В то время как колесо получает вращательное движение, пар подводится к нему из котла, а отработанный пар или конденсируется, или выпускается прямо в атмосферу.
6. Я намереваюсь в некоторых случаях применять охлаждение, хотя и недостаточное для полной конденсации пара, но все же сильно уменьшающее его объем, и, таким образом, работать в машине попеременно то расширением, то сжатием.
Наконец я употребляю для уплотнения поршня и других машинных частей масло, воск, смолу, животные жиры, ртуть и другие металлы в жидком состоянии».
Ротационная машина (огненное колесо), о которой говорится в параграфе пятом спецификации, не получила практического осуществления, но в первых четырех параграфах сформулированы были основные принципы, составлявшие суть изобретения Уатта.
Таким образом, в отличие от ньюкомэновской, которая послужила отправной точкой работы Уатта, его машина была: 1) паровой машиной, работающей посредством давления пара, а не атмосферного давления; конденсация пара в ней происходила не в цилиндре, но в отдельном резервуаре.
На основании этих принципов Уатт, как мы видели, построил уже несколько моделей; теперь предстояло осуществить их впервые в машине большого натурального масштаба, которую предполагалось строить в Киннэле.
По своему внешнему виду машина в Киннэле ничем не отличалась от обыкновенной ньюкомэновской машины. Это была такая же балансирная машина, как и ньюкомэновская. Уатт тут делал уступку установившимся традициям, так как он в своих опытных моделях, как мы видели, давно уже отбросил балансир как ненужную часть.
Летом на зеленой лужайке в киннэльском парке начали собирать машину.
Установили вертикальные столбы, подвесили коромысло, начали склепывать котел. К этому времени подвезли цилиндр, он тоже не отличался большой точностью и в своем поперечном сечении представлял собой не круг, а овал. «В самом худшем месте, — писал Уатт Смоллу, — большой диаметр превосходит меньший диаметр на 3/8 дюйма. Он сделан из лучшего олова и не прокован». Механическая часть, система рычагов, управляющих клапанами, была заказана мастеру, работавшему на Карроновском заводе. Она, повидимому, не отличалась от обычного типа, применяемого на ньюкомэновских машинах. Сборка машины шла чрезвычайно медленно. Никакой ответственной работы Уатт не мог поручать никому, а сам он не мог все время оставаться в Киннэле.
Только в середине сентября машина была готова. Первые испытания ее были не совсем удачны. Уатт написал о них подробнейший отчет Смоллу. Пар проходил через множество щелей как в котле, так и в цилиндре и между цилиндром и поршнем. «Мы на это не обращали внимания, — пишет Уатт, — так как были заняты другим делом». Но пара все же хватало. Однако, полезное атмосферное давление было далеко не использовано полностью. «Единственный вывод, который я могу сделать из этого испытания, — продолжает Уатт, — тот, что если мы не сможем применять обильную смазку для плотного прилегания поршня и если мы не сможем сделать поршень плотней, чем сейчас, то машина будет свободно работать с полезным давлением 8 фунтов на кв. дюйм и потреблять около половины пара, расходуемого в обыкновенной машине. Я даже не могу утверждать и этого, хотя я думаю, что на это имеются основания». Машина требовала больших переделок. Надо было выправить цилиндр, «сделать его точно круглым и прямым». Этого думали достигнуть, обивая цилиндр молотком на круглом бревне. Надо было сделать «новый поршень из чугуна (вместо деревянного) так, чтобы он подходил к цилиндру в пределах 1/16 дюйма со всех сторон цилиндра» и, наконец, надо было изменить конденсатор.
Но для всего этого требовалось прежде всего присутствие Уатта, а он как-раз теперь все меньше и меньше был в состоянии заниматься машиной — его снова отвлекли геодезические работы. Машина простояла беспризорной до весны, когда Уатт опять урвал несколько свободных дней для работы над ней. Цилиндр и поршень удалось кое-как выправить, но полная неудача постигла Уатта с конденсатором: когда он поставил трубчатый конденсатор, который, как он думал, будет действовать лучше, то машина совершенно остановилась. Он тогда решил прибегнуть к старому способу конденсации — впрыскиванию струи холодной воды, но, конечно, не в цилиндр, а в конденсатор, и этот способ оказался наилучшим. Во время этих опытов он сделал еще одно наблюдение: оказывается, вовсе не было надобности заполнять каждый раз конденсатор водой для вытеснения воздуха, который, как он думал, в больших количествах примешивается к пару. — Это наблюдение позволило значительно уменьшить насос, выкачивающий воду из конденсатора.
Это были последние занятия Уатта паровой машиной в Киннэле. Нужда бросила его на другую работу. Дела же Рэбэка складывались так, что ему было уже не до поддержки Уатта.
Какие планы роились в уме Болтона, когда он водил Уатта по мастерским своего предприятия в Сохо? Что они были очень широки и что трезвый расчет делового человека в них переплетался с фантазией не вполне осведомленного, но увлекающегося прожектера — это очень вероятно. Вероятно также и то, что Болтон сразу гораздо шире понял значение уаттовских изобретений, нежели Рэбэк и, может быть, даже сам Уатт.
Если Рэбэк видел в уаттовской машине прежде всего лишь усовершенствованный насос, который должен был спасти его шахты от затопления, то Болтон в изобретениях Уатта хотел увидеть новый вид двигателя, который должен был заменить водяное колесо в тех слишком многочисленных случаях, где нельзя было применить ньюкомэновскую машину. А что в таком двигателе назрела нужда — это он знал прежде всего по собственному опыту: у него на заводе работа останавливалась не раз из-за того, что нехватало воды на колесе. Вынужден же он был поставить конные приводы, чтобы накачивать обратно воду в верхний резервуар, и думал даже установить ньюкомэновскую машину.
Так было у него на заводе мелких металлических изделий, но ведь с теми же затруднениями для пуска механизмов сталкивались, и на заводе крупнейшего чугунолитейщика в Англии Вилькинсона. И приятель Болтона, Вэджвуд, тоже не знал, каким способом лучше всего приводить в движение механизмы на его строящемся заводе фаянсовой посуды, и сосед и друг Болтона, доктор Дарвин, проектировал для Вэджвуда ветряный двигатель, который должен был вращать всевозможные глиномешалки.
Болтон без труда мог бы припомнить не один десяток предприятий в самых разнообразных отраслях производства, где хозяева жаловались или на недостаток воды, или на дороговизну угля, или на слабость конного привода и где идея приводить в движение «мельницу» (а мы знаем, какой широкий смысл имел этот термин в XVIII веке) при помощи огня могла, казалось бы, найти блестящее применение. Но усовершенствованную огненную машину можно было применить не только в промышленности: тут же в Бирмингаме делалась как-раз в это время одна из многочисленных попыток применения пара для сухопутного транспорта: доктор Дарвин проектировал «огненную повозку», из которой, кстати сказать, ничего не вышло.
Болтон сам пытался внести усовершенствования в ньюкомэновскую машину, чтобы уменьшить расход топлива. Он сделал модель ее, которая вызывала восторг у его многочисленных лондонских великосветских друзей и покровителей. Болтон вел переписку с американским ученым и дипломатом Веньямином Франклином о том, как лучше впрыскивать в цилиндр охлаждающую воду, о наилучшей системе клапанов. Франклин в этой области ничего толкового посоветовать не мог, но обратил внимание на другой способ достижения экономии топлива, на лучшее его сжигание и уничтожение дыма.
Сколь ничтожны могли показаться теперь эти попытки по сравнению с теми усовершенствованиями, которые предлагал Уатт. Но ведь кроме них Уатт говорил еще и о непосредственном применении пара для получения вращательного движения, и вот это-то «паровое колесо» интересовало Уатта и увлекало Болтона, может быть, даже больше, чем изобретенный им конденсатор.
