Однажды некий английский пивовар решил купить для привода насоса одну из первых паровых машин Уатта и спросил инженера: «А сколько лошадей способна заменить ваша машина?». Джеймс Уатт подумал и ответил: «Примерно три… или четыре…». «Когда я продаю пиво, я же не говорю «в бочке примерно двадцать галлонов», – возразил промышленник, – бочка у меня вымерена точно! Я хочу знать, сколько лошадей я перестану кормить?» И тут изобретатель задумался: как же сопоставить силу лошадей и машины? Он провёл эксперимент: поставил достаточно выносливую лошадь работать в упряжи водяного насоса до полного изнеможения, а затем подсчитал, какое количество воды она накачала на определенную высоту. В итоге средняя работа лошади за одну минуту оказалась равна 33 000 фунтофутов (или 76 килограммометров в секунду в метрической системе мер). Так в 1784 году впервые в технике появилось понятие мощности, хотя сам термин возник позднее. Джеймс Уатт предложил измерять мощность машин в «лошадиных силах», так как это было очень наглядно и понятно всем. Правда, международная единица «1 л.с.» была принята чуть меньшей – её округлили до 75 кгм/с. В 1889 году, через 70 лет после смерти Уатта, на втором конгрессе электротехников была принята международная единица мощности «ватт» – в честь знаменитого изобретателя. Так как 1 Вт равен 1 Н на метр в секунду, а один килограмм тянет к земле сила примерно в 9,81 Н, то мощность в одну «лошадь» оказалась равна 736 Вт. Вот такая забавная арифметика.

Шотландский физик и изобретатель Джеймс Уатт-младший родился 19 января 1736 года в Гриноке близ Глазго. Таким образом, вся деятельная и зрелая пора жизни Джеймса Уатта пришлась на вторую половину ХVIII века – замечательную эпоху расцвета науки и промышленности. Открытия тогда делались во всех отраслях знаний, а изобретения появлялись на свет целыми десятками – как бы дремавший до тех пор гений практического прогресса вдруг проснулся и едва успевал решать бесчисленные задачи, предлагавшиеся ему жизнью. Это столетие породило целый ряд даровитых, деятельных и честных борцов за правду, просвещение и общественное благо, и Джеймс Уатт среди них в Шотландии и Англии занимает одно из первых мест.

Отца Уатта тоже звали Джеймсом. Он был довольно разносторонним человеком: строил корабли, держал склад корабельных принадлежностей, вёл морскую торговлю, сам создавал и чинил различные приборы и механизмы. Мать тоже была хорошо образована. Джеймс Уатт учился дома – его наставниками были родители. Мать обучала его чтению, отец – письму и математике. Этого оказалось достаточно, потому что всему остальному любознательный мальчуган научился сам. Уже будучи подростком, он проводил физические и химические опыты, увлекался астрономией. В гимназии Джеймс Уатт проявил большие способности к математике и другим естественным наукам. Здесь же проявилась основная его черта – стремление проверить на практике всё прочитанное и усвоенное теоретически, пощупать все своими руками.

Когда Джеймсу Уатту исполнилось 18 лет, он был вынужден сам зарабатывать себе на жизнь: мать умерла, у отца испортилось здоровье, да и дела пошатнулись. Оба Джеймса решили, что лучше всего, если младший займется ремеслом, связанным с измерительными приборами. Но этому занятию нужно было обучиться, и Уатт отправился в Лондон. Надо понимать, что тогда в Англии сложно было стать настоящим мастером. Все ремесленники были объединены в цеха, попасть в которые можно было, только пройдя официальное обучение. В частности, учиться выбранной Джеймсом профессии нужно было семь лет. Он же мог оплатить только год обучения. Уатт устроился в ученики к некоему Моргану, но неофициально. Ему приходилось жить впроголодь, поскольку весь день он работал на хозяина и только по вечерам мог немного подработать, чтобы хоть как-то прокормиться. Но зато юноша быстро освоил профессию и вскоре изготавливал квадранты, теодолиты и секторы. Через год Джеймс Уатт вернулся в Шотландию и поселился в Глазго у своего дяди. Он хотел основать собственное дело. Поначалу это ему удалось: он успешно создавал и ремонтировал барометры, октанты и прочие замысловатые инструменты. Более того, он оказался единственным мастером такой квалификации в Шотландии. Но правила есть правила: он не прошёл обучения, и союз ремесленников Глазго запретил ему заниматься такой работой. Тут ему повезло. В университет Глазго поступила партия астрономических инструментов, которые нужно было настроить, почистить, установить. А у Джеймса Уатта в университете были достаточно влиятельные знакомые. Его взяли на эту работу и назначили мастером научных инструментов при университете. Вполне официально – университет не зависел от гильдии. Наконец Джеймс Уатт смог вздохнуть спокойно и трудиться без оглядки на средневековые законы. В 1759 году ему удалось открыть собственное дело: он вступил в партнерство с архитектором и бизнесменом Джоном Крейгом, и они совместно организовали производство различных инструментов, как измерительных, так и музыкальных и даже детских игрушек. Спрос был хороший, доход всё время увеличивался, и Джеймс Уатт впервые избавился от нужды. Более того, он даже смог нанять помощников. Партнерство длилось шесть лет – до смерти Крейга.

В том же 1759 году Джеймс Уатт впервые заинтересовался движущей силой пара. Точнее, его заинтересовал приятель, Джон Робисон. Машина Ньюкомена к тому времени уже полвека применялась для откачивания воды в шахтах, но больше нигде. Начавший практически с нуля Уатт существенных успехов не добился. Однако в 1763 году ему принесли макет паровой машины Ньюкомена и попросили отремонтировать, привести его в действие. Вот тогда Уатт досконально разобрался в устройстве этого чуда техники, сделал массу усовершенствований – и макет заработал. Но главное, Уатт пришёл к выводу, что машина Ньюкомена крайне неэффективна: три четверти энергии пара тратится на разогрев цилиндра, хотя можно было бы преобразовать эту энергию в механическую. Несколько лет потратил Джеймс Уатт на то, чтобы изучить теорию и как следует попрактиковаться. Только в 1769 году он запатентовал своё изобретение – изолированную камеру для конденсации, то есть теплообменник. Отработанный пар теперь конденсировался в теплообменнике, а первый цилиндр всё время оставался горячим. Вкупе с тщательной изоляцией парового цилиндра такое решение более чем в четыре раза экономило топливо. Уатт тут же создал действующую модель, но вот с полноразмерной машиной было сложнее: требовались деньги и технологии, чтобы с необходимой точностью изготовить поршень и цилиндр.

Успех пришел тогда, когда спонсором и партнером Уатта стал владелец литейного завода Мэттью Болтон. В 1776 году они создали совместную компанию Boulton&Watt, что позволило не только построить машину, но и перевести её производство на коммерческую основу. Компания просуществовала 25 лет, и Джеймс Уатт стал весьма состоятельным человеком. Но вначале нужно было ещё сделать машину универсальным двигателем, который к тому времени требовался практически во всех отраслях промышленности. Для этого надо было перевести качательное движение балансира во вращательное движение вала, причем в непрерывное движение. В 1779 году Уатт соорудил модель, работающую с помощью нового механизма – кривошипа. Однако с патентом его опередили, и он вынужден был искать другие решения, которые – причем сразу пять – он и придумал, а Болтон запатентовал. Последний из них – планетарная передача – в 1781 году нашёл практическое применение.

Именно изобретение универсального парового двигателя считается началом промышленной революции в Великобритании, а затем и во всём мире. Все отрасли промышленности словно ждали, пока Джеймс Уатт построит свою машину. За 25 лет работы фабрика в Сохо поставила 84 машины только для текстильной промышленности. Всего же на рудниках, металлургических заводах, текстильных фабриках и в пивоварнях работало 496 машин. При этом Уатт все время совершенствовал механизм: он изобрёл манометр, регулятор, позволяющий контролировать скорость работы, и многое другое. Как выяснилось, изобретения Уатта ждал и транспорт. Пройдёт ещё несколько лет – и Ричард Тревитик уменьшит размеры двигателя, резко повысив давление пара в котле и поставит его на рельсы, а Джордж Стефенсон доведёт это дело до ума, став отцом железной дороги.

В 1784 году Уатт был избран членом Королевского общества Эдинбурга. В 1787 году – членом философского общества в Роттердаме. В 1806 году стал почётным доктором права университета Глазго. В 1814 году Французская академия избирает его членом-корреспондентом. Английское правительство решило дать Джеймсу Уатту баронский титул, но изобретатель его отклонил, как отклонил и предложение поработать в России. Зато он был членом Лунного общества – неофициального ученого общества видных деятелей британского Просвещения, включавшего учёных, промышленников и мыслителей самых разных направлений. Умер Джеймс Уатт 25 августа 1819 года. Помимо единицы измерения мощности, его именем назван кратер на Луне. Памятник Джеймсу Уатту стоит в соборе Святого Павла в Лондоне, а его портрет изображен на британской банкноте в 50£.

Все изображения взяты из открытых источников.