Эли Уитни

Эли Уитни (англ. Eli Whitney; 8 декабря 1765, Уэстборо, Массачусетс — 8 января 1825, Нью-Хейвен, Коннектикут) — американский изобретатель, промышленник и инженер, наиболее известный как создатель хлопкоочистительной машины (коттон-джина). Его изобретение произвело революцию в хлопковой промышленности южных штатов США, однако основное историческое значение Уитни связано с внедрением концепции взаимозаменяемых деталей в массовое производство, что заложило основы современной промышленной технологии.

Ранние годы и образование

Эли Уитни родился в семье фермера Джозефа Уитни и его жены Элизабет Фэй. Он был старшим из четырёх детей. С ранних лет проявлял способности к механике: в подростковом возрасте самостоятельно ремонтировал часы, изготавливал музыкальные инструменты и мелкие металлические изделия. После смерти матери в 1777 году Уитни взял на себя часть хозяйственных обязанностей, что помешало ему получить систематическое образование в детстве.

Вопреки желанию отца, который видел в нём фермера, Уитни в возрасте 23 лет поступил в Йельский колледж (ныне Йельский университет). Он окончил его в 1792 году, получив диплом бакалавра. Во время учёбы он изучал математику, механику и естественные науки, что впоследствии помогло ему в изобретательской деятельности.

Хлопкоочистительная машина

Предпосылки изобретения

После окончания колледжа Уитни отправился в Джорджию, где планировал работать учителем. По пути он познакомился с Кэтрин Грин, вдовой генерала Натаниэля Грина, которая пригласила его погостить на своей плантации. Там Уитни столкнулся с проблемой, стоявшей перед южными плантаторами: хлопок коротковолокнистых сортов (upland cotton) содержал множество зелёных семян, которые было чрезвычайно трудно отделять от волокна вручную. Один раб мог очистить не более 0,5–1 фунта (0,2–0,45 кг) хлопка в день, что делало выращивание такого хлопка нерентабельным.

Создание машины

Уитни разработал конструкцию хлопкоочистительной машины (cotton gin) в 1793 году. Основным элементом стал вращающийся барабан с металлическими крючками, которые захватывали волокна хлопка и протаскивали их через узкие щели решётки. Семена, более крупные по размеру, не проходили через щели и отсеивались. Вторая щётка снимала очищенное волокно с крючков. Машина приводилась в движение вручную или с помощью водяного колеса.

Производительность машины была колоссальной: один рабочий мог очищать до 50 фунтов (22,7 кг) хлопка в день, что в 50–100 раз превышало ручную обработку. Уитни получил патент на своё изобретение 14 марта 1794 года (патент США № 72X).

Коммерциализация и судебные споры

Уитни и его деловой партнёр Финниас Миллер основали компанию по производству и продаже хлопкоочистительных машин. Однако они столкнулись с массовым пиратством: плантаторы, узнав о принципе работы машины, начали изготавливать её копии самостоятельно. Патентная система США в то время была слабой, и Уитни не смог эффективно защитить свои права. Судебные тяжбы длились более десяти лет, и к моменту продления патента в 1807 году Уитни получил лишь незначительные отчисления. По оценкам историков, его изобретение принесло южным штатам миллионы долларов, но сам Уитни заработал на нём крайне мало.

Влияние на рабство

Парадоксальным образом изобретение Уитни, которое должно было облегчить труд, привело к резкому росту спроса на хлопок и, как следствие, к расширению рабовладения на юге США. Если в 1790 году в США производилось около 1,5 миллиона фунтов хлопка, то к 1820 году этот показатель превысил 160 миллионов фунтов. Количество рабов в хлопковых штатах увеличилось с 700 тысяч в 1790 году до 4 миллионов к 1860 году. Этот аспект часто обсуждается историками как одно из противоречивых последствий деятельности Уитни.

Взаимозаменяемые детали и оружейное производство

Переход к оружейному делу

После неудач с хлопкоочистительной машиной Уитни обратился к производству огнестрельного оружия. В 1798 году он заключил контракт с правительством США на поставку 10 000 мушкетов для армии. Уитни предложил использовать новый метод производства — изготовление деталей с высокой точностью, чтобы они были взаимозаменяемыми. Это позволяло собирать оружие из стандартных компонентов и быстро заменять сломанные части без индивидуальной подгонки.

Создание оружейного завода

Уитни построил оружейный завод в Хэмдене, Коннектикут (ныне район Нью-Хейвена). На предприятии использовались гидравлические молоты, сверлильные станки и другие механизмы, работавшие от водяного колеса. Уитни внедрил разделение труда: каждый рабочий специализировался на изготовлении одной или нескольких деталей. Хотя полная взаимозаменяемость деталей была достигнута не сразу (это потребовало дальнейшего совершенствования станков и измерительных инструментов), Уитни продемонстрировал принципиальную возможность такого производства.

Демонстрация для президента

В 1801 году Уитни произвёл знаменитую демонстрацию перед президентом Томасом Джефферсоном и другими чиновниками. Он принёс несколько собранных мушкетов, разобрал их, перемешал детали и затем заново собрал оружие из случайных частей. Хотя историки сомневаются, что детали были идеально взаимозаменяемыми (Уитни мог заранее подобрать их), демонстрация произвела сильное впечатление и обеспечила продолжение контракта.

Вклад в промышленную революцию

Уитни считается одним из пионеров «американской системы производства» (American system of manufacturing), основанной на использовании станков, калибров и шаблонов для массового выпуска стандартизированных изделий. Его методы впоследствии были развиты Сэмюэлем Кольтом, Сайрусом Маккормиком и Генри Фордом. Концепция взаимозаменяемых деталей стала фундаментом современного машиностроения.

Личная жизнь и последние годы

Эли Уитни женился в 1817 году на Генриетте Эдвардс, дочери известного священника. У них родилось четверо детей. Сын Уитни, Эли Уитни-младший (1820–1894), продолжил дело отца и управлял оружейным заводом, который просуществовал до 1888 года.

В последние годы жизни Уитни страдал от проблем со здоровьем, предположительно от рака простаты. Он умер 8 января 1825 года в Нью-Хейвене в возрасте 59 лет.

Наследие и память

• Памятник Эли Уитни установлен в парке на месте его оружейного завода в Хэмдене, Коннектикут.
• Его имя носит инженерная школа (Eli Whitney Technical High School) в Нью-Хейвене.
• В 2000 году Уитни был введён в Национальный зал славы изобретателей (National Inventors Hall of Fame).
• Историки оценивают его вклад двояко: с одной стороны, он создал технологию, ускорившую промышленную революцию, с другой — его изобретение способствовало укреплению рабовладельческой системы на юге США.

Источники

• Green, Constance McL. Eli Whitney and the Birth of American Technology. — Boston: Little, Brown and Company, 1956.
• Lakwete, Angela. Inventing the Cotton Gin: Machine and Myth in Antebellum America. — Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2003.
• Roe, Joseph Wickham. English and American Tool Builders. — New Haven: Yale University Press, 1916.
• Woodbury, Robert S. The Legend of Eli Whitney and Interchangeable Parts. — Technology and Culture, Vol. 1, No. 3, 1960.
• Национальный зал славы изобретателей (National Inventors Hall of Fame). Eli Whitney.