Михаил Лесников - Джемс Уатт

Но зачем забегать так далеко вперед, когда в XVIII веке третье крупнейшее изобретение того времени в области металлургической техники сыграло свою роль в создании уаттовской машины. Было бы интересно узнать, из какой стали были сделаны резцы, обтачивающие внутреннюю поверхность паровых цилиндров. Не из тигельной ли стали, изобретенной шеффильдским часовщиком Гентсманом еще в 1740-х годах?

11 марта 1776 года в «Бирмингамской газете» можно было прочитать следующую заметку:

«В прошлую пятницу была пущена на угольной шахте в Блюмфильде около Дэдлей паровая машина, построенная на основании новых принципов мистера Уатта. При этом присутствовали ее владельцы: мистер Бэнтлей, Баннер, Уоллен и Вестлей и целый ряд ученых джентльменов, любопытство которых было возбуждено желанием увидеть первые движения этой столь своеобразной и мощной машины и ожидания которых полностью оправдались благодаря ее превосходной работе. Обратило на себя внимание и вызвало восхищение хорошее выполнение изделия. Все чугунные литые части, которым нет равных в смысле точности, были изготовлены мистером Вилькинсоном; конденсатор с клапанами, поршнями и все мелкие детали были сделаны в Сохо мистером Гаррисоном, и вся машина была сооружена мистером Перрином, по планам и под руководством мистера Уатта. С самого начала, как она была пущена в ход, она стала делать около 14–15 ходов в минуту и выкачала воду из шахты (90 футов глубиной и наполненную водой до высоты 57 футов) меньше, чем в час времени».

Торжество, конечно, сопровождалось обильным угощением.

«Присутствовавшие джентльмены, — можно было прочесть дальше в заметке, — затем отправились обедать; обед был подан поблизости, и рабочие последовали их примеру. После этого, согласно обычая, машине было дано имя, а именно она была названа «Парламентской машиной» при радостных кликах множества ликующих искусных рабочих».

Далее сообщался ряд технических сведений о машине и восхвалялись ее владельцы.

«Эта машина приводит в движение насос, диаметром в 14½ дюймов, который может работать на глубину 300 футов или даже, если нужно, 360 футов, потребляя всего лишь ¼ того количества топлива, которое потребовала бы обыкновенная машина для производства того же количества силы. Цилиндр ее диаметром 50 дюймов, а ход поршня. 7 футов.

Чертеж одной из первых, построенных Болтоном и Уаттом, машин (1776 года). Репродукция с собственноручного чертежа Уатта (буквы поставлены для пояснения чертежа автором книги).

А — внутренний цилиндр (диаметр 44 дюйма); В — наружный цилиндр; С — поршень; D — парораспределительная камера; Е — конденсаторная пароотводная труба; F — воздушный насос для выкачивания воздуха и конденсационной воды; Н — брус, регулирующий движение парораспределительных клапанов; I — инжекционная трубка; J — кожух на конденсаторе (пространство между Е и J наполнено холодной водой); К — резервуар, наполненный водой для охлаждения конденсационного аппарата; а и b — тарелочные клапаны. В изображенном на чертеже положении сообщение между верхней и нижней частью цилиндра А открыто и пространство заполнено паром, сообщение же цилиндра с конденсатором закрыто. В следующий момент клапан а, поднявшись, закроет сообщение между верхней и нижней частью цилиндра, а клапан b, опустившись, откроет сообщение нижней части цилиндра с конденсатором E, куда устремится пар, конденсируясь на холодных стенках конденсатора. Осаждение пара будет усилено от одновременной с этим инжекции (впрыскивания) воды через трубку I. В пространстве цилиндра А под поршнем С получится разрежение, и давление пара на верхнюю поверхность поршня, не уравновешенное снизу, опустит поршень до нижнего днища цилиндра. Тогда снова перемещение клапанов а и b изолирует цилиндр от конденсатора и откроет сообщение между верхней и нижней частью цилиндра, а вес штока Н и поршня рабочего насоса поднимет поршень С снова до верхнего края цилиндра, причем пар из пространства над поршнем С перейдет в пространство цилиндра под ним.

Широта взглядов, проявленная владельцами блюмфильдских шахт, выразившаяся в том, что они заказали первую большую машину этого типа и отвергли обыкновенную машину, уже начатую постройкой, заслуживает благодарности общества, так как благодаря этому примеру устраняются сомнения неопытных людей и окончательно решается вопрос о важности и полезности изобретения. Принципы действия этой машины совершенно отличны от других машин. Они изобретены мистером Уаттом (из Глазгоу) после многих лет изучения и множества разнообразных дорогих и трудных опытов. Машины эти строятся теперь под его и мистера Болтона руководством на мануфактуре Болтона и Фодзергиля около этого города. Они почти уже достроили четыре штуки и установили производство их по очень широкому плану так, чтобы сделать их применимыми почти для всех целей, где нужна механическая сила, большая или малая, и где нужно получить движение вращательное или качательное» (т. е. прямолинейно-возвратное. — М. Л.).

Заметка, как и полагается, заканчивалась рекламой Ради нее репортер несколько неточно изложил факты. Конечно, никакого крупного производства машин на мануфактуре Болтона и Фодзергиля пока еще не было налажено, точно так же, как не имело места еще всевозможное применение машины для вращательного движения. Для того, чтобы это было осуществлено должно было пройти еще около десяти лет, а пока машина могла только при помощи балансира приводить в действие насос. Конечно, все эти подробности рассказал репортеру Болтон, не без умысла, вероятно, смешавший собственные пожелания, надежды и перспективы с действительными фактами.

Но эти маленькие неточности газетного репортажа были, конечно, пустяками по сравнению с тем фактом огромной важности — первого применения уаттовской машины в промышленности. Это была уже не какая-то экспериментальная установка, хотя бы в большом натуральном масштабе, но тут уаттовская машина становилась орудием производства, неразрывной частью предприятия и должна была дать определенный не только технический, но и экономический эффект. С этого момента и начинается история практического применения этой так называемой «первой паровой машины», или «машины простого действия» (так как пар в ней действует на поршень только с одной стороны).

Надо иметь в виду, что функции ее очень ограничены: «В этой форме, — говорит Маркс, — (она) оставалась простой подъемной машиной для воды и соляного раствора» (Маркс, «Капитал», I, гл. XIII).

Уатт почему то не присутствовал на торжестве пуска машины. Он очень волновался и был даже не вполне уверен в успехе. В одном только он был вполне уверен — это, что машина будет работать много выгоднее ньюкомэновской. За последние годы он испытал уже не одну ньюкомэновскую машину и еще несколько месяцев тому назад, когда был в Лондоне, хлопоча там о патенте, урвал свободную минуту и побывал на лондонских водокачках, чтобы посмотреть, как работают ньюкомэновские насосы. На одной из них ему ничего не удалось узнать о машине, и машинист «наговорил всякой ерунды относительно высоты столба поднимаемой ею воды», — как писал он Болтону.