§ 6. Развитие техники после второй мировой войны

Как следует из всего представленного материала, процесс развития техники не протекает плавно. На известных участках этого процесса наблюдаются преимущественно количественные изменения. Растет число применяемых машин, растет количество выпускаемых продуктов, растет экономичность машин, растет число вспомогательных механизмов, но характер технического вооружения остается в основном одним и тем же. Это объясняется главным образом тем, что в данный период используется один и тот же качественный уровень развития науки, питающей технику этого периода. Так, например, становлению механики в ее начальной форме статики твердых тел соответствует применение в технике машин и механизмов, основанных на законах статики: рычагов, подъемных машин, воротов, блоков и т. п. В отдельных случаях возникающие на основе производственной практики машины и механизмы предъявляют счет науке и заставляют ученых искать ответа на те или иные вопросы. В других случаях, наоборот, открытия науки, сделанные в процессе экспериментальных или теоретических исследований поставленной практикой проблемы, приводят к открытию новых законов природы, которые техника принимает на вооружение.

Но в период преимущественно количественного развития качественная характеристика техники остается в основном неизменной. Так, например, в течение XIX в. суммарная мощность паросиловых установок выросла от нескольких тысяч до 120 млн. л. с, но вся эта мощность обеспечивалась исключительно паровыми машинами.

Переход к новому качеству является своеобразным скачком в развитии техники. Так, например, переход от ручных технологических машин к машинам, работающим без участия рук человека, и переход к приводу этих машин от универсального двигателя явился переходом к качественно другому способу выполнения основного назначения техники: производства материальных благ. Это был переход от ручного производства к машинному, которое быстро, революционными темпами, сложилось в комплекс нового качества техники в целом. Это был промышленный переворот XVIII в., за которым последовал переворот политический - капитализм пришел на смену феодализму.

Наше время, середина XX в., характеризуется наличием и углублением всех признаков громадного качественного скачка, по сравнению с которым все предшествующие качественные скачки кажутся очень скромными.

В докладах, выступлениях, в печати в наше время можно часто встретиться с определением "новая техника". Для понимания современной научно-технической революции необходимо отчетливо представлять сущность этого определения, тем более, что часто оно применяется не в соответствии с этой его сущностью. Вряд ли у кого возникнут сомнения в том, что Ленинградский металлический завод, выпускающий уникальные паровые турбины высоких параметров мощностью в 300 квт, является одним из ведущих поставщиков "новой" техники. Так ли это? Действительно, в 1924 г. этот завод выпустил первую советскую паровую турбину мощностью 2000 квт на низких параметрах пара. Разве путь завода от 2000 квт к 300 000 квт в одном агрегате и от 14 до 200 ат не является переходом к новому качеству, к "новой" технике? Разве турбина 1924 г. не отличается от турбины 1963 г.? Безусловно, отличается, и главное ее отличие состоит в том, что ее к. п. д. увеличился почти в 1,5 раза. Это означает, что в новой турбине в 1,5 раза улучшилось использование открытого наукой закона природы, закона термодинамики. Но как старая, так и новая машина работают на одной и той же основе, на использовании одних и тех же законов природы, объединены одним и тем же содержанием, одними и теми же физическими процессами. Если обратиться к крупным качественным скачкам в развитии техники, то будет видно, что все они непременно означали переход к использованию новых закономерностей природы. В энергетике таким переходом был переход от использования законов гидродинамики в водяных колесах к использованию законов термодинамики в тепловых двигателях. В машиностроении таким переходом был переход от использования законов механики в механических передачах к использованию законов электродинамики в электроприводе. В металлургии таким переходом был переход от использования чисто теплового действия в получении крицы железа из руды к использованию химических процессов восстановления металла из руды в виде легкоплавкого чугуна.

Таким образом, под "новой" техникой мы будем понимать все технические объекты и устройства, которые используют ранее неизвестные или не использовавшиеся законы природы.

Размах и значение современной научно-промышленной революции заключается в том, что в настоящее время начинается переход к использованию новых законов природы во всех основных направлениях техники: в энергетике, в машиностроении, в материалах. Качественные скачки, развивающиеся в наше время, значительно превосходят по своей сущности и значимости все скачки прошлого.

Вот они, эти скачки прошлого: освоение огня, т. е. вооружение общества энергией неорганической природы; переход от камня к металлу; использование механической энергии неорганической природы в виде энергии водных потоков и ветра; промышленный переворот как переход к машинному производству; становление комплексной энергетики с максимально возможным получением от природы теплоты и механической энергии рек для переработки в транспортабельную и гибкую электрическую энергию.

Эта последняя качественная ступень возникла на грани XIX и XX вв. Символом ее возникновения может служить электростанция в Эльберфельде (1899 г.), в которой паровая турбина и трехфазный переменный ток соприкасались в единой установке - турбогенераторе.

Первая половина XIX в.- это период количественного развития техники, основанной на электрификации промышленности, транспорта, сельского хозяйства и быта.

К середине XX в. эта техника в известной степени достигла своего "потолка". Этот "потолок" в количественном отношении определяется наличием энергетических ресурсов. Уже в первые десятилетия XX в. ученых и техников начал беспокоить вопрос о запасах энергетических ресурсов нашей планеты, становящихся все более и более соизмеримыми с потребностями в энергии. Невосстановимые энергетические ресурсы - накопленная в течение многих миллионов лет солнечная энергия в виде залежей горючего топлива: угля, нефти, сланцев, торфа - учитывались по данным геологических разведок, подсчитывались статистиками, обсуждались на мировых энергетических конференциях. Проблема энергетического голода на нашей планете становилась все острее.

Вскоре выяснилось, что казавшаяся панацеей от энергетического голода проблема использования восстановимых источников энергии - водных, потоков, ветра, солнечной радиации - уже далеко не является решающей в вопросе об энергоснабжении. Было подсчитано, что в середине второй половины XX в. всей энергии всех водных потоков мира будет явно недостаточно для удовлетворения растущих потребностей общества в энергии. Ветер и радиация Солнца, полное использование которых невозможно, так как ими определяется комплекс условий существования растительного и животного мира, неудобны.

Не случайно 20-е и 30-е годы XX в. характеризуются большим количеством проектов, направленных на разрешение приближающегося энергетического голода (утилизации морского прибоя, утилизации разности температур на поверхности океана и в его глубинах, утилизации разности температур над песками пустынь, проектов полярных теплосиловых станций, использующих разность температур между глубоководными зонами Ледовитого океана и морозами, царящими над вечными льдами околополюсных районов).

Такая активность ученых и изобретателей вполне понятна на фоне резко возрастающей потребности в энергии, достигшей к середине XX в. колоссальной величины - 30 000 млрд. квт*ч в год и продолжающей возрастать еще сильнее. Нехватка - стимул к экономии. И поэтому деятельность ученых и изобретателей направлена на изыскание более рациональных, более экономных способов расходования энергии. И в этом отношении достигнуто многое. Коэффициенты полезного действия современных гидравлических турбин, паровых турбин, паровых котлов, электрических двигателей и генераторов, линий электропередач - всего этого основного энергетического оборудования - превзошли 90%, дальнейшее их повышение крайне затруднительно и ограничено природой явлений. Есть еще известный простор в повышении термического к.п.д. тепловых двигателей, достигающего теперь 55-60%, но это повышение может быть осуществлено на основе разрешения другого кризиса современной техники - кризиса материалов, способных выдерживать колоссальные усилия, температуры и другие виды статических и динамических нагрузок.

Таким образом, современная техника, техника электрификации как наиболее гибкого энергоснабжения промышленности и транспорта, сельского хозяйства и быта, вступает в период кризиса. Этот кризис выражается в противоречии между возрастающими потребностями в энергии и возможностями удовлетворить эту потребность, ограничиваемыми, с одной стороны, наступающим исчерпанием используемых энергетических ресурсов нашей планеты и, с другой стороны, почти предельным совершенством утилизации используемых в современной технике законов природы.

Сущность назревающего кризиса, таким образом, состоит в том, что существующая техника, качественное состояние которой наиболее полно определяется электрификацией производственных процессов на основе использования топливных и гидравлических ресурсов нашей планеты, начинает становиться неспособной решать задачу удовлетворения растущего энергопотребления. В связи с этим она неизбежно должна быть заменена новой техникой, способной использовать новые энергетические ресурсы в соответствующей их качеству новой технической форме, вытекающей из утилизации закономерностей природы, раскрытых современной наукой.

Так в середине XX в. возникает задача перехода к качественно новой технике. Каковы возможности решения подобной задачи?

Маркс писал: "... человечество ставит себе всегда только такие задачи, которые оно может разрешить, так как при ближайшем рассмотрении всегда оказывается, что сама задача возникает лишь тогда, когда материальные условия ее решения уже существуют или, по крайней мере, находятся в процессе становления"^*.

^* (К. Маркс, К критике политической экономии, Госполитиздат, 1953, стр. 8.)

Существуют ли в настоящее время материальные условия перехода к качественно новой технике или они находятся в процессе становления? Каковы эти условия?

Наша задача - показать использование новых, открытых наукой закономерностей как основы новой техники в отдельных, главнейших ее частях: энергетике, машиностроении, материалах.