Владимир Орлов - Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения
Ходит поршень вверх и вниз, качается коромысло. Качается коромысло, да не так, не во всю силу. В чем дело? Виновата цепь. Когда поршень идет вверх, гибкая цепь не передает движения. Пришлось заменить цепи жесткими стержнями и придумать от них передачу к коромыслу. А от коромысла…
Но тут о таких серьезных вещах пойдет речь, что придется начать особый разговор.
9.9.Года за два до того, как машина Ньюкомена попала к англичанину Уатту, на Барнаульском заводе, на Алтае, русский механик Ползунов сделал гениальное открытие.
Он увидел в огнедействующем насосе двигатель, пригодный для движения всех машин.
— Позвольте, — скажут, — да ведь это любому видно!
Это нам теперь, с нашей колокольни, далеко видать!
А тогда считалось, что есть всего лишь два универсальных двигателя — ветряная мельница и водяное колесо. А машина Ньюкомена — двигатель недорожденный — это насос, пусть самодвижущийся, но насос.
Мы уже упоминали однажды, что когда хотелось привести в движение какое-нибудь устройство, например доменные меха, то поступали так. Машину Ньюкомена заставляли накачивать воду в высокую водокачку. Из водокачки гнали воду на водяное колесо. А от водяного колеса привычным способом приводили в движение доменные меха. О том, что можно переделать машину так, что она сама могла бы двигать меха, об этом долго никто не мог догадаться.
Родившись из насоса, машина продолжала казаться насосом. Люди по-прежнему видели куколку там, где уже развилась и созрела бабочка и сейчас разорвет иссохшую оболочку и выползет на свет, расправив пестрые крылья.
Только гениальный человек мог разглядеть в огнедействующем насосе будущий двигатель, пригодный для движения любых машин. Этим гением и был великий русский изобретатель Иван Иванович Ползунов.
Сын простого солдата, Иван Иванович Ползунов был человеком государственным. Он работал «механикусом» в Барнауле на государственном предприятии, которых много было в России до XIX века. Задачи государственных предприятий, как пишут историки,[16] были много шире задач частных капиталистических предприятий, где была одна цель — выгонять прибыль. Это были задачи снабжения страны, государства, нации. Ползунов тут рос и воспитывался как человек, интересы которого были неотделимы от интересов государства. Выходец из простого народа, он иначе представлял себе эти интересы, чем крепостники, видевшие в России одни свои поместья. Ползунов стремился «славы Отечеству достигнуть» и «облегчить труд по нас грядущим». Его манили более светлые перспективы, чем задача спасения английских шахтовладельцев от вод, затоплявших шахты. Он задумал «водяное руководство пресечь», оборвать цепи, приковавшие заводы к рекам, и «огонь слугою к машинам склонить», создать паровой двигатель, пригодный для всех машин.
Он принялся строить «огненную машину, способную по воле нашей, что будет потребно исполнять». Машина выходила необычной, не похожей на ньюкоменовскую: два цилиндра, своеобразная передача.
Обгоняя время, он смело строил исполинскую машину высотой с трехэтажный дом, целиком из металла. В его век, век деревянных машин, это было исключительно трудной работой. Ведь топор, пила и другие немудреные инструменты тут не много помогали делу.
Ползунову пришлось изобретать вспомогательные машины для невиданного строительства. Он изобрел и построил станки для обработки цилиндров и иных частей машины, для которых требовалась «машинная на водяных колесах работа». Великий русский теплотехник показал себя великим машиностроителем.
Но тогда времена были тугие, и в тогдашней крепостной России машины не очень были нужны. Ползунов умер, кашляя кровью, так и не дождавшись пуска. Машину пустили без него и вскоре остановили.
А ученые немцы Паллас и Фальк, побывавшие в Барнауле и видевшие машину, распустили о ней недобрые слухи, все перепутав, вплоть до имени ее изобретателя. Немцы Ирман и Меллер, управляющие алтайскими рудниками, стерли ее с лица земли.
Долго валялись в камышах на берегу пруда позеленевшие медные цилиндры. Шумит высокая трава, шумит в народе слава о машине, и сейчас еще старожилы старики показывают лужайку — ползуновское пепелище!
Идеи Ползунова были преданы забвению, и Уатт пятнадцать лет бродил в потемках, пока додумался до того же, до чего дошел Ползунов.
Уатт продолжил и развил идеи Ползунова.
Он сумел разглядеть то общее, что роднит между собой почти все машины. Одни из них гудели, другие стрекотали, третьи ухали, но во всех них жила одна бесшумная душа — вращение. Вертелись колеса: зубчатые, конические, всякие; поворачивались на осях рычаги, словно спицы колес без ободьев
Вращение было душой машины, и это понял, наконец, Джемс Уатт.
История сохранила занятные свидетельства, как весь ход развития техники подталкивал к этой идее упиравшегося Уатта. Английский исследователь Матчосс доказывает, что когда Уатт усовершенствовал ньюкоменовскую машину, то он «был удовлетворен своей машиной» и думать не желал об универсальном двигателе. «Он хотел направить всю свою энергию на распространение насосной машины и снова и снова советовал своему другу Болтону оставить новые проблемы для молодых людей, которым нечего терять: ни денег, ни репутации». Уатт предлагал Болтону организовать производство насосных машин для трех графств, но Болтон возражал ему: «Фабриковать только для трех графств — это игра, не стоящая свеч; действительно стоило бы труда только одно — фабриковать для всего мира».
Американский исследователь Диккинсон подтверждает, что Уатт «…недальновидно верил в то, что насосная машина еще представляет наиболее доходное поле деятельности». Его компаньон Болтон был другого мнения. Он писал Уатту: «В Лондоне, Манчестере, Бирмингаме люди сходят с ума по паровой мельнице. Я не тороплю Вас, но думаю, что через месяц-два мы должны взять патент на какой-нибудь метод для получения вращательного движения». Поясним, что под словом «мельница» в то время понимались все виды фабрик, приводимых в движение водяным колесом.
Уатт отмахивался от советов Болтона, ворчал и жаловался, что в мире «…воистину бодрствует дьявол вращательного движения». Он ворчал не зря. Взять патент на какой-нибудь «метод для получения вращательного движения» было в то время уже непростым делом. Пока Уатт возился с проблемами экономии топлива в насосных установках, самое простое решение— кривошипно-шатунный механизм был уже кем-то запатентован.
Пришлось правой рукой хватать себя за левое ухо. Уатт применил с одной стороны коромысла сложное «планетное и солнечное колесо», а с другой стороны «параллелограмм» — настолько хитроумный, что полную его теорию дал лишь сто лет спустя гениальный русский математик Чебышев. Письма английского изобретателя свидетельствуют, что Уатт был буквально влюблен в свой ненаглядный параллелограмм и считал его самым своим великим изобретением.
Коромысло, унаследованное от насосных машин, в течение двух десятилетий продолжало раскачиваться над машиной Уатта. Почему оно было так дорого Уатту, почему он не соединил шток поршня с планетарной передачей напрямик, остается до сих пор загадкой для самых проницательных историков техники. Так анатомы никак не могут понять, какую роль в слепой кишке играет возможный очаг аппендицита — червеобразный отросток…
Но как бы то ни было, машина работала, колесо вертелось, и Уатт сказал промышленникам:
«Вот вам вращающееся колесо. Оно вращается само, и не требует ни ветра, ни потока воды. Оно будет вертеться везде, где это нужно, только подавай топливо. А вы уж сами приводите от него в движение какие хотите машины!»
Так закончилось еще одно удивительное превращение. Превращение насоса в паровую машину.
Мы привыкли к стремительному ходу техники. Вчера не было авиации — сегодня самолеты гудят над головой. Вчера не было радио — сегодня громкоговорители вещают на площадях. И даже странным кажется, что так медленно делались в старину изобретения.
Все было у людей: и котел, и цилиндр, и поршень, — и не порознь, а вместе, в одной машине. Но шестьдесят лет прошло, пока додумались люди, что пар из котла может двигать поршень и вместе с ним любые другие машины. И нужен был гений Ползунова и Уатта, чтобы открыть это.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ,
где доказывается, что вдохновенье может нахлынуть из прошлого, что изобретатели иногда повторяют на новой головокружительно высокой ступени технические идеи минувших лет
10.1.
Дания в эпоху наполеоновских войн на словах заявляла о своем нейтралитете, а на деле готовилась перейти на сторону Наполеона. Чтобы помешать этому, английская эскадра летом 1807 года переплыла Зунд и появилась перед Копенгагеном.
