История паровой машины в последних столетиях

В заводских машинах, в машинах на пакетботах, на железных дорогах и пр. движение производится единственно упругостью пара. Итак, надо поискать, где и когда родилась идея об этой силе.

Греки и римляне уже знали, что водяной пар может приобретать чудесную механическую силу. Мгновенным испарением некоторой массы воды они объясняли ужасные землетрясения, выдвигавшие океан из его естественных пределов, ниспровергавшие до основания самые твердые памятники человеческого труда, мгновенно воздвигавшие опасные подводные камни в глубоких морях и даже поднимавшие на материк высокие горы.

Впрочем, эта теория землетрясений не может свидетельствовать, что древние занимались точными опытами и точными измерениями силы паров. Сейчас всякому известно, что когда раскаленный металл будет впущен в глиняную форму литейщика, произойдет страшный взрыв, если в форме находятся капли воды. Если, несмотря на успехи наук, новейшие литейщики не всегда предохраняют себя от таких несчастных случаев, то каким образом могли бы избегать их древние? Когда они выливали статуи, великолепные украшения храмов, площадей, садов и жилищ афинских и римских богачей, тогда, без сомнения, случались несчастья. Художники открыли их истинную причину, а философы, желавшие тогда все обобщить, видели в них извержение Этны в малом размере.

Все это справедливо, но не имеет никакой важности в истории паровых машин. О знании древними силы водяных паров я упомянул только для того, чтоб не поссориться с двумя Дасье, мужчиной и женщиной, и с нашими современниками Дютанами^*.

Естественные или искусственные силы не вдруг становятся полезными человечеству. Сначала их употребляют для извлечения выгод из народного суеверия. Этой участи не избежал и водяной пар.

В хрониках находим, что на берегах Везера бог старых тевтонов однажды рассердился и выразил свой гнев громом, после которого святилище наполнилось густым облаком. Говорят, что изображение бога, найденное в земле, открыло причину чуда. Изображение было металлическое, и в его голове находилась амфора с водой. Деревянными пробками забили рот и другое отверстие выше лба. Угли, искусно положенные в голову, постепенно нагревали воду и образовавшийся пар с шумом вытолкнул пробки. Тогда пар вылетел двумя струями и превратился в облако между богом и его ошеломленными поклонниками. Кажется, опыт весьма понравился монахам средних веков; они пользовались головой бога старых тевтонов^**.

После греческих философов, понимавших пользу паров, надо пропустить около двадцати столетий, чтоб встретиться с правильными мнениями о парах, основанными на точных опытах, ведущих к решительным и верным заключениям, а не на одних догадках без доказательств.

В 1605 г. Флуранс Риво, камергер Генриха IV и учитель Людовика XIII, открывает, что бомба с толстыми стенами, содержащая воду, тотчас разрывается на огне, когда бывает замкнута, т. е. когда водяной пар не может свободно выходить на воздух. Здесь сила пара доказана точным опытом, способным для вычислений¹; но этот опыт представляет одну только разрушающую силу.

Умные люди не остановятся над этим грустным замечанием: они понимают, что механические силы, как человеческие страсти, бывают полезны и вредны — по их употреблению. Например, можно весьма просто применить к полезным движениям упругость паров, которая, вероятно, производит страшные землетрясения, подвергает литейщика большой опасности и разрывает бомбу на множество кусков.

Что делается в бомбе прежде ее разрыва? В ее нижней части находится весьма теплая вода, но еще вода жидкая, а над ней скопляются пары, которые, по общему свойству всех газов, равномерно действуют по всем направлениям: они одинаково давят на воду и на металлические стены бомбы. Приделаем кран к нижней части бомбы и отопрем его: вода, давимая паром, будет вытекать с чрезвычайной скоростью. Если к крану приставим трубку, изогнутую около бомбы и потом возвышающуюся вертикально, то давимая вода будет подниматься в трубке тем выше, чем более упругость пара или — что одно и то же — вода поднимется тем более, чем выше температура. Такое восхождение воды ограничивается только крепостью бомбы.

Переменим бомбу на толстый и большой металлический котел, и тогда можно будет большую массу жидкости поднимать на весьма большую высоту одним действием пара, т. е. тогда сделаем настоящую черпальную машину.

Вот изобретение, о котором спорят Франция и Англия, как некогда семь греческих городов спорили о колыбели Гомера. За Ла-Маншем все приписывают это изобретение маркизу Уорчестеру из знаменитого дома Сомерсет, а мы утверждаем, что оно принадлежит одному скромному инженеру, почти совсем забытому биографами, Соломону де Ко, родившемуся в Диенне или в его окрестностях. Взглянем беспристрастно на права того и другого.

Уорчестер, глубоко замешанный в интригах последних годов царствования Стюартов, был посажен в лондонский Тауэр.

Que faire en pareil gite, á moins que l'on ne songe?

(На такой квартире можно только спать.)

Однажды, по преданию, неожиданно поднялась крышка с горшка, в котором маркиз варил свой обед: он тотчас начал думать о странном явлении и придумал, что сила, поднявшая крышку, может стать полезными удобным двигателем. Получив свободу, Уорчестер в 1663 г. в книге под названием «Century of inventions» описал способы, посредством которых можно исполнить на деле его идеи: эти средства состояли только в бомбе, до половины наполненной водой, и с вертикальной трубкой, о которой мы сейчас говорили.

Такая же бомба и с такой же трубкой нарисована в сочинении Соломона де Ко: «Причина сил движущих». Тут все дело представлено ясно, просто и без всяких претензий. Происхождение мысли о нем не имеет ничего романического, не имеет никакой связи с междоусобной войной, ни с пресловутой государственной тюрьмой, и даже ни с прыганьем крышки на горшке. Но важнее всего то, что сочинение де Ко было издано за сорок восемь лет прежде «Century of inventions» и за сорок один год прежде ареста Уорчестера!

После такой хронологии, кажется, о чем бы спорить? Каким образом доказать, что 1613 год наступил после 1663 года? Но когда сочинение де Ко было вынуто из пыльных библиотек, люди, желавшие исключить француза из важной истории паровых машин, вдруг переменили место боя: они пожертвовали маркизом Уорчестером, уничтожили изобретение де Ко и начали утверждать, что его бомбу на жаровне с углями и вертикальную трубку нельзя считать первообразом паровых машин^***.

Но я не могу согласиться, чтоб тот ничего не придумал полезного, кто первый понял, что сильно нагретый водяной пар может поднимать жидкость на какую угодно высоту. Я не могу допустить, что недостоин памяти тот инженер, который прежде всех описал машину, способную исполнить его мысли. Вспомним еще, что для правильного суждения об изобретении, надо переноситься мысленно в его время и не думать об открытиях, сделанных по истечении столетий. Представим себе, что древнего механика, например, Архимеда, спрашивают о способах поднять на большую высоту воду, содержащуюся в большом и закрытом металлическом сосуде. Без сомнения, он заговорит о рычагах, о простых и сложных блоках, о вороте и, может быть, о своем остроумном винте. Но как он удивится, если кто-нибудь поднимет воду посредством связки дров, зажженных серной спичкой! Итак, спрашиваю: можно ли отнимать право изобретения у того, кому бы удивлялся бессмертный гений, положивший верные основания статики и гидростатики? Снаряд Соломона де Ко, в котором возбуждается почти бесконечно великая движущая сила, навсегда будет занимать почетное место в истории паровой машины^****.

Однако, вероятно, что ни Соломон де Ко, ни Уорчестер никогда не устраивали описанного ими снаряда. Эта честь принадлежит англичанину, капитану Савери². Машину, устроенную этим инженером, я считаю сходной с машиной двух его предшественников, хотя он сделал в ней существенные изменения, например, то, что пар находился в особенном сосуде. Хотя с этой переменой ни мало не переменяется основание дела, т. е. все равно, будет ли поднимаема вода собственным паром, или отдельный пар поднимает воду из другого сосуда, соединенного трубкой с сосудом пара; однако относительно практики такая перемена имеет большое значение. О другой важнейшей перемене будем говорить при описании трудов Папеня и Ньюкомена.

Савери назвал свое сочинение «Другом рудокопов» («Miner's friend»). Рудокопы не уважили своего друга, и только один из них потребовал от инженера его машину, которую употребляли для проведения воды по разным частям дворцов, увеселительных домов, по паркам и садам, т. е. посредством ее поднимали воду на 12 или 15 метров. Итак, весьма боялись взрыва и не сообщили машине той огромной силы, которую она могла иметь, по мнению изобретателя.

Несмотря на неполный успех Савери, имя его должно занимать почетное место в истории паровой машины. Люди, проведшие всю свою жизнь в умозрительных трудах, не знают расстояния между даже совершенно обдуманным проектом и его исполнением на деле. Я не хочу подражать одному германскому ученому (Хладни), который говаривал, что природа всегда кричит: нет! нет! когда поднимают угол покрова, лежащего на ее тайнах; но, по крайней мере, позволительно думать, что предприятие становится тем труднее и успех тем сомнительнее, чем более потребно исполнителей и материальных пособий. В этом отношении и принимая во внимание время, в которое жил Савери, всякий согласится, что он был окружен весьма неблагоприятными обстоятельствами.

Примечания

*. По той же причине не могу не вспомнить об анекдоте, в котором, в противоположность нынешним понятиям о способе действия паров, видят доказательство, что древние имели верные идеи об их механической силе. Рассказывают, что Аноим, архитектор Юстиниана, живший в соседстве с оратором Зеноном, захотел отомстить этому непримиримому своему врагу. В подвале своего дома Аноим поставил несколько котлов с водой; в отверстия на их крышках поставил трубки, которые провел к стене, поддерживающей кровлю Зенонова дома. Когда под котлами развели огонь, кровля запрыгала как от сильного землетрясения.

**. Статуя Мемнона звучала от лучей восходящего солнца. Об этом явлении много спорили, и Герон александрийский объяснял его прохождением через некоторые отверстия пара, образовавшегося из жидкости, которой египетский жрецы смазывали внутренность подножия статуи. Соломон де Ко, Кирхер и пр. хотели открыть, какими средствами египетские жрецы обманывали легковерных, но, кажется, они не открыли тайны, да и было ли что угадывать?

***. В № 56 «Северной пчелы» за 1861 г. напечатано следующее любопытное письмо известной Марионны де Лорм, посещавшей Бисетр вместе с маркизом Уорчестером. «Маркиз вообразил себе, что в одном из сумасшедших открыл гения. Если бы недуг сумасшедшего не достиг высшей степени бешенства, то, я уверена, маркиз попросил бы его освобождения и взял бы его с собой в Лондон. Мы проходили по двору дома сумасшедших и я, ни живая ни мертвая от ужаса, прижалась к маркизу, как вдруг за толстой железной решеткой показалось ужасное лицо и воскликнуло:

— Я не сумасшедший! Я сделал открытие: оно обогатит страну, которая согласится его принять.

— Что же он открыл такое? — спросила я проводника.

— Пустое, — заметил проводник, пожимая плечами, — он хочет что-то делать из пара от кипятка.

Я засмеялась.

— Человек этот, — продолжал проводник, — называется Соломоном де Косом и четыре года тому назад приехал из Нормандии, чтобы представить королю записку о чудесных последствиях его открытия. Судя по его словам, надо предполагать, что посредством пара можно управлять кораблями и двигать экипажами. Кардинал не согласился выслушать объяснений сумасшедшего, но Соломон де Кос не упал духом и упорно преследовал кардинала на каждом шагу, пока кардинал не приказал запереть его в Бисетр. При этом проводник добавил, что Соломон де Кос написал о предмете своего сумасшествия целую книгу. Лорд Уорчестер задумался, потребовал пересмотреть книгу, прочел несколько страниц и серьезно сказал: «Этот человек не сумасшедший! Это вы довели его до неизлечимого сумасшествия, вы погубили гения и его великая идея погибла надолго, если не навсегда».

Это письмо взято из книги о Франции, изданной мисс Костелло. Жаль, что Араго не знал столь любопытных подробностей об открытии Соломона де Ко. — Прим. пер.

****. Было напечатано, что в 1606 г. Ж.Б. Порта в своих «Spiritali» за девять или десять лет до издания сочинения Соломона де Ко, описал машину для поднятия воды посредством водяного пара. Но я доказал, что ученый неаполитанец ни прямо, ни косвенно не упоминал о машине в том месте, на которое ссылались. Его единственное намерение состояло в определении опытом отношения между объемами воды и пара. В его маленьком физическом снаряде, как он сам говорит, водяной пар мог поднимать жидкость только на несколько сантиметров (несколько дюймов). Во всем описании опыта нет ни слова, из которого можно заключить, что Порта знал силу пара и возможность его приложения к устройству сильнейшей машины.

Может быть, возразят, что мне надо упомянуть о Порте потому, что он занимался исследованиями о превращении воды в пар: но я скажу, что это явление изучал уже профессор Бессон в Орлеане, около половины XVI столетия. В его рассуждении, изданном в 1569 г., именно содержится опыт определения относительных объемов воды и пара.

1. Если какой-нибудь знаток старых книг заметит, что мне нужно было указать не на Флуранса Риво, а на Альберти, писавшего в 1411 г., и который говорит, что в начале XV века истопники весьма боялись за свои печи, которые разрывались от известковых камней со случайными внутри их углублениями, то я отвечаю: Альберти не знал настоящей причины разрыва известковых камней; он думал, что это происходит от воздуха, содержащегося в их углублениях и превращавшегося в пар действием пламени. Притом из таких разрывов нельзя сделать заключения о величине силы, как из опыта Риво.

2. Однако Бонен говорит, что по смерти Кирхера в его музее найдена модель машины, которую он описал в 1656 г, и которая отличалась от машины Соломона де Ко только тем, что пар и поднимаемая им вода содержались в разных сосудах.