В 1784г. англичанин Джеймс Уатт взял патент на
паровую машину. Однако история создания паровой машины является классическим
подтверждением мысли К. Маркса, писавшего «Критическая история технологии
вообще показала бы, как мало какое бы то ни было изобретение XVIII столетия
принадлежит тому или иному отдельному лицу».
Еще задолго до рождения Уатта, в
1681г., французский ученый Дени Папен решил создать машину для откачки воды из
шахт, применив в качестве движущей силы порох, а позже водяной пар. Появилась
пароатмосферная машина, в совершенствование которой весомый вклад внесли
английские изобретатели Томас Севери, Томас Ньюкомен, а также наш
соотечественник талантливый) изобретатель-самоучка Иван Иванович Ползунов.
Далекая от совершенства пароатмосферная машина
привлекла к себе внимание судостроителей, и в частности, Д. Папена. На
последние деньги изобретатель купил небольшое судно и установил на нем
водоподъемную пароатмосферную машину своей конструкции. Падая с высоты, вода
должна была вращать гребные колеса.
В 1707г. в Германии с набережных р. Фульды любопытные
взирали на необычное судно, двигавшееся по реке без весел и парусов. Испытания
закончились катастрофой: двигатель взорвался, погибло несколько человек. На
Папена обрушился гнев обывателей и властей, чем не замедлили воспользоваться
судовладельцы, стремясь убрать с пути конкурента. Судно было разрушено, а всеми
забытый изобретатель спустя несколько лет умер.
Следует признать, что пароход Папена не имел
будущего. Двигатель был крайне неэкономичен и, что самое главное неудобен в
эксплуатации. Чтобы машина работала, на дно цилиндра необходимо было залить
немного воды. Под цилиндром была расположена жаровня; вода закипала, пар,
расширяясь, поднимал поршень. Воздух из пространства над поршнем выталкивался
через специальный клапан. После этого жаровню надо было убрать, перекрыть
клапан для удаления воздуха и охладить стенки цилиндра водой. При этом пар в
цилиндре конденсировался, под поршнем создавалось разрежение и под действием
атмосферного давления он возвращался в первоначальное положение. Полезная
работа совершалась в процессе движения поршня вниз.
У Папена нашлись последователи. В 1736г. англичанин
Д. Хулл построил судно с пароатмосферной машиной и лопастными колесами в
качестве движителя. Опыт оказался удачным. Было построено несколько подобных
судов, которые применялись для буксировки барж, судов и кораблей. В связи с
недостаточной надежностью пароатмосферной машины суда Хулла в качестве
основного средства движения были оснащены парусами. Однако, хотя Хулл и
оказался удачливее Папена, от его судов постепенно отказались; давали себя
знать специфические недостатки пароатмосферных машин.
Жизнь между тем не стояла на месте. Все настоятельнее
становилась необходимость замены парусного движителя другим, более эффективным,
не зависящим от капризов природы, который позволил бы увеличить скорость судов
и кораблей. В 1753г. парижская Академия наук объявила конкурс и назначила
награду тому, кто предложит способ заменить силу ветра для движения судов
другими видами энергии. Однако, хотя в конкурсе участвовали такие авторитетные
ученые, как Д. Бернулли, Л. Эйлер, Кантон де Лакруа и другие, награда не была
вручена никому.
Шли годы. По мере развития науки и техники все
отчетливее ощущалось, что идея эффективного механического двигателя витает в
воздухе. Необходимость в таком двигателе диктовалась промышленной революцией,
которая вовлекала в свою орбиту все новые страны. Первенство в темпах
промышленного развития продолжала удерживать Англия, которая к концу XVIII в.
создала крупную промышленность, быстро завоевавшую мировую монополию.
«Социальный заказ» на эффективный механический двигатель становился все более
актуальным, И такой двигатель был создан.