Джеймс Уатт , FRS , FRSE ( / wɒ t / ; 30 января 1736 ( 19 января 1736 по ст. ст. ) — 25 августа 1819) [a] был шотландским изобретателем , инженером-механиком и химиком , который усовершенствовал паровую машину Ньюкомена 1712 года своей паровой машиной Уатта в 1776 году, что имело основополагающее значение для изменений, привнесенных промышленной революцией как в его родную Великобританию, так и в остальной мир.
Работая изготовителем инструментов в Университете Глазго , Уатт заинтересовался технологией паровых двигателей . В то время такие инженеры, как Джон Смитон, знали о неэффективности двигателя Ньюкомена и стремились его улучшить. [1] Проницательность Уатта заключалась в том, что он понял, что современные конструкции двигателей тратят много энергии на многократное охлаждение и повторный нагрев цилиндра . Уатт ввел усовершенствование конструкции, отдельный конденсатор , который позволил избежать этой траты энергии и радикально повысил мощность, эффективность и экономичность паровых двигателей. В конце концов, он приспособил свой двигатель для создания вращательного движения, значительно расширив его применение за пределы перекачивания воды.
Уатт пытался коммерциализировать свое изобретение, но испытывал большие финансовые трудности, пока не вступил в партнерство с Мэтью Бултоном в 1775 году. Новая фирма Бултона и Уатта в конечном итоге стала очень успешной, и Уатт стал богатым человеком. Выйдя на пенсию, Уатт продолжал разрабатывать новые изобретения, хотя ни одно из них не было столь значительным, как его работа над паровым двигателем.
Поскольку Уатт разработал концепцию лошадиной силы , [2] единица мощности в системе СИ — ватт — была названа в его честь.
Джеймс Уотт родился 19 января 1736 года в Гриноке , Ренфрушир , он был старшим из пяти выживших детей Агнес Мьюирхед (1703–1755) и Джеймса Уотта (1698–1782). [3] Уотт был крещен 25 января 1736 года в Олд-Уэст-Кирк в Гриноке. [4] Его мать происходила из знатной семьи, была хорошо образована и, как говорят, обладала сильным характером, в то время как его отец был корабельным плотником , судовладельцем и подрядчиком, а также служил главным бальи Гринока в 1751 году. [3] [5] Богатство семьи Уотт частично возникло за счет торговли отцом Уотта рабами и товарами, произведенными рабами. [6] Родители Уотта были пресвитерианами и убежденными последователями ковенантизма , [7] но, несмотря на свое религиозное воспитание, он позже стал деистом . [8] [9] Дедушка Уотта, Томас Уотт (1642–1734), был учителем математики, геодезии и навигации [3] и бальи барона Картсберна . [10]
Первоначально Уотт получил домашнее образование от своей матери, позже он поступил в школу Greenock Grammar School. Там он проявил способности к математике , в то время как латынь и греческий языки не вызвали у него интереса.
Говорят, что Уотт страдал от длительных приступов плохого здоровья в детстве и от частых головных болей на протяжении всей своей жизни. [3] [11]
После окончания школы Уатт работал в мастерских предприятий своего отца, демонстрируя значительную ловкость и мастерство в создании инженерных моделей. После того, как его отец потерпел неудачу в своих деловых начинаниях, Уатт покинул Гринок, чтобы найти работу в Глазго в качестве изготовителя математических инструментов . [3]
Когда ему было 18 лет, умерла мать Уотта, а здоровье его отца начало ухудшаться. Уотт отправился в Лондон и смог получить период обучения на изготовителя инструментов в течение года (1755–56), затем вернулся в Шотландию, поселившись в крупном торговом городе Глазго , намереваясь основать свой собственный бизнес по изготовлению инструментов. Он был еще очень молод и, не имея полного ученичества , не имел обычных связей через бывшего мастера, чтобы утвердиться в качестве подмастерья- изготовителя инструментов.
Из этого тупика Уотт был спасен прибытием с Ямайки астрономических инструментов, завещанных Александром Макфарлейном Университету Глазго, — инструментов, которые требовали экспертного внимания. [14] Уотт восстановил их в рабочем состоянии и получил вознаграждение . Эти инструменты в конечном итоге были установлены в обсерватории Макфарлейна . Впоследствии три профессора предложили ему возможность создать небольшую мастерскую в университете. Она была основана в 1757 году, и двое профессоров, физик и химик Джозеф Блэк , а также знаменитый экономист Адам Смит , стали друзьями Уотта. [15]
Сначала он занимался обслуживанием и ремонтом научных приборов, используемых в университете, помогал с демонстрациями и расширял производство квадрантов . Он изготавливал и ремонтировал латунные отражающие квадранты , параллельные линейки , весы , детали для телескопов и барометры , среди прочего.
Биографы, такие как Сэмюэл Смайлс, утверждают, что Уотт боролся за то, чтобы обосноваться в Глазго из-за противодействия Торговой палаты , но это оспаривается другими историками, такими как Гарри Ламсден. Записи этого периода фрагментарны, но хотя ясно, что Уотт столкнулся с противодействием, он, тем не менее, смог работать и торговать как квалифицированный металлист , что предполагает, что Объединение молотобойцев было удовлетворено тем, что он соответствовал их требованиям для членства, или что Уотту удалось избежать их прямого противодействия. [16]
В 1759 году он создал партнерство с Джоном Крейгом, архитектором и бизнесменом, для производства и продажи линейки продукции, включая музыкальные инструменты и игрушки. Это партнерство продлилось в течение следующих шести лет, и в нем работало до 16 рабочих. Крейг умер в 1765 году. Один из сотрудников, Алекс Гарднер, в конечном итоге взял на себя управление бизнесом, который просуществовал до 20 века. [17]
В 1764 году Уотт женился на своей кузине Маргарет (Пегги) Миллер, с которой у него было 5 детей, 2 из которых дожили до взрослого возраста: Джеймс-младший (1769–1848) и Маргарет (1767–1796). Его жена умерла при родах в 1773 году. В 1777 году он снова женился на Энн МакГрегор, дочери красильщика из Глазго , с которой у него было 2 детей: Грегори (1777–1804), который стал геологом и минералогом, [18] и Джанет (1779–1794). Энн умерла в 1832 году. [19] Между 1777 и 1790 годами он жил в Риджент-Плейс, Бирмингем .
Существует популярная история о том, что Уатт был вдохновлен на изобретение паровой машины, увидев, как закипел чайник, пар заставил крышку подняться и таким образом показал Уатту силу пара. Эта история рассказывается во многих формах; в некоторых Уатт - молодой парень, в других он старше, иногда это чайник его матери, иногда - его тети, что предполагает, что она может быть апокрифической. В любом случае, Уатт не изобрел паровую машину, но значительно улучшил эффективность существующей машины Ньюкомена , добавив отдельный конденсатор , в соответствии с теперь известными принципами термической эффективности . История, возможно, была создана сыном Уатта, Джеймсом Уаттом-младшим , который был полон решимости сохранить и приукрасить наследие своего отца. [20] В этом свете ее можно рассматривать как родственную истории об Исааке Ньютоне и падающем яблоке и его открытии гравитации .
Хотя, скорее всего, это миф, история Уатта и чайника имеет под собой реальную основу. Пытаясь понять термодинамику тепла и пара, Джеймс Уатт провел множество лабораторных экспериментов, и в его дневниках записано, что при их проведении он использовал чайник в качестве котла для получения пара. [21]
В 1759 году друг Уатта, Джон Робинсон , обратил его внимание на использование пара в качестве источника движущей силы . [22] Конструкция двигателя Ньюкомена, который использовался в течение почти 50 лет для откачки воды из шахт, почти не изменилась с момента его первой реализации. Уатт начал экспериментировать с паром, хотя он никогда не видел работающую паровую машину. Он попытался построить модель; она не работала удовлетворительно, но он продолжил свои эксперименты и начал читать все, что мог, об этом предмете. Он пришел к пониманию важности скрытого тепла — тепловой энергии , выделяемой или поглощаемой во время процесса при постоянной температуре — для понимания двигателя, о чем Уатту не знал его друг Джозеф Блэк , открывший его много лет назад. Понимание парового двигателя находилось в очень примитивном состоянии, поскольку наука термодинамика не будет формализована еще почти 100 лет.
В 1763 году Уатту было поручено отремонтировать модель двигателя Ньюкомена, принадлежащую университету. [22] Даже после ремонта двигатель едва работал. После долгих экспериментов Уатт продемонстрировал, что около трех четвертей тепловой энергии пара тратилось на нагрев цилиндра двигателя в каждом цикле. [23] Эта энергия тратилась впустую, поскольку позже в цикле в цилиндр впрыскивалась холодная вода для конденсации пара и снижения его давления. Таким образом, многократно нагревая и охлаждая цилиндр, двигатель тратил большую часть своей тепловой энергии, а не преобразовывал ее в механическую энергию .
Критическое понимание Уатта, возникшее в мае 1765 года, когда он пересекал парк Глазго Грин , [24] заключалось в том, чтобы заставить пар конденсироваться в отдельной камере, отделенной от поршня , и поддерживать температуру цилиндра на том же уровне, что и впрыскиваемый пар, окружив его «паровой рубашкой». [23] Таким образом, цилиндр поглощал очень мало энергии в каждом цикле, что делало больше доступной для выполнения полезной работы. Позже в том же году у Уатта была рабочая модель.
Несмотря на потенциально работоспособную конструкцию, все еще существовали значительные трудности в создании полномасштабного двигателя. Это требовало большего капитала , часть которого поступила от Блэка. Более существенная поддержка пришла от Джона Робака , основателя знаменитого Carron Iron Works около Фолкерка , с которым он теперь сформировал партнерство. Робак жил в доме Киннейл в Бо'нессе , в это время Уатт работал над совершенствованием своего парового двигателя в коттедже, прилегающем к дому. [26] Корпус коттеджа и очень большая часть одного из его проектов все еще существуют сзади. [27]
Основная трудность заключалась в обработке поршня и цилиндра. Рабочие- железобетонщики того времени были больше похожи на кузнецов , чем на современных машинистов , и не могли производить компоненты с достаточной точностью. Значительные средства были потрачены на патентование изобретения Уатта. Испытывая нехватку ресурсов, Уатт был вынужден устроиться на работу — сначала геодезистом , затем инженером-строителем — на 8 лет. [28]
Роубак обанкротился , и Мэтью Болтон , владелец завода Soho Manufactory около Бирмингема , приобрел его патентные права. В 1775 году патент был успешно продлен до 1800 года . [b]
Благодаря Болтону Уатт наконец получил доступ к лучшим в мире мастерам по металлу. Проблема изготовления большого цилиндра с плотно прилегающим поршнем была решена Джоном Уилкинсоном , который разработал методы точной расточки для изготовления пушек в Бершаме , недалеко от Рексема , Северный Уэльс . Уатт и Болтон создали чрезвычайно успешное партнерство, Болтон и Уатт , которое просуществовало следующие 25 лет.
В 1776 году первые двигатели были установлены и работали на коммерческих предприятиях. Эти первые двигатели использовались для питания насосов и производили только возвратно-поступательное движение для перемещения насосных штанг в нижней части шахты. Конструкция оказалась коммерчески успешной, и в течение следующих пяти лет Уатт был очень занят установкой большего количества двигателей, в основном в Корнуолле , для откачки воды из шахт.
Эти ранние двигатели не были изготовлены Болтоном и Уаттом, а были сделаны другими по чертежам Уатта, который выступал в роли инженера-консультанта . Монтаж двигателя и его приспособляемость сначала контролировались Уаттом, а затем людьми, работавшими в фирме, а фактическая работа выполнялась покупателем двигателя. Руководящими монтажниками в разное время были Уильям Мердок , Джон Ренни , Уильям Плейфэр , Джон Саузерн , Логан Хендерсон , Джеймс Лоусон, Уильям Брантон , Айзек Перринс и другие.
Это были большие машины. Первая, например, имела цилиндр диаметром 50 дюймов и общей высотой около 24 футов, и для ее размещения требовалось строительство специального здания. Болтон и Уатт взимали ежегодную плату, равную одной трети стоимости сэкономленного угля по сравнению с двигателем Ньюкомена, выполняющим ту же работу.
Область применения изобретения значительно расширилась, когда Болтон убедил Уатта преобразовать возвратно-поступательное движение поршня в вращательную мощность для шлифования, ткачества и фрезерования. Хотя кривошип казался очевидным решением для преобразования, Уатт и Болтон были остановлены патентом на это, держатель которого Джеймс Пикард и его коллеги предложили перекрестно лицензировать внешний конденсатор. Уатт категорически противился этому, и они обошли патент с помощью своей солнечной и планетарной передач в 1781 году.
В течение следующих шести лет он внес другие усовершенствования и модификации в паровой двигатель. Одним из них был двигатель двойного действия, в котором пар действовал попеременно с обеих сторон поршня. Он описал методы работы пара «расширенно» (т. е. с использованием пара при давлении, значительно превышающем атмосферное). Был описан составной двигатель , который соединял два или более двигателей. На них были выданы еще два патента в 1781 и 1782 годах. Постоянно внедрялись многочисленные другие усовершенствования, облегчавшие производство и установку. Одно из них включало использование парового индикатора , который создавал информативный график давления в цилиндре против его объема, который он хранил как коммерческую тайну . Другим важным изобретением, которым Уатт больше всего гордился, была связь параллельного движения , которая была необходима в двигателях двойного действия, поскольку она создавала прямолинейное движение, необходимое для штока цилиндра и насоса, от соединенной качающейся балки, конец которой движется по дуге окружности . Это было запатентовано в 1784 году. Дроссельный клапан для управления мощностью двигателя и центробежный регулятор , запатентованный в 1788 году, [29] для предотвращения его «убегания» были очень важны. Эти усовершенствования, взятые вместе, создали двигатель, который был в пять раз более экономичным, чем двигатель Ньюкомена.
Из-за опасности взрыва котлов, которые находились на очень примитивной стадии разработки, и постоянных проблем с утечками Уатт ограничил использование пара высокого давления — все его двигатели использовали пар под давлением, близким к атмосферному.
Эдвард Булл начал строить двигатели для Болтона и Уатта в Корнуолле в 1781 году. К 1792 году он начал делать двигатели собственной конструкции, но которые содержали отдельный конденсатор, и таким образом нарушали патенты Уатта. Два брата, Джабез Картер Хорнблауэр и Джонатан Хорнблауэр -младший, также начали строить двигатели примерно в то же время. Другие начали модифицировать двигатели Ньюкомена, добавляя конденсатор, и владельцы шахт в Корнуолле убедились, что патент Уатта не может быть реализован. Они начали задерживать платежи Болтону и Уатту, которые к 1795 году оказались в затруднительном положении. Из общей суммы в 21 000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 2 740 000 фунтов стерлингов по состоянию на 2023 год) были получены только 2 500 фунтов стерлингов. Уатт был вынужден обратиться в суд, чтобы добиться исполнения своих требований. [30]
Он впервые подал в суд на Булла в 1793 году. Жюри вынесло решение в пользу Уатта, но вопрос о том, была ли действительна первоначальная спецификация патента, был отложен на другой суд. Тем временем против нарушителей были вынесены судебные запреты , обязывающие их выплаты роялти помещать на условный депозит . Судебный процесс по определению действительности спецификаций, который состоялся в следующем году, оказался безрезультатным, но судебные запреты остались в силе, и нарушители, за исключением Джонатана Хорнблауэра, начали улаживать свои дела. Вскоре в 1799 году Хорнблауэр предстал перед судом, и вердикт четверых был решительно в пользу Уатта. Их друг Джон Уилкинсон, решивший проблему точной расточки цилиндра, был особенно тяжким случаем. Он построил около 20 двигателей без ведома Болтона и Уоттса. Они наконец согласились урегулировать нарушение в 1796 году. [31] Болтон и Уатт так и не получили все, что им причиталось, но все споры были урегулированы напрямую между сторонами или через арбитраж . Эти судебные разбирательства были чрезвычайно затратными как по деньгам, так и по времени, но в конечном итоге были успешными для фирмы.
До 1780 года не существовало хорошего метода копирования писем или рисунков. Единственным методом, который иногда использовался, был механический, с использованием нескольких связанных перьев. Сначала Уатт экспериментировал с улучшением этого метода, но вскоре отказался от этого подхода, потому что он был слишком громоздким. Вместо этого он решил попробовать физически перенести чернила с лицевой стороны оригинала на обратную сторону другого листа, смоченного растворителем и прижатого к оригиналу. Второй лист должен был быть тонким, чтобы чернила можно было видеть сквозь него, когда копию подносили к свету, таким образом точно воспроизводя оригинал. [32] [33]
Уатт начал разрабатывать процесс в 1779 году и провел много экспериментов, чтобы составить формулу чернил, выбрать тонкую бумагу, разработать метод смачивания специальной тонкой бумаги и сделать пресс, подходящий для приложения правильного давления для осуществления переноса. Все это потребовало много экспериментов, но вскоре он добился достаточного успеха, чтобы запатентовать процесс годом позже. Уатт сформировал еще одно партнерство с Боултоном (который предоставил финансирование) и Джеймсом Кейром (для управления бизнесом) в фирме под названием James Watt and Co. Совершенство изобретения потребовало гораздо больше работы по разработке, прежде чем его могли бы регулярно использовать другие, но это было сделано в течение следующих нескольких лет. Боултон и Уатт передали свои доли своим сыновьям в 1794 году. [34] Это стало коммерчески успешным и широко использовалось в офисах даже в 20 веке.
С раннего возраста Уатт очень интересовался химией. В конце 1786 года, находясь в Париже, он стал свидетелем эксперимента Клода Луи Бертолле, в котором тот реагировал соляной кислотой с диоксидом марганца для получения хлора . Он уже обнаружил, что водный раствор хлора может отбеливать текстиль, и опубликовал свои выводы, которые вызвали большой интерес у многих потенциальных конкурентов. Когда Уатт вернулся в Великобританию, он начал эксперименты в этом направлении в надежде найти коммерчески жизнеспособный процесс. Он обнаружил, что смесь соли, диоксида марганца и серной кислоты может производить хлор, что, по мнению Уатта, могло быть более дешевым методом. Он ввел хлор в слабый раствор щелочи и получил мутный раствор, который, по-видимому, имел хорошие отбеливающие свойства. Вскоре он сообщил эти результаты Джеймсу МакГригору, своему тестю, который был отбеливателем в Глазго. В противном случае он старался сохранить свой метод в секрете. [35]
Вместе с МакГригором и его женой Энни он начал масштабировать процесс, и в марте 1788 года МакГригор смог отбелить 1500 ярдов (4500 футов) ткани к своему удовлетворению. Примерно в это же время Бертолле открыл процесс с использованием соли и серной кислоты и опубликовал его, так что он стал достоянием общественности. Многие другие начали экспериментировать с улучшением процесса, который все еще имел много недостатков, не последним из которых была проблема транспортировки жидкого продукта. Конкуренты Уатта вскоре обогнали его в разработке процесса, и он выбыл из гонки. Только в 1799 году, когда Чарльз Теннант запатентовал процесс производства твердого отбеливающего порошка ( гипохлорита кальция ), он стал коммерчески успешным.
К 1794 году Уатт был выбран Томасом Беддоусом для производства аппаратов для производства, очистки и хранения газов для использования в новом Пневматическом институте в Хотуэллсе в Бристоле . Уатт продолжал экспериментировать с различными газами, но к 1797 году медицинское использование «искусственных воздухов » (искусственных газов) зашло в тупик. [36]
Уатт сочетал теоретические знания науки со способностью применять их на практике. Химик Хэмфри Дэви сказал о нем: «Те, кто считают Джеймса Уатта только великим практическим механиком, составляют весьма ошибочное представление о его характере; он был в равной степени выдающимся натурфилософом и химиком, а его изобретения демонстрируют его глубокие познания в этих науках и ту особую характеристику гения, что он объединяет их для практического применения». [37]
Его очень уважали другие выдающиеся люди Промышленной революции . [38] Он был важным членом Лунного общества Бирмингема , был востребованным собеседником и компаньоном, всегда заинтересованным в расширении своих горизонтов. [39] Его личные отношения с друзьями и деловыми партнерами всегда были благоприятными и длительными.
По словам лорда Ливерпуля (премьер-министра Великобритании), [40]
Я думаю, что более превосходного и дружелюбного человека во всех отношениях жизни не существовало.
Уотт был плодовитым корреспондентом. Во время своих лет в Корнуолле он писал длинные письма Болтону несколько раз в неделю. Однако он был против публикации своих результатов, например, в Philosophical Transactions of the Royal Society , и вместо этого предпочитал сообщать свои идеи в патентах . [41] Он был превосходным рисовальщиком .
Он был довольно плохим бизнесменом и особенно ненавидел торги и переговоры об условиях с теми, кто стремился использовать паровой двигатель. В письме Уильяму Смоллу в 1772 году Уатт признался, что «он предпочел бы столкнуться с заряженной пушкой, чем рассчитаться или заключить сделку». [42] До выхода на пенсию он всегда был очень обеспокоен своими финансовыми делами и был чем-то вроде беспокойника. Его здоровье часто было плохим, и он страдал от частых нервных головных болей и депрессии. Когда он вышел на пенсию в 1800 году, он стал достаточно богатым человеком, чтобы передать бизнес своим сыновьям.
Сначала товарищество делало чертежи и спецификации для двигателей и руководило работами по их установке на территории заказчика. Они почти не производили деталей самостоятельно. Уатт выполнял большую часть своей работы у себя дома в Харперс-Хилл в Бирмингеме, в то время как Болтон работал на фабрике Сохо . Постепенно партнеры начали фактически производить все больше и больше деталей, и к 1795 году они приобрели недвижимость примерно в миле от фабрики Сохо, на берегу Бирмингемского канала , чтобы основать новый литейный завод для производства двигателей. Литейный завод Сохо официально открылся в 1796 году, когда сыновья Уатта, Грегори и Джеймс-младший, активно участвовали в управлении предприятием. В 1800 году, в год выхода Уатта на пенсию, фирма изготовила в общей сложности 41 двигатель. [43]
Уатт вышел на пенсию в 1800 году, в том же году, когда истек срок действия его фундаментального патента и партнерства с Болтоном. Знаменитое партнерство перешло к сыновьям мужчин, Мэтью Робинсону Болтону и Джеймсу Уатту-младшему . Долгосрочный инженер фирмы Уильям Мердок вскоре стал партнером, и фирма процветала.
Уатт продолжал изобретать другие вещи до и во время своего полуотставки. В своем доме в Хэндсворте , Стаффордшир, Уатт использовал чердачное помещение в качестве мастерской, и именно здесь он работал над многими своими изобретениями. [44] Среди прочего, он изобрел и построил машины для копирования скульптур и медальонов, которые работали очень хорошо, но которые он так и не запатентовал. [45] Одной из первых скульптур, которые он создал с помощью машины, была маленькая голова его старого друга-профессора Адама Смита . Он сохранил свой интерес к гражданскому строительству и был консультантом по нескольким значительным проектам. Он предложил, например, метод строительства гибкой трубы, которая будет использоваться для перекачивания воды под рекой Клайд в Глазго. [46]
Вместе со своей второй женой он путешествовал по Франции и Германии, а также приобрел поместье в центре Уэльса в Долдоулод-Хаусе, в одной миле к югу от Лланвртвала , которое он значительно улучшил.
В 1816 году он совершил путешествие на колесном пароходе «Комета» , созданном по его собственному замыслу, чтобы вновь посетить свой родной город Гринок. [47]
Он умер 25 августа 1819 года в своем доме « Хитфилд Холл » недалеко от Хэндсворта в Стаффордшире (ныне часть Бирмингема) в возрасте 83 лет. [48] [49] Он был похоронен 2 сентября на кладбище церкви Святой Марии в Хэндсворте . [50] С тех пор церковь была расширена, и теперь его могила находится внутри церкви.
14 июля 1764 года Уотт женился на своей кузине Маргарет Миллер (ум. 1773). [4] У них было двое детей, Маргарет (1767–1796) и Джеймс (1769–1848). В 1791 году их дочь вышла замуж за Джеймса Миллера. В сентябре 1773 года, когда Уотт работал в Шотландском нагорье , он узнал, что его жена, которая была беременна их третьим ребенком, серьезно больна. Он немедленно вернулся домой, но обнаружил, что она умерла, а их ребенок родился мертвым . [3] [51]
29 июля 1776 года он женился на Энн МакГрегор (ум. 1832). [4] [51]
Он был посвящен в шотландское масонство в ложе «Королевская арка» в Глазго, № 77, в 1763 году. Ложа прекратила свое существование в 1810 году. В его родном городе Глазго в его честь была названа масонская ложа — ложа Джеймса Уатта, № 1215. [52]
Уильям Мердок присоединился к Boulton and Watt в 1777 году. Сначала он работал в модельной мастерской в Сохо, но вскоре начал собирать двигатели в Корнуолле. Он стал важной частью фирмы и внес большой вклад в ее успех, включая собственные важные изобретения.
Джон Гриффитс, написавший его биографию [53] в 1992 году, утверждал, что недовольство Уаттом работы Мердока с паром высокого давления в его экспериментах с паровозами задержало ее развитие: Уатт справедливо полагал, что котлы того времени будут небезопасны при более высоком давлении. [54]
Уатт запатентовал применение солнечной и планетарной передач в паре в 1781 году и паровоз в 1784 году, оба из которых имеют веские основания считаться изобретенными Мэрдоком. [55] Однако патент никогда не оспаривался Мэрдоком, и фирма Болтона и Уатта продолжала использовать солнечную и планетарную передачу в своих ротационных двигателях , даже спустя долгое время после истечения срока действия патента на кривошип в 1794 году. Мэрдок стал партнером фирмы в 1810 году, где он оставался до выхода на пенсию 20 лет спустя в возрасте 76 лет.
Как утверждает один автор, усовершенствования Джеймса Уатта в паровой машине «превратили ее из первичного двигателя с предельной эффективностью в механическую рабочую лошадку промышленной революции» [56] .
В свое время Уотт пользовался большим уважением. В 1784 году он стал членом Королевского общества Эдинбурга , а в 1787 году был избран членом Батавского общества экспериментальной философии в Роттердаме , Нидерланды. В 1789 году он был избран в элитную группу, Смитоновское общество инженеров-строителей . [57] В 1806 году он был удостоен звания почетного доктора права Университетом Глазго . Французская академия избрала его членом-корреспондентом, а в 1814 году он стал иностранным ассоциированным членом. [58]
Ватт назван в честь Джеймса Уатта за его вклад в разработку парового двигателя и был принят Вторым конгрессом Британской ассоциации содействия развитию науки в 1889 году и 11-й Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году в качестве единицы мощности , включенной в Международную систему единиц (или «СИ»).
29 мая 2009 года Банк Англии объявил, что Болтон и Уатт появятся на новой 50-фунтовой банкноте . Дизайн является первым, на котором изображен двойной портрет на банкноте Банка Англии, и представляет двух промышленников рядом с изображениями паровой машины Уатта и мануфактуры Болтона в Сохо. Цитаты, приписываемые каждому из мужчин, выгравированы на банкноте: «Я продаю здесь, сэр, то, что весь мир желает иметь — ЭНЕРГИЯ» (Болтон) и «Я не могу думать ни о чем другом, кроме этой машины» (Уатт). Включение Уатта — второй случай, когда шотландец появляется на банкноте Банка Англии (первым был Адам Смит на 20-фунтовой банкноте выпуска 2007 года). [59] В сентябре 2011 года было объявлено, что банкноты поступят в обращение 2 ноября. [60]
В 2011 году он был одним из семи первых членов Зала славы инженерного дела Шотландии . [61]
Уотт был похоронен на территории церкви Св. Марии в Хэндсворте в Бирмингеме. Позднее расширение церкви над его могилой означает, что его могила теперь находится внутри церкви. [62]
Мастерская на чердаке , которую Уатт использовал в отставке, оставалась запертой и нетронутой до 1853 года, когда ее впервые увидел его биограф Дж. П. Мьюирхед . После этого ее время от времени посещали, но оставляли нетронутой, как своего рода святыню. Предложение о передаче ее в Патентное бюро ни к чему не привело. Когда дом должен был быть снесен в 1924 году, комната и все ее содержимое были переданы Музею науки , где ее воссоздали в полном объеме. [63] Она оставалась выставленной для посетителей в течение многих лет, но была отгорожена стеной, когда закрылась галерея, в которой она размещалась. Мастерская осталась нетронутой и законсервированной, а в марте 2011 года была выставлена на всеобщее обозрение как часть новой постоянной экспозиции Музея науки «Джеймс Уатт и наш мир». [64]
Примерное место рождения Джеймса Уатта в Гриноке увековечено статуей. Другие мемориалы в Гриноке включают названия улиц и Мемориальную библиотеку Уатта, которая была основана в 1816 году с пожертвований Уатта научных книг и развивалась как часть Института Уатта его сыном (который в конечном итоге стал Колледжем Джеймса Уатта ). Перешедшая во владение местных властей в 1974 году, библиотека теперь также размещает местную историческую коллекцию и архивы Инверклайда , и доминирует над большой сидящей статуей в вестибюле . Уотт также увековечен скульптурами на Джордж-сквер в Глазго и Принсес-стрит в Эдинбурге, а также другими в Бирмингеме , где его также помнят Moonstones , и в его честь названа школа.
Колледж Джеймса Уотта расширился со своего первоначального местоположения, включив в себя кампусы в Килвиннинге (Северный Эйршир), на Финнарт-стрит и на набережной в Гриноке, а также спортивный кампус в Ларгсе . Университет Хериот-Уотта недалеко от Эдинбурга одно время был Школой искусств Эдинбурга, основанной в 1821 году как первый в мире Институт механики , но в память о Джордже Хериоте, финансисте 16-го века королей Якова VI и I , и Джеймсе Уотте, после Королевской хартии название было изменено на Университет Хериот-Уотта. Десятки зданий университетов и колледжей (в основном научно-технических) названы в его честь. Дом Мэтью Болтона, Soho House , теперь является музеем, увековечивающим работу обоих мужчин. Факультет инженерии Университета Глазго имеет свою штаб-квартиру в здании Джеймса Уотта, в котором также находятся кафедра машиностроения и кафедра аэрокосмической техники. Огромная картина Джеймса Экфорда Лаудера « Джеймс Уатт, размышляющий о паровой машине» теперь принадлежит Национальной галерее Шотландии .
Статуя Джеймса Уатта находится в Пикадилли-Гарденс в Манчестере и на Сити-сквер в Лидсе .
Колоссальная статуя Уатта работы Фрэнсиса Легатта Чантри была помещена в Вестминстерское аббатство , [65] а затем перенесена в собор Святого Павла . Надпись на кенотафе , в частности, гласит: «ДЖЕЙМС УОТТ... УВЕЛИЧИЛ РЕСУРСЫ СВОЕЙ СТРАНЫ, УВЕЛИЧИЛ МОЩЬ ЧЕЛОВЕКА И ПОДНЯЛСЯ НА ВЫДАЮЩЕЕ МЕСТО СРЕДИ САМЫХ ЗНАМЕНИТЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЕЙ НАУКИ И ИСТИННЫХ БЛАГОТВОРИТЕЛЕЙ МИРА».
Бюст Уатта находится в Зале героев Национального памятника Уоллесу в Стерлинге , Шотландия.
Подводная лодка французского флота «Уатт» была названа в честь Уатта.
Уатт был единственным изобретателем, указанным в его шести патентах: [66]
Трудно что-либо сказать о религиозных убеждениях Уатта, кроме того, что он был деистом.
внес такие улучшения в грубую паровую машину, которая была изобретена до него, что его обычно называют изобретателем. «Его многочисленные и наиболее ценные изобретения должны всегда ставить его среди ведущих благодетелей человечества», — говорится в описании его в «
Национальном биографическом словаре»
. Он был образованным человеком. Он знал греческий, латынь, французский, немецкий и итальянский языки и был очень дружен с великими французскими свободомыслящими учеными. Эндрю Карнеги написал о нем биографию и описывает его как деиста, который никогда не ходил в церковь.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )Жизнь Джеймса Уатта с отрывками из его переписки.
