Николай Шпанов - Повести об удачах великих неудачников
Все это делалось не потому, что правительство Германии сочувствовало своим пострадавшим единоверцам. Этому радушию были совсем иные причины. В ту эпоху Франция значительно опередила Германию в культурном и хозяйственном развитии. Разделенная на множество мелких государств, Германия не жила единой государственной жизнью. Владетели крошечных лоскутьев земли, называвшихся княжествами и графствами, вечно враждовали между собой и разоряли своих подданных постоянными войнами. Каждый из князьков вводил у себя свои законы, свои пошлины, налоги. Все это отнюдь не способствовало развитию торговли и промышленности. А вместе с хозяйственной жизнью страны отставало и духовное развитие немцев.
Франция в этом отношении почти на целый век опередила свою восточную соседку. Появление французских гугенотов должно было внести новую струю в жизнь Германии. Более опытные мастера, более образованные профессора, более просвещенные чиновники — французские пришельцы — были очень полезны немецким князьям. Да к тому же еще беглецы, не имеющие приюта, охотно брались за любую работу и на любых условиях. О мелком же рабочем люде и говорить не приходится — он просто продавался в рабство, чтобы не умереть с голоду.
Нашествие гугенотов совпало по времени с приездом Папена в Гессен. Но Папен оказался в лучшем положении, чем большинство его соотечественников. Он заключил свободный договор с ландграфом еще в Лондоне. Ему назначили постоянное жалованье, на которое можно было кое-как существовать и за которое он должен был читать лекции в университете.
Папен избрал своими предметами математику и гидравлику. В свободное от лекций время ему разрешалось заниматься собственными научными изысканиями и опытами.
Карл Гессенский был для своего времени довольно образованным человеком, он оценил нового профессора, не хотел мешать ему работать. Однако придворные Карла и местные ученые отнеслись к Папену иначе. Чиновники тряслись над каждым талером[14], отпускаемым Папену, и считали, что если уж у ландграфа завелись лишние деньги, то они и сами найдут способ их истратить. Профессора, коллеги Папена, ревниво следили за пришельцем, опасаясь, чтобы он не стал слишком близким ко двору человеком.
Поэтому и чиновникам и ученым в равной мере было выгодно сузить круг деятельности нового профессора. Для начала они приняли все меры к тому, чтобы загрузить Папена университетскими лекциями с утра до вечера, лишив его времени для научной лабораторной работы. Эта нагрузка была похожа на издевательство. Часто Папену приходилось читать лекции чуть ли не в пустой аудитории. Было сделано все возможное, чтобы посеять среди молодежи неприязнь к французу, и студенты стали демонстративно покидать зал, едва в него входил Папен.
Он долго сносил и обиды и интриги — положение его стало безвыходным, деваться было некуда. Поняв, что преподавательская деятельность стала бессмысленной, а научная работа в таких условиях невозможна, Папен при первой возможности подал ландграфу прошение об отставке. Он заявил, что желает вернуться в Англию.
Много пришлось выстрадать ему, прежде чем он пришел к такому решению. Снова вернуться в Англию было очень нелегко, это требовало огромных душевных усилий.
Однако ландграф Карл не принял отставки Папена. Он уговорил его остаться, разрешил бросить преподавание, увеличил жалованье. Он обещал предоставить ему все возможности для работы.
И Папен остался.
Карл сдержал свое слово: по его приказанию чиновники оставили Папена в покое.
Верный своей старой любви к пневматике и гидравлике, Папен с прежним жаром взялся за конструирование насосов. Скоро ему пришла мысль построить центробежную помпу. Первая же конструкция показала, что идея верна. Еще несколько усовершенствований, и новое изобретение было пущено в ход. Помпу сейчас же начали практически применять в горных разработках. В те времена откачка воды и подъем ее на поверхность были очень важными вопросами. Подъем воды ручным способом не позволял делать глубокие шахты: они затоплялись. Приходилось разрабатывать только поверхностные слои.
Изобретение Папена открывало новые возможности.
Вскоре по образцу его помпы была построена и вторая, тоже центробежная, иного назначения: она должна была отсасывать из шахт испорченный воздух и рудничные газы.
Окрыленный успехом, Папен принялся за создание большой водоподъемной машины. Однако довести эту работу до конца ему не удалось. Ландграф Карл, узнав о прежних работах Папена над пороховой машиной, заинтересовался ими. Он предложил Папену бросить все и возобновить опыты над этим двигателем. Папена не пришлось уговаривать: вернуться к работе над любимым детищем, было для него большой радостью.
Все невзгоды и неприятности были забыты. Папен почувствовал прилив новых сил. Как и в былые времена, как в дни, когда вместе с Гюйгенсом они возились над первой пороховой машиной, он снова, позабыв об отдыхе, о семье — обо всем, с головой ушел в работу и снова с наслаждением вдыхал прокопченный воздух кузниц и литейных.
В свою пороховую машину Папен внес некоторые новшества. Он изменил днище цилиндра. Чтобы иметь возможность часто чередовать ходы поршня, нужно было как можно быстрее заряжать цилиндр порохом. Для этого Папен применил устройство, похожее на его паровой предохранительный клапан. Это была небольшая зарядная чашечка, куда закладывался порох; чашечка прижималась снизу к цилиндру стержнем с грузом. Изменяя груз, можно было регулировать силу давления на цилиндр. Папен полагал, что таким образом ему удастся избежать поломки двигателя от слишком сильных взрывов пороха. Чашечка будет отжиматься пороховыми газами и выпускать часть их наружу, ослабляя действие на поршень.
Со страхом приступил он к испытанию новой машины, заложив для начала самый слабый заряд. К величайшей радости Папена, поршень не оказался вышибленным взрывом, хотя движение его было очень стремительным.
С такой машиной можно было производить интересные опыты, однако же никакого практического применения она получить не могла. Чтобы так или иначе использовать ее, нужно было уменьшить скорость движения поршня. Но как можно заставить порох гореть, менее интенсивно? Сколько Папен ни ломал над этим голову, он ничего не мог придумать.
Неудача несколько обескуражила ученого. К тому же он опасался, что и ландграф будет недоволен.
Но Карл оказался достаточно умен, чтобы пройти мимо временных неудач Папена. Он предоставил ученому спокойно размышлять над возникшими перед ним проблемами, веря, что тот найдет правильное решение.
И этот расчет оказался верным. Острый ум и конструкторский талант Папена сделали свое дело.
Обдумывая вопрос о замене пороха, Папен перебирал в уме всякие тела, способные силою собственного расширения поднять поршень. И тут ему пришла мысль: нельзя ли возложить эту работу на пар? Ведь упругость пара по мере нагревания возрастает. Это подтверждали работы Ворчестера; это доказали и опыты самого Папена. А если пар может поднимать водяной столб в фонтане и даже разрывать на части пушки, то почему бы не заставить его поднимать поршень?
Первый опыт, проделанный Папеном для проверки этого предположения, был очень прост. Он взял цилиндр, закрытый снизу, и налил в него воду, а в верхнее отверстие ввел поршень. Подведя под дно цилиндра пламя, Папен стал нагревать воду. Образовался пар. При дальнейшем нагревании упругость пара росла, он стремился все больше расширяться и давить на поршень. Поршень начал подниматься. Когда он дошел до конца цилиндра, Папен убрал пламя. Цилиндр начал остывать, пар уменьшался в объеме — конденсировался. Его давление в цилиндре уменьшилось, и поршень стал опускаться. Когда весь пар превратился в воду, поршень оказался внизу — лег на воду.
Итак, мысль верна: пар способен, двигать поршень!
Однако это не было еще решением вопроса. Ведь пар охлаждается в цилиндре довольно медленно, и, следовательно, так же медленно опускается поршень. Как же ускорить его движение?
Долго размышлял над этим Папен, пока на память ему не пришло приспособление, однажды уже примененное им в паровой машине, — защелка!
И Папен лихорадочно принялся за постройку новой «огненной» машины. Устройство ее было таково: в цилиндр вставляется поршень с обмоткой из просаленной веревки. Эта обмотка увеличивает плотность прилегания поршня к стенкам цилиндра и мешает пару просачиваться наружу. К поршню прикрепляется стержень, в нижней части которого имеется выточка. На крышке цилиндра имеется защелка. Когда поршень поднимается и стержень целиком выдвинется из крышки цилиндра, защелка заскочит в выточку и закрепит стержень так, что он, а вместе с ним и поршень не смогут опуститься под давлением атмосферы. Пар сконденсируется, и в цилиндре образуется разрежение, которое по мере конденсации будет увеличиваться. Между тем наружный воздух сквозь щели пройдет в верхнюю часть цилиндра над поршнем и будет давить на него с силою атмосферы. Когда весь пар превратится в воду, достаточно отвести защелку, чтобы поршень беспрепятственно опустился вниз и машина пришла в действие.
