Предчувствия и свершения. Книга 2. Призраки - Ирина Львовна Радунская
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Его прибор предельно прост. Через крышку металлического Так впервые в новое время возродился интерес к силе пара и к возможности ее применения.
Прошло около полувека, прежде чем дело двинулось дальше. Не известно, видел ли книгу де Ко некий маркиз Уорчестер, или он тоже опирался непосредственно на труды Герона, когда строил свою водоподъемную машину. Это уже была действительно машина. Она имела отдельный паровой котел и два резервуара, соединенных с котлом трубами, снабженными кранами. Их открывали поочередно, и пар вытеснял воду из одного резервуара в водоподъемную трубу. В это же время второй резервуар заполняли водой. Вода поднималась на 40 футов. Машина работала в течение 4 лет, начиная с 1663 года, когда на нее была выдана привилегия (патент), и до смерти изобретателя. Потом интерес к ней угас, и она была выброшена на свалку.
В 1698 году Томас Сэвери получил патент на машину, отличающуюся от машины Уорчестера тем, что каждый из резервуаров был снабжен клапаном. Сэвери демонстрировал модель машины Королевскому обществу.
В 1705 году был выдан патент на первую водоподъемную машину, снабженную цилиндром с поршнем, перемещавшимся в нем. Она стала предтечей универсальных паровых машин. Ее построил кузнец и железоторговец Томас Ньюкомен в компании со стеклоделом Джоном Каули. Машина имела металлический цилиндр с поршнем. Пар получался в отдельном котле. Когда пар из котла поступал в цилиндр, поршень поднимался давлением пара. Затем пароподводящую трубу перекрывали краном, а цилиндр обливали холодной водой. Атмосферное давление с силой опускало поршень. Поршень посредством коромысла приводил в действие водяной насос. Так, в машине, имевшей паровой котел, работу выполнял не пар, а воздух.
Ньюкомен и Каули не могли получить патента на свою машину из-за патента Сэвери. Поэтому они приняли Сэвери в компанию и получили патент на троих.
Первую действующую машину Ньюкомен изготовил только в 1711 году по заказу некоего Бэка для подъема воды из шахты. При этом он заменил обливание цилиндра водой впрыскиванием воды. Это значительно ускорило конденсацию пара, а потому и рабочий ход машины.
Здесь в сухие документы вплетается легенда о мальчике Гемфри Поттере, приставленном к машине, чтобы открывать и закрывать краны, подающие в цилиндр то пар, то воду.
Лень — двигатель прогресса
Мальчику надоело это скучное занятие, и он связал краны с коромыслом посредством бечевок. Машина теперь могла работать без его помощи. Побольше бы нам таких лентяев. Неизвестно, имела ли легенда реальную основу, но Ньюкомен ввел в машину вспомогательную штангу, управлявшую клапанами. Машина стала автоматической. Машины Ньюкомена распространялись медленно. Их применяли исключительно для подъема воды, главным образом в шахтах.
В 1763 году унтершихтмейстер Колывано-Воскресенских заводов Иван Ползунов начал работать над созданием огне-действующей машины для привода воздуходувок железоделательных печей. В отличие от машины Ньюкомена новая машина имела два цилиндра, поршни которых были связаны между собой. Поэтому она действовала непрерывно и быстро, не теряя, как машина Ньюкомена, большую часть времени на медленный подъем поршня подаваемым под него паром. Она имела автоматическое паро— и водораспределение, большинство ее деталей было изготовлено из металла, а не из дерева, как это делали раньше, К сожалению, тяжелый труд подорвал здоровье изобретателя. Он скончался от чахотки. У него не осталось продолжателей. Его машина проработала совсем недолго. Ни машина Ньюкомена, ни машина Ползунова не являются паровыми машинами в полном смысле этого слова. Они, по существу, предки паровых машин. Они действовали при помощи пара, но работу в них совершал не пар, а давление воздуха.
В чем же заключалась роль пара в машине Ползунова? Пар заполнял пространство под поднимающимся поршнем, а когда в конце хода поршня туда впрыскивалось немного воды, пар конденсировался, под поршнем возникало разрежение, и давление воздуха с силой опускало поршень. Сколь велика эта сила, показал еще Герике — 24 лошади не могли разорвать его полушария.
Так, обогнав паровую машину, забытую сразу же после смерти Уорчестера, вырвалась вперед и дошла до практического применения паро-воздушная машина, в которой реализовались исследования Торричелли, Паскаля и Бойля, впечатляющие опыты Герике.
Создателем современной паровой машины стал Джеймс Уатт, основная деятельность которого развернулась после безвременной смерти Ползунова. Успех, сопутствовавший Уатту, объясняется не только его личными достоинствами, но и тем, что его работы совпали по времени с промышленной революцией, начавшейся в Англии во второй половине XVIII века.
Промышленную революцию иногда отождествляют с изобретением и применением паровой машины. Но Карл Маркс отметил, что главное в этой революции — не изобретение источника энергии, а изобретение ряда исполнительных машин, резко увеличивших производительность труда рабочего. Эти машины — прядильные и ткацкие, а затем и металлообрабатывающие — могли работать и с водяными двигателями. Роль паровой машины состояла в том, что она оторвала промышленность от рек, дала возможность создавать предприятия всюду, где имелись рабочие руки.
Уатт работал не только в благоприятное время, но в удачном окружении. Юношей он отправился из родной Шотландии в Лондон, чтобы обучиться инструментальному мастерству. По слабости здоровья ему пришлось вернуться на родину и начать работать в Глазго. Здесь, в университете, он выполнял обязанности механика и лаборанта.
Если читателю доведется побывать в городе Глазго и он посетит величественный, благородной архитектуры университет, пусть задержится у въездных ворот. Они стоят внимания. Издали железное кружево их фактуры кажется абстрактно-ажурным. Вблизи различаешь: металлическая вязь — имена людей, прославивших Глазго. Среди других — имя механика и лаборанта Уатта.
Уатт изучил три языка и много читал. Известно, что он прочел книгу Дезагюлье и Белизара о паровых машинах. Принимал участие в знаменитых опытах Кэвендиша и Пристли по анализу воды, измерял для Блэка теплоту испарения водяного пара (что позволило Блэку создать учение о скрытой теплоте). Сам Уатт составил таблицу упругости водяного пара. Когда в 1764 году Уатту принесли для ремонта модель машины Ньюкомена, он уже был отлично подготовлен к этой задаче. Уатт устранил недостатки модели, и она заработала. Все это было несомненно более реальным фундаментом для создания паровой машины, чем материнский чайник.
Сопоставив принцип работы машины Ньюкомена со своими исследованиями испарения воды и свойств водяного пара, Уатт сразу обнаружил основной порок машины — бесполезную потерю тепла
