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技术与文明 · 第 150 页

PDF 物理页索引 161 · 第四章 古生代技术时期

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技术与文明
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第四章 古生代技术时期
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在法国,帕潘博士(Dr. Papin)沿着同样的思路发展,他把自己的机器称为“以低成本产生较大动力的新机器”:这个名字清楚地表达了其目标。纽科门(Newcomen)继续帕潘的工作,于1712年推出了改进型的泵机。虽然机器很笨拙,而且由于在冷凝过程中失去了大量的热能,其效率也不高。但它在功率上超过了以往任何一个动力机械;煤矿则可以通过利用蒸汽动力而摆脱水淹的限制而采掘得更深。发明的主要思路在瓦特介入之前就已制定了。瓦特的使命不是发明、而是改进蒸汽机。他单独设立了冷凝室,并对蒸汽的膨胀压力加以利用,于是大大提高了效率。他从1765年开始研究,并于1769年申请了专利,1775年至1800年之间在英国建造了289个蒸汽机。直到1781年瓦特才开始致力于发明旋转的动力机械,其结果就是1786年安装于阿尔比恩(Albion)面粉厂的伟大的双冲程50马力引擎,之前第一个这类产品是用于伦敦酿酒厂的10马力引擎。当时对动力的要求非常迫切,不到二十年内他就为棉纺厂安装了84台引擎,为毛纺厂或精纺厂安装了9台,为运河安装了18台,为酿酒厂安装了17台。

瓦特的改进反过来又要求冶金术的改进。那个年代的机械加工是很不精确的;给引擎活塞镗孔的时候,活塞的直径不过28英寸,却不得不容忍一个小手指宽的误差。改进引擎的要求导致了1776年的威尔金森(Wilkinson)镗床以及一二十年后莫兹利(Mandslay)的多个发明和简化,包括对车床的法兰西滑动刀座的完善。—这一切大大推动了机械加工的进步。顺便说一句,伦尼(Rennie)设计的阿尔比恩面粉厂不仅是第一个利用蒸汽来磨麦的工厂,而且是第一家其中全部重要设备都是金属制成的企业,包括轮轴、转轮、齿轮和轴杆。

在许多方面,18世纪80年代都可算是古生代技术时期的丰收年,默多克发明的蒸汽车辆、科特(Cort)发明的反射炉、威尔金森的铁船、卡特赖特的动力织机以及茹弗鲁瓦(Jouffroy)和费奇(Fitch)的汽艇,后者装备的螺旋桨一直沿用到近代。

木器时代的全部技术现在必须用难熔金属—铁——来加以完善。当然,始生代技术时期到古生代技术时期的转变也是逐步进行的,但不可能停留在中途。例如,木头在美国和俄罗斯可能直到19世纪的70或80年代仍然应用于机车和汽船,随着机器体系的普及和燃料的大量应用,对煤的需求也随之增长。瓦特的蒸汽机,每马力大约耗煤8磅半,而斯米顿(Smeaton)的空气介质的发动机,每马力大约耗煤16磅。因此,对瓦特蒸汽机的需求不断增加,其应用领域也不断扩大。直到1832年水轮机才得以完善,在此之前的三四十年间,蒸汽占统治地位而且一直是提高效率的象征。即使在荷兰,开垦须德海(ZuyderZee)的时候也引入了高效的蒸汽机。一旦确立了新的尺度、新的度量、新的规则,如果没有其他因素帮助的话,风力和水力是无法与蒸汽相竞争的。

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