широко применяемых в машиностроении деталей и их наиболее удачные образцы. Он изучает кривые сечений и их построение, ищет причины, почему детали, обладающие одинаковой функцией, производят различное впечатление вследствие изменения пропорций или рисунка. Так, сравнивая различные образцы стоек под подшипниками, Рело приходит к мысли, что в машинах, как и в произведениях искусства, отражается национальный характер народа. Чтобы проследить, какое разнообразие впечатлений порождает свободная связь форм, говорит он, следует сравнить две различные формы стоек под подшипники, созданные английским конструктором Гартаном и французским – Лежандром. Рело очень метко подмечает разницу между коренастыми, похожими на деревянные балки конструкциями бриттов, которые так правдиво и определенно характеризуют грубого «Джона Буля», и гибкими, подвижными формами стоек Лежандра, которые говорят о легком и беспечном характере французов.

Рис. 4.7. Стойки под подшипники.
Слева – английская конструкция, справа – французская

У Рело и его теории были ожесточенные противники. В условиях капитализма все отрасли производства, в том числе и машиностроение, были полностью подчинены одной задаче – извлечению максимальной прибыли, а поскольку эстетика формы требовала дополнительных расходов, убедить промышленника в ее целесообразности было не просто. Красноречивое свидетельство тому – полемика Рело с крупным немецким машиностроителем буржуазного толка А. Ридлером. Последний упрекал Рело в «излишних» обобщениях, теоретизировании, попытках создать стиль, который не по карману современному машиностроению.

Влияние архитектуры остается ощутимым в машиностроении до конца XIX в. Правда, к концу 80-х годов готические и другие подражания себя изживают. Станины и корпуса машин приобретают закругленный рисунок, литые детали, как правило, украшаются небольшими наплывами в виде карнизов, но всякие излишества исчезают.

Все мелкие детали остаются открытыми, а это создает в большинстве случаев дробленую форму. Соотношения частей непропорциональны. Человеческий фактор все еще никак не учитывается. Архитектурные подражания превращаются в тоскливую попытку по традиции украсить некрасивое.

Архитектурный стиль умирал. Он не мог уже убедить в своей жизнеспособности ни конструкторов, ни потребителей.

Однако интерес к машинной форме не угасает, но приобретает несколько иные оттенки. С одной стороны, хотя научная база машиностроения к концу XIX в. значительно расширилась в укрепилась, в построении машин еще очень большую роль играл практический опыт, заставлявший по старинке пользоваться формами архитектурного стиля. С другой – возросшие скорости, а с ними вибрация и трение потребовали увеличения допусков на прочность. Вместе с тем машины были товаром, а это обязывало предпринимателей думать об их удешевлении и одновременно заботиться о привлекательном внешнем виде.

Неписаные правила формообразования машин-орудий выражались кратко в следующем: простота конструкции, устойчивый и приятный вид станка, скорее большая, чем достаточная, толщина всех частей, хороший резец, надежный, не слишком сложный механизм для главного и поступательного движения, рациональная скорость и солидный фундамент. Никто не знал, однако, что крылось за словами «приятный вид станка». Если раньше «приятность» означала орнаменты, колонны и т.п., то в последнем десятилетии века от них уже отказались. Появилась настоятельная потребность в новых принципах формообразования, для создания которых нужна была новая эстетическая теория.

Рождение новой эстетики началось с бунта против орнаментации, изобразительности, архаичности формы. Пионерами новой эстетики выступили архитекторы Л. Салливен, А. Ван де Вельде, А. Лоос и др. Они боролись за освобождение вещей от излишней орнаментации, противоречащей функциональному назначению вещи, за красоту обнаженной целесообразной формы. Они исходили из того положения, что форма вещей и их украшения, свойственные ремесленным поделкам, неуместны в век машинной индустрии.

Правда, и эти выступления еще не относились непосредственно к машинной форме, но критика старого стиля имела своей исходной точкой машинную среду. А в 1898 г. Лоос, еще не надеясь, что его поймут, поставил вопрос о том, что новые проявления культуры – железные дороги, телефон, пишущие машинки и т.п. – должны освободиться от формальной стилизации, так как они предназначены для новых функциональных процессов и форма их должна быть функциональной. Лоос замечает иронически: «Каким должен быть телефон? Мы склоняемся к компромиссу. Мы представляем телефонную будку в стиле рококо, а трубку в виде грифа. Или готическую. Или в стиле барокко... Избавьте нас от таких «стильных» телефонных будок!» [8]

Борьба за слияние красоты и целесообразности в формах изделий промышленной продукции, а значит и в машинной форме, усилилась к концу века. Новое понимание эстетики технической среды и развитие новой эстетики шло плечом к плечу с техническим прогрессом своего времени.

Резкое увеличение скоростей, изобретение двигателя внутреннего сгорания, появление автомобилей и первые полеты авиаторов коренным образом изменили характер техники, что сразу же оказало значительное влияние на очертания машин, и не только транспортных.

В 80...90-х годах возникают первые догадки о прямом взаимодействии и взаимовлиянии формы машины и скорости. В формообразовании машины наступает переходный этап к новому стилю, выразившемуся впоследствии в обтекаемости и нашедшему свое научное обоснование в теории крыла самолета, созданной Н.Е. Жуковским.

 

 




При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.066 сек.)