Научно-технические изобретения 20 века

     Развивался  флот. С 60-х годов на морских судах  стали применять поршневые паровые  машины с многократным расширением  пара. В 1894—1895 гг. были проведены первые опыты по замене поршневых двигателей паровыми турбинами. Стремились также  к увеличению мощности и скорости морских и океанских паровых  судов: пересечение Атлантического океана стало возможным теперь за семь—пять дней. Приступили к строительству  судов с двигателями внутреннего  сгорания — теплоходов. Первый теплоход — нефтеналивное судно «Вандал» было построено русскими конструкторами в 1903 г. В Западной Европе строительство  теплоходов началось с 1912 г. Крупнейшим событием в развитии морского транспорта было сооружение в 1914 г. Панамского канала, имевшего не только экономическое, но и политическое и военное значение.

     Новый вид транспорта, родившийся в эпоху  второй НТР, — автомобильный. Первые автомобили были сконструированы немецкими  инженерами К. Бенцем и Г. Даймлером. Промышленное производство автомобилей началось с 90-х годов, причем в нескольких странах. Способствовало успеху автомобилей изобретение в 1895 г. ирландским инженером Дж. Дэнлопом резиновых шин. Высокие темпы развития автомобилестроения повлекли за собой строительство шоссейных дорог.

     Новый вид транспорта рубежа XIX и XX вв. —  воздушный Он подразделяется на аппараты легче воздуха — дирижабли  и тяжелее воздуха — самолеты (аэропланы). В 1896 г. немецкий конструктор  Г. Зельферт применил для дирижаблей двигатель внутреннего сгорания, работавший на жидком топливе, что способствовало развитию дирижаблестроения во многих странах. Но решающую роль в развитии воздушного транспорта сыграли самолеты.

     В разработку авиационных проблем  и вопросов воздухоплавания огромный вклад внесли русские ученые и  изобретатели основоположники современной  гидро- и аэродинамики Д. И. Менделеев, Л. М. Поморцев, С.К. Джевецкий, К. Э. Циолковский и особенно Н. Е. Жуковский. Большая заслуга в освоении техники полетов принадлежит немецкому инженеру О. Лилиенталю.

     Первые  опыты конструирования самолетов  с паров двигателями осуществили  А. Ф. Можайский (1882—1885, Россия), К. Адер (1890—1893, Франция) X. Максим (1892-1894, США). Широкое развитие авиации стало возможным после установления легких и компактных бензиновых двигателей. В 1903 г. в США братья У. и О. Райт совершили четыре полета самолете с двигателем внутреннего сгорания. Сначала самолету имели спортивное значение, потом их стали использовать военном деле, а затем — для перевозки пассажиров.

     Для второй НТР характерно проникновение  и организация химических методов  обработки сырья практически  во все отрасли производства. В  таких отраслях, как машиностроение, электротехническое производство, текстильная  промышленность, стала широко использоваться химия синтетических волокон  — пластических масс, изоляционных материалов, искусственного волокна  и пр. Американским химиком Дж. Хайеттом в 1869 г. был получен целлулолид. В 1906 г. Л. Бакеланд произвел бакелит, затем были лучены карболит и другие пластические массы. Разраб французским инженером Г. Шардоне в 1884 г. метода изготовления искусственного волокна стала основой для произвол нитрошелка, а с 1903 г. — искусственного шелка и вискозы.

     В 1899—1900 гг. труды русского ученого  И. Л. Конд позволили получить синтетический каучук из углеводов. Предложены методЬ1 изготовления аммиака, служащего исходным веществом для азотной кислоты, и других азотных соединений, необходимых в производстве красителей, удобрений и взрывчатых веществ. Лучшим методом оказался метод немецких ученых Ф. Габера и К. Боша.

     Достижением второй НТР является крекинг-процесс  — метод разложения нефти при  высоких давлениях и температурах. Он позволял обеспечить повышенный выход  бензина, поскольку резко возросла потребность в легком жидком топливе. Основы методы были заложены Д. И. Менделеевым, развиты русскими учеными и инженерами, в частности В. Г. Шуховым. Подобные изыскания проводились и в  США, где в 1916 г. этот процесс был  освоен в промышленном производстве.

     Перед Первой мировой войной был получен синтетический бензин. Еще в 1903—1904 гг. русские химики школы А. Е. Фаворского открыли способ производства жидкого горючего из твердого топлива, однако это крупнейшее достижение русской технической мысли не было использовано. Промышленный метод изготовления легкого горючего из угля осуществил немецкий инженер Ф. Бергиус, что имело важное экономическое и военное значение для Германии, не располагавшей естественными нефтяными ресурсами.

     НТР внесла много нового для усовершенствования технической сферы легкой, полиграфической  и других отраслей промышленности. Это автоматический ткацкий станок, автомат для производства бутылок, механический наборный станок и т. д.

     В конце XIX в. производство стандартизированных  изделий создало предпосылки  для разработки поточной системы. Система  массового поточного производства требует рациональной организации  труда, обрабатывающие машины и рабочие  места располагаются по ходу технологического процесса. Процесс изготовления расчленяется на большое количество простых операций и совершается безостановочно, непрерывно. Первоначально такая система  была введена в консервном, спичечном  производстве, а затем распространилась на многие отрасли промышленности. Особенно важную роль она сыграла  в автомобилестроении. Это объяснялось, с одной стороны, необходимостью быстрого увеличения производства автомобилей из-за резкого повышения спроса на них, а с другой стороны, особенностями автомобильного производства, построенного на принципах взаимозаменяемости и нормализации (стандартизации) деталей и узлов. На автомобильных заводах Г. Форда в США поточно-массовое производство впервые приобрело законченную форму (с применением конвейеров). В 1914 г. скорость сборки одного автомобиля была доведена до полутора часов.

     Внедрение поточного производства изменило характер заводского оборудования в машиностроении. Стали вводиться специализированные станки для изготовления деталей  — винтов, шайб, гаек, болтов и т. д. В текстильной промышленности в 1890 г. появился автоматический ткацкий  станок английского конструктора Дж. Нортропа.

     Значительными были НТР успехи военной техники. Основные направления ее развития включали:

     автоматизацию стрелкового оружия. На вооружение были приняты станковые пулеметы американского инженера. X. Максима (1883), тяжелые пулеметы Максима и  Гочкиса, легкие пулеметы Льюиса. Было создано несколько типов автоматических винтовок;

     автоматизацию артиллерии. Перед Первой мировой войной и в ходе ее были сконструированы новые скорострельные орудия — полуавтоматические и автоматические. Дистанция обстрела увеличилась с 16—18 км до 120 км. (например, уникальная немецкая пушка «Большая Берта»). Был введен ряд тягачей с двигателями внутреннего сгорания для передвижения тяжелой артиллерии. Появилась зенитная артиллерия для борьбы с налетами вражеской авиации. Были созданы танки и бронеавтомобили, вооруженные пулеметами и орудиями небольшого калибра;

     производство  взрывчатых веществ. Их выпуск возрос в колоссальных размерах. Были осуществлены новые изобретения (бездымный порох), развито производство связанного азота  из воздуха (сырья для получения  взрывчатых веществ). Применение отравляющих  веществ в ходе Первой мировой войны потребовало средств защиты от них — в 1915 г. русским инженером Н. Д. Зелинским был разработан угольный противогаз. Началось строительство газоубежищ;

     широкое использование средств воздухоплавания  и авиации. Самолеты выполняли функции  не только военной разведки, но и  истребителей С лета 1915 г. самолеты стали вооружать пулеметами. Скорость самолетов-истребителей была доведена до 190—220 км в час. Появились самолеты-бомбардировщики. Еще до войны (в 1913 г.) авиаконструктор И. Сикорский построил в России первый четырехмоторный самолет «Русский витязь». В ходе войны воюющие страны усовершенствовали бомбардировочную авиацию;

     создание  крупных надводных кораблей —  броненосцев, дредноутов. Стало реальностью  подводное плавание. В последние  годы XIX в. подводные лодки строили  в различных странах. В надводном  положении они приводились в движение двигателями внутреннего сгорания, а в подводном — электродвигателями. Особенно большое внимание строительству подводных лодок уделяла Германия, наладившая их производство к началу Первой мировой войны.

     Среди важнейших изобретений этого  времени – швейная машина Зингера, ротационная типографская машина, телеграф Морзе, револьверный, шлифовальный, фрезерный  станок, косилка Маккормика, комбинированная  молотилка-веялка Хейрема. 

     2.Структурные  изменения в промышленности 

     За  сравнительно короткое (с начала XIX века) время утверждения машинного  производства были достигнуты более  ощутимые результаты в экономическом  прогрессе общества, чем за всю  его предшествующую историю.

     Динамизм  потребностей, являющихся могущественным двигателем развития производства в  сочетании со стремлением капитала к росту прибылей, а значит, к  освоению новых технологических  принципов, в огромной степени ускорил  прогресс производства, вызвал к жизни  целую серию технических переворотов.

     Бурное  развитие науки, начиная с конца XIX века, привело к значительному  числу открытий принципиального  характера, положивших начало новым  направлениям научно-технического прогресса. Это — быстрое развитие и практическое использование электрической энергии (электродвигателей, трехфазных линий  передачи электроэнергии); создание двигателя  внутреннего сгорания; бурный рост химической и нефтехимической промышленности на базе широкого использования нефти  как топлива и сырья; внедрение  новых технологий в металлургии. Прогресс науки, техники и производства усилил взаимопроникновение, интеграцию науки и техники различных  направлений

     Развитие  промышленности за два последних  столетия привело к кардинальным изменениям в условиях и образе жизни  всего человечества. Благодаря внедрению  достижений научно-технического прогресса  масштабы выпуска продукции в  абсолютном выражении во всех отраслях промышленности мира продолжают увеличиваться.

     В конце XIX—начале XX вв. произошли структурные  изменения в промышленности:

     - структурными изменениями в хозяйствах  отдельных стран: создании большого  машинного производства, преимущественно  тяжелой промышленности над легкой, предоставление преимущества промышленности  над сельским хозяйством;

     - возникают новые отрасли промышленности, модернизируются старые;

     - увеличивается часть предприятий  в производстве валового национального  продукта (ВНП) и национального  дохода;

     - происходит концентрация производства - возникают монополистические объединения; 

     - завершается формирование мирового  рынка в конце ХІХ - в начале ХХ ст.;

     - углубляется неравномерность в  развитии отдельных стран;

     - заостряются межгосударственные  противоречия.

     Ведущими  отраслями стали в конце ХІХ - началаХХ ст.: производство электроэнергии, продукции органической и неорганической химии, добывающей, металлургической, машиностроительной, транспортной промышленности.

     Развивались новые отрасли: сталеварная нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, электротехническая, алюминиевая, автомобильная.

     Ведущее место в организации и управлении производством принадлежало обществам  акционерной, коллективной собственности. Рост банковского и промышленного  капитала обусловил формирование финансовой олигархии. Капитализм свободной конкуренции  перерос в монополистический  капитализм. 

     Вывод 

     Бурное  развитие науки, начиная с конца XIX века, привело к значительному  числу открытий принципиального  характера, положивших начало новым  направлениям научно-технического прогресса.

     В 1867 г. в Германии В. Сименс изобрел  электромагнитный генератор с самовозбуждением, которым при помощи вращения проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать электрический ток. В 70-е гг. была изобретена динамо-машина, которую можно было использовать не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую. В 1883 г. Т. Эдисон (США) создал первый современный генератор. В 1891 г. Эдисоном создан трансформатор. Самым удачным изобретением стала многоступенчатая паровая турбина английского инженера Ч. Парсонса (1884)

     Особенное значение получили двигатели внутреннего  сгорания. Модели таких двигателей, работавших на жидком горючем (бензине), создали в середине 80-х годов  немецкие инженеры Даймлер и К. Бенц. Эти двигатели использовались моторным безрельсовым транспортом. В 1896—1987 гг. немецкий инженер Р. Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания с большим коэффициентом полезного действия.

     Изобретение лампы накаливания принадлежит  русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стеклянной колбе.