瓦特“發憤” 20 年造成蒸氣機

王小梅

世界上第一臺紡織機是英國人哈格里夫斯發明的，人們將它命名為“珍妮紡織機”。“珍妮機”在英國紡織業中得到推廣，但機械效率提高后，隨之而來的問題就是動力的供給跟不上（當時動力的來源以人力以及獸力為主）。有人發明用風力，但很不保險；有人發明用水力，但那必須到遠離城市的山鄉去，于是人們便想到一種全新的動力──蒸汽。

蒸汽機之父

瓦特生于英國的格林諾克，他好像生來就與蒸汽有緣。他還是五六歲的孩童時就常守著火爐看水壺上的壺蓋被蒸汽頂得一上一下地跳動，經常問這是為什么。后來由于家窮，他沒有機會繼續讀書，先是到一家鐘表店里當學徒，后又到格拉斯哥大學去當儀器修理工。這時社會上已開始有簡單的蒸汽機，而當時的科學發展，也從理論上解決了“壺蓋為什么會上下動”的問題。瓦特聰明好學，又在這樣一個大學的環境里，常抽空旁聽教授們講課，又終日親手擺弄那些儀器，學識也累積得不淺了。

1764年，格拉斯哥大學收到一臺紐可門蒸汽機，請求修理，任務交給了瓦特。這種機器是蘇格蘭鐵匠紐可門1705年發明的，又大又笨。機器的汽缸下方有3個活門，汽從中間活門進入，將活塞推上去，人工將汽門關死，再從右邊活門里注入冷水，熱汽遇冷收縮，缸內形成真空，活塞自然下落，這時又要手忙腳亂地關上進水活門。這樣活塞才能上下一次，連桿帶動汲水工具也上下抽水一次。瓦特將這臺機器修好后，看著它這樣吃力地工作，就如一個老人在喘著粗氣，顫顫巍巍地負重行走一般，覺得實在應將它改進一下才好。他注意到毛病主要在缸體隨著蒸汽每次熱了又冷，冷了又熱，白白浪費許多熱量。能不能讓它一直保持不冷，而活塞又照常工作呢？

瓦特既能吃苦，又很頑強。他一有這個想法便立即租了一個地窖，收集幾臺報廢的蒸汽機，決心要造出一臺新式機器。他自己也告別妻兒，搬到地下，整日擺弄著竹筒、木軸，左比右試，用了兩年時間總算弄出個新機樣子。可是點火一試，那汽缸倒像吳牛喘月一般四處漏氣。瓦特想盡辦法，用毯子包，用油布裹，幾個月過去了，還是治不了這個毛病。連這第一步都邁不出去，以后還不知會有多少險阻呢。他想這事也許壓根就不該他自己去干，“格拉斯哥大學有多少教授，這城里有多少工廠主，有學問的有學問，有錢的有錢，誰也不敢去碰這個難題，我這個窮工人為什么要去討這份苦吃？”

妻子發現了瓦特的想法，對他說道：“虧你還是個男子漢呢，就這樣沒有出息！這兩年滿城里誰不知道你在發明新蒸汽機，今天就這樣打了退堂鼓，我看你怎樣上街見人。你不記得那年你要開個小鐘表修理鋪，行會里的人說你學徒期不夠，不許開，后來這所大學不講資格，破例收留了你，連那么大的機器都讓你修，你修好了又不滿足，自吹還要造個更好的。這樣，我看你要么真的造出一個新機器，要么就摔掉飯碗，我跟你沿街要飯去！”

妻子的這般言語把瓦特羞得半天抬不起頭來。過了好一會兒他才說：“親愛的，你知道我們現在就要揭不開鍋了。再這樣借債，借到何時？”妻子忽地站起，伸手摘下脖子上的項鏈，又取下手上的結婚戒指，說：“能賣的先變賣掉，咬咬牙先過下去。”瓦特更羞愧難當，起身下地，隨手抓過桌上的一把木尺，一折兩半，說：“我瓦特要造不出新蒸汽機，就算我這雙手白白擺弄了十幾年的機器，到時我就扯斷自己的手指。”

瓦特將過去的資料重新整理一番，打起精神繼續研究。研究累了就守著爐子燒一壺水喝茶。一天，他一邊悶頭喝著苦茶，一邊看著那孩提時代就引起他興趣、會一動一動的壺蓋，猛然喊道：“茶水要涼，倒在杯里；蒸汽要冷，何不把它從汽缸里也倒出來呢？”

靈感加堅持不懈

瓦特立即設計了一個和汽缸分開的冷凝器，這下熱效率提高了3倍，用的煤只有原來的25%。他又到大學里向布萊克教授請教了一些理論問題，教授又介紹他認識了發明鏜床的威爾金技師，這位技師立即用鏜炮筒的方法為瓦特鏜制了汽缸和活塞，解決了最頭痛的漏氣問題。

這時早有另一位慧眼識英雄的工廠主博耳頓開始向瓦特投資，瓦特有了資金支持，如虎添翼，到1784年他的蒸汽機已裝上曲軸、飛輪，活塞可以靠從兩邊進來的蒸汽連續推動，再不用靠人力去調節活門，所以這才是世界上第一臺真正的蒸汽機。

但這時距瓦特接手修理那臺紐可門蒸汽機已經過去了整整20個年頭。瓦特終于完成了這個劃時代的發明。以后他又與人合辦了一個蒸汽機制造廠，他這一生再也沒有離開過蒸汽機，直到1819年，他以83歲的高齡離開了這個因他的發明已經變得很熱鬧的世界。