детство парового двигателя

Часть II читатель энергии пара

до середины средних веков почти вся энергия была от мышц людей и животных, 22 точки, плюс очки за 3 слова, плюс 50 очков за использование всех моих букв. Игра окончена. Это было дополнено силой ветра и воды в более продвинутых цивилизациях. Но было везде достаточно много людей, которые могли работать для богатых и сильных, предоставив себя их нуждам.

Мы должны постараться виртуализировать эти обстоятельства если мы хотим понять почему наука и инженерия не развивались в средние века, почему например, паровой двигатель не был изобретен на тысячу лет раньше. Конечно многие креативные умы думали о проблеме объединения сил природы для удобства человека в те темные века; но казалось что не было необходимости в этих устройствах и даже если бы они существовали, никто бы не осмелился предположить как бы они могли использоваться. Жизнь на земле, за исключением некоторых избранных была долиной слез, тяжелого труда и пота, и все попытки облегчить ее были попыткой дьявола. Ученые, которые осмеливались найти научную правду, например, что земля это не центр вселенной, либо были вынуждены отречься, либо их сжигали заживо, если они придерживались своей ереси.

Технические достижения не появляются вдруг. Не говоря о стимуле изобретателей и возможности применить их изобретения для практического использования, развитие мастерства играет решающую роль. Например, изобретение парового двигателя зависело от высоких стандартов производства паровых котлов, что означало что ремесло должно было хорошо развиваться. Или, процитируем другой пример, - главное достижение Нюремберского слесаря, который жил в начале 16 века, было не то что он изобрел часы, как говорит нам литература, а то что он смог произвести пружинистые полоски стали, достаточно эластичные для того чтобы согнуть их в кольцо. Каждый мог подумать о производстве карманной модели часов, но это было ремесло слесаря, который предоставил главную часть, ходовую пружину.

Крушение надежд, которое изобретатель мог почувствовать когда он обнаруживал, что технологическое развитие того времени было позади его собственных идей, можно было понять из известных записей Леонардо да Винчи. Это было было также поздно в 18 веке, через 300 лет после жизни Леонардо, когда его манускрипты стали широко известны; до этого он считался великим художником, но немногие имели понятие о нем как об инженере и изобретателе. Из этих 5 тысяч страниц он предстает механическим гением, - но он настолько опередил свое время, что большинство его изобретений было невозможно воплотить с технологическими средствами и ремеслом доступным около1500 года до нашей эры. Однако, кажется что его записи были распространены среди его соотечественников, и его идеи повлияли на многих из них. Это была эпоха Возрождения, которая возродила классическое искусство и науку, которые характеризуют конец Средних веков и начало современного времени. Средневековое общество начало распадаться; новый класс, - торговцев, появился между высшим и низшим классом и стимулировал изобретательную мысль, исследование и экспансию.

На протяжении 17 и 18 веков, многочисленные попытки были сделаны используя власть пара. Ряд ученых не связанных между собой и изобретателей, которые брались за новые идеи каждые несколько лет, то в той, то в другой стране: идея использования расширяющейся силы воды, газифицируемая кипением, везти некоторые виды машин. Это был французский архитектор которого кардинал Ришелье отправил в сумасшедший дом, потому что его планы были «лунатичными»; там он и умер через 30 лет неволи. Один из его посетителей, в этом месте был Маркиз или Ворсестер, сам человек, с изобретательным умом, который также провел много лет за чертой. Он исполнял роль секретного агента изгнанного короля Шарля II до тех пор пока его не поймали люди Кромвелла и не посадили в башню Лондона. Там он написал свое известное произведение «Век открытий», коллекцию технических идей, многие из которых выполнялись еще долго после того времени: телеграф, аэроплан, автоматический револьвер, стенография, подъемный кран, легкое металлическое ружье, мегафон, кодовый замок, бесконный экипаж и т.д. только одно из его открытий, No. 68 в Веке – достигло реализации при жизни Маркиза, машина для подъема воды на 40 футов давлением пара. Освобожденный из башни во время реконструкции в 1660, ему был предоставлен патент парламентом. Машина была представлена как модель, но она никогда не была выполнена в полном размере. Маркиз использовал цилиндр в который задувался пар и затем конденсировался, появляющийся вакуум засасывал цилиндр полный воды после того клапан был открыт. Вдувание дополнительного пара в воду может усилить цилиндр и цикл запускается.

Это может показаться невероятным, что даже в 17 веке, когда суеверные и реакционные силы средневекового общества почти утратили власть над людьми, технический прогресс был таким медленным и изобретательные идеи такими редкими. Даже Маркиз Ворсестер должен был страдать из-за чувства вины; он написал в связи со своей водой – поднимающую машину, которую он молил провидение наказать его за его надменность и приведение к плохим результатам.

Может быть наиболее интересные личности среди изобретателей парового двигателя это Денис Папн, французский гугенот, который в молодости изучал физику и медицину. Он встретил великого нидерландского ученого Кристиана Хигенса, изобретателя маятниковых часов и автора волновой теории света, в Париже и поехал с ним в Гаагу. Они работали вместе 8 лет, и затем Хигенс порекомендовал молодому французу Роберту Бойлю, известного английского физика, чья специализация была – давление газов.

С 1675, Папин жил в доме Бойля в Пол моле в Лондоне, там он сделал изобретение, которое только недавно стало популярным на кухнях мира – скороварка. Это результат исследований природы пара.

Костеварка Папина, как он назвал машину, работала по принципу что когда вода или сок закипали в герметически закрытой посуде, так что пар не мог выходить, давление увеличивалось так, что пар нагревался независимо от точки кипения воды. Перегретый пар помогает готовить еду намного быстрее и тщательнее чем это возможно в обычных кастрюлях. 'Я купил кости говядины которые до этого не варились, но долгое время сушились' писал Папин в описании своего первого эксперимента 'и один из самых сложный кусочков ноги; все это положил в маленький стеклянный горшок, с водой, и включил двигатель. 'Он также изобрел предохранительный клапан, маленькую пробку, с прикрепленным к ней весом, которая закрывает отверстие в горшке, так чтобы давление не увеличивалось до определенной точки; когда оно становится слишком сильным, пробка поднимается и немного пара выходит наружу. Это изобретение закрепилось в анналах технической истории, это было первое автоматической устройства контроля.

Папин представил его костеварку ученым Королевского общества и приготовил для них еду. Это было великолепно, и им понравился этот «научный обед», как Папин назвал его. Но он планировал, что эта костеварка будет как первый шаг, как трамплин к паровому двигателю который он однажды надеялся построить.

Политическое событие огромной важности вмешалось в планы Папина вернуться в его родную страну и продолжить работу там. Луи аннулировал Нантский эдикт, эту торжественную гарантию предоставляющую гугенотам свободу религии. Денис Папин стал изгнанником.

С этим моментом в его жизни, немецкий протестант принц предложил ему стул в университете Марбурга. Папин принял его, надеясь, что под защитой просвещенных правил он сможет работать над своим паровым двигателем; его идеей было то что можно было управлять кораблем с идеей в голове. Он построил экспериментальную модель в Марбурге. Это была сложная и неуклюжая машина, энергия которой происходила больше из атмосферного давления, чем из источника расширяющегося пара; рабочий должен был привести в действие печь, в которой с определенными интервалами производился пар и убирал его снова по причине конденсации. Но она имела гениальную черту, которая указала на путь который на самом деле будет эффективным.

Первоначальный двигатель: Папин использовал цилиндр и поршень насоса в своей разработке. Это кроме всего было наиболее стоящее вложение Папина в разработку парового двигателя.

Он описал свое изобретение в памфлете, опубликованном в 1690, надеясь что весь мир будет шумно приветствовать его как триумфатора. Но мир немного использовал паровой двигатель, только один изобретатель, английский капитан Томас Савери, воплотил несколько идей Папина и получил патент на водоподъемную машину. Т.о. Папин решил вернуться в Англию, где он надеялся найти больше поддержки. Он купил лодку и наполнил ее гребными колесами, чтобы затем они двигались под мощью пара; но это был своего рода акт пропаганды, и Папин намеревался двигать ее средствами рукоятки от Марбурга на всем пути в Англию, со своей женой и многочисленными детьми на борту.

Он не продвинулся очень далеко. Несколько миль вниз по реке, в следующем городу, лодочники наблюдали очень странную посудину полную иностранцев. Это была борьба, возмущенный ученый старался толкать лодку, но лодочники вернули лодку на землю и разломали ее на куски своими кирками.

Потерявший надежду и без гроша за душой, Папин вернулся обратно в Лондон. Напрасно он старался привлечь королевское общество помочь ему построить его паровой двигатель, или как минимум сравнить его чертежи с теми же Сейвери. В конце концов он вынужден был сражаться за средства к существованию. Его следы потерялись в трущобах Лондона, последний документ написанный им, это письмо другу, датируется июнем 1712, в нем говорится:

'Я в печальной ситуации, несмотря на все мои усилия я только получил неприязнь к себе. Но я ничего не боюсь.'

В этом же году торговец скобяными изделиями и баптист проповедник из Дармуса, Томас Ньюкамен, закончил свой паровой двигатель после нескольких лет экспериментов с насосами Сейвери. Единственным местом где был необходим такой двигатель были британские шахты, которые наполняются водой быстрее чем могут быть вычищены. Сейвери использовал метод создания частичного вакуума в цилиндре, вплескивая холодную воду извне, это приводит к тому что пар начинает конденсировать; Ньюкамен однако, вбрызгивал холодную воду прямо в наполненный паром цилиндр, так чтобы атмосферное давление вытолкнуло поршень. Со времени смерти Сейвери в 1715, Ньюкамен контролировал производство паровых насосов в Британии в течение многих лет. Некоторые были привезены на континент, хотя они теряли огромное количество угля и привлекали постоянное внимание.

Машины Ньюкамена были практическими паровыми двигателями самого начала 18 века; некоторые улучшения были сделаны в Шотландии. Один из самых больших двигателей Ньюкамена был привезен в Россию в 1775 чтобы откачать сухие доки в Кронштадте.

Notes to the text:

1 scientists... where made to recant or burnt at the stake - ученые

либо были вынуждены отречься, либо их сжигали заживо.

2 do not appear out of the blue - не появляются вдруг (ср. с

русским: «как гром среди ясного неба»).

3 but so far ahead of his time - но он настолько опередил свое время.

4 around A. D. 1500 - около 1500 г. н.э.

5 it was the time of the Renaissance - это была эпоха Возрождения.

6 an odd succession of scientist - ряд ученых, не связанных между собой

7 the Tower of London - Тауэр Лондона (тюрьма-крепость для государственных преступников; сейчас музей).

8 had lost much of their hold over the minds of men - почти утратили свою власть над людьми.

9 Papin's 'bone-digester' - костеваркаПапина.

10 steppingstone- как первый шаг, как трамплин.

11 revoked the Edict of Nantes - аннулировал Нантский Эдикт; последний был издан в 1598 г. во Франции.

12 to solve a fire-box - приводить в действие печь.

13 without a penny to his name - без гроша за душой.

14the Royal Society - Королевское Общество (содействияуспехам естественных наук).

15 for a good many years - в течение многих лет.

Дата добавления: 2015-11-16