影響世界曆史進程的科學發明

§6瓦特改良蒸汽機

§6瓦特改良蒸汽機(1/3)

大家都聽說過“水壺的故事”。瓦特還是很小的時候,看見爐子上壺裏的水沸騰了。蒸汽把壺蓋頂了起來,瓦特從中受到啟發,長大後發明了蒸汽機,成為著名的發明家。其實,那隻不過是傳說而已,瓦特發明蒸汽機,並不是他幼時的靈感,而是吸收前人的成果,再加上他個人艱苦努力的結果。

1736年,瓦特出生於英國的格拉斯哥城附近的格裏諾克鎮。他的祖父和叔叔是機械工人,父親是造船工人。因為家裏窮,瓦特幾乎沒有上過什麽學。但是,在家庭的影響下,瓦特從小就懂得了不少機械製造的知識,也培養了製造機械的興趣。18歲那年,瓦特到格拉斯哥城學習手藝。後來,又到倫敦專門學習機械製造業。

1757年,瓦特到格拉斯格大學當實驗員,專門製作和修理教學儀器。大學為瓦特提供了良好的學習與實踐的機會。他孜孜不倦地學習,還掌握了德文和意大利文,一有機會就向大學裏的教授請教,有時還和他們爭論科學技術問題。

1763年,從外邊送到大學裏的一台蒸汽機要瓦特負責修理。於是瓦特和另外幾個人詳細地研究起來。

這台蒸汽機是一個名叫紐克曼的蘇格蘭鐵匠發明製造的,這在當時是最先進的蒸汽機了。在紐克曼之前,很多人對蒸汽作為動力,用於生產有很大的興趣。1688年,法國物理學家德尼斯.帕潘,曾用一個圓筒和活塞製造出第一台

簡單的蒸汽機。但是,帕潘的發明沒有實際運用到工業生產上。10年後,英國人托易斯.塞維利發明了蒸汽抽水機,主要用於礦井抽水。1705年,紐克曼經過長期研究,綜合帕潘和塞維利發明的優點,創造了空氣蒸汽機。

經過認真研究,瓦特發現紐克曼蒸汽機有很多不足的地方,主要是燃料耗費太大,而且笨拙,應用的範圍很有限,隻能用於礦井抽水和灌溉。因此,瓦特決心製造一台比這更好的蒸汽機。

一年之後,瓦特自己製造的蒸汽機開始點火了。但是,瓦特的第一次試驗失敗了,水沸騰起來之後,蒸汽機一動不動,水汽從裏麵冒了出來,屋子裏搞得霧氣騰騰,原來蒸汽機漏汽。

瓦特想,“我一定能成功!”我相信自己的能力。

事與願違的是,那時大學裏並不支持他製造蒸汽機。當時,造一台蒸汽機需要幾千英鎊,而瓦特一年的工資也才不過35英鎊。沒有辦法,瓦特隻好向朋友求助。有一個經營鐵工廠和煤廠,名叫巴克的朋友為他提供經費,給予他很多幫助。當試驗眼看就要成功的時候,巴克卻突然破產,瓦特又走投無路了。

“瓦特,我給你帶來好消息了。”正當瓦特在自己的實驗室裏一籌莫展的時候,好心的巴克卻在四處奔走,想法為瓦特尋找支持者。

“什麽好消息,快告訴我。”瓦特興奮起來,感到事情又有希望了。

“伯明翰有一個鐵器製造

商,叫馬太.波爾敦,他答應為你提供經費。”

“他有什麽條件?”

“他將為試製蒸汽機提供一切費用,並且維持你的生活,直到這個事業獲利為止。你要用蒸汽機專利權的三分之二,作為對他的補償。”

“好,我同意了!”

瓦特很快趕到伯明翰,在那裏,經過反複實踐,1765年,終於製成了有分離冷凝器的單動式蒸汽機。這種蒸汽機比紐克曼的蒸汽機有顯著的優點,可節省75%的燃料。

瓦特不滿足於已取得的成就。1782年,他又成功地製造了聯協式蒸汽機。1784年,瓦特對它進行了改進,為它增加了一種自動調節蒸汽機速率的裝置,使它能適用於各種機械的運動。從此之後,紡織業、采礦業、冶金業、造紙業、陶瓷業等工業部門,都先後采用蒸汽機作為動力了。

1807年,美國人富爾把瓦特的蒸汽機裝在輪船上,從此,航運中的帆船時代結束了。1814年,英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機裝在火車上,陸路運輸的新時代開始了。

19世紀三、四十年代,蒸汽機在歐洲和北美被廣泛采用,這就是所謂的“蒸汽時代。”瓦特逝世於1819年,後人為了紀念他的偉大發明,把發電機和電動機的功率計算單位稱為“瓦特”。現代家庭用的電燈、電暖器、電熨鬥的功率都稱為“瓦”,那是“瓦特”的簡稱,也是為了紀念他為人類作出的傑出貢獻。

(本章完)