Джеймс Уатт - один із шотландських інженерів та винахідників-механіків.
Біографія Уатта коротко
Батька Джеймса звали також, він був різнобічною людиною. Він займався кораблібудуванням і мав свій склад з приладдям для кораблів.
Певною мірою був винахідником, а також займався морською торгівлею. Мати хлопчика була з багатої родини та мала гарну освіту.
Народився Джеймс Уатт 19.01.1736 року у містечку Гринок. Змалку мав проблеми зі здоров'ям. Спочатку він навчався вдома, яке вчителями стали його батьки.
Мама навчила читання, а тато письма та математики. Через постійні нездужання, він був усунений від ігор з однолітками, і його улюбленим заняттям стала рибалка.
У підлітковому віці Джеймс захопився астрономією, хімічними реакціями, а також він дуже полюбив робити все своїми руками. Після того, як батько подарував йому столярний набір, хлопчик не переставав щось робити, він виготовляв моделі пристроїв батька.
Коли він досяг віку вступу до старшої школи, його віддали до гімназії. Надалі він їде до Лондона, щоб пройти не офіційне навчання у Моргана.
Потім він повернувся до Шотландії і відкриває власну справу. Але оскільки він не має доказів про свою майстерність йому не дозволяють працювати. Але на його щастя до міста привозять астрономічне обладнання, що потребує чищення та встановлення, так воно стало майстром наукових інструментів при університеті.
Становлення
Незабаром він з товаришем відкрили виробництво різних пристосувань та інструментів. Ця справа приносила добрий заробіток. Джеймс Уатт весь поглинений у вдосконаленні свого останнього винаходу копіювання об'ємних речей. Він помер 19 серпня 1819, вічне місце його упокою - парафіяльна церква в Хендсворті.
Наукові винаходи
Багато вчених вважають, що завдяки винаходам Уатта відбулася промислова революція. Одними з основних винаходів стали:
- Парова машина та молот,
- копіювальний прес,
- запропонував як одиниця виміру потужності використовувати "кінські сили".
Парова машина
Насправді Джеймс Уатт не винаходив парову машину, він лише вдосконалив її. Коли він реєстрував патент на свій винахід, у документі говорилося, що він створив Паровий двигун.
парова машина фото
В 1782 механік створив машину подвійної дії, яка дозволяла збільшити продуктивність паровий машинидо чотирьох разів.
Паровий молот
Запатентував свій паровий молот Джеймс у 1784 році. Цей винахід складався з махового колеса та звичайного, на той момент, важільного молота. Перший екземпляр важив 54,5 кг та бив з висоти 20,3 см.
паровий молот фото
Потім йому вдалося вдосконалити його до маси б'ючих частин в 380 кг, а швидкість роботи такого молота становила 300 ударів на хвилину.
Копіювальний прес
Патент на копіювальний прес було подано у 1780 році. Це була коробка з відділеннями для ручок та олівців, а також з лінійкою, папером та спеціальним відсіком під копіювальний папір. Запасу матеріалу вистачало на 24 копії.
копіювальний прес фото
Для того щоб привести апарат в дію потрібно було обертати ручку. Вона обертала валики таким чином, що на папері з'являвся дзеркальний відбиток оригіналу.
Бурхливий розвиток основних видів промисловості в Англії у першій половині XVIII ст. та масове впровадження у виробництво робочих машин, що ознаменувало початок промислової революції, зробило необхідною революцію в паровій машині. Ця революція означала перехід від двигуна приватного призначення до універсального двигуна - основу енергетичної бази великої фабричної промисловості.
Потреба в двигуні, здатному приводити в дію будь-які робочі машини, що особливо гостро давалася взнаки в 1760-1780 рр., яскраво виразилася в словах англійського підприємця Меттью Болтона: «У Лондоні, Манчестері, Бірмінгемі люди божеволіють паровим млином». Потрібен був такий «млин», який би передавав роботу не тільки безперервно, але у формі обертального односпрямованого рівномірного руху і був досить економічним.
Джеймс Уатт (1736-1819 рр.)
Універсальний паровий двигун, придатний для практичної експлуатації, створили шотландський винахідник Джеймс Уатт. Уатт, який ще в дитинстві майстрував моделі машин, вибрав професію механіка. Пройшовши курс навчання в Глазго та Лондоні, він з 1757 р. став працювати як механік в університеті в Глазго і тоді ж відкрив майстерню для виготовлення та ремонту математичних та фізичних приладів. Уатт близько познайомився з багатьма вченими, зокрема з фізиком Джозефом Влеком, який вивчав приховану теплоту випаровування водяної пари, і Джоном Робісоном - тоді ще студентом, а згодом професором фізики. Робісон порадив Уатту вивчити літературу з механіки парових машин: твори Деза-Гюльє, Леупольда і Белідора. Уатт проводить досліди над властивостями водяної пари та визначає залежність температури насиченої пари від тиску. Побудовані ним криві близько збігаються із сучасними даними. Безпосередньо роботу над паровими машинами Уатт почав у 1763 р. з ремонту моделі паронасосної установки Ньюко-мена, що діє. Однак модель була майже непрацездатною, оскільки будучи геометрично подібною до свого промислового зразка, вона відрізнялася від нього механічними і тепловими процесами, що протікають в ній. Установка вимагала більшої непродуктивної витрати пари, отже, і палива. Після п'яти років наполегливої роботи над моделлю Уатт зробив величезний крок у справі вдосконалення парових двигунів та підвищення їхньої економічності. Спочатку він дійшов висновку, що хороша робота пароатмосферної машини залежить від виконання двох умов: по-перше, отримання сильного розрідження під поршнем за рахунок повнішої конденсації пари (для цього потрібно було якнайбільше охолодити циліндр); по-друге, підтримка циліндра в гарячому стані, щоб уникнути непродуктивних втрат пари при випуску його з парового котла. Виконання цих умов одночасно в одному циліндрі технічно неможливо, і Уатт дав нове рішення: укласти циліндр у паро-ВУЮ сорочку, підтримуючи його постійно в нагрітому стані, а конденсацію пари здійснювати в окремому конденсаторі, з насосом для відкачування конденсату і повітря. У 1765 р. була побудована модель нового двигуна, але тільки в 1769 р. вдалося досягти його роботи з повного циклу.
Схема парової машини Д. Уатта (1775)
Під час своїх експериментальних робіт над моделлю Уатт отримав грошову підтримку власника Карронського заводу Ребека і разом із ним подав заяву про видачу патенту на «способи зменшення споживання пари і внаслідок цього – палива у вогневих машинах». Крім зазначених принципових нововведень" у двигуні, Уатт запатентував також застосування надлишкового тиску пари з вихлопом в атмосферу - у випадках нестачі води для конденсації пари; застосування "коловратних" машин з однонаправлено обертовим поршнем; нарешті, роботу J неповною конденсацією, тобто з У останньому пункті патенту передбачалася також конструкція ущільнення поршня.
Удосконалення Уатта містили реальну можливість знизити витрати пари та палива більш ніж удвічі - це був величезний успіх на шляху створення економічного теплового двигуна.
Однак перша спроба 1769 р. побудувати насосну парову установку з окремим конденсатором на Карронському заводі успіху не мала - не вдалося забезпечити достатньої точності обробки та щільності з'єднань. Виготовлення таких великих машин коштувало великих коштів, які Уатт не мав, а Джон Ребек на той час збанкрутував.
У пошуках фінансових можливостей для будівництва двигунів Уатт почав думати про роботу поза Англії. На початку 70-х років російський уряд запропонував англійському інженеру «заняття, відповідне його смаком і пізнаннями» з щорічною платнею 1000 ф. ст. Проте поїздка до Росії не відбулася. У 1772 р. Уатт уклав договір з М. Болтоном, власником машинобудівного підприємства у Сохо поблизу Бірмінгема .
Договір між Уаттом і Болтоном став дуже дієвим. Болтон виявився розумною і далекоглядною людиною і не поскупився на витрати на створення нових машин. Уатт до кінця свого життя залишався головним механіком заводу.
Перша машина з окремим конденсатором була створена в 1774 р. Цікавою є конструкція 1777 р., що отримала назву «Вельзевул», в якій Уатт застосував відсічку і розширення пари з метою збільшення економічності.
До 1780 отримав поширення тип машин Уатта простої дії, що служили для відкачування води. Найнадійнішим споживачем двигуна стали рудники Корнуелла: в 1778 р. в цьому графстві на-наивалось понад 70 установок Ньюкомена, а в 1790 р. всі вони, крім однієї, були замінені машинами Болтона-Уатта. Велика їх кількість виготовлялася також для мідних копалень у Корнваллісі
Успіх нових двигунів пояснювався тим, що їхнє застосування значно здешевило отримання механічної енергії.
Але на той час, коли почався масовий випуск парових машин для насосів, виявився великий попит більш досконалі двигуни текстильної, металообробної та інших галузей промисловості. А парова машина Уатта все ще не була придатна для приводу робочих машин із обертальним рухом.
У 1778 р. Уатт на пропозицію свого компаньйона Болтона приступив до вдосконалення парового двигуна. Він детально досліджував процес розширення пари в циліндрі, сконструювавши для цієї мети спеціальний індикатор - прилад, що вимірює тиск пари в процесі розширення. Визначивши практично вигідний ступінь розширення пари для перетворення тепла на роботу. Уатт запропонував у 1782 р. паровий двигун з розширенням та отримав на нього англійський патент. Прийшовши до думки використовувати другу половину циліндра, він створив так званий двигун подвійної дії, в якому було суттєво знижено питому витрату пари.
Ось як описував свій винахід 1782 сам Уатт: «Моє друге поліпшення парових, або вогневих, машин полягає у використанні пружної сили пари для того, щоб рухати поршень вгору, а також притискати його вниз поперемінно, створюючи вакуум над або під поршнем і одночасно використовуючи дію пари на поршень у тому кінці або частини циліндра, з якої немає вихлопу пари; машина, сконструйована таким чином, може дати подвійну кількість роботи або розвинути подвійну потужність в один і той же час (з циліндром рівних розмірів) порівняно з машиною, в якій активна сила пари діє на поршень тільки в одному напрямку - або вгору або вниз ».
Це була машина, що безперервно діє, в якій джерелом сили служила пара.
Уатту довелося також вирішити завдання перетворення зворотно-поступального руху на обертальний; він запатентував п'ять пристроїв, за допомогою яких було вирішено це завдання, серед яких знайшла застосування планетарна передача.
Одночасно Уатт запропонував серію пристроїв, призначених для компенсації нерівномірної віддачі роботи, викликаної розширенням пари.
Патентом Уатта 1782 було закріплено багато вдосконалень, які, здавалося б, остаточно сформували парову машину як універсальний двигун. Проте це було не все.
Те, що новий двигун є справді універсальним, Уатт зрозумів пізніше, про що свідчить його патент 1784 р. Саме цей патент посилається До. Маркс, вводячи у науковий побут визначення «універсальний двигун».
З технічної точки зору це було насамперед задовільний розв'язок задачі перетворення зворотно-поступального руху на обертальний.
Питання про перетворення коливального руху балансира в безперервний круговий рух валу займало багатьох винахідників ще до Уатта. Папен, наприклад, пропонував передачу через зубчасту рейку та зубчасте колесо. Д. Гулль в 1736 р. розробив комбінацію шківів з канатною передачею стосовно судам, проте ці (як і багато інших) спроби успіху не мали.
Схема парового двигуна подвійної дії Дж. Уатта
Нарешті, в 1779 р. М. Васбру і в 1780 р. Дж. Пікар запатентували в Англії кривошипно-шатунні механізми стосовно парової машини. Багато механіків того часу і серед них вже згадуваний великий інженер Смітон вважали таке поєднання неприпустимим: довжина ходу поршня в циліндрах тодішніх парових машин була змінною, і конструкторам здавалося, що пряма передача руху з іншого кінця балансира безпосередньо на вал за допомогою шатуна і кривошипа неможлива . Очевидно, у полоні цих помилок до певного часу був і Уатт. Після видачі патенту Васбру і Пікару йому довелося шукати інші шляхи перетворення форми руху.
У чому полягали проблеми? При побудові парової машини виникли проблеми, пов'язані з кінематикою та динамікою. Зв'язки поршня з балансиром, з одного боку, і другого кінця балансу з валом - з іншого, могли бути тільки жорсткими. Тим часом безпосередньо з'єднати кінець балансиру зі штоком поршня було не можна, оскільки кінець балансира описував дугу, а шток поршня рухався прямою лінією. Спочатку (у патенті 1782 р.) Уатт припускав зробити передачу від поршня до балансиру, забезпечивши шток зубчастою смугою, але в балансирі помістити зубчастий сектор. Але це з'єднання в кожному кінці ходу поршня при зміні напряму зазнавало ударів, і зубці не витримували динамічних навантажень. Тому Уатт почав шукати інше рішення і знайшов його. Він застосував планетарну зубчасту передачу для з'єднання з одним кінцем балансира, а інший кінець балансира з'єднав зі штоком двигуна за допомогою винайденого ним механізму, що отримав назву паралелограма Уатта - це був плоский шарнірний механізм, частина ланок (важелів) якого утворювала паралелограм. Просте здавалося б рішення вимагало великої праці винахідника. Знаменитий паралелограм став предметом пізніших досліджень французького вченого М. Р. Проні та російського вченого, П. Л. Чебишева і послужив матеріалом для його твору «Теорій механізмів, відомих під назвою паралелограмів» (1854 р.); Сам Уатт високо цінував цей свій винахід і писав пізніше синові: «...хоча я не особливо дбаю про свою славу, проте пишаюся винаходом паралелограма більш ніж будь-яким з винаходів, які я зробив» . Геніальний винахід, як його справедливо називають, що свідчить про надзвичайно ясну геометричну інтуїцію Уатта, виявилося лише тимчасовим, минущим явищем. Згодом паралелограм Уатта був замінений звичайним кривошипно-шатунним механізмом.
При створенні машини з безперервним обертальним рухом перед Уаттом, крім кінематичного завдання, постали й суто динамічні проблеми: введення роботи пари з двох сторін поршня, застосування махового колеса та регулятора, що діє на паровпускний клапан.
Для подачі пари в різні порожнини циліндра винахідник використовував пристрій, що автоматично діє - золотник; для зменшення коливань швидкості обертання – махове колесо, а для автоматичної підтримки сталості швидкості обертання двигуна – відцентровий регулятор.
Всі запропоновані вдосконалення, більшість яких закріплювалося патентом 1784 р., дозволили Уатту в найближчі роки виробити тип машини подвійної дії з безперервним обертальним рухом, який протягом тривалого часу залишався незмінним і лише частковим доопрацюванням.
Приблизно в цей час в Англії над створенням парової машини працював шотландець Джеймс Уатт.
Починаючи з 1763 року він займався удосконаленням малоефективної пароатмосферної машини Ньюкомена, яка, загалом, годилася лише для перекачування води. Йому було ясно, що основний недолік машини Ньюкомена полягав у поперемінному нагріванні та охолодженні циліндра. Яким чином уникнути цього? Відповідь прийшла до Уатта недільного весняного дня 1765 року. Він зрозумів, що циліндр може постійно залишатися гарячим, якщо до конденсації відводити пару окремий резервуар через трубопровід з клапаном. Більш того, циліндр може залишатися гарячим, а конденсор холодним, якщо зовні покрити теплоізоляційним матеріалом.
Крім того Уатт зробив ще кілька удосконалень, що остаточно перетворили пароатмосферну машину на парову. В 1768 він подав прохання про патент на свій винахід. Патент він отримав, але збудувати парову машину йому довго не вдавалося. І тільки в 1776 році парова машина Уатта була, нарешті, побудована та успішно пройшла випробування. Вона виявилася вдвічі ефективнішою за машину Ньюкомена.
У 1782 році Уатт створив нову чудову машину - першу універсальну парову машину подвійної дії. Кришку циліндра він оснастив винайденим незадовго до того сальником, який забезпечував вільний рух штока поршня, але запобігав витоку пари з циліндра. Пара надходила в циліндр поперемінно то з одного боку поршня, то з іншого. Тому поршень здійснював і робочий і зворотний хід за допомогою пари, чого не було в колишніх машинах. Оскільки в паровій машині подвійної дії шток поршня здійснював тягнучу і штовхаючу дію, колишню приводну систему з ланцюгів і коромисла, яка реагувала тільки на тягу, довелося переробити. Уатт розробив систему зв'язаних тяг та застосував планетарний механізм для перетворення зворотно-поступального руху штока поршня у обертальний рух, використовував важкий маховик, відцентровий регулятор швидкості, дисковий клапан та манометр для вимірювання тиску пари.
Запатентована Уаттом "ротативна парова машина" спочатку широко застосовувалася для приведення в дію машин та верстатів прядильних та ткацьких фабрик, а згодом та інших промислових підприємств. Таким чином, парова машина Уатта стала винаходом століття, який започаткував промислову революцію.
В 1785 одна з перших машин Уатта була встановлена в Лондоні на пивоварному заводі Семюела Вітбреда для розмелювання солоду. Машина виконувала роботу замість 24 коней. Діаметр її циліндра дорівнював 63 см, робочий хід поршня становив 1,83 м, а діаметр маховика досягав 4,27 м. Машина збереглася до наших днів, і сьогодні її можна побачити в дії в музеї Сіднея "Пауерхауз". Двигун Уатта годився для будь-якої машини, і цим негайно скористалися винахідники механізмів, що саморухаються.
Шотландський винахідник, творець першої парової машини, що застосовується в промисловості.
Джеймс Уаттстав ключовою фігурою у Промисловій революції.
«Насправді Джеймс Уатт небув першою людиною, яка винайшла парову машину. Подібний пристрій було описано Героном Олександрійськиму першому столітті. 1698 року Томас Сейвері запатентував парову машину, яку використовували для відкачування води, і 1712 року англієць Томас Ньюкомен запатентував її покращену версію. Однак машина Ньюкомена мала таку низьку продуктивність, що її використовували тільки для відкачування води з вугільних шахт.
Уатт зацікавився паровою машиною в 1764 році, коли він ремонтував модель машини, винайденої Ньюкоменом. Хоча Уатт лише рік навчався на інструментальника, він мав великі винахідницькі здібності. Він зробив такі значні удосконалення у винаході Ньюкомена, що правильніше було б вважати Уатта винахідником першої парової машини з практичним застосуванням.
Першим таким значним удосконаленням, яке Уатт запатентував у 1769 році, була ізольована камера для конденсації. Він також ізолював паровий циліндр, а в 1782 він винайшов машину подвійної дії. Разом з іншими, більш дрібними удосконаленнями цей винахід дозволило збільшити продуктивність парової машини чотириабо більше разів. Практично у збільшенні продуктивності і полягала різницю між вже існувала розумною, але не дуже корисною машиною і технічним пристроєм з величезним промисловим потенціалом.
Уатт також створив у 1781 році цілу низку пристосувань, що перетворюють зворотно-поступальний рух у обертальний. Цей пристрій набагато збільшив кількість користувачів парової машини. На додаток до інших різних удосконалень Уат також винайшов (1788) відцентровий регулятор, за допомогою якого здійснювався автоматичний контроль за швидкістю машини, манометр (1790), лічильник, покажчик рівня, дросельний клапан.
Сам Уатт не володів гарною діловою жилкою. Однак у 1775 році він вступив у ділове співробітництво з Метью Баултоном, інженером і дуже добрим бізнесменом. Протягом двадцяти п'яти років фірма Уатта та Баултона виробила велику кількість парових машин, і обидва партнери стали дуже заможними людьми».
Майкл Харт, 100 великих людей, М., «Віче», 1998, с. 130-131.
Друга дружина Джеймса Уатта«… ненавиділа шкіряні фартухи та забруднені руки чоловіка, так що Уатту довелося перенести майстерню на горище, де він міг вважати себе в безпеці від її віника та відра з водою. Від її "манії чистоти" страждали навіть її собачки, які не сміли переступити поріг, перш ніж їм не витрути лапки. Коли вона лягала спати, а чоловік у певний час не слідував за нею, вона наказувала слузі загасити у нього свічки, навіть у тому випадку, коли він приймав гостей. Сувора домашня обстановка змушувала Уатта цілими днями залишатися у себе на горищі, де він сам готував собі скромні обіди. Немає лиха без добра. Важко сказати, зробив би Уатт своє велике відкриття, якби у нього була дружина більш ласкава і поступлива, яка приковувала більше, ніж майстерня».
Дубинський Н., Жінка в житті великих та знаменитих людей, М., «Республіка», 1994, с. 261.
Макс Веберв «Історії господарства» вважав появу універсального джерела енергії (необмежена потужність, незалежність від природних факторів) одним із моментів початку промислової революції поряд з вугіллям (незалежність від дров) та сталлю (незалежність від природних матеріалів). Підсумком підприємницьких зусиль стала поява прядильної машини, парового двигуна та високопродуктивних ткацьких верстатів, що негайно вирушило на результати промислового виробництва в Англії.
"Батько парової машини" її насправді винаходив не її, а двигун
Всупереч поширеній думці, Джеймс Уатт, «батько парової машини», жодної інженерної освіти не мав, жодної парової машини не винаходив, у молодості лише чув про існування якихось «вогняних машин», пором серйозно не цікавився і до 28 років до цього. справі у відсутності рішуче жодного відношення. І в наші дні в одній із перших дитячих книжок англійські хлопчаки знаходять зворушливо-рожеву розповідь про маленького Джеймса, який задумливо стежив за струмком пари, що виходить з носика чайника. Такі легенди є обов'язковими для великих людей.
Трирічний Декарт, який побачив бюст Евкліда, сказав: «А!», а Сергій Корольов особливо любив казку про «килим-самолет». Хто його знає, можливо, Джемс справді дивився на чайник, але пара, що виходить з його носика, не могла наштовхнути юний мозок на ідею використовувати цю пару в якійсь машині хоча б тому, що вона давно була приручена в різних таких машинах.
Ще в 120 році до нашої ери олександрійський вчений Герон описав свою «кулю Еола», що обертається під дією двох струменів пари, що виходять з нього. У 1663 році маркіз Ворчестер зробив іграшку з «чудовим водяним двигуном», що дозволяє англійцям сперечатися про пріоритет у цьому відкритті. Суперечка дуже комічна, оскільки самі англійці видали патент на паровий двигун лише через 35 років і не маркізу зовсім, а капітану Томасу Севері, який зробив машину майже одночасно зі своїм співвітчизником і тезкою — ковалем Ньюкоменом. Машина коваля, як не погана вона була, все-таки вважалася досконалішою за машину капітана і працювала на шахтах і в рудниках.
Отже, Уатт парової машини не винаходив. І назвати винахідника її непросто. Сама ідея цього двигуна носилася у повітрі, народжуючи у різних країнах різні моделі. Світ чекав її появи з години на годину. Промисловість, що народжувалась, тупцювала на місці, позбавлена простого, дешевого, а головне — потужного двигуна, гостро та терміново їй необхідного. Винахід Уатта було не просто великим винаходом, воно було, можливо, найбажанішим винаходом в історії людства. Великий геній Уатта виявляється в тому, що патент, взятий ним у квітні 1784, даючи опис парової машини, зображує її не як винахід лише для особливих цілей, але як універсальний двигун великої промисловості».
Пам'ятник Уатту у Бірмінгемі
Джеймс Уатт народився в крихітному шотландському містечку Грінок, який нічим більше не прославився ні до цієї події, ні після нього. Його дід викладав математику та морехідне мистецтво та користувався повагою земляків, які постійно обирали його то головним окружним суддею, то головою церковної ради. Батько успадкував частково освіченість свого батька, але мав ще й жилку підприємця. Він і кораблі будував, і сам був судновласником, і торгував, і тримав склад якорів, канатів та іншої корабельної снасті. підйомний кранзбудував, збирав морехідні інструменти, відкрив майстерню. У цій майстерні маленький Джеймс сидів годинником. Після риболовлі, якою він віддавався із пристрастю, робота в майстерні була його найулюбленішим заняттям.
Як згадувалося вище, Уатт не отримав інженерної освіти. Строго кажучи, він взагалі ніякої освіти не здобув. Квола дитина, що постійно страждає головними болями, він займався в початковій і в середній школі з великими перебоями і мав славу серед однокашників досить тупуватим. Тільки коли йому було вже 13 років, його безумовні математичні здібності вивели його до перших школярів, до великого конфузу насмішників.
Живучи в гостях у свого дядька - професора стародавніх мов університету в Глазго, він почав сам проводити різні досліди з хімії та фізики. Він взагалі любив працювати один, тихо, не поспішаючи, обмірковувати зроблене і знову перевіряти свої думки в досвіді і навіть дозвілля віддавав своїй допитливій спостережливості, яка дозволяла йому, за свідченням його друга і біографа професора Робінсона, «вміти з усього зробити предмет нового серйозного вивчення ». Джеймс уникав гучних ігор та усіляких спортивних турнірів. "Він рідко вставав рано, - згадує у своїх мемуарах його тітка, - але протягом декількох годин занять встигав зробити більше, ніж звичайні люди роблять за кілька днів".
Ось він, винахід…
Ось таким він ріс у крихітному шотландському містечку і таким виріс: тихою, болісною, начитаною, допитливою, дуже спостережливою, акуратною людиною, яка любила розмірковувати і майструвати. Він умів користуватися багатьма інструментами, освоїв навіть ливарну справу, багато читав і знав, але визначити своє майбутнє не міг.
Походження та освіта не дозволяли йому стати простим майстром, відсутність навичок підприємця заважала зайнятися торгівлею та організацією ремесла, вельми обмежені доходи – увійти в промисловість, скромність та болючість – шукати щастя у заморських землях. Він був універсал, якому було важко знайти роботу. Він був винахідником. Винахідник і за характером, і за типом мислення, і за способом життя; дивно, він був винахідником, ще нічого не винайшовши.
Але ж такої професії не існувало. І в наші дні скільки копій поламано в суперечках, чи взагалі є в природі така професія, чи не слід вважати винахідництво якоюсь схильністю натури. (Зауважу в дужках, що щодо людей, які складають не машини, а музику, наприклад, подібні суперечки залишили ще до народження Моцарта.)
І пішло-поїхало…
Джеймс довго обмірковував майбутнє своє життя і вирішив шукати себе в покликанні оптика чи інструментальника, десь поряд із «розумною» та делікатною технікою. Навчити його такому ремеслу не тільки в Гріноку, а й у всій Шотландії не було кому, і 19-річний Джеймс вирушив до Лондона. Дванадцять днів верхи добирався він до столиці і вступив потім учнем до майстерні, яка виготовляла різні навігаційні інструменти. Він працював дуже багато і, за словами біографів, навряд чи більше двох разів ходив гуляти лондонськими вулицями за рік свого учнівства.
Через рік він повертається до Глазго, де важко засновує механічну майстерню, а потім призначається майстром-інструментальником при університеті. «Усі молоді люди в університеті,— пише Робінсон,— які цікавилися наукою, були знайомі з Уаттом; його кімната скоро стала постійним місцем зборів, куди кожен йшов з усілякими питаннями і здивуваннями далеко не механічного лише характеру: мовознавство, давнину, всі природничі науки, навіть поезія, література і критика — все обговорювалося тут з однаковим інтересом і палкістю». Уатт ніби був заряджений у роки якимось гігантським розумовим зарядом, котрій необхідно було знайти гідну його мета.
І ціль відшукалася. Все почалося з того, що в 1764 один з професорів Глазговського університету доручив Уатту відремонтувати модель парової машини Ньюкомена. Джеймс приступив до справи без особливого натхнення. Але, пораючись з моделлю і зустрівши ряд труднощів, він зазвичай задумався над їх природою і незабаром зрозумів, що провиною всьому зовсім не ця конкретна злощасна модель, а самі принципи, на яких вона була побудована. Це вже цікаво! Він почав працювати. І ось одного разу...
До Уатта приходить успіх
«Субботний день (1765 рік) був чудовий, і я вирушив на прогулянку,— згадував потім Уатт.— Всі мої думки були зосереджені на вирішенні проблеми, що займала мене. Підійшов до будинку пастуха, і в цей момент у мене в голові майнула думка: оскільки пара є еластичним тілом, вона кинеться у вакуум. Якщо між циліндром і вихлопним пристроєм існуватиме з'єднання, то пара проникне туди. Саме там його можна буде конденсувати, не охолоджуючи при цьому циліндра... Коли я дійшов до Гольфхауза, у моїй голові склалося уявлення про те, що необхідно було зробити».
Уат побудував модель, яку і сьогодні можна побачити в Лондонському науковому музеї. 240 років тому (всього 240 років!), 9 січня 1769 року, він отримав патент на «спосіб зменшення споживання пари і внаслідок цього — палива в вогневих машинах».
А далі життя його можна уявити у вигляді двох нерівних половин. Велику становили періоди пошуку коштів на вдосконалення парової машини. Він шукав компаньйонів; а коли не знаходив їх, змушений був запрягатися — точніше не скажеш — у роботу, до якої його серце не лежало, яка була йому гидка.
Це теж починалося і тривало за Уаттом
«Нічого не може бути ганебнішим для людини, як братися не за свою справу,— у розпачі пише він, працюючи на будівництві спроектованого ним каналу. я маю нещастя бачити і розуміти це... Я краще б погодився зустріти віч-на-віч заряджену гармату, ніж укладати торгові договори і зводити рахунки. Коротше кажучи, щойно мені доводиться робити щось із людьми, то я не на своєму місці, для інженера цілком достатньо однієї природи, щоб боротися з нею і бачити, як вона на кожному кроці долає його».
Але були в нього і щасливі дні. Компаньйони беруть він всю ненависну йому документацію, звільняють від вічного страху безгрошів'я, і він працює: накидає ескіз пароплавного гвинта, вигадує мікрометр, винаходить відцентровий регулятор і механізм, названий «паралелограмом Уатта», яким він дуже пишався. Але головне – всі ці роки він удосконалює свою машину. У 1782 Уатт отримує патент на паровий двигун з розширенням, а через два роки - на універсальний паровий двигун.
Спочатку повільно, потім дедалі швидше зростає визнання його дітища. Машину купують господарі шахт, власники копалень, директори заводів. І знову тут стикається він із виворотом своєї праці — машина-ідея обертається тепер машиною-чистоганом: жодні технічні тонкощі, оригінальні конструкторські рішення не цікавлять його покупців, лише прибутку. Вони підозрюють обман скрізь. Одному промисловцеві навіть здалося, що куплена ним машина шумить менше, ніж та, яку придбав його колега, і він розхвилювався. З цього приводу Уатт зауважує: «Невідам шум вселяє ідею сили, а скромність у машині їм так само мало зрозуміла, як і в людях...»
Метью Болтон (ліворуч) став вірним компаньйоном Уатта
Уатту активно допомагає Метью Болтон, великий промисловець, який першим розгадав геній Уатта, людина великої енергії та високих людських якостей. На заводах Болтона будуються нові «вогняні машини», нові ідеї винахідника перевіряються у чудово оснащених майстернях, де працюють першокласні майстри та робітники чи не найвищої у світі кваліфікації. Болтон був одним із тих, кому Англія зобов'язана багаторічним званням «майстерні світу». Компанію Болтона і Уатта успадковують потім їхні сини.
…Настають довгоочікувані дні, коли винахід починає винагороджувати свого винахідника. Його заслуги визнані, він член Королівського товариства та закордонних академій, він купує маєтки і може не думати тепер про завтрашній шматок хліба. Він заглядає в дзеркало: сивина. Молодість його пролетіла вихором. Ось уже виросли діти.
…Навряд чи він був щасливий у сімейному житті, хоча друзі його писали, що він був найніжнішим батьком. Він поховав дружину, яку дуже любив, коли йому було 37 років. Одружився вдруге і швидко опинився під підбором у нової господарки будинку. Навіть собаку привчила вона витирати лапи об незліченні половички і могла наказати слузі гасити свічки, коли у вітальні засиджувалися його друзі. Тільки у своїй майстерні він був господарем.
Сум і успіх супроводжували Уатта до останніх днів
Наприкінці життя він багато подорожує, часто наїжджає до рідних місць, до Шотландії, веде велике листування, допомагає порадам молодим винахідникам…
…Його старість була самотньою. З шести дітей пережив батька лише один - старший син, помирали друзі, немов листя опадало з раніше такого зеленого і шумного дерева його життя. Дивно, але до старості здоров'я його різко одужало, він забув про головні болі, голова була завжди свіжою і ясною, а тіло бадьорим. Тому, коли одного разу він відчув легке нездужання, він зрозумів, що настала його година. Він зустрів смерть спокійно, бо знав, що обов'язок його перед нащадками виконано.
За матеріалами сайту «Ахмад Ті» підготував Костянтин Хіценко