Инженерное дело в античном мире

Сегодня трудно судить о времени зарождения искусств и ремесел, корни которых теряются в глубине тысячелетий.

История развития инженерного дела берет свое начало со времен зарождения цивилизаций (в Египте - 2 тысячелетие до н.э.) Развитие земледелия вызвало необходимость перехода к оседлому образу жизни, а вместе с тем к оборудованию жилища. Переход первобытных общин к оседлости дает возможность развитию, наравне с земледелием, живот­новодству, гончарным, прядильным, ткацким, мельничному и кузнечному ремеслам. Такая дифференциация трудовой деятельности была вызвана потребностью создания орудий труда, необходимых для каждого ремесла.

Человечество всегда гордилось своими техническими достижениями. При обновлении техники бережно относились к сохранению достижений былых времен. Древнему миру мы обязаны многими техническими от­кры­тиями, определившими судьбу нашей цивилизации. Первые египетские пи­рамиды строились примерно 3 тысячи лет до н.э. Для сооружения самой вы­со­кой из них - пирамиды фараона Хуфу (Хеопса) - потребовалось 2330000 каменных глыб, средний вес которых равен 2.5 тоннам. При со­оружении храмов, колоссальных статуй и обелисков вес отдельных глыб достигал десятков сотен тонн. Это свидетельствует о том, что народы, создававшие великие цивилизации, уже тогда были хорошо знакомы с такими механическими орудиями, как рычаг и клин. Величайшим открытием того времени является колесо.

Сложно однозначно определить дату появления колеса. Большинство ученых полагает, что колесо (или круг) впервые применили около 3500 г. до н.э. гончары в Месопотамии (современный Ирак), либо в центральной или Восточной Европе. Первый датированный документ об использовании колеса для перевозки - месопотамская мозаика (3200 г до н.э.). На ней изображена повозка на цельных колесах.

Однако безвестные изобретатели того времени не называли себя инженерами. Впервые инженерами стали называть группу людей, имеющих определенную квалификацию и находящихся на службе при армии с целью обеспечения различных технических работ, в Древнем Риме. В функции инженеров того времени входило строительство мостов, каналов, резер­вуаров, акведуков, дорог, туннелей, гаваней. Они конструировали большие дренажные системы, фортификационные сооружения, руководили созда­нием и эксплуатацией военных машин.

Труд инженеров уже тогда, несмотря на низкую степень разделения труда, должен был быть отнесен к преимущественно умственному: ин­женеры не строили сами, а руководили постройкой, проектировали соору­жения. Вместе с тем их труд был далек от труда ученых, он практически не основывался на теоретических знаниях, а был продуктом интуиции и опыта. Инженеры этого периода занимали промежуточное положение между учеными и ремесленниками. Их главной миссией было исполь­зование известных приемов постройки и создания техники, а также технологический контроль процесса производства.

В античном обществе не существовало профессиональной группы, исключительной функцией которой была бы разработка новой техники. Эту задачу решали представители разных социальных групп: крупные изобретения, основанные на сознательном использовании законов и принципов теоретической науки, рождались в наиболее образованном слое общества, в его интеллектуальной элите. Например: Архимед был сыном сиракузского тирана, Ктезибий - другой гениальный механик и инженер - служил при дворе и занимался изготовлением диковинных игрушек-автоматов.

Изобретения не столь значительные, а также многочисленные технические усовершенствования были плодом деятельности инженеров и ремесленников, стоящих весьма близко друг к другу в социальной иерархии.

Единственной сферой, где чувствовалась острая потребность в изобретениях, было военное дело. Античные общества, с их развитой системой рабства, требовали постоянного пополнения армии рабов, а это значит ведения войн. Развитие технических средств нападения и защиты, создание новых видов оружия, возведение бастионов, изготовление средств для разрушения укреплений и т.п. стало основным делом инженера. От оснащения армии зависело существование государства, т.к. решался вопрос о его жизни или смерти. Поэтому армию по праву можно считать колыбелью инженерной профессии.

В римской армии по мере развития средств вооруженной борьбы формируются два типа инженерных задач: первый связан с фортификацией, второй - с артиллерией.

Фортификационные инженеры представляют собой группу хорошо обученных специалистов, знающих, как надо строить дороги и мосты, акведуки и туннели. Под руководством военных инженеров в Риме часто велось гражданское строительство, использующее дешевый неква­ли­фицированный труд рабов и легионеров. Высокий профессиональный уро­вень инженеров этого периода может быть подтвержден сохранившимися до настоящего времени крупными ансамблями, амфитеатрами (Колизей в Риме), театрами, термами, крытыми рынками, инсулами (5-6 этажные дома для малоимущих). Древнейшие каменные здания уже тогда возводились на плоских каменных глыбах, служивших фундаментом для каменных стенных блоков. В качестве вяжущих материалов римские строители использовали бетон. С падением Римской империи использование бетона прекратилось и возобновилось лишь в XVIII в. в западноевропейских странах.

Античные армии располагали богатым арсеналом военных машин, применяемых в осадной войне. В V в. до н.э. в Греции использовались различные машины для метания дротиков, камней, зажигательных сна­рядов. До нас дошло имя инженера Диада, служившего при Александра Македонском, который руководил осадой Тира и других городов и широко использовал изобретенные или усовершенствованные им военные механизмы. Наибольшего расцвета военная техника достигла в римской армии. Каждый легион имел “артиллерию” в виде 55 карбаллист, метавших тяжелые стрелы и 10 ангар - метавших тяжелые камни. Баллисты и ангары перевозились на вьюке или на телеге с воловьей упряжкой и требовали до 11 человек прислуги каждая. (Баллиста - древняя метательная машина. Приводилась в действие силой упругости скрученных волокон. Дальность метания тяжелых стрел - окованных железом бревен длинной до 3.5 м достигала 400-800 м.). Римские метательные машины достигали гигантских размеров. Так, например, гелёполь имела девять этажей и приводилась в действие усилиями 3400 человек (гелёполь - передвижная многоэтажная баш­ня, применяющаяся при осаде крепости. Башня имеет бревенчатый кар­кас с междуэтажными перекрытиями. В стенах каждого этажа устраивались отверстия для стрельбы - бойницы. На верхних этажах находились пере­кладные мостики для перехода из гелёполи на крепостную стену).

Таким образом, мы можем судить, что легионеры армии античного мира обладали достаточно обширными знаниями, позволявшими им решать сложнейшие задачи создания военной техники и осуществлять строительство как военных сооружений, так и строительство культовых и жилищных объектов. Люди, обслуживавшие военные машины, были не солдатами, а военными ремесленниками - фабри и составляли особую цеховую корпорацию. Руководители бригад фабри не имели армейского чина, а относились к мастерам.

Подъем на качественно новый технический уровень строительства в III-I вв. до н.э. обуславливает появление в обществе гражданских инженеров. В ходе дальнейшего разделения труда среди гражданских инженеров происходит выделение двух относительно самостоятельных отраслей строительного дела: строительство жилых зданий закрепляется за ар­хитекторами, строительство коммунальных, ирригационных и тран­спорт­ных сооружений за инженерами.

Под “архитектурой” в античном обществе понималась вся совокупность технических наук того времени: строительство, создание кораблей, машин, конструирование часов. Мастерству архитектора придавалось большое значение и его в Риме называли руководителем строительства. Считалось, что для получения этой профессии необходимы: врож­денные способности, знания и опыт. Причем, кроме знаний при­кладных и практических, архитектор должен был быть и философски образованным человеком.

Для получения теоретических знаний и формальных документов, удостоверяющих получение необходимых знаний, в этот период еще не было государственных институтов, и система подготовки во многом напоминала цеховую: “ученик - подмастерье - мастер”. В этот период происходит разделение труда по уровню его сложности. Наиболее простые операции достаются ученикам, более сложная работа поручается подмастерьям, а самый квалифицированный труд ремесленники-мастера оставляют за собой. Но в некоторых областях инженерного дела появились и анонимная литература и авторские работы. До нашего времени дошли авторские работы Марка Витрувия Поллиона - “Десять книг об ар­хи­тектуре”. Встречаются ссылки на работы более раннего периода (например, Дилона “О пропорциях священных построек”, Силена “О пропорциях коринфских построек”), в которых приводились чертежи и расчеты. В этот период появляются и первые теоретические труды по физике, механике - Аристотель (384-322 г. до н.э.) - “Физика”, “О небе”, “О возникновении и уничтожении”, “О метеорах”; Архимед (287-212 г. до н.э.) - трактат “О равновесии плоских фигур или о центрах тяжести плоских фигур”, трактат “О плавающих телах”; Герон Александрийский (I в. н.э.) - “Механика Герона”, состоящая из 3-х книг (1-я книга - теоретические вопросы, 2-я - описание рычага, клина, ворота, винта и блока, 3-я книга - описание приборов для поднятия тяжестей). Герону принадлежат и первые труды по прикладной механике. В трактате “Пневматика” описаны механизмы, приводимые в движение нагретым или сжатым воздухом или паром, трактат “Об автоматах” содержит описание некоторых самодвижущихся приборов и автоматов, трактат “Белопойика” содержит описание основ античной артиллерии, конструкции луков, катапульт и других видов оружия. Им были созданы: сифон - для автоматического открывания дверей храма; эолипил - прибор, явившийся прообразом паровой турбины; годомер - устройство для автоматического отсчета пройденного экипажем расстояния; автомат для продажи священной воды и др.

Наличие первых теоретических разработок античного мира позволило архитекторам и гражданским инженерам накапливать тео­ре­тические знания, изучая опыт предшественников. Однако, ни архитекторы, ни инженеры античного мира не были отнесены к ученым мужам, их считали “заурядными работягами”, людьми второго сорта, находящимися ближе к ремесленникам.

Сегодня с полной уверенностью можно сказать, что античное ра­бо­владельческое общество является прародителем инженерного дела т.к. именно в этот период инженерное дело впервые приобрело признаки профессии: регулярное воспроизводство, доход от занятия, систему полученния знаний. В период расцвета Римской империи инженеры ста­новятся многочисленной группой. Происходит внутрипрофессиональное разделение труда: наряду с военными инженерами появляются инженеры гражданские, специализирующиеся в строительстве, коммунальном хо­зяйстве, мелиорации и ирригации. Однако этот период относится к доинституциональному, т.к. не определены каналы рекрутации и не решены проблемы формализации образования.