О Джеймсе Уатте и его паровой машине

19 января 1736 года родился Джеймс Уатт – человек с 50-фунтовой банкноты, а также – единица мощности. Сам изобретатель (надо сказать, человек непростительной скромности,  под конец жизни  откажется принять от правительства баронский титул!).

Так вот – сам-то Уатт придумал название «лошадиная сила», но коллеги-учёные категорически постановят (впервые в истории!) присвоить новой единице его имя. (Что касается известной нам автомобильной «лошадиной силы», то она равна 735,5 Вт).

Такое почтение легко объяснимо – изобретённая Уаттом универсальная паровая машина станет одним из главных орудий победы промышленной революции (а значит – и, в сущности, капитализма как такового). Но – по порядку.

Будущий гений родился в шотландском Гриноке – его отец имел собственное дело в здешнем порту. Собственно говоря, даже много дел  от торговли до  кораблестроительства. Таким образом, различные инструменты и механизмы окружали Джеймса Уатта-младшего (они с отцом были тёзками) буквально с колыбели , а лучшей игрушкой со временем станет подаренный папашей столярный набор.

Когда выяснится, что мальчик не может ходить в школу из-за слабого здоровья, в семье не станут особенно расстраиваться: мать научит его читать; отец – писать и считать, а дальше  Джеймс двинется самостоятельно. (Как говорят, однажды он увлечённо разрисовывал мелом очаг  и был пристыжен зашедшим в гости приятелем Джеймса Уатта-старшего, а зря!  Ребёнок всего лишь пытался доказать теорему Эвклида…)

Неясно, насколько он преуспел в данном случае, но подросток отличался невероятной рукастостью, и норовил не только всё вокруг разобрать, но и собрать в улучшенном виде. Школу он позже закончит, а вслед за ней и гимназию. Тут на семейство посыпались беды: сначала умирает мать, потом заболевает отец – это пагубно отражается на семейном бизнесе, и восемнадцатилетнего Джеймса отправляют на учёбу в Лондон…

Сказано, конечно, слишком громко, денег хватило всего на год (при обязательном в те времена ещё средневековом семилетнем сроке). Таким образом, официального статуса «ученика» Уатт-младший не получит  и вынужден будет передвигаться по столице перебежками, чтобы не загреметь по принудительному призыву в какой-нибудь Королевский флот). Впрочем, времени на прогулки у него и не оставалось, юноша целыми днями занимается изготовлением приборов в мастерской хозяина, а ночью подрабатывает «на себя»; вскоре ему под силу уже такие сложные штуковины, как теодолит…

Год пролетел. Обогащённый познаниями Уатт возвращается в Глазго и пытается организовать собственное дело… увы!.. Городской союз ремесленников его безжалостно прикрывает (как мы помним, Джеймс не получил официального образования). Возможно, на этом его карьера и закончилась бы, но тут местный университет получает какие-то астрономические инструменты… Никто из суровых шотландских мастеровых не может дать им ладу!.. Вспомнят про Уатта… (по другим сведениям – решающую роль сыграло знакомство дяди Джеймса с кем-то из профессоров) – так или иначе, наш герой получает работу и мастерскую. Он быстро завоёвывает авторитет, но, по отзывам современника: «При его общепризнанном умственном превосходстве над сверстниками, в характере Уатта была какая-то удивительная наивная простота и открытость».

Руками и головой Джеймс умел всё, а вот монетизировать свои способности – нет!.. По счастью, ему встретится настоящий бизнесмен, Джон Крег – так что в ближайшие шесть лет изобретатель не будет знать нужды, доверив финансовые дела партнёру…

и успеет совершить главное изобретение своей жизни!.. Справедливости ради – его будущая паровая машина занимала лучшие умы человечества с незапамятных времён. Принято считать, что её прообраз изготовил в I веке ещё Герон Александрийский. Более того , за полвека до Уатта устройство по очереди патентуют два англичанина: Томас Сейвери, и его тёзка Ньюкомен. Однако, существовавшие на тот момент паровые машины по своей производительности едва могли соперничать с лошадью  и находили себе применение, максимум, при откачке воды с угольных шахт.

Не вдаваясь в техническую терминологию,  Уатту удалось настолько усовершенствовать этот механизм, что имеет смысл говорить о «втором поколении». Игрушка превратилась в реальный девайс, а её производительность возросла впятеро!.. На удивление, какое-то время изобретатель никуда не может пристроить своё революционное изделие, и тут на горизонте возникает очередной деловой человек – Мэттью Болтон. К началу века компания «Boulton and Watt» продаст почти полтысячи своих машин , ещё десятилетие спустя в Англии их будет вдесятеро больше… и так далее, и так далее. Уатт станет богатым и знаменитым!..

P.S. …Как это обычно случается, немедленно после успеха мир наводнят  дешёвые и некачественные подделки – но партнёрам удалось выиграть все суды!..

P.P.S. Слава Уатта дойдёт до далёкой России, и наша академия, не мелочась, предложит шотландцу «занятие, сообразное с его вкусом и познаниями»  и тысячу фунтов жалованья впридачу! Изобретатель, было, задумается, но будет остановлен соотечественниками. В частности, Эразм Дарвин (поэт и, по совместительству, дедушка небезызвестного Чарльза) восклицал в письме: «О Боже, как я был напуган, когда услышал, что русский медведь зацепил Вас своей громадной лапой и тянет в Россию! Умоляю не ездить, если только это возможно… Я надеюсь, что Ваша огненная машина оставит Вас здесь». Инженер не поедет… может, и зря? Впрочем, это – совсем другая история.

Источник материала
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Linda на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

вверху новые вверху старые
Оповестить
Xenophob
Xenophob

Любопытно, однако!)

Proper
Proper

Пример Уатта наглядно показывает, что важные для человечества открытия делают кто угодно, но только не учёные. Конкретно Уатт даже не получил официального образования.

Больше того — ученые тогда понятия не имели, как работает паровая машина.

Первое известное устройство, приводимое в движение паром, было описано Героном Александрийским в первом столетии нашей эры. Вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена построены в 1705 году. А товарищ Сади Карно впервые описал термодинамический цикл в своём сочинении «О движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» лишь в 1824 году. То есть когда уже паровозы вовсю бегали по железным дорогам.

Другими словами — не наука указывает путь прогрессу, а прогресс маячит где-то впереди, далеко обогнав науку, пытающуюся объяснить — а как же оно, чорт возьми, работает???

Sobolek
Sobolek

Неучёный Джеймс Уатт)

Proper
Proper

Джеймс Уатт — в чистом виде инженер-конструктор, и он сделал два важных усовершенствования паровой машины Ньюкомена.

Сначала он придумал внешний конденсатор пара. Если в машине Ньюкомена холодная вода для охлаждения пара впрыскивалась в цилиндр, Уатт придумал змеевик с паром, который поливали водой, и он охлаждался.

Потом он приделал к машине Ньюкомена кривошипный механизм, чтобы получить вращательное движение (машина Ньюкомена была возвратно-поступательной и приводила в действие водяной насос, воздушные мехи печи и тому подобные штуки).

Ну и еще он придумал центробежный регулятор скорости, чтобы паровая машина не слишком разгонялась без нагрузки.

Принципиальное усовершенствование паровой машины сделал не Уатт, а американец Оливер Эванс. Он предложил не конденсировать пар, а выбрасывать его в воздух. А чтобы повысить КПД — он стал использовать пар высокого давления.

Множество вакуумных двигателей, построенных ранее по схеме Джеймса Уатта, после изобретения Эванса и Тревитика были перестроены по схеме «корнуэльского двигателя» высокого давления.

ironback
ironback

Пар в атмосферу? Я думал в конденсатор, потом в холодильник и снова в котёл.

Proper
Proper

Не-не, Оливер просто сбрасывал пар в атмосферу. Зачем его конденсировать, если воды полно?

Вот смотри — это паровоз идет:
comment image

Ты думаешь, это вот белое из трубы у него валит — это дым? Фиг тебе, это в основном отработанный пар. Остаточный пар после машины двойного или тройного расширения подается в форсунки, которые создают тягу в выходной дымовой трубе котла, интенсифицируя горение.

Поэтому у паровоза на малом ходу прямо видно, как этот пар из трубы выбрасывается порциями, чух-чух-чух.
comment image

Пар, отработавший в паровой машине, по трубам поступает в конус 10. Струя пара, вытекающая из конуса, создает разрежение в дымовой камере и топке, обеспечивая интенсивный приток воздуха к горящему на колосниковой решетке топливу и тягу газов из топки.

Конденсацию пара применяют только в стационарных паровых турбинах, а для поршневых паровиков ее применяли разве что в паровых автомобилях, из-за невозможности возить много воды.

Впрочем, в СССР пытались применять так называемые тендеры-конденсаторы для паровозов, где часть отработанного пара отводилась в водяную цистерну тендера и конденсировалась, одновременно подогревая воду. Хотя этим не столько экономили воду, сколько спасались от замерзания воды зимой. Ну и подогрев воды немного увеличивал КПД паровоза.

ironback
ironback

Ясно, и в этом принципиальное отличие корабельных машин от паровозов.)

Proper
Proper

А не совсем. Речные пароходы точно так же сбрасывают отработанный пар. Воды-то полно.

Это только морские паровики из-за соленой воды были вынуждены конденсировать пар.

Xenophob
Xenophob

Справедливости ради, стационарные паровые турбины работают на hp нейтральной воде, прошедшей химводоподготовку, из которой химическим способом удалены вещества, вызвающие коррозию/накипь, что соответственно сказывается на сроке службы турбины (сдохнет быстро и с гарантии снимут, если оно не сделать)))

Sobolek
Sobolek

Наследственность, правильное детство, возможность развиваться — получите гениального изобретателя)