Джэймс Ват

Джэймс Ват
англ.: James Watt
Род дзейнасці	інжынер, хімік, фізік, вынаходнік, прадпрымальнік, матэматык, тэхнік
Дата нараджэння	19 студзеня 1736(1736-01-19)
Месца нараджэння	Грынак, Renfrewshire[d], Каралеўства Вялікабрытанія[…]
Дата смерці	19 жніўня 1819(1819-08-19) (83 гады)
Месца смерці	Heathfield Hall[d], Злучанае каралеўства Вялікабрытаніі і Ірландыі
Месца пахавання	St Mary's Church[d]
Грамадзянства	Шатландыя
Бацька	James Watt[d]
Маці	Agnes Muirhead[d]
Жонка	Peggy Miller[d] і Ann McGriigor[d]
Дзеці	James Watt[d], Margaret Watt[d], Gregory Watt[d] і Janet Watt[d]
Месца працы	Універсітэт Глазга
Альма-матар	Універсітэт Глазга
Член у	Лонданскае каралеўскае таварыства Французская акадэмія навук Эдынбургскае каралеўскае таварыства Месяцовае таварыства
Узнагароды і прэміі	ганаровы доктар Універсітэта Глазга[d] (1806) Scottish Engineering Hall of Fame[d] (2021) член Каралеўскага таварыства Эдынбурга[d]
Аўтограф
Медыяфайлы на Вікісховішчы

Джэймс Ват (англ.: James Watt, 19 студзеня 1736, Грынак, Шатландыя — 19 жніўня 1819, Хітфілд) — выдатны шатландскі інжынер, вынаходнік-механік. Член Эдзінбургскага каралеўскага таварыства (1784), Лонданскага каралеўскага таварыства (1785), Парыжскай акадэміі навук (1814). .

Даследуючы мадэлі паравых машын Д. Папена і І. Ньюкамена, зрабіў шэраг вынаходстваў, якія ўдасканалілі іх работу. Стваральнік універсальнай паравой машыны двайнога дзеяння. Вынаходніцтва ім паравога рухавіка распачало індустрыяльную рэвалюцыю. Устанавіў склад вады, увёў першую адзінку магутнасці — конскую сілу, сканструяваў ртутны манометр, вадамернае шкло ў паравых катлах і інш.

Яго імем названая адзінка магутнасці — Ват.

Біяграфія

Большую частку свайго жыцця я цяжка працаваў на карысць грамадства і, спадзяюся, не марна. Джэймс Ват.

Прадзед Вата быў родам з Абердыншыра, займаўся сельскай гаспадаркай. У час грамадзянскай вайны 1644—1647 гадоў ён загінуў, ваюючы на боку кавенанцёраў. Яго зямля, маёмасць і дом былі канфіскаваны, і яго сыну Томаса, дзеда Вата, далі прытулак сваякі, якія жылі блізу Грынака, на беразе заліва Ферт-оф-Клайд. Томас Ват дасягнуў шаноўнага палажэння ў грамадстве, займаўся выкладаннем матэматыкі і мараходствы, займаў пасады галоўнага акруговага суддзі, старшыні царкоўнага савета. Яго сын, Джэймс, бацька будучага вынаходніка, быў вельмі рознабаковым чалавекам: будаваў караблі, трымаў склад карабельнага прыладдзя, вёў марскі гандаль, сам ствараў і правіў розныя прыборы і механізмы. Для Грын окскай прыстані ім быў пабудаваны першы кран. Маці вынаходніка, Агнэс Мюрхед, паходзіла з багатага роду, атрымала вельмі добрую адукацыю. Абодва бацькі былі прэсвітарыянцамі.

Дзяцінства

Джэймс Ват-малодшы нарадзіўся 19 студзеня 1736 года ў Грынаку. Меў ад нараджэння далікатнае здароўе. Спачатку атрымаў хатняя адукацыя: маці навучыла яго чытаць, а пісьму і арыфметыцы яго навучыў бацька. Хоць ён пачаў быў вучыцца ў сярэдняй школе Грынака, слабое яго здароўе, і сталыя недамаганні паклалі гэтаму канец. Бацькі не настойвалі на абавязковым навучанні ў школе, лічачы, што сын сам можа навучыцца ўсяму, што пажадае. Ват не меў магчымасці бавіць час у гульнях з аднагодкамі, адзіным яго заняткам па-за домам была рыбалка. Вялікую частку года ён быў абмежаваны сценамі свайго пакоя, дзе вучыўся самастойна. Сябар яго бацькі ўбачыўшы аднойчы, што хлопчык малюе на агмені мелам нейкія лініі і куты, спытаў: «Навошта Вы дазваляеце дзіцяці марнаваць марна час; чаму б не паслаць яго ў школу?» Джэймс Ват-старэйшы адказаў: «Не судзіце яго занадта хутка; перш разбярыцеся, чым ён заняты». Аказалася, што ён шукаў рашэнне задання Эўкліда.

Быўшы падлеткам, ён захапляўся астраноміяй, хімічнымі доследамі, навучыўся ўсё рабіць сваімі рукамі, завошта атрымаў ад атачальных званне «майстры на ўсе рукі». Бацька падарыў яму набор сталярных прылад, і Джэймс вырабляў мадэлі механізмаў і прылад, што ствараюцца бацькам.

Па дасягненні веку сканчэння пачатковай школы, Ват паступіў у гімназію. Там ён вывучае сярод іншага лаціну, працягвае дасканаліць веды ў матэматыцы, дзе паказвае вялікія поспехі. Ён шмат чытае, і яркай асаблівасцю яго характару было тое, што амаль усё з прачытанага ён спрабаваў праверыць на практыцы.

Адукацыя

Калі Вату выканалася васямнаццаць гадоў, у яго памірае маці. Справы бацькі, як і яго здароўе, пахіснуліся, і Ват быў змушаны паспрабаваць клапаціцца пра сябе сам. Было вырашана, што Джэймс зоймецца рамяством, злучаным з вымернымі прыборамі. Паколькі ў Шатландыі навучыцца такому занятку было праблематычна, Ват на год адпраўляецца ў Лондан. З вялікімі намаганнямі яму атрымоўваецца ўладкавацца да нейкага Моргана, фінансавыя магчымасці дазвалялі яму аплаціць толькі год навучання. Такім чынам, ён аказаўся ў Лондане на нелегальным становішчы, бо афіцыйна ў вучні яго не залічылі (сапраўднае вучнёўства патрабавала сямі гадоў навучання). Ват не шкадуючы сябе апускаецца ў працу, аддаючы ёй усе сілы. Пачаўшы з вырабу звычайных лінеек і цыркуляў, ён хутка пераходзіць усё да складанейшых прылад. Хутка ён у сілах вырабіць квадрант (англ.: Quadrant), сектар (англ.: Sector), тэадаліт. Ён жыве надгаладзь і амаль не выходзіць з дома: для гэтага не было часу, бо ён увесь дзень працаваў на гаспадара, а па вечарах і раніцах яму даводзілася рабіць працу на заказ, каб неяк мець сродкі і на сябе. Апроч таго, бо ён не меў афіцыйнага статусу «вучня», ён мог быць сілком залучаны у ваенны флот ці ў флот Ост-Індскай кампаніі.

Пасля сканчэння навучання, з саслабелым здароўем, ён вяртаецца ў Шатландыю, у Глазга, з намерам заснаваць уласную справу. Ён пасяляецца ў свайго дзядзькі, Мюрхеда, і пачынае займацца стварэннем і паправай актантаў (англ.: Octant (instrument)), паралельных лінеек (англ.: Parallel rulers), барометраў, частак для тэлескопаў і іншых прылад. Аднак саюз рамеснікаў Глазга забараняе Вату займацца яго працай, бо ён у ісце не атрымаў адпаведнага навучання (англ.: Apprenticeship) згодна цэхавым парадкам, і гэта нягледзячы на тое, што ён быў адзіным майстрам такой кваліфікацыі ў Шатландыі. З бязвыхаднага становішча Вата ратуе выпадак. Ва універсітэт Глазга паступае партыя астранамічных прылад. Грунт будучай абсерваторыі Мак-Фарлейна (англ.: Macfarlane Observatory), гэтыя прылады патрабавалі чышчання, усталёўкі, налады. Праз свайго дзядзьку, прафесара ўсходніх моў і лаціны, Ват быў знаёмы з доктарам Дзікам, прафесарам прыродазнаўчых навук. Карыстаючыся яго заступніцтвам, Ват атрымвае працу па прывядзенні прылад у парадак. Для гэтага ён стварае пры ўніверсітэце маленькую майстэрню. Яго прызначаюць майстрам навуковых прылад пры ўніверсітэце, і з гэтага моманту ён, нарэшце, атрымвае магчымасць працаваць без аглядак на сярэднявечныя законы, што панавалі ў рамеснай сферы. Ва ўніверсітэце Ват пазнаёміўся з хімікам Джозефам Блэкам. Гэта сустрэча спрыяла распрацоўцы шэрага новых хімічных прыбораў, патрэбных у далейшых даследаваннях Блэка.

Калі я ўбачыў першым разам Джэймса Вата, я звярнуўся да яго, чакаючы сустрэць не больш як тэхніка, і, да здзіўлення свайго, знайшоў навукоўца, хоць такога ж маладога, як і я сам… Я меў прэтэнзію лічыць сябе спецыялістам у механіцы, але хутка цалкам расчараваўся ў гэтым, пераканаўшыся, што Ват далёка апярэдзіў мяне… У яго руках усё рабілася пачаткам навуковай працы, усё ператваралася ў навуку… Пры яго агульнапрызнанай разумовай перавазе над аднагодкамі, у характары Вата была нейкая дзіўная наіўная прастата і адкрытасць. Успаміны прафесара Робісана, былога студэнтам у часы працы Вата ва ўніверсітэце.

У 1759 годзе Ват уступае ў партнёрства з архітэктарам і бізнесменам Джонам Крэйгам. Разам яны арганізоўваюць вытворчасць розных прылад, улучаючы музычныя і розныя цацкі. Справа хутка набрала звароты, і Ват упершыню пазбыўся ад патрэбы. Вялікі попыт даваў добры прыбытак, такі, што нават з'явілася магчымасць наймаць сабе памагатых. Парнёрства доўжылася шэсць гадоў да смерці Крэйга.

У 1763 годзе Ват жэніцца на кузіне Маргарэт (Пэгі) Мілер. З ёй ён пражыў да яе смерці пры родах у 1772. У іх было пяць дзяцей, толькі двое з якіх дажылі да сталых гадоў: Джэймс-малодшы (1769—1848) і Маргарэт (1767—1796). У другі раз ён жаніўся ў 1777 годзе на Эн Макгрэгар, з якой у яго было двое дзяцей: Грэгары (1777—1804), які стаў геолагам і мінеролагам і Джэнет (1779—1794). Эн перажыла свайго мужа, яна сканала ў 1832 годзе.

Вынаходніцтва

Машына Ньюкамена.

Машына Ньюкамена з кандэнсатарам Вата.

Яшчэ ў 1759 годзе прыяцель Вата Джон Робісан зацікавіў яго пытаннем выкарыстанні пары як крыніцы рухальнай энергіі. Паравая машына Ньюкомена існавала ўжо пяцьдзясят гадоў, знаходзячы прмяненне большай часткай для адпампоўкі вады з шахтаў, аднак за ўвесь гэты час яна аніразу не была ўдасканалена, і мала хто разбіраўся ў прынцыпе яе працы. Ват пачынае даследаванні па ўжыванні пары з нуля, бо да гэтага аніразу не саштурхваўся з гэтым пытаннем. Аднак спробы стварыць працоўную мадэль апарата нічым на сканчаюцца. Яму атрымваецца толькі збудаваць штосьці накшталт мадэлі паравой машыны Северы, выкарыстоўваючы кацёл Папена. Аднак мадэль валодала такімі вялікімі недахопамі, што Ват кідае распрацоўкі.

Узімку 1763 года да яго звярнуўся прафесар фізікі ўніверсітэта Глазга Джон Андэрсан з просьбай адрамантаваць дзейны макет паравой машыны Ньюкамена. Макет быў абсталяваны 2-цалевым цыліндрам і меў працоўны ход поршня ў 6 цаляў. Ват правёў шэраг эксперыментаў, у прыватнасці, замяніў металічны цыліндр на драўляны, змазаны льняным маслам і высушаны ў печкі, зменшыў колькасць падыманай за адзін цыкл вады і макет, нарэшце, зарабіў. Пры гэтым Ват пераканаўся ў неэфектыўнасці машыны і ўнёс у канструкцыю шматлікія ўдасканаленні. Ват паказаў, што амаль тры чвэрці энергіі гарачай пары марнуюцца неэфектыўна: пры кожным цыкле пара павінна награваць цыліндр, бо перад гэтым у цыліндр паступала халодная вада, каб скандэнсаваць частку пары для змяншэння ціску. Такім чынам энергія пары марнавалася на сталае разаграванне цыліндра замест таго, каб быць ператворанай у механічную энергію.

Першы кандэнсатар Вата. Музей навукі.

Ват праводзіць шэраг доследаў над кіпеннем вады, вывучае пругкасць вадзяных пар пры розных тэмпературах. Тэарэтычныя і дасведчаныя пошукі прыводзяць да яго да разумення важнасці ўтоенай цеплыні. Дасведчаным шляхам ён усталёўвае, што вада, пераўтвораная ў пару, можа нагрэць да кіпення ў шэсць разоў большая колькасць вады. Ват прыходзіць да высновы: «…Для таго, каб зрабіць дасканалую паравую машыну, трэба, каб цыліндр быў заўсёды гэтак жа гарачы, як і ўваходная ў яго пара; але, з іншага боку, згушчэнне пары для ўтварэння пустэчы павінна адбывацца пры тэмпературы не вышэй 30 градусаў Рэамюра». Вату застаецца зрабіць адзін крок да таго, каб адлучыць «згушчэнне пары» ад цыліндра і ўжыццяўляць яго ў асобнай пасудзіне. Аднак на гэты крок у яго сыходзіць вельмі шмат часу. У 1765 годзе яму, нарэшце, прыходзіць на розум здагадка і пачынаюцца спробы ўвасобіць яе ў жыццё.

Першым значным удасканаленнем, якое Ват запатэнтаваў у 1769 годзе, была ізаляваная камера для кандэнсацыі. У гэты ж год яму атрымоўваецца пабудаваць дзейную мадэль, што працуе па гэтым прынцыпе. Аднак стварыць поўнапамерную машыну не атрымвалася. Вату патрабаваліся капіталаўкладанні. Некаторую дапамогу яму зрабіў Джозеф Блэк, а асноўная падтрымка прыйшла ад Джона Робака (англ.: John Roebuck), заснавальніка легендарнай Carron Company (англ.: Carron Iron Works). Падчас працы над удасканаленнем машыны Ват жыў у маёнтак Робака, у Кінейл Хаўсе (англ.: Kinneil House), у Банесе (англ.: Bo'ness). Асноўная складанасць палягала ў тым, каб прымусіць працаваць поршань і цыліндр. Металавытворчасць таго часу была не здольна забяспечыць патрэбную дакладнасць вырабу.

Робак трывае банкруцтва, і новым фундатарам Вата робіцца Мэццю Болтан, уладальнік ліцейнага завода (англ.: Soho Foundry) ў Бірмінгеме, дзе працавалі высокапрафесійныя ліцейнікі. Праблема вырабу цыліндра вялікага дыяметра і адпаведнага поршня з патрэбнай дакладнасцю была вырашана Джонам Уілкінсанам, які распрацаваў адпаведную тэхналогію на заводзе, што выпускае гарматныя ядры (англ.: Bersham Ironworks) ў Рексэме (англ.: Wrexham), Паўночны Ўэльс (англ.: North Wales).

Ват ізаляваў паравы цыліндр, а ў 1782 годзе вынайшаў машыну падвойнага дзеяння. Разам з драбнейшымі ўдасканаленнямі гэта вынаходства дазволіла павялічыць прадукцыйнасць паравой машыны ў чатыры і больш разоў. Апроч таго, сама машына стала лёгка кіраванай.

Спробы Вата паставіць свае вынаходствы на камерцыйны грунт не мелі поспеху датуль, пакуль ён не ўступіў у дзелавыя адносіны з прадпрымальнікам Мэццю Болтанам. Супольная кампанія «Boulton and Watt» (англ.: Boulton and Watt) паспяхова дзеяла на працягу дваццаці пяці гадоў, у выніку чаго Ват стаў вельмі заможным чалавекам.

Судовыя разборы па патэнтах

Пасля таго, як сталі ясныя ўсе перавагі новай машыны, з'явілася мноства падробак часцяком вельмі дрэннай якасці. Прыбытак ад продажаў мог быць вельмі вялікім, і таму кожны, хто меў хоць нейкае ўяўленне, нават вельмі малое, пра машыну Вата, спрабаваў зрабіць яе самастойна ў спробе зарабіць. Ват і Болтан былі змушаны пачаць змаганне з падробкамі, бо гэта псавала рэпутацыю іх фірме і, у дадатак, частка падробленых машын была проста небяспечная ў эксплуатацыі. Судовыя разборы адымалі шмат часу, выдаткі вылічаліся тысячамі, аднак усё іх Вату і Болтану атрымалася выйграць і знаходзіцца свае правы.

Расійская прапанова

Дом Джэймса Вата ў Хэндсварце (англ.: Handsworth).

Расійская акадэмія навук запрасіла Вата працаваць у Расіі. Расійскі ўрад прапанаваў англійскаму інжынеру «занятак, адпаведны з яго густам і спазнаннямі» і са штогадовым пенсіёнам у 1000 фунтаў стэрлінгаў. Намер Вата з'ехаць у Расію выклікала перапалох. Паэт Эразм Дарвін напісаў: «О Божа, як я быў напалоханы, калі пачуў, што рускі мядзведзь зачапіў Вас сваёй велічэзнай лапай і цягне ў Расію! Малю не ездзіць, калі толькі гэта магчыма… Я спадзяюся, што Ваша агнявая машына пакіне Вас тут». Ват у Расію не паехаў.

Старасць

Помнік Вату скульптара Фрэнсіса Легата Чантры.

Патэнт 1769 года.

Ват быў рознабакова адораны, лёгка вывучаў мовы, шмат чытаў. Вальтэр Скот у прадмове да аднаго са сваіх раманаў выяўляе здзіўленне разнастайнасці спазнанняў Вата, якога ён ведаў у апошнія гады яго жыцця.

На схіле гадоў Ват шмат займаўся прыдуманай ім машынай для капіявання скульптурных твораў. Сам вынаходнік зваў яе эйдографам. Гэты механічны прыстасаванне дазваляў капіяваць барэльефы, медальёны, статуі, бюсты, пасудзіны і іншыя рэчы самай складанай формы з высокай дакладнасцю. Працу над гэтай машынай Ват пачаў яшчэ ў канцы XVIII стагоддзя, але ўдасканаліць яе атрымалася ў яго толькі да канца жыцця.

Сканаў ва ўзросце 83 гадоў і быў пахаваны ў прыходскай царквы (англ.: St Mary's Church) ў Хэндсварце (англ.: Handsworth). Неўзадаўжкі ў Вестмінстэрскім абацтве быў узведзены велічны помнік Вату, выкананы таленавітым скульптарам Фрэнсісам Легатам Чантры. Пасля помнік быў перасунуты ў Сабор Святога Паўла.

Імя Вата носіць коледж у Грынаку і мемарыяльная бібліятэка, падставе якой ён спрыяў.

Прызнанне заслуг

У 1784 годзе Ват быў абраны членам Каралеўскага таварыства Эдынбурга. У 1787 годзе абіраецца членам філасофскага таварыства (англ.: Batavian Society) ў Ратэрдаме. У 1806 годзе стаў ганаровым доктарам права ўніверсітэта Глазга. У 1814 годзе Французская акадэмія абірае яго членам-карэспандэнтам.

За некалькі гадоў да смерці англійскі ўрад вырашыў адрозніць Вата за заслугі перад радзімай баронскім тытулам, аднак ён адхіліў гэту прапанову. З'яўляўся членам Месяцавага таварыства — неафіцыйнага навуковага таварыства бачных дзеячаў брытанскага Асветніцтва, якое ўключала прамыслоўцаў, натурфілосафаў і інтэлігенцыю, паседжанні якога праводзіліся паміж 1765 і 1813 у Бірмінгеме.

У 1935 г. Міжнародны астранамічны саюз прысвоіў імя Вата кратару на бачнаму боку Месяца.

29 мая 2009 года Банк Англіі абвясціў, што будзе выпушчана банкнота ў 50 £ з выявай Вата і Болтана. На дадзены момант банкнота выпушчана і знаходзіцца ў абароце.

Ват

Асноўны артыкул: Ват, адзінка вымярэння

У якасці адзінкі магутнасці Ват у свой час прапанаваў такую адзінку, як «конская сіла». У 1882 годзе Брытанская асацыяцыя інжынераў вырашыла прысвоіць яго імя адзінцы магутнасці. Гэта быў першы ў гісторыі тэхнікі выпадак прысваення ўласнага імя адзінцы вымярэння.

Гл. таксама

• Намінальная магутнасць
• Механізм паралельнага руху
• Механізм Вата
• Гісторыя паравой машыны (англ.: History of the steam engine)

Літаратура

• Наумчик В. Н. Физика: словарь-справочник для школьников / В. Н. Наумчик, Э. М. Шпилевский. — Мн.: Новое знание, 2010. — С. 511. — 592 с. — 3 010 экз. — ISBN 978-985-475-397-3. (руск.)

Спасылкі

• Супотницкий М. В.. Патенты — на пути технического прогресса. (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 15 сакавіка 2012. Праверана 8 ліпеня 2008.
• Уатт, Джеймс // Энцыклапедыя Кругасвет (руск.)
• Уатт Джеймс — артыкул з БСЭ
• Петрушевский Ф. Ф. Ватт, Джеймс // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.) (руск.). — СПб., 1890—1907.
• Уатт // Большая советская энциклопедия: В 65 томах / гл. ред. О. Ю. Шмидт. — 1-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1947. — Т. 55 (Трихоцисты — Украинское искусство). — С. 488. — 986 с. — 45 000 экз.
• Уатт // Большая советская энциклопедия: в 51 томе / Б. А. Введенский. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1956. — Т. 43 (Топсель — Уженье). — С. 582—583. — 672 с. Архівавана 8 лютага 2009.
• Каменский А.В. Джеймс Уатт. Его жизнь и научно-практическая деятельность // Гутенберг. Уатт. Стефенсон и Фултон. Дагер и Ньепс. Эдисон и Морзе: Биографические повествования. / Н.Ф. Болдырев. — 2-е изд. — Челябинск: Урал, 1995. — С. 101—182. — 438 с. — 25 000 экз. — ISBN 5-88294-066-4.
• Келле В. Ж. Уатт, Джеймс // Большая советская энциклопедия : ([в 30 т.]) / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд.. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978. (руск.)