Техника - молодёжи 1946-07, страница 31

Надо себе представить, чем было для средневекового человека — ремесленника — получать, например, такие приказы,

В марте—апреле 1652 года английское правительство приказало немедленно изготовить 335 пушек, а в декабре того же года объявило* что ему необходимо еще I 500 железных пушек общим весом в 2 230 тонн, 117 тысяч снарядов артиллерийских, 5 тысяч ручных гранат.

Немедленно!

И агенты ездили по всей стране, стучали в двери всех мастеров. Но невозможно было удовлетворить столь неожиданный и столь колоссальный спрос

Легко сказать, добудь да отдай 2 230 тонн железа, если все годовое производство железа в Англии в те времена едва достигало 20 тысяч тонн!

Для выплавки железа нужен был уголь. Его добывали в шахтах.

Шахты заливало водой.

Воду откачивали насосы.

Хорошо, если тут же, у шахты, протекала река. Тогда насосы приводили в движение от водяных колес. Ну, а если не было реки? Не обязательно уголь там, где река!

Тогда работали лошади.

Бывало по 500 лошадей работают в шахте на откачке, и все-таки мощности нехватает.

^Крайне нужна была дешевая сила. В первую очередь для откачки воды.

Потому и хватались ученые за соломинку, за упрямый поршень воздушного насоса, сразу в несколько рук, в разных краях.

УЛИТКА

Обратить воздушный насос, превратить его в двигатель взялся француз Дени Папен

Вначале Папсн поступил, на теперешний взгляд, по-смешному. С превеликим трудом откачал из бочки воздух, оттянул до предела поршень и заставил его при обратном ходе тащить за веревку поршень водяного насоса.

Получилась нелепица: все равно, что хватать самого себя через голову за ухо. Много легче было прямо тащить поршень водяного насоса.

Надо было ухитриться получить в цилиндре пустоту без затраты человеческих сил.

Написал письмо коллеге, попросил совета.

Был коллега иностранцем, но и ему упрямый поршень не давал покоя.

Папен получает письменный совет: зарядить цилиндр, как пушку, порохом, пристроить к нему фитиль, сдвинуть поршень до самого дна, как снаряд, а затем фитиль запалить и глядеть, что получится.

Папен взял заряд как можно меньше. Поршень даже не вылетел из цилиндра, задержался у самого верха.

Папен сел и стал ждать.

Цилиндр остывал. Раскаленные газы охлаждались, сжимались, уменьшались в объеме. Внутри цилиндра получалась пустота.

. Поршень медленно полез внутрь. Его гнал туда наружный воздух.

Поршень лез внутрь, и, если бы привязать к нему веревку, перекинутую через блок, он потянул бы за собой и груз и другой поршень водяного насоса, откачивающего воду.

Получился двигатель. Но какой!

После каждого выстрела и охлаждения, после каждого хода поршня цилиндр надо было перезаряжать: вкладывать заряд, поджигать фитиль. Когда надо работать — приставляй к машине .артиллерийский расчет. Заряжай! Поджигай! Пли1

И, живи Папен в наше время, обязательно придумал бы что-нибудь вроде пулемета. Но тогда до пулеметов было далеко.

Папен и сам понимал, что его машина не пойдет. Слишком дорого стоил порох.

Все-таки первый шаг был сделан, без затраты человеческих сил в цилиндре получена пустота.

Как бы только избавиться от пере-зарядки?

Как бы выдумать такой неистребимый порох, который бы после взрыва сам собою в том же цилиндре опять превращался в порох, и так без конца.

Блеснула мысль—вода!

Нагреешь воду — пар! Остудишь пар —• опять вода!

Вода, конечно, не порох—не горит и сама собой превратиться в пар не может,— надо ее для этого подогреть.

Не беда! Папен взял цилиндр, похожий на кухонную кастрюлю, налил в него воду и поставил на плиту. В цилиндр был вставлен поршень, В поршне была маленькая дырка. Вода закипела, и пар вытеснил воздух через дырку из цилиндра.

Папен заткнул дырку палочкой и снял цилиндр с плиты. Пар охлаждался и оседал водяными каплями на стенках цилиндра. Внутри получалась пустота. Поршень лез внутрь под давлением наружного воздуха, как и в пороховой машине.

Когда цилиндр охладился, внутри получилась снова вода. Можно было снова нагревать цилиндр. Никакой перезарядки! Только и забот, что подноси и убирай огонь.

Папен был рад несказанно. Вот он — двигатель! Огненная машина. Ставь к насосам — будет качать. Ни реки, ни лошадей, ни ветра, одна тут движущая сила-— огонь. Хоть сейчас тащи на шахту, разводи костер. Уголь кучами лежит кругом.

Про машину Папена рассказывают небылицы.

Говорят, что Папен построил пароход и плавал на нем по реке Фульде. И что злобные судовладельцы из зависти разбили его судно.

А на самом деле никакого парохода у Папена не было. Да и быть, конечно, не могло.

Машина Папена была медлительна, как улитка.

Папен шел на все—разжигал огромный костер, раздувал мехами гудящее жаркое пламя. Ничто не могло расшевелить ленивую машину.

Все, чего мог добиться Папен в своей маленькой модели, — это заставить двигаться поршень со скоростью один ход в одну минуту.

И если бы сделать большую мощную машину, способную осилить шахтный насос, то часами, может быть, пришлось бы греть и остуживать цилиндр, чтобы один-единственный раз качнуть поршень шахтного насоса.

Так работать не годилось

Поэтому машина Папена никогда и нигде на практике не работала

ОГНЕННЫЙ ЖУРАВЛЬ

Многие изобретатели совершенствовали машину Папена, но наибольших успехов достиг лет пятнадцать спустя английский кузнец Ньюкомен.

Ныокомен стал докапываться до при чин медлительности машины, и многое из того, чго казалось вчера разумным и целесообразным, показалось ему сегодня неразумным и бессмысленным.

Чго может быть несуразнее?

Воду кипятить, чтобы тут же остужи

вать, остуживать, чтобы тут же снова кипятить.

Словно комический пешеход: два ша га вперед, шаг назад!

Ньюкомену стало ясно: воду надо раз навсегда нагреть и потом уже не охлаждать. Нужно где-то в особом со суде постоянно кипятить воду и оттуда брать пар для цилиндра.

Он так и сделал.

Его машина нарисована на картинке.

Воду кипятят в особом котле. Через узкую трубку с краном нар напускают в цилиндр. Когда пар вытесняет воздух, впрыскивают в цилиндр фонтанчик холодной воцы. Пар быстро охлаждается, оседает на стенках, В цилиндре образуется пустота, и наружное давление вгоняет поршень внутрь.

Фонтанчик появился в машине от одной неполадки. В те времена не умели как следует пригонять поршень к цилиндру, и пар свистал через зазор. Чтобы прекратить утечку пара, Ньюкомен налил поверх поршня слой воды. И машина неожиданно оживилась. Поршень резвее стал лезть в цилиндр Холодна вода просачивалась к пару, пар сгущал ся быстрее, и в цилиндре быстрее образовывалась пустота.

Это мигом подметил Ньюкомен, который цеплялся за каждую возможность ускорить ход машины. Он стал нарочно впрыскивать в машину водяной фонтанчик, и струя воды, хлеставшая в цилиндре, подхлестывала машину, как хлы стом.

От поршня машины Ньюкомена подымается цепь к качающейся перекладине, похожей на колодезный журавль. С другого конца журавля свисает цепь к поршню водяного насоса. Журавль вытягивает поршень, как бадыо из ко лодца.

Машина работает так.

Машинист становится к кранам и впускает в цилиндр попеременно то пар, то фонтанчик холодной воды.

Работа детская, а машина работает как слон. Одна машина Ньюкомена заменила собой 50 лошадей, работавших на откачке,

Ньюкомен оказал огромную услугу углепромышленникам.

Жаркое пламя пылало в топках, день и ночь тяжелые коромысла медленно раскачивались над насосами.

И один углепромышленник уверял домашних, что не может заснуть спокойно, если не слышит лязга цепей и сопения огненных журавлей, работающих на шахтах,

ПРИТЧА 0 ГЕМФРИ П0ТТЕРЕ

Детская работа — крутить в паровой машине краны.

Вот ее и поручали детям.

Рассказывают, как одйн мальчуган нечаянно усовершенствовал паровую машину. Называют даже имя мальчика — Гемфри Поттер.

Ему надоело стоять целые часы у машины, не смея оторваться от кранов ни на минуту.

Рядом резвятся товарищи. Завидно. Хочется самому пошалить с ними.

Взял Поттер шнурочки и привязал их одним концом к рукояткам кранов, а другим к коромыслу Когда коромысло опускалось, один шнурочек натягивался и закрывал кран. Когда коромысло поднималось, натягивался другой шнурочек, и кран открывался.

Приделал шнурочки и побежал шалить, а машина в его отсутствие стала работать сама. До тех пор человек служил составной необходимой частью машины. А с тех пор машина стала об* ходиться без человека

Так, мол, нечаянно и была усовершенствована машина Ньюкомена.

29