Текст книги "100 великих событий ХХ века"

Автор книги: Николай Непомнящий

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 45 страниц)

1908–1913
Создание конвейера Форда

Первая конвейерная линия Генри Форда, введенная в строй в апреле 1913 г., использовалась для сборки генераторов. До этого времени один рабочий мог собрать от 25 до 30 генераторов за девятичасовой рабочий день. Это означало, что на сборку одного генератора затрачивалось около 20 минут.

Новая линия разбила данный процесс на 29 операций, выполняемых отдельными рабочими с отдельными узлами генератора, которые доставлял к ним постоянно двигающийся конвейер. Новый подход сократил время сборки одного генератора в среднем до 13 минут. Через год удалось разбить производственный процесс на 84 операции, и время сборки одного генератора сократилось до 5 минут.

Генри Форд родился 30 июля 1863 г. близ Дирборна, штат Мичиган. С 1879 г. был учеником механика в Детройте, работал в электротехнической компании. Все свободное время он тратил на изготовление автомобиля. Каждый вечер Форд возился в своем сарае. При испытаниях в машине возникало много неисправностей. То выходили из строя двигатель или деревянный маховик, то рвался ремень передачи. Наконец, в 1893 г. Форд построил автомобиль с маломощным четырехтактным двигателем внутреннего сгорания, напоминающим скорее четырехколесный велосипед. Этот автомобиль весил всего 27 кг.

С 1893 г. Генри работает главным инженером «Эдисон ильюминейтинг компани», а в 1899–1902 гг. – в «Детройтской автомобильной компании». В 1903 г. он основал компанию «Форд мотор», которая впоследствии стала одним из крупнейших в мире производителей автомобилей. На своих заводах Форд широко внедрял стандартизацию и ввел конвейерную сборку. Свои представления о рациональной организации труда он изложил в книгах «Моя жизнь и работа» (1922 г., русский перевод 1924 г.), «Сегодня и завтра» (1926 г.), «Движение вперед» (1930 г.).

^{Генри Форд}

Автомобилестроением в США занимался не только Форд. В 1909 г. в этой стране было уже 265 фирм, выпустивших 126 593 автомобиля. Это больше, чем их к тому времени изготовили во всех европейских странах.

В 1903 г. Форд создал гоночный автомобиль. Гонщик Ольдфильд выиграл на нем трехмильные гонки. В том же году Форд организовал акционерное общество по производству автомобилей. Было выпущено 1700 машин модели «А». Автомобиль имел мощность мотора 8 л. с. и мог развивать максимальную скорость 50 км/ч. Немного по нынешним меркам, но уже в 1906 г. модель «К» достигала на гонках скорости 160 км/ч.

Вначале «Форд Мотор» обновлял модели автомобилей часто. Однако в 1908 г. с появлением модели «Т» политика компании изменилась. Модель «Т» стала первым автомобилем, собранным на конвейере, – по принципу конвейера по обработке туш на чикагских бойнях «Свифт энд компани». Машина выпускалась, ради экономии, только черного цвета и оставалась до 1927 г. единственной выпускавшейся Фордом. В 1924 г. половина всех автомобилей в мире была марки «Форд-Т». Она почти без изменений выпускалась в течение 20 лет. Всего было выпущено около 15 миллионов «Жестяных Лиззи» – так прозвали машину американцы. Несмотря на ее неказистый вид, мотор «Лиззи» работал на совесть.

Кроме этого автомобилю обеспечила успех и сравнительно низкая стоимость: производство ведь стало массовым. С 850 долларов она снизилась до 290. Фордовские автомобили стали появляться в Европе. Во Францию, которая в то время была ведущей автомобильной державой, они попали в 1907 г. Но своего производства в этой стране Форд не создал, зато построил крупные заводы в Дагенхеме (Англия) и в Кельне (Германия). Производство неуклонно расширялось. В конце 1912 г. на заводе в Дагенхеме – это пригород Лондона – было выпущено всего 3000 автомобилей. А примерно через 50 лет – 670 000. И памятник Г. Форду поставлен не в США, а в Англии.

Фордовский автомобиль дешевел. Но в 20‑х годах устаревшую модель стали теснить «Шевроле», «Плимуты» и др. Форду пришлось остановить свои заводы, уволить большую часть рабочих и переналаживать производство.

В 1928 г. появилась новая модель – «Форд-А». Эта машина интересна тем, что стала прототипом автомобиля ГАЗ-А, который выпускал Горьковский автомобильный завод. По тем временам «Форд-А» считался лучшим легковым автомобилем в мире.

Производство же грузовиков Форд начал в 1917 г. Через 10 лет на конвейер встал грузовой полуторатонный автомобиль «Форд-АА», на базе которого в СССР была создана знаменитая полуторка – грузовой автомобиль ГАЗ-АА.

К 1939 г. корпорация «Форд» произвела уже 27 млн автомобилей, во многом за счет поглощения других, мелких фирм. А вскоре выпуск легковых автомобилей в стране был запрещен: началась Вторая мировая война. На освободившихся производственных площадях Форд начал делать самолеты (за годы войны было изготовлено 8685 бомбардировщиков). Лишь в 1946 г. американские автомобильные компании снова стали выпускать легковые автомобили, причем старых, довоенных марок. К слову, в нашей стране конструкторы работали над чертежами новых моделей уже в годы войны и сразу после ее окончания стали делать новые автомобили.

О безопасности движения концерн «Форд» тоже не забывал. Начиная с 1955 г. на его заводах начали выпускать автомобили с сильно вогнутым рулевым колесом, затем применили безопасные замки дверей, мягкую обшивку панели приборов и даже ремни безопасности.

Что же помогло Генри Форду добиться таких успехов? В первую очередь – внедрение в производство сборочного конвейера. Конвейер – это транспортер для перемещения сыпучих, кусковых или штучных грузов. Форд в своем производстве использовал конвейер для сборки мелких частей автомобиля и даже корпусов.

В промышленном производстве конвейеры являются неотъемлемой составной частью технологического процесса. Конвейеры позволяют задавать темп производства, обеспечивают его ритмичность, являясь основным средством комплексной механизации поточных технологических операций; конвейеры вместе с тем освобождают рабочих от тяжелых и трудоемких транспортных и погрузочно-разгрузочных работ, делают их труд более производительным.

С именем Форда связан термин «фордизм», в основе которого лежит конвейерный принцип и новые методы организации труда. Каждый из рабочих вдоль конвейера выполнял одну операцию, не требующую практически никакой квалификации. По свидетельству Форда, для 43 % рабочих требовалась подготовка до одного дня, для 36 % – от одного дня до одной недели, а для 6 % – 1–2 недели, для 14 % – от 1 месяца до года. Введение конвейерной сборки наряду с некоторыми другими техническими новшествами привело к резкому росту производительности труда и снижению себестоимости продукции, положило начало массовому производству. Вместе с тем фордизм привел к небывалому усилению интенсивности труда, сделал его бессодержательным, отупляющим и изматывающим. Рабочие превратились в роботов. Принудительный ритм, задаваемый конвейером, вызвал необходимость перехода на повременную оплату труда рабочих. Система Форда, как и до него тейлоризм, стала синонимом эксплуатации рабочих, присущей монополистической стадии капитализма. Стремясь подавлять недовольство рабочих и не допустить их организованной борьбы в защиту своих прав, Форд ввел усиленную дисциплину на предприятиях, насаждал шпионаж и расправы с рабочими активистами.

Из рассказа рабочего автомобильного завода Форда в Дагенхэме: «В течение многих лет не допускалась на предприятиях Форда деятельность профсоюзов. В книге “Моя жизнь, мои достижения” Генри Форд претендовал на роль некого социального реформатора и утверждал, будто его методы организации производства и труда могут превратить буржуазное общество в “общество изобилия и социальной гармонии”. Форд превозносил свою систему как заботу о рабочих, особенно более высокую заработную плату на своих предприятиях, чем в среднем по отрасли».

В начале 70‑х гг. некоторые фирмы отказываются от крайних форм конвейерного производства в целях повышения содержательности и привлекательности труда, а следовательно, и его эффективности. Для этого конвейерные линии укорачиваются, операции на них совмещаются, практикуются перемещения рабочих вдоль конвейера и т. п.

Подведем некоторые итоги. Гигантский скачок в производстве произошел в 1913 г., когда Генри Форд внедрил сборочную линию в автомобилестроение. До этого времени автомобили строили почти так же, как и дома: то есть рабочие просто выбирали место на заводе и собирали машину снизу доверху. Себестоимость была высока, и поэтому только богатые люди в то время могли позволить себе купить автомобиль.

Чтобы сделать его доступным для большинства, по мнению Форда, надо было повысить производительность труда. Для этого требовалось: 1) ограничить количество операций, выполняемых каждым рабочим; 2) приблизить работу к тем, кто ее выполнял, а не наоборот; 3) предусмотреть наиболее рациональную последовательность операций из всех возможных вариантов.

Конвейерный метод сборки сделал цены на автомобили доступными миллионам семей. В результате количество зарегистрированных автомобилей выросло с 944 000 в 1912 г. до 2,5 млн в 1915 г. и до 20 млн в 1925 г.

Генри Форд не был экономистом, но его инновационная стратегия производства оказала революционное влияние на производство промышленных товаров массового потребления и уровень жизни американцев.

1908
Взрыв на Подкаменной Тунгуске

Что произошло 30 июня 1908 г., в 7.15 утра по местному времени, в районе реки Подкаменная Тунгуска (Восточная Сибирь), до сих пор точно не известно. Разгадать эту загадку оказалось не по зубам не только рискованным путешественникам, но и ученым. Пока, по крайней мере. Зато версий возникло великое множество. Однако как-то уж так повелось, что мощнейший взрыв, сбивший с ног коров в сибирских деревнях за сотни километров от эпицентра, связывают с падением так называемого Тунгусского метеорита.

Начнем с того, что сомнениям не подвергается. В то летнее утро небо, по свидетельствам очевидцев, пересек ослепительно яркий болид. Некоторые свидетели, правда, утверждали, что несся он рывками и чуть ли не менял на ходу направление. При этом нечто тащило за собой довольно плотный пылевой или дымный шлейф, зависший в воздухе на несколько часов. После световой феерии раздался оглушительный взрыв, который был слышен в радиусе около 1000 километров. Сельские жители ощутили непривычное колебание пола под ногами, как при землетрясении; в некоторых избах с полок попадали крынки, висячие предметы стали раскачиваться. Воздушная ударная волна была такой силы, что с крыш полетела солома. Взрывная и сейсмические волны были зафиксированы в Иркутске, Петербурге и даже в Великобритании. В течение нескольких ночей после случившегося небо было настолько светлым, что даже в Лондоне можно было читать газету, не зажигая свечи.

^{Место падения Тунгусского метеорита}

Хотя предполагаемый район падения «объекта» был вычислен очень быстро, по горячим следам происшедшее расследовать не удалось из-за труднодоступности места события. Впервые эпицентр удивительного явления был обследован в 1927 г. экспедицией советского минералога Леонида Кулика, обнаружившей в таежной чаще точку, от которой лес был повален в радиусе 15–30 километров, причем на уцелевших стволах (не сгнивших за столько лет) были видны следы своеобразных ожогов, а лежали они радиально, от единого центра лучами наружу. Очень любопытно было то, что даже в эпицентре ни одно дерево не сгорело – они выглядели так, как если бы кто-то уронил в траву тяжелый свинцовый шар. Остатков метеорита и метеоритного кратера обнаружено не было. Тротиловый эквивалент Тунгусского взрыва сравним с мощностью термоядерной бомбы. Во время одной из следующих экспедиций итальянские исследователи Галлео и Чеккини обнаружили в смоле поваленных деревьев аэрозольные частицы с необычным содержанием висмута, а также соединений вольфрама с кобальтом и свинца с бромом.

Плюс к тому, как говорится в сообщении Томского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества от 1992 г., наблюдалось и «пиковое» повышение концентрации редкоземельных элементов, особенно иттербия, в образцах почв, собранных возле расчетного места вероятного выпадения вещества «метеорита». Отмечено также увеличение в том районе частоты мутаций сосны. Исследования радиоактивности почв дали странный результат – вблизи эпицентра, в отличие от кончиков «лепестков» той «ромашки», что была нарисована упавшими деревьями, фон был немного выше естественного. Впрочем, за прошедшие до первых замеров полвека уровень радиоактивности мог нормализоваться, аналогично уровням в местах некоторых единичных испытаний ядерного оружия.

Рассмотрим версии случившегося, от самых фантастичных до вполне земных. Поскольку ни обломков космического тела, ни воронки так и не нашли, скорее всего странное тело «рвануло», не долетев до земли. Причем летело оно, по свидетельствам очевидцев, практически зигзагами. В пользу такой версии говорит и тот факт, что объект двигался приблизительно с юга на север, в то время как вектор ожоговых повреждений дает азимут 95 градусов, то есть почти с востока на запад. Не верить наблюдателям феномена нельзя – во-первых, их было довольно много, а во-вторых, среди них был даже один политический ссыльный, человек с университетским образованием, который не должен был перепутать стороны света.

Еще более удивительно то, что объект начал «греметь» до своего появления перед очевидцами, то есть звуковая волна не следовала за ним, как это бывает с реактивными сверхзвуковыми самолетами, а предвосхищала его появление. То есть скорость объекта была небольшой. Возможно, было несколько болидов, но в этом случае непонятно, почему остальные никто не заметил.

Впрочем, сибирские ученые считают, что на необъятные просторы тайги чего только не падало. Но, в отличие, скажем, от Попигайской астроблемы (Попигай – река в Сибири, впадающая в Хатангскую губу; астроблема – термин, обозначающий геологическую структуру метеоритного кратера) на Подкаменной Тунгуске все было «не по правилам». Поэтому был сделан вывод о том, что нет оснований связывать Тунгусский феномен с падением небольшого астероида, тем более что с точки зрения астрономии астероидов на пути Земли в то злополучное утро попадаться не должно было, у этих космических тел свое расписание.

Тогда что? Есть еще один вариант – небольшая комета. Но детальный анализ векторной структуры поваленного леса показал, что тело после взрыва не прекратило существование, а продолжило свое движение со сверхзвуковой скоростью. Однако если учесть, что все кометные ядра состоят из космического льда, глыб замерзших газов плотностью около 1 г/см³ и мелких камней, непонятно, как такой объект вообще мог сохраниться, подвергшись диким перегрузкам от трения об атмосферу и механическим воздействиям во время взрыва? Но куда более весомы другие аргументы против кометной версии. Лето 1908 года в Сибири было ознаменовано целым парадом оптических эффектов ночного и сумеречного неба. Его свечение, как свидетельствуют научные источники того времени, было вызвано, возможно, «внесением в верхние слои атмосферы тонкодисперсной материи кометного хвоста». Между тем с учетом баллистической траектории подозреваемой в Тунгусском феномене кометы ее хвост должен был бы лечь в направлении Канады через Северный полюс или в направлении Средней Азии, но никак не сползти в сторону Европы. Академик Фесенков добавляет, что частицы кометного шлейфа в силу их малых размеров должны были бы задержаться на высоте 200 км и выше и лишь затем парашютировать оттуда на протяжении достаточно долгого времени. Однако серебристые облака, которые позволили даже в туманном Лондоне проникнуться красой заполярных белых ночей, обитают на высоте около 80 километров.

На основе всего вышесказанного, включая прочность конструкции того, что ударило по Тунгусской тайге, версия итальянских ученых о том, что виной всему сгусток космической пыли, представляется малоубедительной. Они утверждают, что «объект» вторгся в земную атмосферу со скоростью 11 километров в секунду, рассредоточился и сгорел, а земной поверхности достигла только ударная волна. Близок к этому и другой вариант – в наши пределы вторгся метеорит, плотность которого была примерно равна плотности воды, и наделал «шуму», взорвавшись с мощностью 10–15 миллионов тонн тротила. Нечто подобное утверждал и советский ученый Г.И. Петров, который считал Тунгусское тело рыхлым, не более чем в 10 раз превышающим плотность воздуха у поверхности земли, то есть комом снега радиусом 300 метров, который испарился до соприкосновения с нею. А светлые ночи якобы были вызваны паром, отразившим солнечные лучи.

Взорвавшуюся в тайге космическую бомбу считали и сгустком антивещества, и пронзившей Землю маленькой «черной дырой». Ну, а самая, пожалуй, свежая гипотеза – вполне земного происхождения. 6 тысяч квадратных километров соснового леса были уничтожены, считает геолог из Новосибирска Владимир Епифанов, взрывом природного газа. Механика была такой: из-за локального землетрясения или геологического смещения земных пластов в коре образовалась трещина, в которую вырвались вперемешку с «голубым топливом» пыль и мелкая взвесь нефти. Скорее всего утечка началась дней за девять до основного события. Возникший аэрозоль смешался с кислородом воздуха и сосредоточился километрах в 5–6 над землей. А потом от самой обычной молнии все это могло воспламениться. Епифанов строит свои доказательства на том, что этот район богат газовыми и нефтяными полями, прикрытыми сверху, как крышкой, слоем базальта вулканического происхождения, образовавшегося 200 миллионов лет назад. Эпицентр Тунгусского взрыва будто бы находится как раз над кратером доисторического потухшего вулкана. Эту версию признали рабочей.

Астрофизик из Бонна Вольфганг Кундт, на которого ссылается немецкая газета «Frankfurter Rundschau», подсчитал на основе картины разрушений в тайге, что в атмосферу должно было быть выброшено не менее 10 млн тонн природного газа. Но как же тогда быть с облаками и перемещениями грохочущего объекта по небу?

Между тем, перебирая разнообразные объяснения Тунгусской аномалии, даже физики признают право на существование «альтернативных вариантов интерпретации события», о чем не раз было заявлено на больших конференциях. В переводе на обычный язык это означает, что они не очень возражают, когда энтузиасты начинают говорить об аварии инопланетного транспортного средства. А почему бы и нет? «Три луны» в древнеримских анналах были замечены еще в 222 г. до н. э., а русские летописцы упоминают, как нечто вроде звена летающих тарелок патрулировало Чудское озеро во время Ледового побоища.

Допустим, это была аварийная тарелка гуманоидов, которая, дымя на своем пути, просто не дотянула до поверхности планеты и взорвалась в воздухе… Но в таком случае, где обломки? С одной стороны, первое детальное, с анализами, исследование места катастрофы было проведено лишь спустя долгие годы – у пришельцев было полно времени, чтобы «убрать» за собой. С другой, если звездолет был на атомной тяге – какие вообще обломки можно искать в эпицентре воздушного термоядерного взрыва?

1910
Получение синтетического бутадиенового каучука

История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе. Мячи считались священными и использовались в религиозных обрядах. У племен майя и ацтеков существовала командная игра с использованием мячей, напоминающая баскетбол.

Сок гевеи индейцы называли «каучу» – «слезы млечного дерева». От этого слова произошло современное название материала – каучук. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки.

Однако в Европе забыли про южноамериканскую диковинку до XVIII века, когда члены французской экспедиции в Южной Америке обнаружили дерево, выделяющее удивительную, затвердевающую на воздухе, смолу, которой дали название «резина» (по латыни resina – смола). В 1738 г. французский исследователь Ш. Кондамин представил в Парижской Академии наук образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в странах Южной Америки. С тех пор начались поиски возможных способов применения этого вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки из сплетенных с хлопком резиновых ниток. А после 1823 г., когда шотландец Ч. Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани, начался настоящий «резиновый бум». Непромокаемые плащи из этой ткани, которые стали называть в честь их создателя «макинтошами», получили широкое распространение. Примерно в то же время в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить неуклюжую индейскую резиновую обувь – галоши.

Огромную, хоть и недолгую популярность в Европе и Северной Америке резиновые изделия получили после того, как англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань. Он растворял сырую резину в скипидаре, добавлял сажу и, с помощью специально сконструированной машины, наносил тонкий слой смеси на ткань. Из такого материала делали не только одежду, обувь и головные уборы, но и крыши домов и фургонов.

Однако у изделий из прорезиненной ткани был большой недостаток – эластичность каучука проявляется лишь в небольшом интервале температур, поэтому в холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние массу. Одежду и обувь на лето приходилось прятать в прохладный погреб, с прорезиненными крышами было хуже – приходилось терпеть неприятные запахи. Энтузиазм по поводу нового материала быстро иссяк. А когда однажды в Соединенных Штатах выдалось жаркое лето, наступил кризис резиновой промышленности – вся ее продукция превратилась в мерзко пахнущий кисель. Фирмы по производству резины разорились.

^{Центр каучуконосных районов, Манаус, был богатейшим городом Западного полушария}

И все забыли бы про макинтоши и галоши, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир, который верил, что из каучука можно создать хороший материал. Он посвятил этой идее несколько лет и потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться – это Гудьир». Однако Гудьир упорно смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и в конце концов добился успеха. В 1839 г. он обнаружил, что, добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло– и морозоустойчивость. Сейчас именно новый материал, изобретенный Гудьиром, принято называть резиной, а открытый им процесс – вулканизацией каучука.

История упорного изобретателя имеет счастливый конец: предложение о покупке патента на новый материал, обладающий отличными качествами, Гудьир получил, находясь в отчаянном финансовом положении – у него к этому времени был долг в 35 000 долларов, который вскоре он смог вернуть. С этого времени начинается бурный рост производства каучука. Еще при жизни Гудьира только в резиновой промышленности США работало больше 60 000 человек. Кстати, в России, в Санкт-Петербурге, предприятие по производству резиновых изделий открылось в 1860 г. Вторая половина XIX века – время процветания Бразилии, которая долгое время была монополистом по выращиванию деревьев-каучуконосов. Центр каучуконосных районов, Манаус, был богатейшим городом западного полушария. Достаточно упомянуть, что великолепный оперный театр в затерянном в джунглях Манаусе не только строили лучшие французские архитекторы, но даже стройматериалы для него привозились из Европы.

Неудивительно, что Бразилия берегла источник своего богатства. Вывоз семян гевеи был запрещен под страхом смертной казни. Однако в 1876 г. британский шпион Генри Уикхем в трюме английского судна «Амазонас» тайно вывез 70 000 семян гевеи. В британских колониях Юго-Восточной Азии были заложены первые плантации каучуконосов. На мировом рынке появился натуральный английский каучук, более дешевый, чем бразильский.

А мир завоевывали разнообразные изделия из резины – транспортерные ленты конвейеров и электроизоляция, «резинки» для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и т. д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.

Изобретение резиновых шин вместо металлических сначала было встречено без энтузиазма, хотя экипажи с металлическими шинами были не слишком комфортны – за страшный шум и тряску в Англии их называли «истребителями воробьев». Новые тихие экипажи на цельнолитых массивных шинах в Америке были запрещены. Они считались опасными, так как не предупреждали прохожих о приближении экипажа. В России тихие конные экипажи на резиновом ходу также вызывали недовольство – они обдавали грязью не успевших посторониться пешеходов. Поэтому московские власти вынесли решение специально помечать такие экипажи номерными знаками особого цвета: «Дабы обиженные шинниками обыватели могли заметить своих обидчиков, чтобы привлечь их к законной ответственности».

С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность в резине стала настолько велика, что настоятельно возник вопрос об ограниченности производства природного сырья. Надо было искать другие источники каучука. Поэтому неудивительно, что в конце XIX – первой половине XX вв. во многих странах исследовались строение каучука, его физические и химические свойства, процесс вулканизации. К. Харриес считал, что каучук состоит из множества колец-звеньев изопрена, которые составляют устойчивую мицеллу, т. е. представляет собой обычную коллоидную частицу. Оппонентом К. Харриеса выступал Г. Штаудингер, доказавший, что каучук является высокомолекулярным соединением, т. е. состоит из обычных, хотя и гигантских молекул, атомы в которых связаны ковалентными связями. На основании своих исследований каучука и резины он выдвинул теорию цепного строения макромолекул, предположил существование разветвленных макромолекул и трехмерной полимерной сетки.

Для получения натурального каучука млечный сок гевеи (латекс) добывают методом подсечки, надрезая кору дерева. Натуральный латекс, представляющий собой водную эмульсию каучука, содержит 34–37 % каучука, 52–60 % воды, а также белки, смолы, углеводы и минеральные вещества. Из латекса каучук коагулируют органическими кислотами, промывают водой и прокатывают в листы, которые сушат и коптят дымом. Копчение предохраняет каучук от окисления и действия микроорганизмов.

В натуральном каучуке содержится 91–96 % углеводорода полиизопрена, а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси.

Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука – гуттаперча, представляющая собой транс-1,4‑полиизопрен.

Различия в пространственном расположении заместителей у каучука и гуттаперчи приводят к тому, что и форма макромолекул этих веществ тоже различна. Молекулы каучука закручены в клубки. Если ленту из каучука растягивать, деформировать, то молекулярные клубки будут выпрямляться в направлении прилагаемой силы, и лента будет удлиняться. Однако молекулам каучука энергетически выгоднее находиться в первоначальном состоянии, поэтому, если натяжение прекратить, молекулы опять свернутся в клубки, и размеры ленты станут прежними. Конечно, нельзя увеличивать нагрузку на ленту до бесконечности – рано или поздно деформация будет необратимой, лента порвется.

Молекулы гуттаперчи не закручены в клубки так, как в каучуке. Они вытянуты даже без нагрузок, поэтому гуттаперча менее эластична.

Эластичность – это способность к обратимой деформации, особое свойство некоторых полимеров, характерное лишь при определенных значениях температур. При нагревании каучук из эластичного состояния переходит в вязко-текучее. Силы взаимодействия между молекулами ослабевают, полимер не сохраняет форму и напоминает очень вязкую жидкость. При охлаждении же каучук из эластичного переходит в стеклообразное состояние, становится похож на твердое тело. Такой полимер не растягивается легко и обратимо при приложении нагрузки. Он сразу рвется, если нагрузка слишком велика. Полимеры в стеклообразном состоянии могут быть хрупкими, их можно сломать или даже разбить, например, морозной зимой может растрескаться сумка из кожзаменителя.

Что же происходит с каучуком при вулканизации? Когда каучук нагревают с серой, макромолекулы каучука «сшиваются» друг с другом серными мостиками. Из отдельных макромолекул каучука образуется единая трехмерная пространственная сетка. Изделие из такого материала (резины) прочнее, чем из каучука, и сохраняет свою эластичность в более широком интервале температур.

С появлением технологии производства синтетических каучуков резиновая промышленность перестала быть всецело зависимой от природного каучука, однако синтетический каучук не вытеснил природный, доля натурального каучука в общем объеме производства каучука составляет 30 %. Ведущие мировые производители натурального каучука – страны Юго-Восточной Азии (Таиланд, Индонезия, Малайзия, Вьетнам, Китай). Благодаря уникальным свойствам натуральный каучук незаменим при производстве крупногабаритных шин, способных выдерживать нагрузки до 75 тонн. Лучшие фирмы-производители изготавливают покрышки для шин легковых автомобилей из смеси натурального и синтетического каучука, поэтому до сих пор главной областью применения натурального каучука остается шинная промышленность (70 %). Кроме того, натуральный каучук применяется при изготовлении конвейерных лент высокой мощности, антикоррозийных покрытий котлов и труб, клея, тонкостенных высокопрочных мелких изделий, в медицине и т. д.

Во многих странах в начале XX в. изучались местные виды растений-каучуконосов. В Советском Союзе систематический поиск таких растений предпринимался в 1930‑х гг., общий их список составил 903 вида. Наиболее эффективные каучуконосы, в частности тянь-шанский одуванчик кок-сагыз, выращивали на полях России, Украины, Казахстана, работали заводы по выделению каучука, который по качеству не уступал каучуку из гевеи. В конце 1950‑х гг. с увеличением производства синтетического каучука возделывание одуванчика-каучуконоса было прекращено.