ИСТОКИ ДИЗАЙНА МАШИН

О промдизайне - О промдизайне

Содержание каждой машины выражается в определенных взаимодействиях ее органов, в ее целесообразности и соответствии тем задачам, для выполнения которых она предназначена. Одновременно машина воплощена в материальную форму, которая является таким же необходимым атрибутом, как кинематическая и динамическая сущность. Однако форма машины может не совпадать и даже оказаться в противоречии с ее функцией: она варьируется в довольно широких пределах, в частности включает различные элементы декора. В истории машин можно наметить несколько этапов развития формы.

XIV - XVI века. Немало разного рода сооружений с древнейших времен изобретал человек, стараясь облегчить свой труд, в особенности, когда надо было поднимать и передвигать большие тяжести. Эти сооружения он назвал машинами. С момента зарождения простейших приспособлений обычно и начинают историко-технические исследования. Однако разговор о машинной форме лучше начать с более позднего времени - с XIV...XVI вв., потому что к этому времени машины достигли такого развития, что перестали быть диковинкой, а их формы сложились настолько, что дают возможность судить о законах формообразования, о характере техники в целом.

Период XV...XVI вв. в Европе, называемый эпохой Возрождения за ярко проявившуюся тягу к античности, ее научным и художественным ценностям, вызывает напряженный интерес у историков науки, техники, искусства по многим

причинам. Это был период великих открытий, благодаря которым границы мира вдруг раздвинулись: люди, окрыленные успехом первооткрывателей, устремились, движимые жаждой знания, к новым тайнам и загадкам мироздания. Возрождение началось в Италии ранее, чем в других странах Западной Европы, благодаря тому, что великие географические открытия поставили ее в центр торговых путей. Приток новых богатств и новых знаний опрокидывал казавшиеся до того времени незыблемыми представления о мире, вселял неограниченную веру в мощь человеческого разума. Одновременно люди не сомневались в том, что природа остается неизменной в веках, поэтому, узнавая о ней все больше и больше, можно, наконец, познать ее до конца, т.е., говоря современным языком, были уверены в конечности знания. Для нас это последнее положение важно, так как оно определяет во многом характер формообразования машин того времени.

В течение этих столетий меняется все: привычный жизненный уклад, сами люди, окружающие их вещи. Создано уже немало машин. Широко применялись ручные прялки с приводом от колеса, вращаемого рабочим; разного рода водяные колеса служили источником энергии для многочисленных мельниц (в те времена мельницами назывались различного назначения технологические установки, использовавшие в качестве двигательной силы силу ветра, воды или животных) - мукомольных, сукновальных, пильных, железоделательных. Известны были и молоты весом до тонны, также работавшие от водяного колеса, и часы, украшавшие башни городских ратуш и являвшиеся нередко гордостью и достопримечательностью городов. Башенные часы с гирями знали еще с XI в., а пружинные часы появились в XVI в.

В эпоху Возрождения число машин растет. Строятся подъемные краны, военные, горные и различные технологические машины, водоподъемные устройства и другие машины, поражающие современников хитроумными механизмами и мощью.

3

Проектировали и строили эти машины люди, владевшие многими специальностями: архитектора и механика, ремесленника, изобретателя и художника. Один и тот же человек создавал архитектурный проект и руководил строительством, расписывал стены фресками и конструировал машины, необходимые для стройки. Органическая связь технического творчества с художественным была характерным признаком эпохи и определяла особенности формообразования всей предметной среды, включая мир техники. Профессия художника считалась тогда обычной ремесленной профессией и люди этой профессии по своему общественному положению никоим образом не отличались от представителей других ремесленных групп. Художники подчинялись цеховой структуре. Иногда они не имели своих цехов: известны случаи, когда архитекторы и скульпторы входили в цех каменщиков, а живописцы - в цех аптекарей, поскольку им приходилось изготовлять и смешивать краски.

Очень часто инженер-художник должен был совмещать в одном лице целый ряд профессий: он был скульптором, архитектором, живописцем. В его обязанности входило также сооружение повозок, мельниц, мостов, водоемов, расширение рек. Ему же поручалось строить военные крепости и машины. Таким образом, профиль инженера-художника оказывался чрезвычайно широким, и круг его технических обязанностей был не уже, чем его художественный диапазон.

Средневековый инженер-художник приобретал знания и профессиональные навыки во всех областях искусства и техники путем цехового ученичества: каждый отдельный мастер передавал своим ученикам арсенал приемов и навыков, хранившийся в строгой тайне от посторонних. Каждая новая задача, будь это постройка дворца или новой машины, решалась на глаз, чисто практически.

На этой ранней ступени, когда техническое творчество не подкреплялось еще научными знаниями, именно человек с наиболее развитыми творческими способностями и фантазией

мог создавать новые конструкции и формы (позже, в XIX в., когда возникли проблемы соотношения искусства и техники, творческую фантазию называли общей исходной чертой двух таких непохожих и, казалось бы, взаимно исключающих друг друга сфер человеческой деятельности, как художественное и техническое творчество).

В средние века искусство не делилось на чистое и прикладное (т.е. искусство «красивой» вещи, которая, будучи предназначенной, для какой-либо утилитарной цели, играет одновременно роль украшения), а сливалось в одну профессию. И то и другое выражалось одним словом - латинским «ars» или греческим «τεχυη». влияние осуществлялось и на практике: так, знаменитый Альбрехт Дюрер был не только великим художником, но и мастером-златокузнецом, другой выдающийся немецкий художник. Гас Гольбейн-младший не гнушался ремесленных поделок по украшению фасадов зданий и изготовлению витражей. Разделение искусства на чистое и прикладное возникло значительно позже, только в век промышленного переворота.

Так обстояло дело с технической практикой. Теории же пока не существовало. Если бы можно было спросить средневекового инженера-художника, что он называет машиной, он привел бы сохранившееся со времени Римской империи определение архитектора и инженера Витрувия, гласившее, что машина есть сочетание соединенных вместе деревянных частей, обладающих огромной силой для передвижения тяжестей [1]. А ведь в XIV...XV вв. уже знали разного рода мельницы, военные машины, хитроумные приспособления для шлифования металла и камней, ткацкие станки и другие машины, не укладывавшиеся в рамки приспособлений для поднятия тяжестей.

При всем разнообразии функций этим машинам было свойственно определенное стилевое единство.

Из поколения в поколение инженер-художник, приступая к постройке машины, проектируя ее, имел возможность

использовать по своему усмотрению ряд конструктивных элементов. Эти элементы, такие, как ворот, рычаги, системы блоков и др., освоенные опытом целых поколений, обладали неизменной эмпирически найденной формой. Поскольку практические требования к этим элементам, которые условно можно назвать механизмами, предъявлялись одни и те же, то и их строение воспринималось раз и навсегда данным. Понятно, что машины, построенные из «стабильных» по структуре элементов, были очень сходны по форме, как бы ни было различно их назначение. Более того, машины с различным функциональным назначением, но построенные на основе одного и того же конструктивного элемента, не имели своей специфической формы.

Машины этого периода имели еще одну характерную особенность: насосы, мельницы, подъемные машины были малоподвижны, строились с расчетом на долговечность и представляли собой стационарные архитектурные сооружения с присущими архитектуре конструктивными элементами: вертикальными опорами, горизонтальными перекрытиями и распорами. В них преобладали балочные конструкции с большим запасом прочности. Творцами их были зодчие, которые не могли не мыслить конструктивно в силу своих профессиональных навыков. Одни и те же элементы зачастую играли роль необходимых деталей конструкции и одновременно эстетических элементов формы машины. Такую форму принято называть конструктивной.

Тогда-то и сложилось устойчивое, но ошибочное, продержавшееся до конца XVIII во. Мнение, что всякая сложная машина состоит из простых. Правда, никто толком не знал, что подразумевается под простыми машинами.

Поскольку выделение простых машин из ряда конструктивных элементов и приспособлений не имело под собой научной основы, то и толковалось это понятие зачастую произвольно. Так, простыми машинами называли рычаг, наклонную плоскость, винт, клин, ворот, которые были известны с древ-

нейших времен; но в их ряды не входили системы зубчатых колес, кулачковые и другие механизмы, также известные в древнем мире. В то же самое время эти механизмы очень часто встречались в технике допромышленного периода, переходили из одной конструкции в другую без каких-либо принципиальных изменений. Процесс изобретения и построения машины превращался в процесс формотворческий, выражавшийся, как уже говорилось, в бесконечном варьировании сочетаний конструктивных элементов и в приспособлении их к выполнению новых функциональных процессов. При таком положении дел и полном отсутствии расчетов рождение новой кинематической идеи было поистине художественным творчеством.

Определение сложной машины как составленной из простых большей частью вырабатывалось специалистами-практиками, у которых особенно развито восприятие целостной формы. Ведь мастера того времени не были людьми книжными, они не могли да и не стремились словесно оформить и теоретически обобщить то, что они делали. Их язык не имел соответствующей терминологии, а в определении машины они исходили прежде всего из восприятия формы.

От средних веков и более позднего времени до нас дошли собрания гравюр с изображениями машин и различных технических устройств

Как уже говорилось, в то время еще не были известны свойства, закономерности и возможности механизмов. Многие проекты и были, в сущности, поисками этих скрытых возможностей: форма машин обусловливалась их конструкцией и свойствами применяемого материала. В основном это было дерево, металл использовался сравнительно редко. Остовы машин строились, как правило, из дерева до конца XVIII в. В них сохранялись балочные конструкции, а это способствовало тому, что машины производили впечатление крепко сбитых и долговечных. Наиболее ответственные части - многочисленные оси, зубчатые колеса - делались из металла. Встречались

железные рамы, железные и даже чугунные зубчатые колеса с ввинченными в них стальными зубьями, стальные подшипники.

Инженеры превосходно знали свойства различных сортов дерева и так умели ими пользоваться, что каждая деталь конструкции работала в полном согласии с естественными возможностями материала. Дуб и масличное дерево применялись в качестве опор, они легко несли на себе балки из более легкого дерева. Чаще всего конструкция машины оставалась открытой, что позволяло проследить зрительно логику связей узлов и тем самым познать принцип действия. Одновременно облегчалось прочтение формы,  представлявшейся составленной из конструктивных элементов, уже известных по другим машинам.