только в конце девятнадцатого века, когда перед техникой стал вопрос о создании экономического двигателя и когда теоретические знания о свойствах пара и законах его истечения стояли достаточно высоко, изобретатели снова возвратились к мысли о создании мощной, экономичной паровой турбины, и разрешили вопрос.
Необходимость технического изобретения вырастает из потребностей своего века. Так, паровая турбина была создана одновременно, но совершенно независимо друг от друга и различными способами в 1884 году в Швеции потомком французского эмигранта Карлом Патриком Густавом де Лавалем и в Англии сыном лорда Росса Чарльзом Альджероном Парсонсом[2]. Первый сконструировал активную паровую турбину и второй, идя от аналогии с водяной турбиной, разработал тип реактивной паровой турбины.
Хотя турбины Лаваля и не получили широкого распространения, отдельными частями своей конструкции они необычайно способствовали дальнейшему развитию паротурбостроения.
Турбины же Парсонса, благодаря исключительной энергии изобретателя, непрестанно совершенствуясь, развивались очень быстро и в самом начале своего развития были отнесены лордом Кельвином, выдающимся физиком девятнадцатого столетия, к «величайшим изобретениям в области паровых машин со времени Уатта».
Паровые турбины, движущей силой которых являлся пар, так же, как и паровые машины, хотя и более экономично, потребляли все тот же уголь, основной энергетический источник, и нашли себе распространение в странах, располагавших этим видом топлива.
Однако вопрос об использовании второго главного источника энергии — нефти — продолжал стоять очень остро перед странами, богатыми нефтяными месторождениями.
Поэтому, в то время как часть изобретателей, невольно поддерживая интересы углепромышленности, трудилась над усовершенствованием паровых турбин, другая часть их продолжала стремиться к непосредственному использованию нефти или хотя бы вырабатывавшихся из нее бензина и керосина в двигателях внутреннего сгорания.
Почти одновременно были построены керосиновые двигатели: в Германии — Шпилем и в Англии — Пристманом. Это были принципиально все те же двигатели Отто. Они имели насосы для впрыскивания керосина. У Шпиля он впрыскивался через раскаленную трубку, где обращался в газ, после чего всасывался в цилиндр, смешиваясь с воздухом. У Пристмана керосин впрыскивался в особую коробку, нагревавшуюся отходящими газами, в которой и превращался в газообразное состояние.
Вслед затем англичанин Джемс Харгревс в 1888 г. построил двигатель, использовав указание того же Бо-де-Роша на принцип самовоспламенения топлива. Это был первый прототип двигателя тяжелого топлива. Он заключал в себе все признаки так называемого двигателя с запальным шаром и даже имел форсунку в виде впрыскивающего сопла с иглой и охлаждение камеры сгорания водой.
Одновременно Эмиль Капитан, даровитый немецкий конструктор, сделал ряд предложений для разрешения проблемы двигателя внутреннего сгорания, работающего на тяжелом топливе. Самой выдающейся его работой явилось предложение впрыскивать в камеру сгорания из двух противоположных сопел две струи жидкого топлива таким образом, чтобы их живая сила при столкновении взаимно уничтожалась и обусловливала мелкое распыление горючего. Воспламенение нефти, мазута или масла должно было происходить при помощи вспомогательного зажигания.
Ни один из проектов двигателей тяжелого топлива Капитана не был доведен до конца. Многие объясняли это отсутствием средств, некоторые — увлечением все новыми и новыми идеями. Вернее всего, дело заключалось в том, что сам Капитан не обладал достаточной стойкостью в те моменты, когда его постигали неудачи.
В 1884 г. Зейнлейном был предложен способ вдувания топлива сжатым воздухом. Вскоре им был взят патент на керосиновый двигатель с подачей керосина посредством сжатого воздуха и зажигания электрической искрой. Через два года Свидерский в Лейпциге построил двигатель с компрессором, т. е. прибором для распыливания горючего сжатым воздухом. Но еще за несколько лет до этих попыток практического решения задачи кельнский преподаватель Келлер в своей книге «Теория газовых двигателей» сделал прямое предложение сконструировать двигатель тяжелого топлива с применением самовоспламенения топлива, постепенного введения его в камеру сгорания.
Наконец, уже в 1891 г. англичанин Герберт Акройд Стюарт предложил ранний впрыск топлива на раскаленную поверхность и построил так называемый калоризаторный двигатель тяжелого топлива, получивший потом при распространении название «нефтянки». Калоризаторный двигатель все еще шел по пути четырехтактного цикла Отто: он работал на малых степенях сжатия. Горючее же в нем поступало в предварительно раскаленный извне паяльной лампой калоризатор, и на запальный шар, где оно и вспыхивало без зажигания.
Нефтянки имели все шансы на распространение, так как были экономичнее паровых машин и значительно удобнее их для мелких предприятий.
Но уже в следующем году явился на сцену доселе никому неизвестный Рудольф Дизель с предложением своего рационального, принципиально отличного от всех, двигателя.
И техническая мысль пошла по новому направлению.
Рудольф продолжает свой путь
Оставив мысль об аммиачном моторе, Дизель с новым подъемом и неудержимой страстностью принялся за разработку идеи теплового мотора, где атмосферный воздух является и рабочим телом и химическим реагентом. Это были счастливейшие дни изобретателя: творческому воображению не было преград; все казалось возможным; идеальный двигатель Карно был накануне осуществления. Дизель работал с увлечением.
Внешние условия жизни к этому времени складывались к тому же очень благоприятно. Материально он был достаточно обеспечен. Двадцатитрехлетняя Марта-Луиза Флаше, на которой он женился в Мюнхене, внесла в его новую жизнь на тихой улице Демо после шумной и бестолковой улицы Риволи успокоительный немецкий порядок.
Суетливый, вечно спешащий, загроможденный экипажами и прохожими, нарядный Париж, впрочем, сам по себе мало мешал занятому собой инженеру. В шумной толпе сосредоточенный в себе ученый и мыслитель чувствовал себя, как в тиши кабинета. Движение, шум, быстрая смена внешних впечатлений стали давно уже для него необходимостью: они возбуждали активность мысли.
В 1889 г. во Франции была открыта грандиознейшая в мире Парижская выставка в память Революции 1789 г. Выставка привлекла в Париж тысячи иностранцев и собрала в своем возбуждавшем всеобщее удивление машинном отделе все достижения мировой техники. Здесь Рудольф пополнил не только свои практические сведения; отсюда он унес веру в техническую возможность осуществления своего двигателя. Выставочные экспонаты свидетельствовали о больших достижениях в области металлургии и машиностроения. Постройка новой, требовавшей высокого искусства, точности и прочных материалов машины здесь, в блестящем сталью и бронзой зале, казалась вполне возможной.
И, стоя у обтянутых бархатом цепей и барьеров, ограждавших экспонаты, волнуемый честолюбивыми мечтами, воображал Рудольф, как за такими же барьерами будут стоять машины, созданные им, и упивался шумом своей славы: вокруг него толпятся изумленные посетители; вслед ему слышится восторженный шепот; в руках у швейцаров вместе с описанием выставки — портреты изобретателя и снимки с изумительного дизель-мотора, который пришел на смену старой, громоздкой и разорительной паровой машине…
