Текст книги "Джемс Уатт"

Автор книги: Михаил Лесников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 14 страниц)

Когда Уатт получил из Каррона заказанный там цилиндр, оказавшийся недостаточно точным, то он был, вероятно, крайне неприятно поражен. Но как реагировал он на эту неудачу в качестве механика-изобретателя? Причину неудачи он очень хорошо знал: станок, растачивающий цилиндр, был недостаточно точен. Но Уатт не приложил никаких усилий, чтобы устранить эту причину. Вполне естественно было бы направить всю энергию и весь свой изобретательский талант на преодоление этого препятствия, на усовершенствование оборудования, но Уатт решительно ничего в этом направлении не придумал и не сделал, а между тем техника производства имела решающее значение для судьбы его изобретения.

Сфера производства оказалась ему чужда, она всегда останется ему чужда. Он будет строить свои машины при помощи тех средств, которые ему будет давать современная техника, но сам он не будет вносить никаких усовершенствований в нее, за него это сделают другие. На Карроновском заводе этого не сделали.

Тот же Рэбэк или Гаскойн посмотрели очень равнодушно на плохое выполнение поставленной им задачи. Да это и понятно: что за беда, если завод не может точить цилиндры для уаттовской машины, ведь еще большой вопрос, как в дальнейшем пойдет дело с этими машинами. Одну-две штуки можно будет как-нибудь сделать, а придумывать еще специальное оборудование для постройки их, пожалуй, преждевременно. Так, вероятно, рассуждали на заводе.

Рэбэк пока еще присматривался к Уатту и, повидимому, никаких денег затрачивать на его фантазии еще не собирался: никакого соглашения с Уаттом пока не было заключено, и большой еще вопрос, помогал ли уже тогда Рэбэк Уатту деньгами, как рассчитывал на это доктор Блэк, знакомя своего друга с ловким заводчиком.

С весны 1766 года занятия Уатта паровой машиной внезапно обрываются на целых полтора года. Неудача с большим цилиндром, несомненно, сыграла тут свою роль. Постройка большой машины оказалась делом несравненно более трудным, чем можно было ожидать: она требовала денег, и больших денег, а их У самого Уатта теперь едва ли было больше, чем в первые годы его пребывания в Глазгоу. Если он сейчас и зарабатывал больше, чем тогда, то зато возрасли и расходы: у него была семья – жена, двое детей.

После смерти его компаньона Крэга в 1765 году мастерская и лавка геодезических инструментов едва ли давали доход: сам Уатт коммерческими талантами не отличался. Повидимому, около этого времени он ликвидирует свое маленькое предприятие, – после 1765 года не сохранилось никаких деловых записей, относящихся к нему.

Казалось, гораздо выгоднее использовать свое знание геодезии и умение обращаться с геодезическими инструментами непосредственно на практике. Работа Уатта над паровой машиной также дала ему много знаний, из которых можно было попытаться извлечь и материальные выгоды. Летом 1766 года Уатт в компании с некиим Мак-Гилем открывает контору, как геодезист и инженер.

Вероятно только теперь, после знакомства с Рэбэком и неоднократных посещений Карроновского завода, Уатт ознакомился впервые с работой больших атмосферных машин. Осенью 1765 года он подробно исследовал работу ньюкомэновской машины на угольных копях, принадлежащих Рэбэку в Боустоне, рассчитал расход пара на каждый ход поршня и послал подробный отчет Рэбэку. Это было, возможно, первым его исследованием паровой машины в натуре.

«То, что я знал тогда (в декабре 1765 г.) о паровых машинах, – писал он года через два одному из своих приятелей, – является сущими пустяками по сравнению с тем, что я знаю сейчас».

Но уже через год Уатт вместе со своим компаньоном предложили Карроновскому заводу спроектировать машину нового типа. Был ли выполнен этот заказ и хорошо ли – мы не знаем, но другие заказчики, имевшие неосторожность заказать Уатту огненную машину, жаловались на плохую работу, да и сам Уатт впоследствии признавал, что он в то время имея еще «очень мало опыта в постройке больших машин хотя и построил их несколько штук самого обычного типа».

Работа эта носила очень случайный характер. Го раздо удачнее и постояннее в отношении заработка была работа геодезиста.

Дело это было сравнительно новым в Шотландии, профессия редкой. И в Англии хорошие геодезисты, обыкновенно бывшие вместе с тем и очень крупными инженерами-строителями, были наперечет. Таковы, например, Смитон или Бриндли, имена которых гремели по всей стране.

А между тем спрос на геодезические работы в Шотландии возрастал с каждым годом в связи с общим экономическим подъемом страны. Глазгоусцы хотят расширить свой порт, но в особенности начинает развиваться строительство каналов. Уже в конце XVII века создавались проекты соединения западного и восточного побережий Шотландии при помощи канала. Этот проект сквозного канала между заливом Клайд и заливом Форд теперь снова оживает.

В 1768 году образовалась компания для осуществления этого проекта, но дело рухнуло вследствие наступившего кризиса. Канал все же в конце-концов прорыли, но строили его двадцать два года. В 1760 году при помощи Монклэндского канала предполагают облегчить вывоз угля из богатых залежей в районе Аирдрай и Котбридже, так как возрастающая железоделательная промышленность Шотландии требовала больших масс этого топлива. Наконец, в северной Шотландии, по ее горной части, по целой цепи озер хотят прорыть сквозной Каледонийский канал. Государство субсидировало это предприятие, рассчитывая благодаря ему поднять земледелие и вообще все хозяйство мало культурной горной области и приостановить эмиграцию горцев.

Уатт принял большое участие во всех этих работах. В течение почти десяти лет геодезические работы были его основной профессией и главным источником заработка.

Первой его работой в этой области была съемка трассы небольшого канала для Карроновского завода. В связи с этим делом он в марте 1767 года побывал в Лондоне, где ему нужно было добиться от парламента разрешения на постройку этого канала. Уатт оказался плохим дипломатом, и в парламенте проект был провален – не удалось сговориться с землевладельцами, да к тому же трассу не одобрил такой авторитет, как Смитон. Виноватым в этой неудаче был, конечно, не Уатт, а английский парламент. «Я никогда не видел, – писал Уатт своей жене, – такого количества собранных в одном месте отовсюду бестолковых людей; правильно говорит Мак (вероятно, его компаньон. – М. Л.), я уверен, что чорт наложил на них свою лапу».

На обратном пути из Лондона Уатт внимательно осмотрел крупнейшее гидротехническое сооружение в Англии – канал Бриджуотера; это теперь интересовало его уже с чисто профессиональной точки зрения.

«Наконец-то я снова буду дома и, бог даст, на некоторое время, – писал Уатт в январе 1768 года доктору Линду, – я хочу попробовать сделать кое-что, на что вы, я уверен, с удовольствием посмотрели бы (pérpetuum mobile, волшебный элексир и др. подобные вещи). Серьезно, вы бы доставили мне большое удовольствие, если бы провели несколько недель у меня».

Действительно, зимой 1767–1768 года Уатту выдалось свободное от геодезических работ время, но, конечно, его досуг был заполнен не изысканиями философского элексира или постройкой перпетуум-мобиле, а все та же паровая машина снова начала занимать его. Он работает тогда над «паровым колесом», т. е. ротационной машиной, над которой он задумывался и раньше. Главное внимание обращено Уаттом на усовершенствование атмосферной машины. Был, повидимому, и внешний толчок к возобновлению этих занятий; недаром прошлогодней весной во время поездки в Лондон Уатт проездом побывал в Бирмингаме и под величайшим секретом рассказал доктору Дарвину о своем изобретении. Не сдержал ли доктор свое слово, или же сам Уатт тогда же рассказал об этом еще кое-кому в Бирмингаме и в том числе доктору Смоллу, другу и компаньону знаменитого заводчика Болтона, но, как бы то ни было, изобретением Уатта в Бирмингаме очень заинтересовались. Несколько дней спустя, после отправки письма Линду, Уатт получил из Бирмингама письмо: «У меня нет никаких сомнений в вашем успехе, – писал Смолл Уатту, – а также в том, что вы приобретете богатство, если поведете дело надлежащим образом; вы тогда будете во всем этом деле единственным владельцем даже после того, как истечет срок вашего патента… Я не уверен, возможно ли будет заключить договоры о соучастии относительно парового колеса отдельно и поршневой машины тоже отдельно без того, чтобы они не затрагивали друг друга. Если это было бы возможно, то Болтон и я желали бы вступить с вами в соглашение как относительно того, так и другого изобретения, но при условии, что вы будете жить здесь».

Так мог писать только человек, хорошо бывший в курсе дела. В беседе ли или в предыдущей переписке, но Уатт, повидимому, уже до этого всесторонне обсуждал со своими новыми друзьями вопрос о своем изобретении. Уже поговаривали о возможных успехах изобретения и о патенте, и, вероятно, об участии в нем бирмингамцев. Новые друзья постарались открыть Уатту очень широкие горизонты.

Приблизительно около этого времени, зимой 1767–1768 года, Уатт заключает формальное соглашение в Рэбэком. Очень может быть, что это соглашение стоит в связи с переговорами Уатта с Болтоном. Это была продажа изобретения за «чечевичную похлебку».

Когда лет через шесть, в 1773 году, расторгали этот договор, то Уатт так формулировал взаимные обязательства:

«Доктор Рэбэк должен уплатить долг в 1000 фунтов стерлингов, сделанный до соглашения с означенным Джемсом Уаттом на производство опытов, относящихся к изобретению машины, а, кроме того, уплатить расходы по приобретению патента и на опыты. Джемс Уатт должен был ввести эти опыты, и он предоставлял доктору две трети права собственности на означенное изобретение, удерживая одну треть в свою собственную пользу».

На деле, как мы увидим, Рэбэк не оказал почти никакой помощи Уатту, но в данный момент Уатт мог почувствовать за собой сильную поддержку. Имело смысл снова заняться своим изобретением.

Уатт работает и над «паровым колесом», т. е. ротационным двигателем, которое думает скоро закончить, и над моделью поршневой машины. «Колеса» он так никогда и не закончил, а над моделью провозился несколько месяцев и только в середине апреля мог приступить к опытам над ней. Модель была значительно больше всех предыдущих. Цилиндр ее был 7½ дюймов, диаметром в 12 дюймов в высоту. На этот раз он был сделан из олова. Главную трудность опять представлял поршень, но все же после долгого прискабливания его удалось хорошо пригнать. Цилиндр был помещен в паровую рубашку, а поршень действовал при помощи давления пара. Уатт сначала совершенно не обращал внимания на механическую сторону конструкции. Его главным образом интересовало, как конденсируется пар и какой вакуум получается в цилиндре. При испытаниях случилось небольшое несчастье, вскоре, впрочем, исправленное: ртуть из вакуумметра попала в цилиндр и повредила его. Уатт внес усовершенствования в насос для выкачки конденсационной воды; вместо простого насоса он поставил двойной и два конденсатора. Во избежание повторения поломок Уатт стал измерять вакуум уже не при помощи барометра, а измеряя усилие, которое требовалось, чтобы поднять поршень насоса для выкачки воды. Полезное давление атмосферы, на основании этих измерений, составляло около 13¼ фунтов на кв. дюйм. Опыты эти с полной убедительностью показали «два чрезвычайно важных факта, – писал Уатт Рэбэку 28 апреля 1768 года, – совершенство вакуума и внезапность конденсации». Но самым важным было определить количество расходуемого пара.

«Я не успокоюсь, пока не узнаю точное количество потребляемого пара, хотя, на основании целого ряда фактов, я думаю, что оно оправдает наши надежды. Во всяком случае, вакуум хорош и образуется внезапно, и расход пара, несомненно, наименьший, какой только возможен», – писал Уатт через две недели Рэбэку, а еще две недели спустя он смог сообщить ему и окончательные результаты.

«Сегодня я испытывал снова машину с двойным конденсатором. Вакуум, как и прежде, равен 14 фунтам на кв. дюйм и образуется быстрее, хотя новый аппарат не вполне непроницаем для воздуха… Я нашел, что машина легко может сделать 20 ходов в минуту… Я наполнил котел до известного уровня, довел его до кипения и продолжал это кипение в течение часа. За это время расход пара составил 300 куб. дюймов. Я повторил этот опыт и получил приблизительно тот же результат. 300: 60 дает 5 куб. дюймов в минуту, или на один ход поршня приходится ¼ куб. дюйма. Далее – диаметр цилиндра 7½ дюйма; если возвести в квадрат, получаем 56, отнять ¼, чтобы получить квадратные дюймы, имеем 42, умножив их на 12, получаем 504 куб. дюйма, т. е. около 1/3,5 части куб. фута. На этот объем потреблялось только ¼ куб. дюйма пара… Таким образом, я с полной уверенностью могу сказать, что один куб. фут объема цилиндра будет требовать превращения в пар только одного куб. дюйма воды. Я даже думаю, что в больших машинах с сильным котлом и горячим паром половина этого количества будет достаточна» [5]5
  Чтобы понять этот расчет, нужно иметь в виду, что в технике XVIII века полагали расчет площади круга при помощи π слишком сложным. Площадь круга они определяли таким образом: возводили в квадрат диаметр круга, т. е. брали площадь описанного около круга квадрата и вычитали одну четверть ее. Это были так называемые круговые дюймы.


[Закрыть].

Результаты эти вполне удовлетворили Уатта. Они удовлетворили и Рэбэка. Пора было позаботиться об охране изобретения, запатентовать его. Это была довольно хлопотливая процедура: надо было ехать в Лондон.

«9 августа 1768 года. Принес присягу и подал заявку на патент», – записал Уатт в своем дневнике.

В этой заявке Уатт определял сущность своего изобретения как «новый метод уменьшения расхода пара, а следовательно, и топлива в огненных машинах».

Через несколько дней после этого Уатт получил письмо из Бирмингама: «Кончайте ваши дела с патентом и приезжайте в Бирмингам», – писал доктор Смолл.

Для выполнения еще ряда формальностей в столице пришлось пробыть еще около двух недель.

27 августа Уатт выехал из Лондона и на другой день был в Бирмингаме. Ему предстояла встреча с человеком, который в дальнейшей судьбе как его самого, так и его изобретения, должен был сыграть решающую роль, – с Мэтью Болтоном, владельцем завода в Сохо, одного из крупнейших предприятий в Европе.

Мануфактура Болтона в Сохо.

Производство мелких металлических изделий давно уже сосредоточивалось в районе Бирмингама. Бирмингам славился своим кузнечным товаром еще в XVI веке. Ремесло процветало, меньше стесняемое здесь цеховой регламентацией, нежели в других городах Англии, так как Бирмингам долго не считался городом, имеющим хартию, и поэтому порядки здесь были более свободные. Во время религиозных преследований против диссентеров здесь осело много гонимых протестантов, большей частью искусных ремесленников. В годы революций и войн Бирмингам в большом количестве изготовлял оружие. Так, во время второй революции, он поставил пятнадцать тысяч клинков. В мирное время тут изготовлялись так называемые бирмингамские безделушки, всевозможные мелкие изделия из разных металлов.

С конца XVII века первое место заняло, далеко оставляя за собой прочие отрасли производства, изготовление стальных пряжек. Блестящая стальная бирмингамская пряжка расходилась по всему миру: в Америку, в Голландию, в Германию, в Италию, в Испанию и даже Францию. Когда пряжку сменила пуговица, то Бирмингам превратился в пуговичное царство. В Бирмингаме делали также всевозможные предметы из меди, латуни и серебра, в общем, дешевый товар, не пользовавшийся особенно высокой репутацией в отношении качества.

В Бирмингаме господствовало мелкое производство: множество небольших мастерских. Но всеми делами заправляла небольшая группа богатых купцов-скупщиков, дававших мастерам сырье и получавших от них готовый товар. В Бирмингаме эта система рассеянной мануфактуры имела некоторые особенности. Крупные скупщики имели дело с рядом более мелких скупщиков, а те в свою очередь с мастерами, являвшимися вместе с небольшим числом подручных подмастерьев непосредственными производителями. Цепь посредников в Бирмингаме, таким образом, имела несколько лишних звеньев.

Отец Мэтью Болтона принадлежал к числу этих мелких предпринимателей. Он скупал и производил дешевый серебряный товар. Его сын уже довольно рано проявил незаурядные коммерческие и предпринимательские способности. Семнадцати лет Мэтью придумал новый фасон стальных пряжек, который стал пользоваться таким успехом, что его массами стали экспортировать во Францию и вывозить оттуда в Англию в качестве французского товара.

Старый Болтон умер в 1759 году. Мэтью наследовал все дело, женился на богатой невесте, взяв за ней 27 тыс. фунтов стерлингов приданого, и усиленно стал развивать отцовское предприятие. Он нашел себе компаньона в лице некоего Джона Фодзергиля и выстроил в двух милях к северу от Бирмингама, в местечке Сохо завод, вскоре ставший крупнейшим предприятием Англии. Между новым предприятием молодого Мэтью Болтона и промышленным заведением старого Мэтью Болтона лежала почти такая же пропасть, какая лежит между мастерской ремесленника и крупным капиталистическим предприятием. Между Мэтью Болтоном и теми людьми, которые работали у него в Сохо, лежала пропасть, отделяющая капиталиста от рабочего, и нигде в Бирмингаме эта пропасть не была глубже, чем в Сохо, и никто лучше не сознавал этого, как сам Мэтью Болтон, когда он давал такие советы одному из своих друзей, просившему принять в качестве ученика в Сохо его брата.

«Я не думаю, – писал Болтон, – чтобы это было подходящим делом для вашего брата, так как это предприятие не таково, чтобы можно было вступать в него с ничтожными средствами, оно требует даже больше денег, нежели те суммы, которые достаточны для крупного купца, так что человек, вступающий в него, должен быть или рабочим-поденщиком или же владельцем очень большого состояния».

В Сохо сложились отношения и складывалась организация производства, характерные для той промышленности, которая, говоря словами Энгельса, «заменила инструменты машинами, мастерские – фабриками и вследствие этого превратила трудовые элементы среднего класса в рабочий пролетариат… оттеснила мелкую буржуазию и разделила все население на два противоположных лагеря»… – той промышленности, где тот, «кто рождается рабочим, должен остаться им навсегда».

Рынком для Сохо был весь мир: «Я готов работать на всю Европу, – писал Болтон, – и изготовлять предметы, в которых она нуждается, из золота, из серебра, из меди, из стали, из платины, из черепахи». А через некоторое время Болтон уверял, что он хочет строить паровые машины на весь мир. Только в таких широких масштабах он и мыслил производство. Правда, постройка машин для завода Сохо оказалась делом более трудным и была осуществлена уже сыном Болтона.

Из всего, что рассказал Уатт о своем пребывании в Лондоне и Бирмингаме, Рэбэк мог притти к одному выводу: надо проводить в жизнь уаттовское изобретение. Пускай только Уатт не увлекается разними усовершенствованиями, а начинает строить большую машину.

«Я очень хочу испытать машину в большом масштабе, – писал Рэбэк недели две спустя после приезда Уатта из Бирмингама. – Вы упускаете самую лучшую часть вашей жизни; нельзя терять ни одного дня, ни одного мгновения, и вы не должны допускать, чтобы ваши мысли обращались к каким-нибудь другим предметам и даже на усовершенствование вашего изобретения, а вы должны стремиться наискорейшим и наилучшим образом осуществить его в надлежащем масштабе». Через несколько дней он настойчиво звал Уатта приехать в Киннэль, где должен был быть окончательно установлен весь проект большой машины. Но Уатт не спешил, он хорошо помнил неудачу со своей первой попыткой постройки машины в натуру, когда чугунный цилиндр оказался никуда не годным. Он хотел сначала построить модель крупных размеров, чтобы на ней окончательно проверить целый ряд деталей. За это дело он принялся тогда же осенью.

Надо было решить и другой вопрос, – где установить машину. Патент еще не был получен, и широко разглашать об изобретении не имело смысла. Лучше всего строить машину где-нибудь подальше от посторонних любопытных глаз.

Уатт предложил установить ее где-нибудь в парке в усадьбе Киннэль-Хаус; недалеко позади усадьбы протекает небольшой ручей, он будет давать достаточно холодной воды для машины, и вот тут на лужайке лучше всего построить небольшой дом, в котором и следует установить машину. «Здесь мы будем, – писал Уатт, – более спокойны от соглядатаев, нежели в Борроустоннесе».

Скрывать этого дела не имело смысла только от Болтона и Смолла, и о своих работах, о всех своих делах Уатт информировал своих бирмингамских друзей лучше, чем своего законного компаньона Рэбэка. Считал ли он, что без Болтона и Смолла дело все равно не обойдется, рассчитывал ли он, что они в будущем смогут ему очень пригодиться, или завязались между ними действительно тесные дружеские отношения, во всяком случае, Уатт спешил поделиться с ними всем, что лежало у него на душе. Его бирмингамские друзья должны были знать не только обо всех его опытах, успехах, неудачах, они должны были знать его мысли, проекты, и письма Смоллу оказывались испещренными эскизами деталей машины, беглыми набросками технических идей, забредших в голову изобретателя и очень часто даже не осуществленных впоследствии.

«Я почти закончил свою модель машины; когда я ее испытаю, я вам сообщу об успехе», – писал Уатт Болтону в средине декабря 1 768 года. Он много тогда работал над усовершенствованием и упрощением конденсатора и насоса к нему. Долго бился, чтобы клапаны открывались без трения и чтобы через конденсатор проходило возможно больше воды. Через три месяца он испытал готовую модель. Потери внутри машины были невелики. «После того, как она была освобождена от воздуха, – писал Уатт Рэбэку, – она легко поднимала 620 фунтов и, я думаю, без труда подняла бы и больший груз, но у меня ничего не было подходящего под руками. Все давление на поршень составляло около 740 фунтов».

На другой день нашелся дополнительный груз в виде ступки, весящей около 80 фунтов. Машина легко поднимала прежний груз вместе с подвешенной к нему ступкой. Эти испытания модели привели также к очень важному выводу относительно того, из какого материала следует делать цилиндр для большой машины. Чугун совершенно не годился, так как из него даже для модели нельзя было изготовить достаточно точно цилиндр, диаметром 8¼ дюйма.

«Я нахожу, – писал Уатт Рэбэку, – что этот цилиндр, изготовленный из чугуна, будучи на 1/8 дюйма шире на одном конце, чем на другом, не является без обильной смазки столь непроницаемым для пара, как оловянный цилиндр, который я имел до этого». Отсюда делался вывод, что «наилучшим и самым дешевым цилиндром для большой машины будет цилиндр из олова. От внешних повреждений он будет защищен деревянным кожухом, а с внутренней стороны никаких повреждений не нужно будет опасаться».

Обо всем этом Уатт написал и Смоллу, а кроме того, рассказал ему и свой проект, как делать такой оловянный цилиндр, прокатав олово в пластины, толщиной в 3/4 дюйма, разрезав их на полосы одинаковой ширины и спаяв эти полосы.

Паровая машина с оловянным цилиндром! Такое решение подсказывала Уатту современная металлообрабатывающая техника.

Одновременно с постройкой модели Уатт был занят хлопотами о патенте и составлением спецификации к нему. Пока она не будет составлена, Рэбэк не советовал спешить с патентом. Потом Рэбэк вдруг заторопился и готов был тотчас же выложить деньги на расходы по получению патента. Впрочем, это обязательство так и осталось на бумаге, и деньги на нужные платежи дал Уатту Блэк.

Чертеж цилиндров и конденсатора, собственноручно сделанный Уаттом в 1769 г. для получения патента.

5 января 1769 года Уатту был выдан патент на «методы уменьшения расхода пара, а следовательно, и топлива в огненных машинах», а в апреле того же года была утверждена и спецификация.

Составление спецификации было трудным делом, надо было обдумать и взвесить каждое слово. Уатт занялся ею тотчас же по возвращении из Лондона осенью 1768 года, но когда был получен патент, она еще не была готова (спецификацию надо было подать в течение четырех месяцев после получения патента).

«Я написал и переписал спецификацию вот уже два или три раза, и все-таки я ею еще не доволен, хотя она сейчас лучше, чем была», – писал Уатт Рэбэку в ноябре 1768 года.

Он обсуждал ее не только с Рэбэком, но и со своими новыми бирмингамскими друзьями и послал им свой проект спецификации. Там его внимательно проштудировали, и Смолл, конечно, под диктовку Болтона, высказал по поводу его целый ряд соображений.

«Болтон и я, – писал Смолл, – рассмотрели вашу бумагу и полагаем, что вы не должны давать ни чертежей, ни описаний какой-либо особой машины (если только это будет допущено патентным ведомством), но самым ясным образом указать, что вы открыли некие принципы и обдумали новые применения других принципов, и из сочетания их вы предполагаете строить паровые машины значительно большей мощности и применимые для значительно большего количества полезных целей, нежели какая-либо из до сих пор построенных машин».

«Я уверен, – не без ехидства писал Смолл Уатту, – что на основании составленной мной спецификации опытный механик может построить вашу машину, хотя она и нуждается в поправках, но вы, конечно, не обязаны обучать всякого болвана в Англии мастерски строить машины».

И действительно, спецификация была составлена в очень точных, но чрезвычайно общих формулировках.

Эта общая формулировка впоследствии создала и для изобретателя, и для его компаньона много хлопот, но тогда в Бирмингаме об этом не думали.

Болтон посоветовал составить спецификацию именно так, имея в виду вступить в компанию с Уаттом и устранить возможных конкурентов.

В спецификации Уатт так определял основные принципы своего изобретения.

«Мой способ для уменьшения расхода пара в паровых машинах, а следовательно, и уменьшения расхода топлива, состоит в следующих принципах.

1. Сосуд, в котором применяется сила пара для работы машины и который в обыкновенных огненных машинах называется цилиндром, а я называю его паровым резервуаром, должен быть во все время работы машины сохранен в столь же нагретом состоянии, как и входящий в него пар, во-первых, путем окружения его оболочкой из дерева или из другого материала, плохо проводящего теплоту; во-вторых, окружая его паром или другими нагретыми телами и, в-третьих, не допуская, чтобы вода или другое какое-либо тело, более холодное, чем пар, проникло в него или пришло бы в соприкосновение в ним во время его работы.

2. В машинах, которые должны полностью или частью работать посредством конденсации пара, обращение пара в воду должно происходить в сосудах, отделенных от цилиндра, но могущих иногда сообщаться с ним. Эти сосуды я называю конденсаторами, и их нужно во время работы машины посредством действия воды или другого холодного тела сохранять по меньшей мере столь же холодными, как окружающий воздух.

3. Воздух и другие упругие газообразные тела, не сгущенные вследствие низкой температуры конденсатора и мешающие работе машины, должны удаляться из конденсатора посредством насосов, приводимых в действие самой машиной или другим каким-либо образом.

4. Во многих случаях я рассчитываю применять упругую силу пара для давления на поршень или другие части, заменяющие его, таким же образом, как применяется атмосферное давление в теперешних обыкновенных огневых машинах. В тех случаях, когда нехватает холодной воды, машины могут работать исключительно силой пара, причем последний по совершении работы выпускается прямо в атмосферу.

5. Там, где нужно движение вокруг оси, я придаю паровому сосуду форму пустого кольца или круглых каналов с соответствующими отверстиями для впуска и выпуска пара; сосуд этот, подобно водяному колесу, помещается на горизонтальной оси. Внутри этого сосуда находятся клапаны, которые позволяют всякому телу движение внутри канала только в одном направлении. Внутри сосуда помещаются также грузы, закрепленные так, что они заполняют часть канала, но, как выше было указано, могут двигаться независимо от него. Когда пар будет впущен между грузами и клапанами, то он будет действовать одинаково как на грузы, так и на клапаны, поэтому он будет подымать грузы по одну сторону колеса и опускать их по другую сторону колеса и, вследствие воздействия клапанов, постепенно сообщать колесу вращательное движение, причем клапаны будут открываться в ту сторону, в которую движутся грузы, а не в противоположную.

В то время как колесо получает вращательное движение, пар подводится к нему из котла, а отработанный пар или конденсируется, или выпускается прямо в атмосферу.

6. Я намереваюсь в некоторых случаях применять охлаждение, хотя и недостаточное для полной конденсации пара, но все же сильно уменьшающее его объем, и, таким образом, работать в машине попеременно то расширением, то сжатием.

Наконец я употребляю для уплотнения поршня и других машинных частей масло, воск, смолу, животные жиры, ртуть и другие металлы в жидком состоянии».

Ротационная машина (огненное колесо), о которой говорится в параграфе пятом спецификации, не получила практического осуществления, но в первых четырех параграфах сформулированы были основные принципы, составлявшие суть изобретения Уатта.

Таким образом, в отличие от ньюкомэновской, которая послужила отправной точкой работы Уатта, его машина была: 1) паровой машиной, работающей посредством давления пара, а не атмосферного давления; конденсация пара в ней происходила не в цилиндре, но в отдельном резервуаре.

На основании этих принципов Уатт, как мы видели, построил уже несколько моделей; теперь предстояло осуществить их впервые в машине большого натурального масштаба, которую предполагалось строить в Киннэле.

По своему внешнему виду машина в Киннэле ничем не отличалась от обыкновенной ньюкомэновской машины. Это была такая же балансирная машина, как и ньюкомэновская. Уатт тут делал уступку установившимся традициям, так как он в своих опытных моделях, как мы видели, давно уже отбросил балансир как ненужную часть.

Летом на зеленой лужайке в киннэльском парке начали собирать машину.

Установили вертикальные столбы, подвесили коромысло, начали склепывать котел. К этому времени подвезли цилиндр, он тоже не отличался большой точностью и в своем поперечном сечении представлял собой не круг, а овал. «В самом худшем месте, – писал Уатт Смоллу, – большой диаметр превосходит меньший диаметр на 3/8 дюйма. Он сделан из лучшего олова и не прокован». Механическая часть, система рычагов, управляющих клапанами, была заказана мастеру, работавшему на Карроновском заводе. Она, повидимому, не отличалась от обычного типа, применяемого на ньюкомэновских машинах. Сборка машины шла чрезвычайно медленно. Никакой ответственной работы Уатт не мог поручать никому, а сам он не мог все время оставаться в Киннэле.