Из истории техники
Д. Ю. ГУЗЕВИЧ, И. Д. ГУЗЕВИЧ
«GRAND TOUR» И ПОЯВЛЕНИЕ ПАРОВЫХ МАШИН В РОССИИ И В ИСПАНИИ В XVIII в.: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 1
Благодаря усилиям двух иностранцев - русского Л. Ф. Сабакина и испанца А. Бетанкура - с конца 1780-х гг. информация о засекреченном изобретении Дж. Уатта - паровой машине двойного действия (универсальном двигателе) -оказалась доступна любому желающему в Санкт-Петербурге, Москве, Париже, затем в Мадриде. Однако до начала XIX в. последствия упомянутых усилий (локальная постройка нескольких машин) были несопоставимы по значимости с самим открытием. В статье рассказано, как добывались эти сведения, и сделана попытка объяснения возникшего парадокса. Причем в случае А. Бетанкура благодаря обнаружению новых документов удалось довольно детально реконструировать происходившие события. Представлены также итоги сравнительного изучения параллельных историй появления паровых машин в Испании и России - «периферийных» цивилизациях, чья политика диктовалась сходными императивами модернизации и догоняющего развития. В обоих случаях даны хроники приглашения и найма британских мастеров для строительства машин, посылки учеников в Англию, закупок машин и их моделей. Рассмотрены методы получения информации - ученичество, легальная разведка, шпионаж. В случае России особое внимание обращено на машину И.И. Ползунова и показано ее реальное место в общей истории развития паровых машин. Разобрана проблема понятия «универсальный двигатель», которое так и не вышло на терминологический уровень. Несмотря на различие ситуаций (отсутствие крепостного права в Испании, более развитое частное предпринимательство, большую динамичность администрации), усилия обеих стран по внедрению паровых машин в
XVIII в. закончились глобальной неудачей. Отчасти преуспели лишь морские ведомства, которые установили несколько пароатмосферных машин для откачки воды из доков. Задачу в обеих странах удалось решить лишь на рубеже XVIII-
XIX вв., причем машина Уатта пришла в Россию не через русских мастеров, обучавшихся в Англии (таковых было около 20 человек), а через Ч. Гаскойна и Ч. Берда - двух шотландцев, навсегда покинувших Британию.
Ключевые слова: паровая машина, универсальный двигатель, пароатмосферная машина, путешествия, промышленный шпионаж, ученичество, промышленная революция.
С начала 2008 по лето 2009 гг. в Европе (в Испании, Англии, Франции, России) отмечались три события: два юбилейных - 250-летие Августина Бетанкура и 225-летие изобретения Джеймсом Уаттом универсального
1 Благодарим Питера Джонса (P Jones), профессора Бирмингемского университета и знатока архивов Уатта и Болтона, который прочел французскую версию текста и дал к нему ряд комментариев (приводятся в примечаниях).
© Д. Ю. Гузевич, И. Д. Гузевич. ВИЕТ. 2009. № 3. С. 72-108.
двигателя - паровой машины двойного действия - и одно мемориальное -200-летие со дня смерти Мэтью Болтона (Бултона). Наша статья посвящается всем трем.
Введение
В 1769-1784 гг. Дж. Уатт внес в пароатмосферную машину Т. Ньюкомена ряд кардинальных изменений, превратив паровую машину в универсальный двигатель. Это изобретение было внедрено на предприятиях М. Болтона в Бирмингеме и Лондоне. Работы велись в обстановке строгой секретности. Однако, несмотря на это, принцип и конструкция двигателя были воспроизведены и преданы гласности усилиями двух иностранцев. В первом случае его описание с чертежами было дважды (в 1787 и 1788 гг.) опубликовано в России. Во втором - мемуар о нем, составленный испанцем, был зачитан в собрании парижских академиков в 1789 г., подвергнут экспертизе и в сокращенном пересказе опубликован во Франции в 1790-1796 гг., а его действующая модель была открыта для обозрения. Таким образом, с конца 1780-х гг. информация о засекреченном изобретении Уатта была доступна любому желающему в Санкт-Петербурге, Москве, Париже, затем в Мадриде. Однако до начала XIX в. последствия упомянутых действий (локальная постройка нескольких машин) были несопоставимы по значимости с важностью самого открытия. Попытка объяснения этого парадокса - одна из целей данной работы.
Ее вторая цель - рассмотрение событий в контексте переноса знания, что побуждает обратить внимание на каналы переноса. В нашем случае таковым выступает «большой тур» инженеров, который по аналогии с «большим туром» молодых аристократов представлял длительное путешествие воспитательно-образовательного характера с заранее заданным маршрутом. Инженерный тур имел специфическую дополняющую в виде технической разведки. В последней трети XVIII в. поездки этого типа получили развитие в связи с модерни-зационной политикой ряда стран европейской периферии. Желание догнать технически развитые государства путем заимствования знаний породило миссию инженеров-резидентов, которая является производной «большого тура».
Наконец, данная работа имеет целью сравнительное изучение двух параллельных историй - Испании и России. И здесь мы сталкиваемся с эволюцией так называемых «периферийных» цивилизаций, чья политика часто диктуется сходными императивами модернизации и догоняющего развития. История паровой машины послужит нам путеводной нитью в этом исследовании. Тот факт, что действия каждой из двух стран были совершенно автономными, позволяет говорить о «чистом» эксперименте.
В России...
Первые паровые машины в России: 1717-1766
Первая машина для снабжения водой фонтанов Летнего сада была закуплена Петром I около 1717-1718 гг.: это был паровой насос системы Т. Сэвери, изготовленный и усовершенствованный французом Ж.-Т. Дезагюлье (в его модели пар конденсировался путем смешения с холодной водой, взбрызгиваемой
в полость рабочего сосуда вместо поверхностного охлаждения последнего; кроме того, Дезагюлье ввел в котел предохранительный клапан) 2.
Паровая машина Сэвери была беспоршневой и представляла собой камерный нагнетательно-всасывающий насос, который мог работать под высоким давлением (не более 3 атм из-за прочности котлов). В этом смысле в потенциале он был более совершенен, чем поршневая машина Ньюкомена (1705— 1712), хотя в реальности ее КПД был меньше и не превышал 0,2-0,4%. Впрочем, и КПД ньюкоменовской машины был не намного выше - 0,5% (в лучших модификациях не более 0,63-0,8%). 1 атм давления пара, неэкономичность, большие габариты, малое число циклов в минуту предопределили ограниченность применения пароатмосферной машины и тупиковость этой ветви теплотехники. Однако поршневая конструция послужила отправной точкой для создания систем Уатта - простого (1774) и двойного (1784) действия. Ну а последняя явилась тем универсальным двигателем, что лег в основу промышленной революции. Машины же Сэвери и Ньюкомена могли быть только насосами (водяными или воздуходувными). А попытки приспособить двухцилиндровые пароатмосферные машины для движения транспорта и вращения станков заканчивались неудачами либо по техническим, либо по экономическим причинам.
Однако вернемся к России. В 1738 г. в книге академика Г. В. Крафта [27] 3 появляется первое описание на русском языке насоса Сэвери, а в 1760 г. в книге И. Шлаттера [37] - первое описание машины Ньюкомена. Оно было взято из работ Я. Лейпольда (по другим данным - из Белидора) и касалось машины, установленной в 1721-1724 гг. британским мастером Поттером на рудниках около Кёнигсберга. Именно это описание послужило теоретической основой И. И. Ползунову, который в 1763 г. создал проект, а с января 1764 г. начал строить на барнаульских заводах воздуходувный насос в виде сдвоенной (двухцилиндровой) пароатмосферной машины непрерывного действия. Сам изобретатель не дожил до ее пуска. Установка работала с 7 августа по 10 ноября 1766 г. с перерывами (чистых - 42,5 дня) и была остановлена из-за прогорания котла, который не стали чинить, хотя за время работы машина себя дважды окупила [11; 13; 25].
Опыт не был продолжен в значительной степени из-за смерти изобретателя (16 (27) мая 1766 г.). И не стоит валить вину на царское правительство или администрацию заводов, которые якобы душили все новое и не были заинтересованы в механизации и экономии из-за дешевой крепостной рабсилы. Заинтересованы они как раз были, но для поддержания машины в рабочем состоянии требовался механик таланта и пассионарности Ползунова. А таковых на Барнаульском заводе не оказалось (завершавшие работу унтер-шихт-мейстеры Д. Левзин и И. Черницын с ситуацией справиться не смогли ни по своим способностям, ни по положению). Вода же была в избытке, и только
2 Жан-Теофил Дезагюлье (Jean-Théophile Désaguliers) (1683-1744) - физик, активный нью-тонианец; один из основателей франкмасонства, работал в Англии, член Лондонского королевского общества и Парижской АН, изобрел планетарий [53, с. 5-6].
3 Список цитированных и использованных источников приведен в конце статьи в алфавитном порядке.
что сменившаяся администрация просто пошла по более легкому пути. Ситуация вполне стандартная для многих стран Европы.
Каково реальное место изобретения Ползунова в истории развития теплотехники? Создание им своей машины - безусловно, крупное событие, освященное его личным подвигом и трагической судьбой. Однако в отечественной историографии сему изобретению придается значение, далеко выходящее за рамки разумного с точки зрения и совершенного изобретателем интеллектуального прорыва, и места изобретения в общей истории паровых машин. Оно даже не было первым в мире 4. Еще в 1725 г. Лейпольд описал машину Папена с двумя паровыми сосудами и одним котлом и опубликовал собственный проект двухцилиндровой пароатмосферной машины. По некоторым сведениям труд Лейпольда имелся в барнаульской заводской библиотеке [11, с. 80, 89; 13, с. 163-173]. В одной Франции с 1760-х гг. можно зафиксировать как минимум двухкратное независимое изобретение двухцилиндровой пароатмосферной машины непрерывного действия: в 1769-1770 гг. Н.-Ж. Кюньо для паровой повозки (этот первый паромобиль сохранился до нашего времени) и в 1774 г. Ж.-Б. д'Оксироном для парового судна. По некоторым сведениям Кюньо начал работать над своей машиной еще в 1763 г., т. е. одновременно
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.