Этот рассказ – про то, что великое изобретение трудно бывает распознать сразу. Аплодисменты изобретателю обычно достаются посмертно.
Все, кто смотрел фильм «Большая перемена», знают, что в середине XVIII века Германия была аграрной страной. И состояла она из множества самостоятельных княжеств. Это значит, что там было много принцесс, на которых не стыдно жениться даже царю и императору, и много женихов для императорских и королевских дочек. В Англии, например, правили короли из немецкой династии князей Ганноверских.
В России в 1762 году умерла царица Елизавета, дочь Петра Великого. На престол под именем Петра III взошёл её племянник Карл Петер Ульрих, сын князя Голштейн-Готторпского, а спустя полгода, назвавшись Екатериной II, стала царствовать его жена София Фредерика Августа (она была из другой немецкой династии – Ангальт-Цербстской).
В это время Англия и Пруссия воевали против Франции, России и Австрии. По существу это была первая мировая война: в ней участвовали много стран, а боевые действия велись не только в Европе, но и на американском континенте. Война всем странам влетела в копеечку. Правительствам не хватало денег. (Вообще, правительствам денег не хватает всегда – так они устроены, но во время войны особенно). Английское правительство решило поправить дела за счёт своих американских колоний. В 1765 году всех колонистов обязали платить налог за каждую торговую сделку, за оформление любого документа, за печатание объявлений, а также за выпуск газет, книг и игральных карт. И ещё им приказали пускать к себе жить английских солдат и офицеров.
Роберт Фултон (1765–1815) – инженер-изобретатель, создатель первого парохода.
На фото вверху: «Пароход Северной реки» Роберта Фултона с двигателем Уатта мощностью 20 л. с. Он развивал скорость свыше 4 узлов (более 7 км/ч).
Колонисты возмутились. Они перестали покупать английские товары, устраивали несанкционированные демонстрации и митинги, а в колонии Массачусетс даже разгромили дом губернатора. Так началась борьба американских колоний за независимость от Англии.
Так вот, как раз в 1765 году, 14 ноября, в Пенсильвании в семье Фултонов родился мальчик по имени Роберт. Пенсильванией называлась английская колония, которую основали квакеры во главе с Уильямом Пенном. Квакеры – это такая христианская церковь, которая отвергает всякое насилие. Члены этой церкви хотели, чтобы все люди жили дружно. Столицу Пенсильвании они назвали Филадельфия – «Братолюбие». Поскольку оружия квакеры не применяли, индейцы долгое время безнаказанно совершали набеги на Пенсильванию.
У семьи Фултонов была ферма недалеко от городка Литл Бритейн («Маленькая Британия»). Дела у них, наверное, шли неважно, потому что спустя год после рождения Роберта Фултоны продали ферму и перебрались в Ланкастер. По масштабам Пенсильвании это был крупный город; позже, во время войны за независимость, его даже сделали столицей США – правда, всего на один день (27 сентября 1777 года).
Первая действующая паровая машина – эолипил Герона Александрийского, в которой шар вращается силой струй водяного пара.
В 1768 году отец Роберта умер, оставив жену с пятью детьми почти без средств. Однако мать сумела дать Роберту неплохое образование. Школьные предметы его мало интересовали, зато он хорошо рисовал, чертил, решал задачки по математике и сам делал свинцовые карандаши не хуже графитовых. В двенадцать лет Роберт начал строить лодку с паровым двигателем.
Применение пара в технике было тогда модной темой. Полным ходом шла глобализация (хотя слова такого ещё не было). Торговля стала всемирной; всюду возникали новые заводы, фабрики, мастерские, шахты. Механизмы становились всё сложнее, но, как и тысячи лет назад, источников энергии было всего три: мускульная сила людей и животных, вода и ветер. Это было неудобно: людей и животных надо кормить, ветер бывает не всегда, а водяную мельницу приходилось строить обязательно у реки. Тут и вспомнили про пар.
Игрушечную паровую турбину придумали в Древней Греции. Шли века, а никому так и не пришло в голову использовать пар в практических целях. Почему? Что, люди были тогда глупее, чем сейчас? Конечно, нет. Просто все с детства знали, что рабочая сила – это рабы и скот. При чём тут вертящаяся игрушка? Мы же сейчас не думаем, как с помощью кубика Рубика жарить мясо? Ну, вот и они рассуждали примерно так же – то есть вообще не заморачивались на эту тему.
Однако постепенно накапливались перемены. В средневековой Европе рабов было мало: почти все народы приняли одну веру – христианскую, а обращать в рабство единоверцев считалось неудобным. Множество умельцев изготавливали всё более сложные механизмы – часы, подъёмники, насосы, прядильные, ткацкие и вязальные станки… Начиная с Леонардо да Винчи предлагались разные применения пара, но только в начале XVIII века английский торговец скобяными товарами Томас Ньюкомен сделал работоспособный паровой двигатель. Правда, у машины Ньюкомена был серьёзный недостаток: пар оседал в рабочем цилиндре, и после каждого хода поршня цилиндр надо было охлаждать. Пытались применить пар и в судоходстве, но в 1753 году математик Бернулли доказал, что с машиной Ньюкомена не добиться скорости свыше 4 км/ч.
А дальше произошла тихая революция: Джеймс Уатт усовершенствовал машину Ньюкомена. Цилиндр теперь постоянно поддерживался в нагретом состоянии, а пар конденсировался в специальном конденсаторе. КПД машины увеличился в 2,7 раза! Первые две машины Уатт построил в 1776 году: одну для откачки воды на угольных копях, другую – для воздуходувки на литейном заводе. Началось строительство пароходов, или, как тогда говорили, пироскафов (от греческого пирос – огонь и скафос – судно). Так, в 1787 году в Америке Джон Фитч построил паровую лодку «Настойчивость», (Perseverance) которая двигалась со скоростью 6,5 узла[13]; она долгое время совершала регулярные рейсы по реке Делавэр.
В 1775 году американские колонии начали войну за независимость. В Ланкастере, где жили Фултоны, одно время стояли немецкие солдаты, нанятые английским королём. Роберт помогал оружейникам – чертил для них склады, замки, бочки, делал расчёты пропорций и даже сконструировал воздушный пистолет. В 17 лет мать отвезла его в Филадельфию и отдала в ученики ювелиру. Напряжённо работая и продолжая рисовать, Роберт подорвал здоровье, и друзья посоветовали ему ехать за границу. Правда, место для поправки он выбрал странное – Лондон с его сыростью, туманами и фабричным дымом. Зато такого скопления домов и парусников, как в Лондоне, не было нигде в мире. Здесь Фултон забросил рисование и сосредоточился на изобретательстве: проектировал каналы, шлюзы, водоводы, машины для пилки мрамора, прядения льна, скручивания верёвок. А потом вернулся к старому увлечению – применению пара в судоходстве. Однако ни английское правительство, ни отдельные богачи не желали давать денег на этот проект, и в 1797 году Фултон переехал во Францию.
Франция тогда воевала против всей Европы. Фултон предложил французскому правительству свои изобретения, но ему ответили, что в казне нет денег и нужны только такие проекты, которые могут усилить военную мощь Франции. Тогда Фултон выдвинул идею подводной лодки, которая могла бы минировать днище вражеского корабля. Сначала французское правительство отвергло проект, сочтя такой способ ведения войны слишком зверским. Фултон на свои средства построил и испытал деревянную подводную лодку «Наутилус» (она была похожа на раковину моллюска наутилус – «кораблик»). В надводном положении лодка шла под парусом. Перед погружением мачту складывали и убирали в специальный жёлоб на корпусе. «Наутилус» мог погружаться на 30 м и всплывать, заполняя и осушая балластную цистерну; подводники дышали через дыхательную трубку, прикреплённую к поплавку. Французское правительство передумало и выделило деньги на постройку новой лодки из листовой меди и даже обещало платить за потопленные вражеские корабли. Однако английские суда увёртывались от медлительного «Наутилуса». К тому же французский морской министр не присвоил членам экипажа воинские звания, а без этого англичане в случае захвата в плен повесили бы их как пиратов. Поэтому «Наутилус» проплавал недолго.
В 1801 году американским послом во Франции был назначен судья Роберт Ливингстон, который пытался организовать в Америке пароходное сообщение на реке Гудзон. В Париже Ливингстон встретился с Фултоном и стал помогать ему в постройке пароходов. Но ни один из построенных пароходов не мог развить скорость выше 4 узлов (примерно 7 км/ч).
Академик Латобре, которого правительство Франции привлекло в качестве эксперта, заявил, что «пар имеет двигательную силу, но столь слабую, что едва ли сможет двигать и детскую игрушку». Наполеон Бонапарт, только что ставший французским императором, пришёл к выводу, что «корабли без парусов – нелепость» и что «место пара на кухне, в кастрюле под крышкой». Денег Фултону не дали. Тем не менее в июле 1804 года Наполеон пишет своему министру внутренних дел: «Ознакомился с проектом гражданина Фултона. Думаю, что он способен изменить облик всего мира. Здесь я усматриваю великую правду физики».
В мае 1804 года Фултон приехал в Англию и заказал фирме «Болтон & Уатт» новый усовершенствованный паровой двигатель. Между тем Ливингстон торопил его вернуться в США: адвокат Джон Стивенс, шурин Ливингстона (муж сестры), только что пустил по Гудзону пароход с двумя гребными винтами и готовился перехватить у Ливингстона лицензию на пароходное сообщение между Нью-Йорком и Олбани, срок которой истекал в 1807 году. Фултон вернулся в Америку, и весной 1807 года на воду был спущен «Пароход Северной Реки» (North River Steamboat)[14]. В длину он имел 40 м, в ширину – 5 м, водоизмещение – 100 т; мощность двигателя Уатта составляла 20 лошадиных сил (14,7 кВт). В августе того же года пароход совершил первый рейс по Гудзону от Нью-Йорка до Олбани, открыв на этом участке постоянное движение. Расстояние до Олбани (150 миль, или 241 км) пароход покрывал за 32 часа, возврат по течению реки занимал 30 часов.
Новое средство передвижения вызвало насмешки и издевательства. «Пароход Северной реки» прозвали «Придурь Фул-тона». Владельцы парусных и гребных судов на Гудзоне подстраивали столкновения пароходов с шаландами и баркасами, устраивали на их пути заторы. В 1811 году в США был принят специальный закон, грозивший строгим наказанием за сознательный вред, нанесённый пароходам.
Позже Фултон построил несколько колёсных пароходов, в том числе 32-пушечный «Демологос» (Глас народа), применявшихся в войне против англичан. Это был первый в мире военный паровой корабль и первый броненосец: под его наружной обшивкой находилась деревянная «броня» толщиной 1,5 метра!
Роберт Фултон скончался в 1815 году и был похоронен в Нью-Йорке. В его честь назван его родной городок в Пенсильвании и ещё множество других мест – городов, улиц, школ и кораблей.