Текст книги "История и философия техники"

Автор книги: Виктор Черняк

Мотыга и плуг

В позднем мезолите произошло событие крупнейшего исторического значения. В Передней Азии люди сделали решающий шаг к освоению земледелия и скотоводства. В неолите уже не только на Ближнем Востоке, но и в Египте обработка земли и разведение домашних животных стали основой экономики.

Эволюция обществ, перешедших от присваивающего хозяйства к производящему, была стремительной, абсолютно несравнимой с медленной трансформацией племен, по-прежнему занимавшихся охотой и рыболовством.

Предшественником плуга было орудие, названное учеными «бороздовой палкой». Это простая длинная палка с острым сучком на одном конце. Такой палкой можно было не только ковырять землю, добывая для пропитания «дары природы», или прокладывать в поле борозды, отделяющие одну от другой гряды. Иногда эта палка имела плоский конец. Отсюда ведет свое происхождение заступ или лопата. Только постепенно на протяжении многих столетий совершенствуется эта палка в мотыгу или кирку – орудия одинаково распространенные и в Африке, и Азии, и в Северной Америке. Еще в начале XX в. на Алтае сохранялось подобное орудие, называемое «обыл», и простейшая лопатка – озуп.

Более совершенным орудием и более широко распространенным является мотыга. Даже данная форма земледелия обычно именуется мотыжной. В самом элементарном своем виде мотыга представляет собой обыкновенный сук или побег дерева с коротким отростком. Встречаются самые различные разновидности мотыги. Развиваясь, она становится составной, имея вместо естественного отростка прикрепленное к палке особое «лезвие», деревянное, каменное, костяное, из раковины. Орудием разрыхления земли служила на севере Восточной Европы суковатка – часть ствола ели с подрубленными и заостренными сучьями.

Земля Шумера была расположена примерно в пределах южной части современного Ирака. Это плоская равнина наносного происхождения с чрезвычайно жарким, засушливым климатом. Невозделываемые земли, обдуваемые ветрами, в большинстве своем засушливы и бесплодны. Это была «богом проклятая земля», казалось бы, обреченная на нищету и запустение. Однако люди, населявшие эту страну и называвшиеся начиная с III тыс. до н. э. шумерами, были наделены способностью к созиданию и практическим складом ума.

«Они сделали замечательные технические изобретения и умели настойчиво и упорно трудиться, добиваясь удовлетворения всех своих нужд», – пишет американский профессор Сэмюэль Н. Крамер, родившийся в России, в книге «История начинается в Шумере». Несмотря на неблагоприятные природные условия, они превратили Шумер в истинный «сад Эдема». При помощи ирригационных каналов они направляли во время разлива рек Евфрата и Тигра их богатые илом воды на поля и сады, орошая и удобряя землю. За неимением камня шумеры научились изготавливать из обожженной речной глины, запасы которой были неисчерпаемы, серпы, горшки, тарелки и кувшины. Восполняя недостаток дерева, они начали сооружать хижины и загоны для скота из высушенного болотного тростника, связывая его в вязанки или сплетая из него циновки, которые затем скрепляли глиной.

Они изобрели парусную лодку, научились возводить арки, сводчатые постройки и купола, изготовлять литье из бронзы, освоили пайку металлов, резьбу по камню, гравировку и инкрустацию.

Уровень материальной культуры и технических знаний древних шумеров исследователи, естественно, определяют на основании многочисленных предметов и орудий, найденных при археологических раскопках. Однако немало сведений почерпнуто из шумерской художественной литературы, которая состоит из мифов, эпических поэм, гимнов, надгробных плачей, летописей и поучений. Лучшим примером тому может служить «Спор между Мотыгой и Плугом», из которого узнаются различные сведения о технике, которые невозможно получить из других источников, например, описание мотыги:

 
Вот смотри! Мотыга, Мотыга, носящая узел
[имеется в виду мотыга, острие которой привязано к ручке узлом],
Мотыга из шелковицы, зубья которой из кизила,
Мотыга из тамариска, зубья которой из «морского» дерева,
Мотыга с двумя зубьями, с четырьмя зубьями,
Мотыга, сын бедного человека, опора человека в лохмотьях…
 

Из этого литературного документа мы узнаем весьма удивительную подробность – как высоко оценивали шумеры роль работников в экономике и технике вообще и, в частности, в таких важных областях, как ирригация, дренажные работы, сельское хозяйство, строительство, починка мостовых. Мотыга, например, перечисляет свои обязанности и преимущества, косвенным образом утверждая, что Плуг не способен выполнить ни одной из ее обязанностей:

 
Я приумножаю, но что приумножаешь ты?
Я расширяю, но что расширяешь ты?
Когда воды хлынут [через размытую плотину],
                                             ты не запружаешь ее,
Ты не наполняешь корзин илом,
Ты не наполняешь переметных сум глиной,
                                             ты не делаешь кирпич,
Ты не кладешь фундамент, ты не строишь домов,
Ты не укрепляешь [шатающихся] старых стен,
Ты не прилаживаешь водосточных желобов на крышах
                                                      достойных людей,
Плуг, ты не содержишь улиц в порядке,
Плуг, я приумножаю, но что приумножаешь ты?
Я расширяю, но что расширяешь ты?
 

Далее следует ответ Плуга, в котором он прежде всего ссылается на любовь и уважение, которыми он пользуется «наверху и внизу», среди людей. Плуг говорит Мотыге:

 
Я Плуг, сделанный могучей рукой, собранный могучей рукой…
Я верный землепашец человечества.
Когда мой праздник празднуют в поле в месяц Шунумун,
Царь сам режет быков для меня, убивает несчетное множество
                                                             овец для меня…
Царь держит меня за рукоятку,
Запрягает моих быков в ярмо,
Вся знать идет рядом со мной,
Все страны обожают меня,
Все люди с радостью взирают на меня,
Мое присутствие среди борозд – украшение полей…
 

Далее следует ответ Мотыги, который занимает больше половины текста. Мотыга подробно перечисляет свои обязанности, которые она выполняет на благо человечества в таких жизненно важных отраслях хозяйства, как ирригация, строительство оград, подготовка к пахоте, градостроение, строительство хлевов и овчарен, садоводство. Приведем некоторые наиболее понятные и относящиеся к теме строки. Мотыга говорит Плугу, «у которого шесть быков, у которого четверо работников, ты сам лишь одиннадцатый…»:

 
Я рою рвы, рою каналы,
Заполняю водой луга,
Когда вода заливает поля сахарного тростника…
Осушаю болота,
Я, Мотыга, возвожу ограды,
Для того чтобы ни южный ветер, ни северный, не могли их
                                                               повредить…
После того как я осушу землю,
Я иду впереди тебя, Плуг, на поле,
Разрыхляю для тебя открытые поля,
Выравниваю для тебя борозды рвов,
Убираю перед тобой комья и корни с поля…
Мое рабочее время двенадцать месяцев,
А ты работаешь только четыре месяца…
Я строю дома царям,
Увеличиваю стойла, расширяю загоны для овец,
Наполняю переметные сумы глиной, делаю кирпичи,
Закладываю фундаменты, строю дома,
Укрепляю шатающиеся старые стены,
Делаю желоба на крышах достойных людей,
Я, Мотыга, содержу в порядке улицы,
Огораживаю города, строю их стены,
Я строю великолепные храмы великим богам…
 

Таким образом, шумерские тексты дают единственную возможность узнать о первых технических орудиях, изобретенных и широко используемых на практике в древнейшей цивилизации на Земле.

Колеса и колесницы

Колесо, деталь машин и механизмов, – величайшее изобретение в истории человечества, известно в Месопотамии примерно с середины IV тыс. до. н. э. Его прообразом, вероятно, было упавшее и покатившееся с горы дерево. Дерево превращали в каток, подкладывая под тяжелые стволы других деревьев, лодки или камни, когда их перетаскивали с места на место.

Прародителем колеса был каток. Найденный при раскопках в Месопотамии усовершенствованный каток выглядит следующим образом. Путем простого обжига его средняя часть сделано тоньше для уменьшения трения. Такой каток получил название «скат». Средняя часть могла быть вытесана каменным топором. Археологи установили, что скат был известен людям V–VI тыс. тому назад.

Первоначально колесо представляло собой диск, насаженный на ось. Первые, изготовленные отдельно колеса были сплошные и тяжелые – «отрезанные» от ствола дерева.

Во II тыс. до н. э. конструкция его совершенствуется: появляется колесо со спицами, ступицей и гнутым ободом.

Самым древним считают колесо, найденное при раскопках в Малой Азии. Его относят приблизительно к 2700 г. до н. э., это не просто деревянный диск с отверстием в центре, а колесо, имеющее ступицу, спицы и обод. Над совершенствованием колеса люди трудились тысячелетиями. На совершенствование ската – расцепление дисков с осью, облегчение его за счет ступицы, спиц и обода – ушло ни много ни мало около трех тысяч лет. Даже в первых повозках колеса были тяжелыми, медленными, неповоротливыми. В них запрягали могучих волов. Позднее для увеличения прочности колеса стал применяться металлический обод.

Достойно изумления, что народ майя, оставивший удивительные архитектурные сооружения, свою систему письменности и счета, так и не изобрел колеса.

Изобретение колеса способствовало развитию и совершенствованию ремесел. Оно было применено в гончарном круге, мельнице, прялке, токарном станке.

Одна из древнейших повозок найдена при раскопках в Мохенджо-Даро.

Разновидность колесной повозки – колесница применялась при боевых действиях, для триумфальных и ритуальных процессий, а также для спортивных состязаний. Ритуальные и боевые колесницы встречаются при раскопках богатых могил конца III тыс. до н. э. и более позднего времени (находки в Кише, Уре, Закавказье). Известны также изображения колесниц (глиняные и бронзовые модели, рельефы, росписи), найденные на значительной территории Евразии и Северной Африки.

Боевые колесницы широко применялись в войсках государств Древнего Востока (Древнего Египта, Ассирии, Персии, Древнего Китая, Индии). Боевые колесницы были нескольких видов: на двух колесах, запрягавшиеся одной или парой лошадей (один воин управлял лошадьми, а другие сражались копьями, мечами или стреляли из луков); на четырех колесах, запрягавшиеся четверкой лошадей, к ее дышлам прикреплялись копья, к осям – косы.

Терракотовые изображения состязаний на колесницах известны со времен Вавилона. Со времен ассирийского государства до нас дошло рельефное изображение властителей и знати, охотящихся на колесницах. В классической Греции колесница, запряженная лошадьми, применялась преимущественно для спортивных состязаний. В Риме наибольшее значение приобрели триумфальные колесницы, предназначавшиеся для победных императорских шествий.

Около 100 г. до н. э. в Римской империи появился первый в истории человечества колесный плуг, причем с ножом и отвалом.

В 527 г. была высказана идея применения колес с лопастями, которые должны были использоваться в качестве двигателя на морских и речных судах. Однако достаточно мощный двигатель еще не был придуман, обходились более простым гребным колесом – внутри круглой камеры рабы, переступая по специальным ступеням, своим весом заставляли колесо вращаться.

В 70-х гг. XX в. американский изобретатель Д. Блумрич получил патент, заменив обод колеса шестью цилиндрическими сегментами. Каждый из них соединен рычагом с осью так, что может самостоятельно двигаться и тормозить. Сегменты могут находиться в разных плоскостях. Колесо теряет привычную плоскую форму. Все это дает новые качества. Экипаж на таких колесах способен на головокружительные трюки – он может ездить вперед и назад, влево, вправо, наискосок, вращаться на месте.

В 1982 г. английский инженер Сидней Джонс запатентовал свое изобретение – «мягкое колесо», которому пресса пророчила титул «изобретения века». Оно приспосабливалось ко всем препятствиям и неровностям дороги. В отличие от нормального колеса, которое не может преодолеть препятствие, превышающее треть его радиуса, «мягкое колесо» справляется с препятствием, составляющим три четверти его радиуса. Внутри его содержится спиралевидная стальная пружина, которая «приспосабливается» к неровностям дороги.

В 2001 г. адвокат из города Мельбурна Джон Кинг сделал то, что никому в голову не приходило. Он получил патент на приспособление для передвижения под названием «колесо». Тот же обод, та же втулка, те же спицы, а патент в кармане. Адвокату эта затея потребовалась не ради выгоды, а для того, чтобы доказать несостоятельность новой патентной системы, внедряемой правительством. Из новых правил, оказывается, исчез раздел об экспертизе патентных заявок, которая-де обходится слишком дорого изобретателям и тем самым ставит палки в колеса технического прогресса. Разработчики правил, разумеется, хотели как лучше, а получилось как всегда. Джон Кинг утверждает, что теперь путь открыт для всякого рода махинаторов и проходимцев, поскольку патентное ведомство отныне будет обязано проштамповать любую заявку.

«Колесо, наделенное в глазах первобытного человека необычайными свойствами, – столь велики преимущества, которое оно дает, – пишет итальянский ученый Амброджо Донини в книге «Люди, идолы, боги. Очерк истории религии», – очень рано отождествляется с солнечным диском, чье благодетельное влияние регулирует ход сельских работ. Еще поныне, не отдавая себе отчета в том, сколь велики и многочислены следы прошлого в нашем языке, мы называем одним словом «raggio» спицы колеса и лучи солнца. В итальянском языке оба эти понятия передаются одним словом raggio (раджо), происходящем от латинского radius (радиус), откуда, в частности, идет русское «радиация», т. е. излучение. То же отмечается и в других романских языках, например, французском – rauon, испанском – rauo, португальском – raio, румынском – raza.

Простейшая форма колеса имеет четыре спицы, расположенные под прямым углом. Этот образ уже встречается в украшениях и драгоценностях бронзового века.

С созданием колеса, которое вращалось бы само по себе, связаны все ранние попытки построить вечный двигатель. Использование колеса лежало в основе всех ранних механизмов, созданных руками человека. Корончатые колеса, колеса со штифтами, осуществлявшие изменения ориентации оси вращения, прерывистые передачи, подъемные устройства и т. д.

Ткацкий станок

Некоторые исследователи относят возникновение ткачества ко времени использования огня и строительства укрытий. Другие утверждают, что ткачество предшествовало возникновению гончарного производства.

Ткацкий станок – одна из первых более или менее сложных конструкций, созданных древним человеком; первым ткацким устройством была плетельная рама.

Самой старой тканью в мире является льняная ткань, найденная в 1961 г. при раскопках древнего поселения у турецкого поселка Чатал-Хюиюк, изготовленная около 6500 лет до н. э. Эту ткань о недавнего времени считали шерстяной, и лишь тщательное микроскопическое исследование более 200 образцов старых шерстяных тканей из Центральной Азии и Нубии показало, что ткань, найденная в Турции, льняная.

Известны находки пряслиц на Крите, датируемые около 5000 лет до н. э. Пряслице – это грузик, насаживаемый на веретено для предания ему устойчивости и равномерности вращения.

В обширном альпийском районе на границах Франции, Италии и Швейцарии археологи обнаружили поселения, которые датированы периодом от 5000 до 2900 лет до н. э., найдено было много остатков тканей, в том числе саржевого переплетения, клубков нитей, берд деревянных ткацких станков, деревянных веретен для прядения шерсти и льна, различных игл. Все находки указывают на то, что жители поселений занимались ткачеством сами.

Этнографы Чэппл и Кун делят примитивные ткацкие станы по принципу их механического действия на три основные группы: станок с одним деревянным брусом (навоем), подвешенным между двумя стойками; станок с двумя брусьями, имеющий подножку (в большинстве случаев горизонтальный), у которого основа натягивается между двумя неподвижно укрепленными брусьями; станок с двумя брусьями высококультурных народов древности. Этот третий вид обладает таким большим количеством разновидностей, что этнографы и историки предлагают рассматривать его как прообраз современного фабричного ткацкого станка.

Раньше всего для ткачества стали использоваться растительные волокна. О развитии ткачества свидетельствуют находки многочисленных пряслиц из керамики, камня, кости. По форме это обычно биконические диски с отверстием. Предполагается, что они были примерно такими же, как ткацкие станки, известные с эпохи зарождения цивилизации. Так, известно, например, изображение горизонтального египетского станка додинастического времени.

Первые ткацкие станки были с вертикально расположенной основой, которая подвязывалась к горизонтальным ветвям деревьев. Внизу нити прикреплялись к стволам поваленных деревьев или зажимались камнями. Молодые гибкие побеги кустов и деревьев, закрепленные колышками на земле, также могли служить нижней частью такого вертикального станка. Уток сплетался с основой руками.

Вариантом вертикального ткацкого устройства была рама бразильского племени бакаири. В землю вертикально врывали два столба и обматывали их толстой хлопковой нитью, служившей основой. Уток продевали вручную, перебирая пальцами основу, с помощью палочки, на которую был намотан уток. Станок с вертикальной рамой был также первоначальной формой ткацкой техники у большинства африканских племен. Работа по перебору нитей основы вручную утомительна и малопроизводительна. Дальнейшим этапом в развитии ткацкой техники стало появление в V тыс. до н. э. ручного ткацкого станка.

В бронзовом веке ткацкие станки были усовершенствованы настолько, что и в настоящее время они используются некоторыми нецивилизованными племенами в неизменном виде. К двум вертикально стоящим столбам вверху крепили перекладину, к которой подвязывали нити основы. Грузы, подвешенные снизу к нитям основы, обеспечивали их натяжение. Дальнейшим развитием станков этого типа стало введение накопителей основы и ткани – навоя и товарного валика.

Геродот, посетив Египет около 450 г. до н. э., отметил, «что в этой стране женщины предоставили мужчинам управляться с ткацким станком, в то время как они занимаются торговлей. Другие нации ткут ткань сверху станка, а египтяне – снизу». Эта особенность египетского ткачества на вертикальном станке, вероятно, основана на древней традиции и подтверждается изображениями в одной из египетских гробниц в Тебесе (около 1500 лет до н. э.).

Гомер в «Одиссее» рассказывает историю о Пенелопе и ее ткацком станке. Одиссей, царь острова Итака и муж Пенелопы, был одним из главных героев Троянской войны. Одиссею пришлось в течение 10 лет испытывать ряд приключений. Пенелопа осталась верна Одиссею и своих многочисленных поклонников просила подождать ответа до тех пор, пока она не кончит ткать саван для старого Лаэрта, отца Одиссея. Пенелопа прилежно ткала весь день, а ночью распускала все, сделанное за день. Подкупленные служанки выдали женихам тайну ее бесконечной работы. Одиссей возвратился вовремя. Боги хорошо отблагодарили Пенелопу за ее преданность мужу (и ткачеству), сделав покровительницей ткачества.

В старой китайской легенде говорится о том, что родиной ковроткачества является Персия. Время возникновения ковроткачества определяют около 4000 лет до н. э., в это же время на территории Южного Туркменистана у анауских племен существовали все предпосылки для ковроткачества. Станок того времени для выделки ковров предельно прост по устройству и представляет собой четыре жерди, связанные между собой так, что образуют раму. Рама крепилась на земле колышками.

Помимо плательных рам использовали различные поясные ткацкие устройства. Простейшее устройство такого типа состоит из двух перекладин, между которыми натянута основа. Между двумя частями основы вкладывается плоская зевообразовательная планка, при установке которой на ребро получается зев. Для образования контрзева поднимают вторую зевообразовательную планку (полуремизку) с набранными на нее петлями, каждая из которых охватывает одну основную нить из нижней половины первого зева. К одной из перекладин крепят ремень, охватывающий спину ткача.

Позднее в землю вбивали две стойки и соединяли их перекладиной. К перекладине подвязывали нити основы, к нижним концам основы подвешены грузы – это конструкция вертикального ткацкого станка с грузами, в которой уток вводили палочкой, перебирая нити основы. На усовершенствованной конструкции вертикального станка зевообразование производили при помощи специального валика (полуремизки). Нити разделяли на две части. Одна часть нитей под действием грузов свободно свисала, другая огибала с внешней стороны нижнюю перекладину станка, соединявшую стойки. К нитям первой части основы прикрепляли нитяные петли, закрепленные на валике, который можно было перемещать в горизонтальной плоскости. Полуремизку помещали посередине между товарным валиком и грузами, на которые часто наматывали ее запас. Контрзев получали при перемещении полуремизки на себя. Уток укладывали длинной палочкой или челноком, для прибивания нити к опушке использовали гребень. В дальнейшем вертикальный станок был усовершенствован введением ткацкого навоя. Этот усовершенствованный станок был предшественником гобеленовых и ворсоткацких станков.

Была еще одна целая группа ткацких устройств, общей особенностью которых является круговая заправка основы с использованием двух или трех валов. В двухвальных устройствах валы могут располагаться горизонтально (устройства, применяемые тибетским племенем теббу) или вертикально (устройства, используемые индейцами и ковроткачами Сирии). Практическое назначение конструкций с круговой основой – удлинить основу без наматывания ее на новую, что, однако, часто приводило к большой неравномерности натяжения основы по мере срабатывания навоя. При круговой основе можно было также более экономично использовать дорогую основную пряжу.

Основу первых горизонтальных станков закрепляли на двух параллельных неподвижных брусках, установленных невысоко над землей. Уток пробрасывали с помощью челнока. Одну из самых древних форм челнока можно видеть на рисунке в гробнице Тии периода Древнего царства Египта. Прибивали уток ткацким мечом. На станке большой ширины работали два человека. То, что такие станки бывали довольно широкими, доказывает хранящаяся в Берлинском музее древнеегипетская ткань шириной 140 см.

В Египте времени Нового царства известен тип станка, объединивший черты горизонтального станка и станка с грузами. Станок устанавливали у стены, на которой наверху укрепляли валик. Через валик перекидывали веревку. На одном конце веревки подвешивали груз, а другой конец привязывали к палке. На палке закрепляли нити основы, которые таким образом находились под постоянным натяжением. Величину груза подбирали такой, чтобы ткач мог без особых усилий намотать ткань на товарный валик. Много споров у египтологов вызвал вопрос о наличии педалей (подножек) на стенке. Находки в одном из домов в Тель-аль-Амарне и монастыре Епифания близ Фив ям для ткацких станков, в которых предусмотрены места для педалей, положили конец этим спорам. Для ткача устраивалось сиденье на уровне пола, одна нога ткача находилась на полу или на специально поставленной для удобства неподвижной подножке, другой ногой он нажимал на педаль, связанную с ремизкой. Конструкции станков с ямами для педалей использовались также индийскими ткачами.

Естественно было на станке соединить петлями две полуремизки и, двигая полученную ремизку вверх и вниз, получить полный зев. Очевидно, ремизки использовали на горизонтальном станке. Предполагают, что впервые это было сделано в Китае, а оттуда они пришли в Египет через Переднюю Индию и Иран. В ранних конструкциях станков ремизки приводили в движение ногой с помощью веревочных петель. Позднее появились подножки. Станок с большим количеством подножек называется многоремизным.

На ремизном станке две стойки соединены поперечными валами и поддерживают два вращающихся вала (навой и товарный валик) и неподвижный грудной вал, перед которым обычно устраивают сиденье для ткача. На верхней перекладине укрепляют зевообразовательные блоки для подвешивания на подвязях ремизок. Проложенный уток прибивают бердом, закрепленным на батане, ось которого обычно находится в верхней части станка.

Известно много вариантов этого основного типа ручного станка. В одной рукописи XIV в. показан широкий станок для двух ткачей, в другой – приведена простая конструкция станка со стойками, вбитыми в землю, и зевообразовательными блоками, подвешенными к потолку. В Восточной Европе опорными частями конструкции станка часто служили стены или крыша строения.

Основным преимуществом ремизного станка была возможность вырабатывать длинные ткани. Кроме того, ремизный станок был производительнее станков других типов, так как освобождал руки ткача от операции образования зева.

Горизонтальный ремизный ткацкий станок в середине века стал основным типом европейского ткацкого станка. Неполнота наших сведений об этой эпохе не позволяет установить время окончательного перехода к горизонтальному станку. Общность слова «бердо» в большинстве славянских языков показывает, что не позднее X в. горизонтальный станок знали в Киевской Руси.

Широкое применение горизонтальных станков вызвало большие изменения в экономической и социальной жизни, в особенности в Нидерландах, где XI–XII вв. на базе текстильного производства возник целый ряд городов. Ткачеством на более организованной основе вновь начали заниматься мужчины. Оно стало распространенной и престижной профессией.

26 мая 1733 г. 29-летний англичанин Джон Кей изобрел ткацкий станок с «челноками-самолетами». В двадцать шесть лет Кей получил первый патент на конструкцию «новой машины для изготовления, сучения и кручения мохера и камвольной шерсти, а также для кручения нитей, годных для использования изготовителями пуговиц, портными и всеми другими, работающими со ссученным мохером и камвольной шерстью и кручеными нитями». В патенте нет рисунков и описание весьма кратко, так что трудно судить о том, что это была за машина.

Через три года Кей запатентовал свой «летающий челнок» или, как называли его в России, «челнок-самолет». В патентном описании говорится, что предметом изобретения является «вновь изобретенный челнок для лучшего ткачества широких тканей… шерстяных или льняных». По краям батана были сделаны челночные коробки с гонками, связанными веревкой с рукояткой, которую ткач дергал попеременно влево и вправо. Челнок для улучшения скольжения по склизу батана был оснащен роликами. Позднее изобретатель дополнил свое предложение неподвижной установкой шпули в челноке и осевым сматыванием пряжи.

Кей организовал компанию для продажи челноков, предлагая их для широких шерстоткацких станков, на которых вместо двух ткачей теперь мог работать один.

Среди текстильных изобретений Кея усовершенствование зевообразовательных кулачков на лентоткацком станке, машина для разрыхления и очистки шерсти, машина для изготовления полей фетровых шляп, машина для изготовления кардной ленты, сновальный барабан, веретена для прядения тонкой шерсти, прядильная и чесальная машины.

По поводу машины для разрыхления и очистки шерсти текстильщики Колчестера обратились с петицией к королю, утверждая, что эта машина, выполняя работу четырех человек, разорит их, и требовали прекратить ее использование. В дальнейшем это неприязненное отношение текстильщиков к машине вылилось в организованное движение «разрушителей машин», в первые массовые выступления рабочих. Несмотря на сопротивление ткачей, «челнок-самолет» в течение четверти векараспространился по всей Англии, а затем и по всему миру.

Знаменитый французский механик Ж. Вокансон (1709–1782) создал в 1745 г. механический ткацкий станок. Он же изобрел несколько остроумных автоматов, имитирующих движение человека и животных.

В Америке «челнок-самолет» был впервые использован в 1787 г. на мануфактуре в Беверли, где этим устройством было оснащено 16 ткацких станков, а также на мануфактуре в Бриджуотере, где ткали «джин» и вельвет-корд. В России широкое распространение «челноков-самолетов» началось с 1814 г.

В 1786 г. сельский священник Эдмунд Картрайт изобрел практичный механический ткацкий станок. 4 апреля 1786 г. Картрайт запатентовал станок, 1 августа 1878 г. – получил свой последний ткацкий патент. Своим изобретением он совершил безусловный шаг вперед, но оставил широкое поле деятельности своим последователям.

В 1789 г. врач Жеффрей из Пейсли изобрел станок, основанный на тех же принципах, что станок Картрайта. Пружина на боковой части коробки удерживала челнок от отскакивания в зев.

В том же году заявку на выдачу патента подал Остин: движение основным механизмам станка передавалось с помощью кулачков. На каждой стороне станка было установлено по специальному кулачку для погонялок. Другие кулачки приводили в движение ремизки и батан. Станок был оснащен нитенаблюдателями, так что один ткач с мальчиком мог обслуживать 5 станков при выработке грубых и 3–4 станка при выработке тонких тканей.

В следующие годы было запатентовано три изобретения. В первом Ричард Гортон предложил станок с кривошипным валом и устройством останова станка при отсутствии челнока в коробке «для выработки одного или нескольких кусков одновременно как вручную, рычагом, паровой машиной, так и с помощью водяного колеса».

В первой половине XIX в. широкое распространение получили механические станки, что объяснялось возросшим техническим уровнем станков и значительным ростом их производительности. Ткач с помощью девочки 12 лет мог обслуживать четыре механических станка и ткать 18 кусков простынного полотна в неделю, в то время как на ручном станке за это же время он мог соткать только два куска.

Первый бесчелночный ткацкий станок запатентовал в 1844 г. Джон Смит. В этом станке уточная нить вводилась в зев петлей с помощью иглы, с противоположной стороны она удерживалась захватом до образования нового зева.

Через два года У. Ансуорт вместо челноков использовал два набора рычагов – прокладчиков утка и игл, но уточные бабины разместил очень неудобно за ремизным прибором.

Отличный патент, основанный на этом принципе прокладки утка, представили на выставку 1851 г. Д. и Т. Райды.

Таким образом, изобретения XIX в. стали той базой, на которой создавались ткацкие станки, определившие технический уровень отрасли в XX в.