Бессемеровский метод производства стали в промышленных масштабах резко снизил ее стоимость. Не будет преувеличением сказать, что это открытие сильно ускорило ход промышленной революции
В 1855 г. Бессемер изобрел метод, названный впоследствии его именем. Расплавленный чугун выливали сверху в большой грушевидный сосуд, а холодный сжатый воздух подавали через его днище. В течение нескольких минут углерод, марганец и кремний окислялись, окись углерода сгорала, а другие примеси образовывали шлак, который поднимался и плавал на поверхности жидкого металла. Критики утверждали, что холодный воздух приведет к преждевременному затвердеванию металла, но эксперименты Генри показали, что при окислении вырабатывается достаточно тепла для сохранения жидкого состояния металла, устраняя необходимость использования дополнительно дорогого топлива для поддержания металла в расплавленном состоянии.
Конвертер Бессемера был предназначен для максимально эффективного производства стали. Он устанавливался вертикально на то время, когда воздух сжигал примеси, однако мог наклоняться, чтобы слить жидкую сталь
Если раньше за 12-часовую смену производилось 1,5 т ковкого чугуна, то в конвертере Бессемера за 20 минут можно было получить в десять раз больше стали. Изобретение Генри Бессемера стало самым важным событием в металлургии, поскольку позволило делать из сверхпрочной стали любые предметы — от железнодорожных путей до каркасов зданий.
Алюминий
Несмотря на то что алюминий — самый распространенный металл в земной коре, его очень сложно выплавить, поэтому некогда он даже считался драгоценным металлом. В свое время алюминиевый брусок входил в состав французских коронных сокровищ. Прорыв в производстве алюминия произошел в 1886 г., когда американцы Чарльз и Джулия Холл и одновременно с ними француз Поль Эру независимо друг от друга изобрели способ очистки алюминия с помощью электричества.
Пластмасса
Легкие, податливые, жесткие или мягкие, пластмассы являются сейчас важнейшими компонентами практически всего — от сотовых телефонов и автомобилей до роботов и протезов.
Первый искусственный пластик запатентовал металлург и изобретатель из Бирмингема Александр Паркс в 1856 г. Это была нитроцеллюлоза — целлюлоза, обработанная азотной кислотой и растворителем. Паркс назвал это вещество «паркезин» и основал завод в Лондоне, но его продуктом быстро перестали пользоваться, потому что он был дорогим, легко трескался и загорался. Его соотечественник, британец Даниэль Спилл, создал улучшенную версию этого материала — ксилонит, но оказался втянут в споры о патентах и обанкротился. Лишь американцу Джону Уэсли Хайату удалось наладить первое успешное производство пластмассы. После приобретения патента Паркса в 1869 г. Хайат начал экспериментировать с паркезином, стремясь найти новый материал для бильярдных шаров, которые делали из слоновой кости. Он преуспел, открыв целлулоид, который поступил в массовое производство в 1872 г. Его компания производила, помимо многого прочего, целлулоидные клавиши для пианино, вставные зубы и бильярдные шары.
Коллекция предметов из паркезина: бильярдный шар, трубка, пластина и коробочка для украшений
Броненосец
Броненосцы с металлической обшивкой, на паровом двигателе, вооруженные пушками с разрывными снарядами, полностью изменили облик войны на море после того, как впервые появились на театре военных действий в начале Гражданской войны в Америке.
9 марта 1862 г. в битве на Хэмптонском рейде, штат Вирджиния, впервые столкнулись бронированные военные корабли — принадлежавшая конфедератам «Вирджиния» вступила в бой с броненосцем северян «Монитор». «Вирджиния» была старым фрегатом (называвшимся «Мерримак»), который подвергся значительной перестройке. Основная палуба была переделана так, чтобы оставаться под водой, и покрыта 10-сантиметровыми железными пластинами. Верхняя часть корпуса была покрыта двумя слоями 5-сантиметровых пластин, расположенных под углом 36° к горизонтали, чтобы отклонять ядра противника. На корабле было 14 бойниц с мощными пушками.
Первая битва броненосцев произошла во время попытки конфедератов прорвать блокаду северянами Чесапикского залива. В этой битве не было победителя, как это происходило и в дальнейшем во время столкновений между тяжелобронированными линкорами
«Вирджиния» уже потопила два боевых корабля северян до эпохальной встречи с «Монитором». Его конструкция была поистине революционной. Меньше «Вирджинии», он был более быстрым и маневренным, имел вращающуюся орудийную башню на два орудия. Бой продолжался несколько часов, оба судна пережили прямые попадания снарядов, но ни одно из них не стало фатальным. В конце концов «Монитор» удалился, чтобы оценить ущерб, но сражение еще не было окончено. Хотя ни один из броненосцев не пережил эту войну, их способность выдерживать прямые попадания убедила командование обоих флотов строить больше подобных кораблей. В результате северяне построили 50 броненосцев по типу «Монитора».
Идея металлической обшивки корпуса корабля не была новой. Еще в XVIII в. в британском флоте на борта военных кораблей прикрепляли медные пластины, но это делалось для защиты кораблей от червей-древоточцев, а не от вражеских снарядов. В середине XIX в. по мере увеличения огневой мощи артиллерии оборонительная железная броня стала необходимостью. Это утяжеляло корабль, но паровые двигатели могли обеспечивать его движение. Первый океанский броненосец Gloire был спущен на воду во Франции в 1859 г. Два года спустя англичане ответили постройкой двух броненосцев королевского флота — Warrior и Black Prince.
Метро
Когда один английский юрист предложил построить подземную железную дорогу, чтобы облегчить движение на оживленных улицах города, люди сначала не восприняли его всерьез. Но в конце концов его идея изменила способ перемещения людей по городу.
После того как в 1850-х гг. к северу от Лондона было завешено строительство расположенных неподалеку друг от друга крупных железнодорожных станций Паддингтон, Юстон и Кингс Кросс, перегруженность района стала невыносимой. Чарльз Пирсон предложил пустить подземный поезд между станциями, чтобы разгрузить улицы. Сначала его идеи считались неуместными, но в 1854 г. было решено построить первое в мире метро. Лишь девять лет спустя, в 1863 г., под улицами Лондона была построена столичная железная дорога, хотя, к сожалению, Пирсон не дожил до этого дня.
Поезд метро движется по развязке Прайд-стрит под улицами Паддингтона, Лондон
Часть лондонского метро строилась траншейным методом. Рылся глубокий ров, укладывались рельсы, а затем ров закрывался сверху так, что над ним могла продолжаться обычная жизнь. Другие части метро, получившие название «трубы», были вырыты с помощью проходческого щита Брюнеля. Шестикилометровая линия метро сразу добилась оглушительного успеха — в первый же день им воспользовались 38 000 пассажиров, ехавших в вагонах, которые тянул паровой локомотив. В следующие годы лондонское метро стало быстро расширяться. Власти других городов тоже поняли, что сеть линий метро, быстро доставляющего пассажиров к месту назначения, может облегчить ситуацию на загруженных дорогах. В 1896 г. в Будапеште, Венгрия, и в шотландском городе Глазго были открыты собственные подземные транспортные линии. Первая линия метро в Нью-Йорке начала работать в 1904 г. Московское метро было открыто в 1935 г.
Схемы метро
Гарри Бек был техническим чертежником, умевшим рисовать электронные схемы. Он считал, что пассажирам лондонского метро важнее знать, какая линия метро приведет их к месту назначения и какую пересадку где им следует сделать, чем точное географическое положение. Поэтому он создал схему, на которой ветки метро были окрашены в разные цвета. Введенная в 1933 г., эта схема была восторженно принята жителями Лондона. С несколькими изменениями она используется и по сей день. Эту идею переняли все метро мира.
Трансконтинентальная железная дорога
До 1869 г. с востока на запад США можно было добраться только в фургоне. Путешествие занимало шесть месяцев. После этого года подобная поездка занимала чуть больше недели благодаря тому, что была построена Трансконтинентальная железная дорога.
Трансконтинентальная железная дорога стала триумфом инженерной мысли — ведь строителям пришлось покорять крутые овраги и обрывистые горы, строить сотни мостов и десятки тоннелей. Железная дорога произвела революцию в экономике и изменила жизнь в поселениях американского Запада, сделав перевозку грузов и людей быстрее, дешевле и удобнее. Этот «сухопутный путь» длиной 3069 км протянулся от Каунсил-Блафс на восточном берегу реки Миссури до Сакраменто на побережье Калифорнии.
За семь лет до начала строительства законом были утверждены две железнодорожные компании, которым было доверено строительство: Central Pacific и Union Pacific. Каждой из них выделялась земля и выплачивалось вознаграждение за каждую милю железнодорожного пути, поэтому строить старались как можно быстрее. Central Pacific начала работу с запада и столкнулась с самыми серьезными проблемами. Поскольку Калифорния находилась в изоляции, все строительные материалы — от кирки и лопаты до паровозов и рельсов — приходилось завозить туда на кораблях. Бо́льшую часть грузов пришлось везти 29 000 км вокруг мыса Горн на южной оконечности Южной Америки. Дорога занимала около 200 дней. Путь, включавший Панамскую железную дорогу, был быстрее (40 дней), но вдвое дороже.
При подъеме на перевал Доннер в горах Сьерра-Невада дорога поднималась очень круто — на 2133 м за 145 км. В горах на Central Pacific работали в основном китайские рабочие, которым пришлось пробить 15 туннелей, в том числе туннель Саммит длиной 506 м. Пока не изобрели нитроглицерин, которым можно взрывать скалы, темп продвижения работ был мучительно медленным — всего 30 см в день. Еще одной опасностью, подстерегавшей строителей в горах, был снег. Чтобы защитить железнодорожные пути от снежных лавин, на верхних участках новой трассы было выстроено 59,5 км деревянных навесов. После того как дорога покинула массив Сьерра-Невада, скорость строительства увеличилась. Однажды строители