Джеймс Уатт. Биография
ДЖЕЙМС УАТТ (1736-1819)
Всю свою долгую и насыщенную событиями жизнь Уатт посвятил изучению воды и пара, конструированию и созданию тепловых двигателей. Увлеченность и преданность делу «волшебник из Гринока», как называли Уатта современники, сохранил до глубокой старости, когда он стал свидетелем триумфального шествия по городам и странам своего легендарного детища - паровой машины.
Ранний этап становления паровых двигателей связан с именами таких ученых и изобретателей, как Ворчестер, Лейбниц, Севери, Пален, Дезаполье, Леупольд, Ньюкомен, Ползунов, Кюньо, Вастру. Эта плеада предшественников и современников Уатта решила многие важные конструкторские проблемы, что позволило создать ряд достаточно работоспособных паровыхдвигателей. Однако установки первого поколения не отвечали новым требованиям машинно-фабричного производства.
Фактически изобретение Джеймса Уатта завершило период жизни человечества, когда все, что производилось в мире, создавалось вручную.
Паровая машина Уатта была вестником начала эпохи рабочих машин. Совершился величайший промышленный переворот.
Английский изобретатель создал универсальный двигатель, который применялся не только в промышленности. На основе парового двигателя начали создаваться пароходы, жизнь которым в 1803 году дал Роберт Фультон, и паровозы, сконструированные в 1814 году Джорджем Стефенсоном.
Джеймс Уатт родился 19 января 1736 года в маленьком шотландском городке Гриноке в тридцати километрах от Глазго. Его отец был городским судьей. Кроме того, отец Уатта являлся владельцем небольшой мастерской по изготовлению и починке различных мореходных приборов.
Маленький Джеймс отличался исключительно слабым здоровьем, и поэтому отец отдал его учиться не в Глазго, а в небольшую местную школу, которую организовали для своих детей городские купцы и ремесленники. Джеймс оказался способнее многих своих сверстников и далеко обогнал их в учебе, после чего отец перевел его в торговый лицей.
В восемнадцать лет юноша отправился для получения специальности в Глазго. Во время пребывания в Глазго Джеймс жил у своего дяди Мюирхэда, профессора местного университета. В его доме еженедельно собирался небольшой кружок, в который входили несколько профессоров и студентов. Они обменивались впечатлениями о прочитанных книгах, выступали с докладами. Одаренного мальчика заметил Томас Дик, профессор физики. Он понял, что Джеймсу необходимо учиться дальше, и устроил его учеником к известному лондонскому мастеру измерительных инструментов Моргану.
Обучение у Моргана пошло настолько успешно, что уже через полгода Уатт открыл в Лондоне собственную мастерскую по изготовлению и ремонту навигационных приборов. Однако вскоре он понял, что не выдержит конкуренции с лондонскими мастерами, и отправился обратно в Глазго.
По совету Мюирхэда молодой изобретатель в 1757 году поступает механиком в Глазговский университет. Уатт был по нраву общительным и человеколюбивым. Он легко сходился с людьми и умел располагать их к себе. За короткий срок он приобрел в университете немало друзей и знакомых. Среди них были и такие маститые ученые, как Андерсон, Блек, Робинсон.
Постепенно популярность Уатта выросла настолько, что он организовал собственную фирму и вместе с помощником Джоном Крейгом переехал из подвала в собственное помещение. Его мастерская, которая находилась в подвале физического факультета, стала своеобразным клубом, где собирались студенты и профессора.
В 1763 году к Уатту обратились городские купцы с просьбой об усовершенствовании паровой машины Ньюкомена. Машина действовала медленно, неравномерно, была громоздкой, пожирала массу топлива. Усовершенствовать машину пытались многие изобретатели, но неудачно. Настойчивость и упорство «мастера математических инструментов» - так называлась должность Уатта - привели к желанной цели.
Работа не ладилась до тех пор, пока Уатт не сообразил: виновата не модель, а принципы, на которых она была построена. Но где же истина? Он нашел ее во время загородной прогулки. «Поскольку пар является эластичным телом, - рассуждал Уатт, - он ринется в вакуум. Если между цилиндром и выхлопным устройством будет существовать соединение, то пар проникнет туда. Именно там его можно будет конденсировать, не охлаждая цилиндра».
Так родилась идея важнейшего элемента паровой машины - отдельного от рабочего цилиндра конденсатора. Уатт отставляет в сторону модель Ньюкомена и строит через год свою установку, которая оказалась вдвое мощнее. Однако она нуждалась в значительных доработках, для чего была необходима более серьезная техническая база.
Тогда Уатт и обратился за помощью к одному из своих заказчиков, Джону Ребеку, владевшему небольшим металлургическим заводом в Кинейле. Ребек принял его предложение, и менее чем через год Уатт создал промышленный образец новой паровой машины, названной им «Вельзевул». Двигатель был снабжен отделенным от цилиндра сепаратным поверхностным конденсатором и насосом для откачивания конденсата и воздуха.
