подмастерья (будущие мастера) и один-два ученика. Производство было рассчитано главным образом на потребности жителей города и ближайших окрестностей. Не было нужды в особом расширении производства. Значит, не возникало и потребностей в резком улучшении техники для увеличения производительности мастерской.
Все же, хотя и медленно, расширялся торговый обмен и развивались средства сообщения между городами и странами Европы. Так же медленно улучшалась и техника обработки материалов. {5}
В средние века человек научился обрабатывать поверхности цилиндрических изделий (ступицы колес). Такая обработка осуществлялась с помощью примитивного устройства, которое также следует отнести к предшественникам современного токарного станка.
Под потолком мастерской укрепляли гибкую пружинящую деревянную жердь. На конец жерди привязывали веревку, спускали ее вниз и обвивали один раз вокруг валика. Нижний конец веревки крепили к деревянной доске — педали. Когда рабочий нажимал ногой на педаль, веревка вращала валик с изделием по направлению к рабочему и оттягивала жердь книзу. Но жердь пружинила, сопротивлялась оттягиванию и, как только рабочий отпускал педаль, тянула веревку кверху и вращала изделие в обратную сторону.
Рабочий держал режущий инструмент в руках. Когда изделие вращалось в сторону рабочего, инструмент врезался в материал и снимал стружку. При обратном вращении инструмент не работал.
По сути дела этот «станок» почти не отличался от первобытного устройства для сверления дыр в камне. Вся рационализация на протяжении многих столетий свелась к замене лука гибкой жердью с веревкой, а вращение осуществлялось не рукой, а ногой. Но и для рук оставалось достаточно работы.
Чтобы удерживать инструмент в одном положении и соблюдать хоть какую-нибудь точность обработки, токарю приходилось затрачивать огромные усилия. Обрабатывая всю поверхность изделия, он постепенно и равномерно перемещал резец, опирая его на особое приспособление — «подручник». На это также тратилось немало сил.
Такие станки, с очень малыми скоростями вращения, позволили обрабатывать только мягкие материалы — дерево или гончарные изделия. Изделия же из металла получались грубые, не точные по размерам, обработка шла медленно. Поэтому в те времена металл обрабатывался чаще всего кузнечным молотом, реже — зубилом.
* * *
Завоевание и ограбление колоний в XV и XVI столетиях послужили началом образования крупных капиталов в Европе. А вывоз промышленных изделий в колонии {6} способствовал расширению производства, развитию первых капиталистических предприятий — «мануфактур». В современной обиходной речи это слово служит общим названием изделий текстильной промышленности. Но в XVI—XVIII столетиях это слово имело другое значение. Мануфактурами назывались крупные по тому времени капиталистические предприятия, основанные главным образом на ручном труде: торговец-скупщик собирал в одном производственном помещении ремесленников, которым он раньше давал работу на дом. Такое предприятие было первой формой промышленного капитализма, но оно еще не было ни заводом, ни фабрикой — ведь труд ремесленников на мануфактуре все же оставался преимущественно ручным.
Уже к началу XVI столетия возросший спрос на изделия промышленности привел к увеличению числа и к некоторому техническому усовершенствованию мануфактур. Улучшалась и техника обработки металла. Появлялись новые средства для вращения обрабатываемых изделий. Веревку с педалью заменило отдельно установленное маховое колесо, которое приводилось в движение руками человека. От этого колеса вращение передавалось на валик станка с помощью ремня. Такие станки для обработки дерева были известны уже в XVI веке.
Колесо очень долго оставалось средством вращения вала станка. Менялись только источники энергии, приводившие колесо в движение. Энергия человека была заменена работой лошади. Шагом вперед было изобретение «ступального» колеса. На окружности такого колеса располагались ступени. Лошадь — «двигатель» — переступала по этим ступеням и заставляли колесо вращаться. От вала колеса вращался вал станка с закрепленным на нем изделием. На смену ступальному колесу пришло водяное колесо. Оно вращалось от давления на лопасти колеса падающей струи воды. Скорость вращения стала достаточной для обработки металлических изделий.
К XVII столетию относится появление устройств для обработки внутренней поверхности орудийных стволов. Огромная штанга со сверлильным инструментом являлась продолжением оси колеса и вращалась вместе о ним. Приспособление в виде системы блоков с веревками {7} заставляло обрабатываемый ствол «наползать» на сверлильный инструмент, который и растачивал внутреннюю поверхность канала орудия. Такое устройство вовсе не обеспечивало точности, — оно, в сущности, и не являлось станком.
При обработке наружных цилиндрических поверхностей резец попрежнему продолжал оставаться в руках рабочего. Поэтому токарная обработка металла не улучшалась, а была такой же грубой и неточной. Для плоских и фасонных поверхностей, для расточки отверстий в металлических изделиях никаких станков не существовало вовсе.
Мастер из навигацкой школы
Стоял погожий, солнечный день лета 1709 года. Из открытых окошек «навигацкой школы», разместившейся в большом крыле хмурого здания Сухаревой башни в Москве, доносился смешанный гул многих голосов, стук, скрежет, визгливое жужжание инструментов. Сквозь все эти шумы вдруг прорывались резкие выкрики на русском языке с иностранным акцентом. А на площади перед зданием шел развод караула преображенцев — гвардейцы Петра Великого четко печатали шаг, маршируя от поста к посту, и каждый раз, когда развод уходил дальше, на месте оставалась точно изваянная из камня, застывшая в суровой неподвижности фигура часового. Первая русская техническая «Школа математических и навигацких наук» была основана Петром I в 1701 году. Сотни русских юношей, отобранных из наиболее способной молодежи, изучали в этой школе математику в приложении ее к кораблевождению и механике.
Сегодня — особый, ответственный день: все в школе — руководители и ученики — ждут посещения царя, самого строгого экзаминатора для учеников, самого взыскательного контролера для руководителей. Петр уделял много внимания навигацкой школе, знал ее способных учеников, следил за их успехами, присматривался к особо выдающимся юношам.
В школе сегодня все начищено, все блестит, очень строго соблюдается порядок в учебе и в работе. Особенно это чувствуется в мастерской. Петр сам был большой охотник до станочных работ, имел свою собственную мастерскую и, заглядывая в школу, первым делом наведывался к токарям, интересовался их работой, {8} спрашивал о новых изделиях, о частях к астрономическим и навигационным приборам.
Руководит мастерской недавно назначенный, еще молодой мастер Андрей Нартов. Несколько лет назад Петр обратил внимание на способного юношу, стремящегося к знаниям, умевшего мастерить вещицы из дерева, кости, металла, проявлявшего при этом особую сноровку и мастерство. За эти способности и попал он учеником в навигацкую школу, в ее токарную мастерскую, и очень скоро сравнялся со своими учителями — старыми мастерами — и даже превзошел их.
Его изделия удивляли учителей школы качеством и точностью обработки. Все чаще стал он помогать товарищам, учить их работать так, чтобы и они смогли добиться успеха. И такими выдающимися были его знания и мастерство, так хорошо умел он передавать их другим ученикам-механикам, что начальство сделало его старшим в мастерской.
Вечером, накануне приезда царя, к мастеру Андрею Нартову заявились учителя-иностранцы и строго-настрого наказали навести порядок в мастерской, закончить и выставить на видное место новые изделия из кости и металла, научить токарей, как отвечать царю.
Мастер кивал головой, обещал все сделать как можно лучше, а сам думал свою думу. «Царь приедет. Как раз во-время. Он, мастер Нартов, покажет ему кое-что получше новых изделий. Царь — сам токарь, он поймет и поможет. А то иностранцы-учителя почти не слушают Нартова, только пыжатся, морщатся и нетерпеливо отмахиваются руками от молодого, настойчивого мастера. Правда, в последний раз, они как будто внимательно стали слушать его, даже переспрашивали, переглядывались между собой. Затем пошли в
