Джон Фич

В. ЛЕБЕДЕВ

«Джон Фич — этот неудачник, построивший первый пароход в Соединенных штатах Северной Америки, был хорошим мастером по меди и часовщиком, но он не был инженером, и в этом его трагедия. Пока Джон делал медные и серебряные пуговицы, чинил ружья он имел успех. Его неудачи начались, как только он стал пытаться разрешить более сложные проблемы, которые были выше его способностей».

Так заканчивает свой биографический очерк о Джоне Фиче один американский писатель.

Мы убедимся, однако, что неуспехи Фича объясняются не столько тем, что он был мало талантлив как конструктор и изобретатель и что он брался решать «сложные проблемы», сколько теми социально-экономическими условиями, при которых развивалась его жизнь как изобретателя.

*

Джон Фич родился в 1743 г. в Виндзоре штата Коннектикут в семье фермера. Отец его был суровым молчаливым человеком, типичным уроженцем «Новой Англии». Он не выказывал к своим детям особенно нежных чувств и, когда Джону минуло 30 лег, взял его из школы и определил работать на ферме. У Джона было сильное желание учиться, и труд земледельца его мало удовлетворял. Но отец был суров. У молодого Фича выход был один —  приобретать знания путем чтения книг. Но на это нужны деньги. И вот маленький Джон работает изо всех сил, чтобы купить книжку по географии, которая в то время больше всего привлекала его детский ум. Это ему удалось. И даже более. Отец через три года разрешил сыну в награду еще поучиться в школе. И 14-летний Джон Фич основательно изучает правила землемерной съемки, после чего снова возвращается на ферму. Его интересует теперь механика или, вернее, часовое дело, и он, работая на ферме, старается постичь тайны часового механизма. В то же время Джон прилагает все усилия, чтобы уйти навсегда с фермы; для этого надо изучить ремесло часовщика. Но чтобы стать часовщиком, надо чересчур долго учиться. Скорее можно пройти школу другого ремесла, например медноплавильного. Фич так и делает. Девятнадцати лет он уже имеет свою медноплавильную мастерскую, но в то же время не бросает и часового дела: к 22 годам он научается чинить часы.

Наступил 1765 г., когда в Америке была в самом разгаре борьба колонистов против метрополии. В 1765 г. Англией был издан знаменитый «штемпельный акт» — закон о гербовом сборе, предусматривающий взимание денег посредством наложения штемпеля на все деловые бумаги. Начался бойкот английских товаров со стороны колонистов и экономическая борьба за независимость от метрополии. 4 июля 1776 г. новым правительством свободней Англии была опубликована «Декларация о независимости» — эта дата обычно считается «началом американской независимости». В действительности же Англия признала эту независимость после долголетней войны 3 сентября 1783 г.

*

В годы 1780—1783 Джон Фич скитался по разным городам. К этому времени он научился ювелирному делу и считал себя большим специалистом по выделке медных и серебряных пуговиц У него уже был хороший набор ювелирных инструментов, и иногда он зарабатывал много. Когда началась война, Фич занялся изготовлением ружей в штате Нью-Джерси, пока не пришли сюда английские войска. Затем он следует за американской армией, занимаясь снабжением ее всем необходимым в отношении продовольствия и оружия. Он зарабатывает много, но деньги теряют свою цену, так как это были бумажные деньги. К тому же Фич попадает в плен к англичанам. Ему опять приходится приняться за выделку пуговиц и починку часов.

В своей автобиографии Фич рассказывает много о тех приключениях, которые ему пришлось испытать в это беспокойное время. По его же словам, впервые в 1875 г. пришла ему мысль о «паровом фургоне». Причем он никогда не. видал паровой машины. Это очень характерно для тогдашней Америки. Англия, в качестве метрополии, всеми силами старалась заглушать какое-либо развитие промышленности в колониях. И в то время как в самой Англии насчитывались уже многие сотни паровых машин и на сцену выступал уже паровой двигатель Уатта, во вновь образовавшихся свободных США паровые машины насчитывались единицами.

Искусный ювелир-пуговщик, но плохой часовщик Джон Фич начинает работать над проектом парового судна (от парового фургона он быстро отказался). Для этого понадобилось несколько месяцев упорной работы. Свой проект он несет местному священнику Эрвину. Этот день остался для молодого изобретателя памятным на всю жизнь.

Эрвин внимательно просмотрел проект Фича и затем, подойдя к своему книжному шкафу, достал из него книгу с описанием паровой машины Уатта. Это было большим сюрпризом для Джона Фича, считавшего себя изобретателем паровой машины и парохода.

Сначала он опечалился. Но потом решил построить рабочую модель своего парохода. Фич сделал ее всю из меди: знакомство с обработкой меди оказалось нелишним.

Модель работала хорошо. Фич делает новые опыты. И затем 27 сентября 1785 г., т. е. ровно 150 лет тому назад, представляет Американскому философскому обществу полное описание и модель своего судна. Это была первая модель американского парохода.

В проекте была одна интересная подробность, которую можно видеть по чертежу в журнале того времени, впервые описавшем модель парохода Фича, «Колумбийский магазин» за 1786 г.

Схема парохода Фича 1785 года (чертеж заимствован из журнала "Колумбийский магазин" 1786 года, где он иллюстрировал статью Фича)

Пароход приводился в движение работой весел. При каждом обороте вала (один ход поршня паровой машины вызывал 40 оборотов) приводились в движение рычаги, несущие на себе 12 лопатообразных весел. Движения весел представляли собой точную копию работы гребцов. «Когда шесть весел поднимались из воды, шесть других погружались в воду для гребка».

Впоследствии, как мы узнаем, Фич несколько изменил конструкцию своего парохода. Она чрезвычайно характерна для начинающего изобретателя. Мы знаем очень много случаев в истории изобретений, когда мысль конструктора работает, подражая тому, что он видит в природе. Леонардо да-Винчи строил летательный аппарат, подражая птице; Брунон снабжает свой пароход ногами; первые конструкторы швейных машин копируют движения швеи и т. п.

Сейчас, когда пароходы бороздят океаны и реки, принцип устройства парохода кажется нам простым и почти очевидным. Не то было во времена Фича, в 1785 г. В Европе еще строились только первые «универсальные паровые двигатели» Уатта и делались еще опыты по применению этого двигателя к водному транспорту.

*

В летописях истории техники отмечено, что первое описание судна с паровым двигателем сделано англичанином Гуллем в 1736 г. Изобретатель предлагал использовать свое «пароходное судно», чтобы «ввозить корабли в порты и выводить из портов при противных ветрах и течениях или при штиле». Затем довольно удачны были опыты француза Жофруа в 1783 г., когда его пароход целый час мог плыть против течения. Но эти опыты практически кончились ничем.

Фич, как мы видим, не настолько уж бездарен, если в отсталой в промышленном отношении стране начал разрабатывать такие технические проблемы, которых еще не разрешила передовая Европа.

Он просит помощи у всесильного в то время Франклина, но не получает ее. А через некоторое время Франклин сам представляет в Философское общество проект парохода. Проект состоял в том, что паровая машина накачивала воду в носовой части корабля и выливала ее под давлением на корме.

Проект Франклина был не лучше проекта Фича и лишний раз подчеркивает, какое огромнее значение в истории техники имело изобретение Уаттом универсального парового двигателя.

Зимой 1785/86 г. Фич просит помощи у правительств штатов Вашингтон, Виргиния, Мэриленд, Пенсильвания, Нью-Джерси... Он добивается некоторого поощрения, но не получает финансовой помощи, в которой он так нуждался, как и всякий изобретатель.

Фич пытается организовать акционерную компанию для постройки парохода по своей модели, что ему удалось.

*

Однако вскоре встретились другие затруднения. «В то время, — пишет один из биографов Фича, —  в США было всего три паровых двигателя. Это были старые атмосферные паровые машины, которые применялись для откачивания воды из шахт. Пытаясь найти кого-либо, кто бы мог построить двигатель для парохода, Фич вскоре приходит к выводу, что мастеров нет, и строить двигатель придется ему самому. В помощники он взял себе одного изобретательного часовщика по фамилии Фойт».

Фич встретился с теми же затруднениями, что и Уатт...

«Если вы хотите знать, в чем заключается главное препятствие к устройству машин, — пишет в одном из своих писем Уатт, — так я скажу вам, что самое важное затруднение — это недостаток кузнечной работы. Кузнецы не умеют изготовить такой цилиндр, чтобы поршень в нем ходил хорошо».

Если Уатт встретил такое затруднение в Англии, в то время наиболее передовой в техническом отношении стране, то что же было делать Фичу в Америке.

К счастью, Фич был немного металлургом. Как мы уже знаем, он был сведущ в литейном деле, был мастером по обработке меди. Часовое дело развило в нем смекалку механика-практика. Следует удивляться проницательности Фича как конструктора. Уатт только после многих опытов перешел к паровой машине двойного действия, т. е. к такому двигателю, где атмосферное давление не участвует в работе машины. Уатт получил патент на такой двигатель двойного действия в 1782 г., но сконструировал его только в 1787 г.; Фич при постройке паровой машины для своего судна сразу решил сделать ее машиной двойного действия. Его двигатель был готов в середине 1787 г., в один год с постройкой машины Уатта.

К сожалению, рабочие чертежи при постройке этого двигателя были не то уничтожены, не то потеряны. Судно было готово к сентябрю 1787 г. И вот, в присутствии Вашингтона и Франклина — национальных героев независимой Америки — 22 августа 1787 г. было произведено испытание парового судна Фича.

Торжественный рейс парохода Фича 22 августа 1787 года. На борту находились сам изобретатель, Франклин и Вашингтон. Это был первый пароходный рейс в США.

Судно прошло около 40 миль (60 км) со скоростью 3—4 миль (5—6 км) в час. Эта скорость была несколько меньше ожидаемой, все же она была достаточной, чтобы ободрить изобретателя. Ведь это был первый удачный пароход не только в Америке, но и во всем мире. Пароход Саймингтона в Англин делал пробный рейс год спустя 14 октября 1788 г.

Размеры парохода Фича были следующие: длина 7,6 м, ширина 2,1 м. Судно двигалось при помощи 12 «паровых весел».

28 мая 1787 г., за несколько месяцев до торжественного испытания судна, Фичу удалось получить исключительную привилегию на право строить и использовать изобретенное им судно на реках Пенсильвании. Срок привилегии не был ограничен.

*

Но через некоторое время начались неприятности для акционерной компании Фича или, вернее, для самого Фича. У него явился конкурент в лице Румзея. Этот изобретатель также работал над проблемой парохода. Свой первый пароход Румзей построил сначала «с шестами, приводимыми в движение паровой машиной», которые отталкивались от дна реки и сообщали кораблю поступательное движение.

Но затем Румзей использовал принцип Даниила Бернулли и построил в 1788 г. пароход, передвигавшийся в силу реакции воды. Паровой насос выкачивал воду через отверстие в дне лодки, и затем она выталкивалась с силой через кормовые отверстия.

Схематический разрез парохода Румзей 1788 года. Вода, засасываемая насосом, выталкивается через кормовое отверстие

Свое паровое судно Румзей изобрел еще в 1784 г., и поэтому начался длинный затяжной судебный процесс между акционерной компанией Фича и Румзеем.

Несмотря на эти неприятности, Фич решил строить новое судно больших размеров. Он вводит на этом судне водотрубный котел. Это опять указывает на то, что Фич опередил европейских конструкторов. Стефенсон, например, прибег к водотрубному котлу только в 1829 г. (паровоз «Ракета»); около этого же времени такой же паровоз появился во Франции.

Фич, кроме того внес и другое усовершенствование. Весла были помещены не с боку, а сзади кормы. Форма судна была взята узкая.

Между тем, многие акционеры, видя только расходы на строительство и судебные издержки, стали предпринимать шаги к тому, чтобы разделаться с акциями. Другие стали вмешиваться в дело постройки и давать Фичу советы, как должна быть построена та или другая деталь машины.

Биограф пишет об этой эпохе в жизни Фича: «Фич стал раздражительным. К нему относились как к дерзкому фантазеру. Над ним смеялись на улице. И люди, имеющие средства, избегали его».

Однако Фич не бросал дела. Дорогие опыты продолжались.

Наконец, 16 апреля 1790 г. было произведено испытание судна против сильного ветра. Результаты были хорошие. Судно шло изумительно быстро. Так, 11 мая 1790 г. паровое судно прошло против ветра из Филадельфии в Берлингтон со скоростью 7 миль (10,5 км) в час.

Американские журналы в первый раз снизошли, чтобы отметить это изобретение, и даже поместили рисунок этого судна, который мы воспроизводим здесь. В одной из филадельфийских газет 25 июля 1790 г. было напечатано:

«Стоящее здесь паровое судно завтра, 26 июля, в 10 час. утра будет принимать пассажиров в Берлингтон, Бристоль, Бордингтон и Фетон».

Пароход Фича в 1790 году (рисунок из филадельфийской газеты от 16 апреля 1790 года)

Судно Фича ходило регулярно до зимы, причем им было пройдено не меньше 2000 миль (3000 км). Судно иногда шло со скоростью 9-10 миль (15 км) в час.

Впоследствии даже Фультон на своем «Клермонте» не мог поставить такого рекорда.

Но акционеры, по-видимому, не были удовлетворены этими успехами Фича. И когда при постройке нового судна для вод штата Виргиния буря разбила судно, когда оно уже было совсем готово, акционеры потребовали ликвидации всего дела.

Фич, покинутый всеми, решил уехать в Европу и там продать свой патент. И так как то же самое делал в это время его конкурент Румзей в Англии, то Фич решил попытать свое счастье во Франции.

*

В 1793 г. Фич едет во Францию, пользуясь тем, что он нашел покровительство в лице депутата Конвента, некоего Бриссо. Дело Фича совсем было уже устроено во Франции, когда вдруг его покровитель, Бриссо, был арестован и гильотинирован 31 октября 1793 г. Фич остался во Франции без всяких средств. Ему пришлось просить помощи у американского консула, чтобы вернуться на родину. Небольшая помощь была ему оказана, но с условием, чтобы чертежи парового судна были, как залог, оставлены у консула.

«Впоследствии, — пишет биограф Фича, — эти чертежи и спецификация были показаны консулом Роберту Фультону и находились в его распоряжении несколько месяцев».

Фич плыл к себе на родину, исполняя на корабле обязанности матроса.

Вернувшись в США, Фич сделал еще одну попытку построить паровое судно из ялика. Цилиндр двигателя был деревянный, котлом служил чугунный горшок. «Этот паровой ялик,— пишет биограф Фича, — с успехом ходил по пруду в Нью-Йорке около тюрьмы Томбс».

Нервно-больной от неудач, полный отчаяния, Фич в 1798 г. покончил самоубийством, бросившись в воду с высокого утеса реки Делавра.

Так печально закончилась жизнь изобретателя парохода.

Дело Фича было закончено другим американцем —  Фультоном. Успех Фультона объясняется тем, что он имел большие средства, мог заказать паровую машину для своего парохода на лучшем заводе того времени — на заводе Уатта в Сого (Англия), и в 1807 г. фультоновский пароход «Клермонт» совершил свою первую поездку из Нью-Йорка вверх по течению реки Гудзон. Пароход прошел 225 км в 32 часа, показав, таким образом, среднюю скорость 7,5 км в час. Это значительно превышало норму в 5 км, требовавшуюся для того, чтобы Фультону получить право на паровое судоходство по рекам и озерам США.