khimie.ru

УАТТ (1736—1819), английский изобретатель, создатель универсальной паровой машины, родился в Шотландии. Уатт в детстве был очень слабым ребенком, в школу не ходил: чтению и письму его обучила мать. Хроническая мигрень изводила его, поэтому все считали Уатта умственно отсталым. Рано потерял мать и отца (разорившегося купца), в юности путешествовал по Англии, в Лондоне после тяжелых лет ученичества стал механиком. В 1756 году, возвратившись в Шотландию, стал работать механиком в университете в Глазго. Здесь-то и началась его плодотворная работа по совершенствованию паровой машины Ньюкомена. В 1769 году он получил английский патент (№ 013), где были изложены почти все его основные идеи. В 1783 году в поисках эталона мощности занимался исследованием силы лошадей; пришел к выводу, что здоровая лошадь может подия гь в среднем 150-фунтовую тяжесть на высоту 4 фута за секунду. Так возникла первая единица мощности — лошадиная сила (в метрической системе именем Уатта названа другая единица мощности — ватт). Примерно в 1800 году в расцвете славы (почетный доктор университета в Глазго, член лондонского Королевского общества) вовсе устранился от дел и жил в Бирмингеме среди основателей знаменитого Лунного общества (к его членам принадлежали Джозеф Пристли, Эразм Дарвин и другие известные англичане).

Примерно полмиллиона лет назад человек сделал свое, быть может, главное открытие — приручил огонь. Это была величайшая революция. Можно одело утверждать: огонь во многом способствовал тому, чтобы человек в конце концов сделался человеком. Отныне практически неограниченные запасы энергии оказались в его руках.

Однако на протяжении многих тысячелетий люди использовали эту энергию крайне неэффективно. Наши далекие предки получили свет и тепло для своих жилищ, у них появилась возможность готовить на огне пищу, ковать оружие, обжигать глиняные горшки, выплавлять стекло — вот, кажется, и все.

Когда говорят об индустриальной революции, о промышленном перевороте, который совершился в XVIII веке, прежде всего, упоминают имя Джеймса Уатта и связывают его с созданием паровой машины.

Слов нет, заслуги Уатта велики. Но надо отдавать себе отчет в том, что все его изобретения сводились лишь к усовершенствованию ранее созданного, они — лишь счастливый конец длинной цепочки усилий множества людей. Маркс отмечал, что «критическая история технологии вообще показала бы, как мало какое бы то ни было изобретение XVIII столетия принадлежит тому или иному отдельному лицу».

Еще древние греки делали попытки «запрячь» пар, заставить его трудиться. Затем (в средние века) понадобилось откачивать воду из шахт, которые становились все глубже. Принцип был прост: с помощью ручного насоса создавать вакуум. И вода устремлялась в пустоту. А нельзя ли тут заменить мускульную силу силой пара? Скажем, так. Нагреваем воду в цилиндре. Образующийся пар вытесняет воду, теперь, если охладить сосуд с паром извне (холодной водой), пар превратится, сожмется в несколько капелек воды. Вот и образовался вакуум, куда и устремится вода из затопленной шахты…

Впервые эту идею реализовал английский механик Томас Севери (1650—1715). Однако его насос (патент был получен в 1698 году) не мог поднимать воду на значительную высоту.

(Любопытно, что в 1707 году насос Севери был выписан Петром I и установлен в Летнем саду в Петербурге для подачи воды в фонтан).

Севери назвал свое устройство «другом шахтера» словно бы в насмешку. Работать с ним было очень опасно: насос часто взрывался и был очень неэффективен.

Вскоре его усовершенствованием занялся другой англичанин (также Томас), кузнец по профессии — Ньюкомен.

Десять лет длилась работа, прежде чем насос стал действовать уже довольно сносно. Ньюкомен уменьшил давление пара — машина перестала быть такой опасной, как прежде, ввел в цилиндр поршень и заставил давление воздуха толкать его.

И все же главное сделано не было. Создание Ньюкомена еще не превратилось в универсального Работника. Оно могло (да и то не очень ловко) лишь действовать как насос.

Пробил час Уатта.

История изобретения Уаттом паровой машины уже достаточно хорошо и подробно описана другими авторами. Поэтому мы опустим многие детали, не будем вдаваться в технические подробности. Отметим только обстоятельства, при которых было совершено решающее открытие.

Биографы Уатта представляют дело так.

…Зимой 1763 года профессор Андерсон, преподававший физику и астрономию в университете Глазго, начал готовить для демонстрации на одной из своих лекций модель водоотливной машины Ньюкомена. Его ждали огорчения: недавно вроде бы полученная из починки модель вновь оказалась неисправной. Не желая обращаться опять к тем же лондонским мастерам, профессор поручил исправление модели бывшему механику университета Уатту.

Однажды Уатт, занятый своими мыслями, отправился на прогулку. «Это было возле Глазго,— вспоминал он потом.— Был прекрасный день. Я проходил мимо старой прачечной, думая о машине, и подошел к дому Герда, когда мне пришла в голову мысль, что ведь пар — упругое тело и легко устремляется в пустоту. Если установить связь между цилиндром и резервуаром с разреженным воздухом, то пар устремится туда, и цилиндр не надо будет охлаждать. Я не дошел еще до Гофхауза, когда все дело было уже покончено в моем уме!»

Конечно, тысячи людей прогуливались мимо старых прачечных и видели клубы пара, вырывавшиеся из окон. Но только Уатта, усиленно думавшего над тем, что его тогда занимало, вид прачечной навел на мысль о конденсаторе, помог ему найти выход из безвыходного, казалось бы, положения…

Вот такие сугубо личные наблюдения и мысли Уатта, вроде бы по вопросам частного характера, привели в итоге к созданию «универсального двигателя крупной промышленности» (Маркс).

И вскоре по земной тверди (вначале паровые установки «впрягали» в кареты вместо лошадей!) забегали паровозы англичанина Джорджа Стефенсона (1781 — 1848), американский изобретатель Роберт Фултон (1765—1815) строит первый, еще колесный, пароход «Клермонт».

К 1826 году в одной Англии насчитывалось уже до 1500 паровых машин с общей мощностью около 80 тысяч лошадиных сил. За редкими исключениями это были машины уаттовского типа.

Начался быстрый переход от основанных на ручном труде мануфактур к крупной машинной индустрии. Время как бы обновилось, и все потому, что силу мускулов теперь заменила сила стальных машин.