Роберт Фультон

Роберт Фультон

Доцент М. КАЦ

1

Знаменитый изобретатель Роберт Фультон родился в 1765 г. в Ланкастере (САСШ). Отец его был ирландским фермером, эмигрировавшим в Америку. Вскоре юный Роберт не только предоставляется собственным силам, но на его плечи ложится и забота о своей семье: умирает его отец, и многочисленная семья остается без хлеба.

Роберт поступает в ученье к ювелиру, где он знакомится и с ремеслом часовщика. Но в это время он увлекается живописью и успевает настолько хорошо, что совершенно оставляет мастерскую ювелира и занимается писанием портретов.

Однако мысль молодого Роберта на этом не останавливается. Кругом идет огромная социально-экономическая ломка. Гудят гудки паровой машины Уатта, возвещая промышленную революцию. Старый способ мануфактурного производства уступает место машинной технике, фабрике, заводу.

«А революция, — писал Маркс, — сделала необходимой революцию в общих условиях общественно-производственного процесса, т. е. в средствах сношения и транспорта»¹. Ограниченные средства связи и малоразвитый транспорт не удовлетворяли уже нуждам развивающегося промышленного капитализма. Поэтому, естественно, что мысль многих ученых, инженеров и изобретателей была направлена именно на улучшение видов транспорта и изобретение новых быстроходных средств связи.

Особенно большое внимание уделялось в то время улучшению речного судоходства, так как именно здесь наиболее выпукло обнаружились недостатки старой системы речной связи и старых парусных судов.

Морское судоходство, по сравнению с развитием сухопутных средств сообщения, непрерывно развивалось и совершенствовалось. Передвижение людей и грузов на суше до изобретения паровой машины проходило точно так же, как и 1000 лет назад: использовалась сила животных, причем максимумом технического совершенства считались тряские дилижансы на 15—20 человек. В то же время путь, пройденный морским судоходством, начиная от финикиян²и кончая временем, в которое жил Фультон, был путем непрерывных улучшений.

К эпохе промышленного переворота морские парусные суда уже вполне выкристаллизовались в крупнейшие транспортные единицы, на которых можно было вполне безопасно совершать далекие рейсы. Скорость их была не меньше скорости современных грузовых пароходов.

В несравненно худших условиях был речной флот. Узкие и извилистые реки не позволяли производить необходимые маневры крупным и быстроходным парусным судам.

Поэтому здесь применялись весельные суда, а для перевозки грузов барки или баржи, которые тащили по берегу либо животные, либо люди.

Вследствие этой слабости речного судоходства все попытки применить новую силу тяги, заменить силу ветра паром, попытки изобрести пароход мы встречаем именно на речных судах.

2

Вместе с развитием и усовершенствованием паровой машины врачом Папиным, кузнецом Ньюкоменом и механиком Уаттом развивалась и мыслью постройке парохода. Много крупных изобретателей и талантливых инженеров того времени потрудилось над созданием парового судна, но только Фультон окончательно разрешил эту задачу, сделав возможным практическое применение парохода. Первым открывает галлерею изобретателей Папин, построивший первую паровую лодку. Однако паровое судно Папина было сожжено лодочниками, боявшимися потерять заработок. В 1736 г. проект постройки парового судна с задним колесом, приводимым в движение машиной Ньюкомена, предложил админиралтейству английский изобретатель Джонатан Холлз. Однако адмиралтейство ввиду несовершенства и неэкономности машины Ньюкомена, потреблявшей чрезвычайно большое количество топлива, отвергло это предложение.

Наконец за решение этого важного вопроса берется такое высокоавторитетное и компетентное учреждение, как Парижская академия наук. В 1755 г. академия объявляет конкурс, предлагая разрешить задачу о замене силы ветра другими источниками движения морских и речных судов. В поисках нового средства передвижения принимают участие такие известные ученые, как творец науки гидравлики Даниил Бернулли и крупнейшие физики Эйлер и Рамзей.

Бернулли предложил пристроить к судну бортовые колеса, приводимые в движение паровой машиной или конным приводом. Конструкцию колес он предлагал наподобие ветрянок.

Идею о применении вращательного движения Бернулли нашел, надо думать, в некоторых суденышках XV в., у которых лопастные колеса приводились в движение гребцом. Самый большой, пожалуй, корабль лопастного типа был построен китайцами для торжественных выездов одного из мандаринов. Корабль этот приводился в движение двумя парами больших лопастных колес, которые вращались гребцами, находящимися в трюме. Однако суда эти не могли иметь большого экономического значения, так как слабость человеческой силы весьма ограничивала как скорость судна, так и его грузоподъемность. Но все же они сыграли значительную роль в развитии самой идеи лопастных пароходов. Первые пароходы были как раз такой же конструкции, только лопастные колеса вращались уже не рукой человека, а шатуном паровой машины. Среди разнообразнейших проектов новых речных судов весьма интересное предложение было выдвинуто физиком Эйлером (1764 г.) и точно такое же, но несколько позднее, изобретателем Рамзеем. Они предложили воспользоваться так называемым реактивным двигателем. Паровой насос всасывает воду у носовой части судна, а затем с большой силой гонит струю за корму. Благодаря силе реакции, полученной при этом, судно получает поступательное движение, развивая скорость до 7 км в час. Однако сложность и неудобство такого двигателя, при его сравнительно небольшой мощности, препятствовали разрешению задач, стоящих перед судоходной техникой.

Между тем в 1769 г. Джемс Уатт преодолевает различные технические неполадки, мешавшие окончательному построению его парового двигателя. Паровая машина Уатта начинает свое победоносное шествие и совершает крупнейший переворот в способах промышленного производства, раскрывая необычайно широкие возможности в деле применения нового источника двигательной силы.

С 1775 г. маркиз Жуфруа работает во Франции над проектом парового судна. В 1783 г. после многих лет упорной работы и неудач он построил колесный пароход длиной в 16 м и 4,5 м шириной с машиной Уатта в качестве двигателя. Однако многие технические недостатки при огромной затрате средств делали пароход экономически невыгодным. После нескольких проб парохода на Сене в Париже Жуфруа отказался от дальнейших работ над своим изобретением.

Трагически кончается история изобретения американского инженера Фича. Три раза пытается он решить задачу постройки парохода, и три раза неудача постигает автора этих проектов. В 1785 г. он строит первый катер в 14 м длиной и 3,5 м шириной. В качестве двигателя он не только ставит машину двойного действия Уатта³, но даже устанавливает маленький водотрубный котел. Вся эта довольно громоздкая установка должна была приводить в действие два ряда весел, помещенных с каждой стороны катера.

Затем он строит катер в два раза больший, но снова с веслами, расположенными только сзади. Скорость этого парового катера доходила до 7 км в час.

В 1790 г. Фич сооружает паровой паром, совершающий регулярные рейсы между Филадельфией и Барлингтоном. Последнее свое судно он делает даже с гребным винтом, напоминающим водоподъемный винт Архимеда.

Однако паровые суда Фича не получают признания, так как из-за многих технических недостатков практически применить их не было возможности. В первом случае он подражал простому орудию—веслу, во втором — он не сумел сделать настолько совершенный гребной винт, который заменил бы собою лопастное колесо. Тогда, изверившись в себе, озлобленный на окружающих и разбитый своими неудачами Фич в 1798 г. кончает жизнь самоубийством.

Последним предшественником Фультона нужно считать корабельного инженера Саймингтона,построившего в 1788 г. по заказу крупного промышленника Миллера паровое судно с гребным колесом внутри судна. Конструкция оказалась удачной, судно набирало скорость до 12 км в час. Затем Саймингтон строит в 1801 г. паровой буксир «Шарлота Дундас». Однако владельцы каналов, по которым начал курсировать пароход Саймингтона, испугались нового конкурента, так как они сами занимались буксировкой, пользуясь для этого старой потогонной системой подтягивания барж с берега человеческой силой. Они дружно запротестовали против «новинки», утверждая, что «волны от хода катера будут подмывать берега канала!» Буксир был заброшен и вскоре совсем забыт.

3

Однако нужды развивающегося промышленного капитала неотложно ставили вопрос о новых средствах сообщения.

Фультон переезжает из Америки в Англию. Здесь он занимается механикой и работает в течение трех лет в качестве рабочего на ряде фабрик и заводов.

Дополнив свой практический опыт теоретическими знаниями, он вскоре занимает место гражданского инженера по постройке дорог, мостов, водопроводов. Везде он вносит различные усовершенствования и дает целый ряд ценных предложений.

В Лондоне Фультон сталкивается с «неудачником Рамзеем», потом он явился свидетелем опытов Саймингтона — все это заставляет Фультона серьезно заинтересоваться вопросом о постройке технически совершенного парохода.

В Англии пылкий Фультон не встречает сочувствия своей идее и несет ее в руки тому, кто сеет огонь и смерть на полях Европы. Он едет во Францию к Наполеону. Здесь Фультон встречается со своим соотечественником, неким Берлоу, назначенным во Францию представителем САСШ. Тот знакомит любознательного Фультона со многими выдающимися учеными и техниками того времени. Это сильно помогло Фультону, который все-таки весьма нуждался в пополнении своего теоретического образования. Семь лет, проведенных Фультоном во Франции, были годами упорной и усидчивой учебы. Особенное внимание он уделяет изучению математики и механики; желание всесторонне усвоить механику толкает Фультона на изучение итальянского, немецкого и французского языков. Эта серьезная подготовка дала возможность Фультону сделать правильным анализ ошибок своих предшественников и полностью овладеть конструкцией судна, над которым он работал.

Карикатура на возвращение Наполеона после
осмотра подводной лодки Фультона

В 1800 г. он выступает с защитой идеи подводной лодки перед специальной ученой комиссией, созданной Наполеоном. Эту идею развивали и поддерживали Давид Бушнель, который в 1776 г. построил свою «американскую черепаху» и во время войны за независимость САСШ безуспешно пытался взорвать с ее помощью стоявший в Нью-Йоркской гавани неприятельский английский флот.

Использовав чертежи Бушнеля, Фультон построил свою подводную лодку, которую назвал «Наутилус» (никто) и которую так ярко описал в своем романе Жюль Верн.

Корпус «Наутилуса» был деревянный, обитый медью с железными обручами. Длина его была около 7,5 м. На месте палубы находился, как и у современных подводных лодок, куполообразный выступ, киль был чугунный. «Наутилус» двигался вручную наподобие колеса или винта, похожего на крылья ветряной мельницы. Позади «двигателя» находился руль. «Наутилус» мог плавать так же на поверхности воды, как и под водой, ибо имел съемную мачту для парусов. Перед погружением в воду мачта с парусами убиралась, под купол накачивался воздух, а в трюм вода.

Фультон, проведя удачно ряд опытов на р. Сене в Париже, демонстрировал затем свою лодку в Гавре и в Бресте (военноморские центры Франции), где «Наутилус» оставался несколько часов под водой. 26 июня 1801 г., подведя с помощью «Наутилуса» мину, Фультон взорвал старый пловучий мост.

Решающее слово было за наукой. Но ученая комиссия, несмотря на то, что в ее составе был Лаплас///4, не поняли огромного значения такой подводной лодки. Так как лодка двигалась вручную, а паровой двигатель на ней пока не мог быть установлен, то быстрота ее была недостаточной, чтобы придать ей серьезное боевое значение. Наполеон же, который на все смотрел только с военной точки зрения, тоже не понял ценности нового изобретения в будущем, как не понял он значения столба Вольта, как не понял значения светильного газа, назвав опыты Фультона шарлатанством, электричество — ерундой, а опыты газового освещения —  сумасбродством.

Фультон бросает свои опыты с «Наутилусом» и, увлекаясь идеей построения парохода, решает уехать в Америку.

Но в это время в Париж приезжает в качестве посланника известный американский дипломат Ливингстон. Он понимает, что паровое судно позволит развернуть в гигантских масштабах интенсивную торговлю, столь необходимую для молодой и развивающейся промышленности Северной Америки. Ливингстон уговаривает Фультона не покидать Францию и снабжает его средствами на производство опытов, войдя с ним в компанию. Фультон соглашается и подвергает свои проекты серьезному и глубокому теоретическому исследованию; он изучает законы сопротивления среды, организует для этого практические испытания различных моделей в водяном бассейне. Но все-таки примененная им в результате опытов бесконечная цепь с лопатками взамен гребных колес оказалась непрактичной и ему пришлось сменить ее бортовыми колесами. Затем его постигает другая неудача. Построенная в 1803 г. лодка оказалась недостаточно крепкой для поставленной на нее машины и во время бури расселась и затонула.

Однако эта неудача не заставила сойти Фультона с намеченного им пути, он поднимает со дна реки свою паровую машину, строит второй пароход. Это уже было большое судно длиной в 50 м и шириной 2,5 м. И вот в августе 1803г. в присутствии многочисленных зрителей и членов Французской академии наук в течение полутора часов проводится испытание судна, давшее прекрасные результаты.

Ободренный этим успехом Фультон предлагает французскому правительству взять на себя строительство пароходов. Однако Наполеон вновь отклоняет предложение Фультона.

После этого отказа Фультон уезжает вместе с Ливингстоном в Америку. Здесь они получают привилегию на организацию в течение 20 дет пароходного движения по р. Гудзон, обязавшись выстроить не позже чем через 2 года паровое судно, имеющее скорость не менее 6 км в час против течения.

Первый пароход Фультона „Клермонт"

4

Изучение печальных опытов прежних изобретений привело Фультона к мысли, что в конструировании парохода огромную роль играет машина, от качества которой зависит очень многое. Машину для нового проектируемого парохода он заказал в Англии фирме Болтон и Уатт. Машину ему доставили в Нью-Йорк в октябре 1806 г. Получение машины дало ему возможность немедленно приступить к постройке нового парохода. Спроектированный и построенный им на этот раз пароход сыграл в истории парового судоходства такую же роль, как и паровоз Стефенсона в истории железнодорожного транспорта. Фультон назвал свой пароход «Клермонт», по месту жительства Ливингстона. Длина судна равнялась 42,6 м, ширина 14,6 м, а глубина трюма 2,25 м.

Расходы по постройке судна и установке машин были настолько значительны, что средства Ливингстона начали иссякать. После напрасных поисков третьего компаньона, убедившись, что никто не хочет вкладывать своих средств в их дело, считая его заранее обреченным на неудачу, Ливингстон затратил на постройку все, что у него осталось.

Паровая машина на пароходе "Клермонт"

5

Наконец 11 августа 1807 г. на р. Ист-Ревер «Клермонт» спускают на воду для испытания Оба берега покрылись толпой зрителей. «Клермонт» готовился к отплытию. Люди с насмешкой глядели на новое судно, готовые освистать смелых новаторов. Однако бурные приветствия и рукоплескания сменили это настороженно недоверчивое настроение, когда «Клермонт», гордо рассекая воды, плавно пошел против течения. И все же в этот день не нашлось ни одного смельчака на берегу, решившегося отправиться вместе с Фультоном в рискованную поездку. От Нью-Йорка «Клермонт» сразу пустился в рейс до Альбани, покрыв расстояние в 260 км за 32 часа. Следующий рейс Фультон снова сделал один, но уже в обратный путь пароход вез одного пассажира, пока только единственного. Растроганный Фультон не взял с него за проезд, но это был уже первый камень, разбивший преграду недоверия.

Вскоре «Клермонт» стал совершать по р. Гудзон регулярные рейсы два раза в неделю. Пароходство стало быстро распространяться в Северной Америке по рекам Миссисипи, Огайо, Св. Лаврентия и их притокам, развивая торговлю, способствуя росту промышленности и новых поселений.

В дальнейшем Фультон построил еще три речных парохода, превосходящих по своим размерам «Клермонт», а в 1815 г. он сконструировал первый пароход для морского плавания.

Последним созданием Фультона явилась пловучая батарея «Demologos», которую американский конгресс предназначил для защиты Нью-Йорского порта и которая стала известна в истории пароходства как первое военное паровое судно. «Demologos» представлял собою как бы двойное судно с одним гребным колесом, помещенным между двумя отдельными корпусами его. Паровая машина была защищена крепкой деревянной стеной, на судне помещалось 30 пушек.

Однако сам Фультон не дожил до первого испытания своих морских судов. 24 февраля 1815 г. великий изобретатель умер.

═════════════════════════════════════════════════════════
¹ К. Маркс. Капитал т. I, гл. 13.
² Финикияне, в древности вели обширную торговлю с государствами, расположенными на берегу Средиземного моря, и славились как лучшие мореходы и судостроители.
³ Паровой машиной двойного действия называется такая, у которой пар попеременно работает с обеих сторон поршня.