Бетанкур
Шрифт:
Для получения этих результатов Бетанкур в своих расчётах использовал метод математического интерполирования, который впервые на практике применил его учитель и друг Гаспар Франсуа де Прони. Таким образом Бетанкур сделал практический вывод об эффективности работы паровых машин в разное время года и при различных атмосферных и температурных условиях. «Записка о силе расширения водяного пара», изданная в Парижской академии наук в конце 1790 года, стала классической работой в области термодинамики.
В результате опытов Бетанкур вывел зависимость между давлением водяных паров и температурой, которую сформулировал в уравнении. С помощью этого уравнения стало возможным измерять также высоту гор по температуре кипения воды и наносить градуировку на термометр.
У читателя
Получив уникальные результаты, в дальнейшем ставшие основой целого научного направления в метрологии, он отошёл от термодинамики, вернувшись к любимым машинам и механизмам. И в этом не было ничего удивительного. Западная Европа в конце XVIII века переживала время бурного промышленного переворота: мануфактурный способ производства уступал место более производительному — машинному. Деятельность Бетанкура была в центре научно-технической революции, проходившей в три этапа.
Первый — изобретение машин-орудий, то есть технологических средств, заменявших не только саму силу человека, но и его умение, квалификацию. Такие механизмы в Западной Европе стали появляться повсюду, в различных областях производства, но прежде всего в текстильной промышленности. Ко второму этапу можно отнести изобретение универсального двигателя — паровой машины. А к третьему — производство машин при помощи машин, то есть рождение машиностроения.
Самых высоких темпов производство машин в XVIII веке достигло в Англии. Именно здесь появились текстильные машины, работавшие на паре. Однако процесс этот тормозили. Дело в том, что принятые в Англии законы существенно ограничили вырубку леса — древесный уголь пришлось заменить каменным углем, а он, как правило, залегал под водяными пластами.
Английскому механику на угольной шахте в Корнуолле Томасу Севери пришла в голову мысль — использовать энергию пара в технике. В 1698 году он получил английский патент на паровой камерный нагнетательно-всасывающий насос: хотя он и имел небольшую подачу, но всё же мог поднимать воду на некоторую высоту. В нём рабочий цилиндр был отделён от котла для быстрой конденсации пара и снаружи обливался холодной водой. В 1707 году один из насосов Севери был выписан Петром I и установлен в Летнем саду Петербурга для подачи воды в фонтаны.
В 1712 году Томас Ньюкомен вместе с лудильщиком Джоном Коули усовершенствовал насос: двигатель присоединили к устройству для выкачивания жидкости, что позволило эксплуатировать пароатмосферную машину многие годы в различных районах Англии для откачки воды из шахт. Но в машине Томаса Ньюкомена пар давил не непосредственно на поверхность воды, а на поршень в цилиндре. Значительные потери теплоты и большой расход топлива потребовали модернизации конструкции — её осуществил в 1663 году выдающийся шотландский инженер Джеймс Уатт.
В том же году к нему обратился один из профессоров физики университета Глазго с просьбой отремонтировать действующий макет паровой машины Ньюкомена, никогда нормально так и не работавший. Модель была оснащена двухдюймовым цилиндром и имела рабочий ход поршня в шесть дюймов. Уатт заменил металлический цилиндр на деревянный, смазанный льняным маслом и высушенный в печи. Затем, уменьшив количество поднимаемой за один цикл воды в макете, запустил механизм — и тот заработал. Кроме того, Уатт внёс в конструкцию многочисленные изменения.
Первым усовершенствованием, запатентованным Уаттом в 1769 году, была изолированная камера для
В 1785 году Уатт запатентовал новую топку котла, и в том же году машину Уатта установили в Лондоне на одном из пивоваренных заводов для размалывания солода. Машина заменила работу двадцати четырех лошадей. Понимая, что значит для страны это изобретение, правительство Англии засекретило его: вывоз макета, а также чертежей за рубеж строго воспрещался. И не напрасно! Интерес у ближайших соседей англичан — французов к механизму был повышенный.
Ещё в 1782 году талантливые конструкторы и механики братья Перье установили в живописном местечке Шайо первые насосы для водоснабжения Парижа. «Прелюбопытные машины» поднимали воду на сто десять футов над меженным уровнем Сены «простым паром от кипящей воды». С одной стороны, это означало революцию, с другой — двадцать тысяч парижских водоносов могли в любой момент лишиться работы, если таких машин появилось бы в Париже немногим более десятка.
Сначала Абрахам Луи Бреге познакомил Бетанкура со старшим братом Жаком-Константином Перье, а тот, в свою очередь, представил испанца своему младшему брату Опост-Шарлю. Оба были совладельцами механического завода (atelier mecanique) в Шайо и планировали расширить дело, однако нуждались в модернизации насосов. У братьев был патент на использование парового двигателя Ньюкомена, но они хотели заполучить и данные о машине Джеймса Уатта. Они и познакомились с Бетанкуром с той целью, чтобы отправить его в Англию. Братья разумно полагали, что паровой двигатель Уатта англичане в первую очередь скрывают от французов, голландцев и немцев. Испанец же у них вызовет наименьшее подозрение. А кроме того, испанец прекрасно разбирался во всех тонкостях механики и машиностроения и довольно сносно говорил по-английски, что было немаловажно для такого «деликатного путешествия».
Чтобы Бетанкур подтянул свой английский, братья Перье познакомили его с девятнадцатилетней англичанкой Анной Джордейн, жившей в Париже на улице Сент-Оноре, недалеко от квартала, где обитал и Бетанкур. Девушка была рада пообщаться с умным и образованным испанцем, поговорить с ним на родном языке. До отъезда в Лондон Бетанкур почти каждый день встречался с Анной Джордейн Киггер, говорил с ней по-английски и щедро угощал девушку в самых лучших кафе Парижа пирожными и лимонадом.
На Туманный Альбион Бетанкур отправился со своим соотечественником Хосе Луго, прекрасно говорившим по-английски и в случае необходимости всегда готовым помочь.
ДОРОГА В АНГЛИЮ
Ранним утром 11 ноября 1788 года Августин де Бетанкур и Хосе Луго выехали из Парижа в Гавр в дилижансе; кроме них, было ещё шесть пассажиров. Крупный багаж разместили на крыше. Торговые лавки ещё не открылись, и безлюдные улицы Парижа были безмолвны. Ехали по брусчатке, и кованые копыта лошадей гулко стучали в утреннем прохладном воздухе. Дорога казалась вымершей, а дома покинутыми. Попутчики, ещё полностью не проснувшись, дрожа от холода, кутались в пледы. Один из них, кюре, в длинной сутане, даже похрапывал. Пол экипажа был устлан соломой, и в ней тонули ноги. На выбоинах кузов стонал и глухо потрескивал, но возница не сбавлял скорости: кнут его без устали хлопал и хлестко впивался в круп то одной, то другой лошади. В экипаже также ехали две молоденькие монашки, всё время перебиравшие длинные чётки и шептавшие «Pater noster» и «Ave Maria». Луго хотел было пококетничать с ними, но Бетанкур осадил его. В Руане экипаж остановился, чтобы в очередной раз поменять лошадей. На почтовой станции Бетанкур случайно узнал, что в речном порту стоит торговое судно, которое завтра утром уйдёт из города сначала в Дувр, а затем в Лондон. На шхуне есть свободные каюты, и капитан с удовольствием возьмет с собой двух испанских путешественников.