К середине XVIII века паровые машины уже исчислялись десятками. Все они действовали по одному и тому же принципу, предложенному Папином, и предназначались для одной и той же цели — откачки воды из шахт.
Работали они с шумом и стуком, очень медленно, делая не больше восьми ходов в минуту, и расходовали колоссальное количество топлива. К каждой из них были приставлены два человека; один у котла, другой у водяного и парового кранов. Работа у котла — тяжелый труд кочегара. А чтобы открывать и закрывать краны, достаточно было мальчика. С утра до вечера день за днем делал он одни и те же простые движения. Пожалуй, мальчику было не лучше, чем кочегару.
И тем не менее такие машины строили, постепенно внося в них всякого рода усовершенствования. Неизвестно, кем было сделано одно выдающееся по своей простоте и неожиданности изобретение. Краны были связаны с балансиром так, что последний при своем движении поочередно их открывал и закрывал.
Далеко не всякое изобретение удостаивается того, чтобы о нем слагали сказки. Паровая машина удостоилась этого дважды. Первую сказку вы уже знаете — это сказка о том, как Уатт изобрел паровую машину. Вторая сказка о мальчике Гемфри Поттере, который обслуживал паровую машину на одном из корнуэльских рудников. Он был ленив, но умен и, как все мальчики, стремился поиграть со сверстниками. И вот, чтобы избавиться от нудного стояния около машины и бесконечной возни с кранами, он соединил их с балансиром машины. У этой сказки, как обычно, хороший конец. Рассказывают, что впоследствии Гемфри Поттер уехал в другую страну — кажется, в Венгрию, где устанавливал паровые машины.
Что же такого сделал сказочный Гемфри Поттер? За что удостоился стать заметным лицом в истории техники?
За то, что впервые механизировал один из важнейших процессов управления машиной, исключив из этого процесса человека. Теперь уже весь цикл работы машины выполнялся автоматически. Если надо, она могла делать 10, 20, 50 ходов в минуту, ее не сдерживал медлительный и нерасторопный человек, который, конечно, не мог с такой скоростью открывать и закрывать краны.
Число шахт непрерывно увеличивалось; и повсюду для откачки воды нужны были паровые машины. Без них уже нельзя было обойтись, к ним привыкли и не видели в них никаких недостатков.
И вот когда уже казалось, что паровая машина больше не нуждается ни в каких усовершенствованиях, на сцене появился Джемс Уатт.
Родился изобретатель в 1736 году и, как пишут его биографы, с детства проявил выдающиеся технические способности. Двадцатилетним юношей он начал работать механиком в университете города Глазго.
Однажды, это было в 1763 году, профессор университета Андерсон поручил ему отремонтировать действующую модель паровой машины. С этого момента начинается уже не сказка, а настоящая история изобретений Уатта.
Уатт начал свою работу молодым человеком, а кончил ее стариком. Десятки лет непрерывного труда и настойчивых поисков не только одного Уатта понадобились для создания универсальной паровой машины.
Вот теперь еще раз вернемся к сказке об Уатте и его тете; причем будем считать, что они оба видели крышку кастрюли, танцующую под действием пара.
Могла ли изобрести паровую машину тетя? Теперь мы твердо знаем, что это событие смело можно отнести к разряду невероятных.
Мог ли изобрести паровую машину Уатт? Отвечая на этот вопрос, можно было бы начать рассуждать о том, что было бы, если бы Уатт работал в другом университете, или если бы профессор Андерсон не поручил бы Уатту ремонтировать модель, или если бы тетя вдруг умерла, оставив Уатту большое наследство, или если бы…
Можно нанизывать одну случайность на другую, но такая цепочка событий всегда будет абсолютно бессмысленной, если в конце ее не стоит Уатт или кто-то другой, кто хочет много знать, кто готов работать круглые сутки, кто всю жизнь остается верен своему делу, не гоняясь за славой и деньгами. Таким был Уатт! И то, что он изобрел паровую машину, было вполне вероятным событием.
Но почему именно Уатт? Ведь в его время имели дело с паровыми машинами уже сотни и тысячи людей. Среди них, несомненно, было много таких, кто хотел много знать и знал не меньше Уатта, хотел и умел много работать.
Уатт, кроме всех этих качеств, обладал еще «чем-то». Это «что-то» называют «дарованием», «талантом», «гениальностью». Десятки тысяч людей пробуют писать книги. Их называют писателями. Тысячи писателей считаются одаренными, сотни — талантливыми, десятки — гениальными.
Нельзя стать художником, не зная палитры, законов перспективы, анатомии. Но знать все это — не значит стать настоящим одаренным, талантливый или гениальным художником.
Миллионы ученых и инженеров отдают все своему делу. Каждый из них стремится на своем месте сделать максимум того, что он может.
Они уже сейчас знают очень много. Может быть, когда-нибудь они узнают рецепт, как стать гениальным. И тогда гениальным сумеет стать каждый, кто этого пожелает. Пока лишь известно, что все талантливые, гениальные люди работали, работали, работали…
Круглым счетом сто лет — весь XIX век — паровая машина была фактически единственным универсальным двигателем, применявшимся во всем мире. Она была одним из величайших изобретений, благодаря которому стало возможным гигантское развитие буквально всех отраслей техники. Казалось, никакой другой двигатель никогда не сумеет заменить паровую машину, в конструкцию которой тысячи инженеров и изобретателей непрерывно вносили усовершенствования и улучшения. И тем более поразительной кажется дальнейшая судьба этого удивительного изобретения. Прошло еще пятьдесят лет, и паровую машину Уатта теперь можно увидеть только в техническом музее. Доживают свой век паровозы — последние представители династии поршневых паровых машин.
Чрезвычайно конфузный для флота ее величества королевы Великобритании случай произошел в 1897 году. В честь пятидесятилетия царствования королевы Виктории состоялся парад военно-морских сил. И вот когда уже все корабли флота были построены, перед их фронтом появилось небольшое суденышко, нарушившее все великолепие и торжественность события. На борту суденышка было крупными буквами написано его название — «Турбиния». Командующий флотом послал патрульный корабль, чтобы немедленно взять невежу на буксир и отвести в порт.
Трудно себе представить, каково было удивление всех, кто наблюдал это событие, когда «Турбиния», развив не только по тем, но и по теперешним временам довольно значительную скорость в 35 узлов (свыше 60 км/час), легко ушла от самого быстроходного корабля, которым располагал флот ее величества.
Владельцем «Турбинии» был английский инженер Чарльз Парсонс — изобретатель паровой турбины.
Описанному здесь эффектному событию предшествовали пятнадцать-двадцать лет упорной работы, направленной на реализацию, казалось бы, весьма простой идеи.
Вспомните водяные и ветряные колеса, которые, вращаясь, преобразовывали энергию движущейся воды и ветра в механическую энергию. Парсонс решил, что подобным же образом можно заставить вращаться колесо за счет энергии расширяющегося пара. Колесо с лопатками, на которые подавался пар из парового котла, составляло главную часть парового двигателя нового типа.
Это колесо, вращающееся с очень большой скоростью, напоминало гигантский волчок и получило название «турбина» (от латинского слова «турбо» — «волчок, вихрь»).
И паровая машина и паровая турбина требовали специальных котлов для производства сжатого пара. В обоих случаях механическая энергия получалась за счет энергии сжатого пара.
Почему же паровая машина давно сошла с технической сцены, а паровые турбины строят и сейчас, да таких размеров, которые позволяют получить на одном валу мощность в 200–300 тысяч лошадиных сил? Может быть, просто потому, что турбину изобрели позже паровой машины?