工人发明家——瓦特 [复制链接]

第3版()
专栏：卑贱者最聪明

工人发明家——瓦特
荆工　谢焕章
蒸汽机是十八世纪的一个伟大创造，它是适应当时工业生产发展的需要而产生的。当时，工业用的机器，主要依靠水力发动，受着自然条件的限制，很不方便。蒸汽机的发明，使采矿、纺织、冶金等工业部门找到了廉价而强大的动力，推动了工业革命，促使社会生产发生了巨大的变革。在历史上起过如此重大作用的蒸汽机，是什么样的人发明的呢？它是许多劳动人民在长期的生产实践中逐步创造发展起来的，而英国的工人瓦特（公元一七三六——一八一九年），在蒸汽机的发明过程中曾经作出了杰出的贡献。
瓦特出生于英国苏格兰的一个小渔村，家里比较贫穷，社会地位低贱，没有念过几天书，小时候就开始做工。他十八岁的时候，在一家钟表店当学徒，后来到伦敦去，跟一个机匠学手艺。瓦特二十八岁的时候，在格拉斯哥大学里做修理和制造教学仪器和模型的工作。长期的劳动实践，使他学会了许多生产技能，积累了丰富的经验，掌握了一些有关机械的知识，引起了他对动力机械的注意和兴趣，开始寻找有关材料，进行学习；为了能阅读更多的书，他还努力掌握意大利文和德文。
有一天，学校里的一架小型牛康门大气机（蒸汽机的前身）坏了，一些专家学者们对它束手无策，于是就交给瓦特修理。瓦特在修理大气机的过程中，发现小型大气机的效率比大型的低得多，这就促使他研究怎样才能提高机器的效率和增加作功的能力。为了摸清大气机的工作规律和性能，他常常到装有大型大气机的工厂和矿山去观察和试验。同时，他也参看了许多前人设想利用蒸汽作功方面的书籍，有时还同大学里的教师讨论问题，逐渐掌握了蒸汽潜热和比热的原理。实践出真知。通过无数次的观察、试验、分析，瓦特发现把冷的汽缸加热要消耗大量蒸汽，而这种消耗，小汽缸比大汽缸更多。这个发现启发他提出了一个大胆的设想，就是要使汽缸一直保持高温，让蒸汽的冷凝在另一个专门的容器（后来叫冷凝器）中进行，以减少加热汽缸的时候蒸汽的损失。这一重大技术问题的解决，使瓦特在一七七四年试制成功第一台蒸汽机。一七七六年，瓦特制造的大型蒸汽机开始运转。一七八二年，他又改进了蒸汽机，使它能在两个方向工作，并且使蒸汽能在汽缸中膨胀。
瓦特发明蒸汽机的过程，象任何新生事物的成长过程一样，不是一帆风顺，而是经历了很多艰难曲折的。首先是试制的经费问题，瓦特是一个工人，那里有钱试制机器呢！他只好找一个厂商合作搞。但是机器还没有造出来，那个厂商就破产了，试制工作被迫停顿下来。后来，他虽然又争取到了重新试制的机会，工作中仍然困难重重。有时他千辛万苦，造成一架蒸汽机，到发动的时候，却这里漏水，那里漏汽；有时试车，效果还不如牛康门大气机好。有人就讽刺瓦特说：“苏格兰人天生当不了工程师”。这个新生事物还不完善，他们就妄想扼杀它。但是这位敢想敢干的工人，没有在讥讽面前退却，没有被困难吓倒，仍然坚持反复试验和改进，解决试车中出现的各种问题。例如，汽缸的密封问题，过去牛康门大气机是用冷水来“水封”汽缸的，现在要保持汽缸热，不能用水封，改用汽缸和活塞之间的紧密配合来保证不漏汽。但是，当时金属加工技术，还满足不了所需求尺寸的精密度。瓦特就与制造大炮的工厂合作，研究提高加工大炮炮管精度的技术，然后再利用这个技术来加工蒸汽汽缸，解决了汽缸的密封问题。瓦特就是这样勇于实践，敢于创造，克服了许多困难，解决了一个又一个技术问题，制成了效率比大气机高得多的蒸汽机。
蒸汽机出世以后，首先被煤矿采用来作为动力，后来，各个工业生产部门也陆续采用，大大改变了工业生产的面貌。一个当时已经在纺织业开始的工业革命，更加广泛深入地在各个生产部门开展起来了。