瓦特“发愤” 20 年造成蒸气机

王小梅

世界上第一台纺织机是英国人哈格里夫斯发明的，人们将它命名为“珍妮纺织机”。“珍妮机”在英国纺织业中得到推广，但机械效率提高后，随之而来的问题就是动力的供给跟不上（当时动力的来源以人力以及兽力为主）。有人发明用风力，但很不保险；有人发明用水力，但那必须到远离城市的山乡去，于是人们便想到一种全新的动力──蒸汽。

蒸汽机之父

瓦特生于英国的格林诺克，他好像生来就与蒸汽有缘。他还是五六岁的孩童时就常守着火炉看水壶上的壶盖被蒸汽顶得一上一下地跳动，经常问这是为什么。后来由于家穷，他没有机会继续读书，先是到一家钟表店里当学徒，后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工。这时社会上已开始有简单的蒸汽机，而当时的科学发展，也从理论上解决了“壶盖为什么会上下动”的问题。瓦特聪明好学，又在这样一个大学的环境里，常抽空旁听教授们讲课，又终日亲手摆弄那些仪器，学识也累积得不浅了。

1764年，格拉斯哥大学收到一台纽可门蒸汽机，请求修理，任务交给了瓦特。这种机器是苏格兰铁匠纽可门1705年发明的，又大又笨。机器的汽缸下方有3个活门，汽从中间活门进入，将活塞推上去，人工将汽门关死，再从右边活门里注入冷水，热汽遇冷收缩，缸内形成真空，活塞自然下落，这时又要手忙脚乱地关上进水活门。这样活塞才能上下一次，连杆带动汲水工具也上下抽水一次。瓦特将这台机器修好后，看着它这样吃力地工作，就如一个老人在喘着粗气，颤颤巍巍地负重行走一般，觉得实在应将它改进一下才好。他注意到毛病主要在缸体随着蒸汽每次热了又冷，冷了又热，白白浪費许多热量。能不能让它一直保持不冷，而活塞又照常工作呢？

瓦特既能吃苦，又很顽强。他一有这个想法便立即租了一个地窖，收集几台报废的蒸汽机，决心要造出一台新式机器。他自己也告别妻儿，搬到地下，整日摆弄着竹筒、木轴，左比右试，用了两年时间总算弄出个新机样子。可是点火一试，那汽缸倒像吴牛喘月一般四处漏气。瓦特想尽办法，用毯子包，用油布裹，几个月过去了，还是治不了这个毛病。连这第一步都迈不出去，以后还不知会有多少险阻呢。他想这事也许压根就不该他自己去干，“格拉斯哥大学有多少教授，这城里有多少工厂主，有学问的有学问，有钱的有钱，谁也不敢去碰这个难题，我这个穷工人为什么要去讨这份苦吃？”

妻子发现了瓦特的想法，对他说道：“亏你还是个男子汉呢，就这样没有出息！这两年满城里谁不知道你在发明新蒸汽机，今天就这样打了退堂鼓，我看你怎样上街见人。你不记得那年你要开个小钟表修理铺，行会里的人说你学徒期不够，不许开，后来这所大学不讲资格，破例收留了你，连那么大的机器都让你修，你修好了又不满足，自吹还要造个更好的。这样，我看你要么真的造出一个新机器，要么就摔掉饭碗，我跟你沿街要饭去！”

妻子的这般言语把瓦特羞得半天抬不起头来。过了好一会儿他才说：“亲爱的，你知道我们现在就要揭不开锅了。再这样借债，借到何时？”妻子忽地站起，伸手摘下脖子上的项链，又取下手上的结婚戒指，说：“能卖的先变卖掉，咬咬牙先过下去。”瓦特更羞愧难当，起身下地，随手抓过桌上的一把木尺，一折两半，说：“我瓦特要造不出新蒸汽机，就算我这双手白白摆弄了十几年的机器，到时我就扯断自己的手指。”

瓦特将过去的资料重新整理一番，打起精神继续研究。研究累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天，他一边闷头喝着苦茶，一边看着那孩提时代就引起他兴趣、会一动一动的壶盖，猛然喊道：“茶水要凉，倒在杯里；蒸汽要冷，何不把它从汽缸里也倒出来呢？”

灵感加坚持不懈

瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器，这下热效率提高了3倍，用的煤只有原来的25%。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题，教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师，这位技师立即用镗炮筒的方法为瓦特镗制了汽缸和活塞，解决了最头痛的漏气问题。

这时早有另一位慧眼识英雄的工厂主博耳顿开始向瓦特投资，瓦特有了资金支持，如虎添翼，到1784年他的蒸汽机已装上曲轴、飞轮，活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动，再不用靠人力去调节活门，所以这才是世界上第一台真正的蒸汽机。

但这时距瓦特接手修理那台纽可门蒸汽机已经过去了整整20个年头。瓦特终于完成了这个划时代的发明。以后他又与人合办了一个蒸汽机制造厂，他这一生再也没有离开过蒸汽机，直到1819年，他以83岁的高龄离开了这个因他的发明已经变得很热闹的世界。