第11章 奧利弗·埃文斯(1)(2 / 3)

或許他知道的東西更多一點,他的成就就不會這麼大了,因為此時的他能夠把自己的激情同所接受到的蒸汽機知識結合起來。他還不知道詹姆斯·瓦特這個廣為人知的年輕人因讚成使用冷凝低壓蒸汽,曾考慮拒絕利用高壓蒸汽;他也不知道50年來,康沃爾錫礦已經利用一種低壓蒸汽機隨意抽取地下水,這項具有重大戰略意義的發明出自英國鄉村鐵匠托馬斯·紐科門[1];他也不知道在他出生前兩年,一種同紐科門的發明相似的蒸汽機已被一位英國移民用到新澤西的一座銅礦抽取地下水。當有人送給埃文斯一本記述紐科門蒸汽機的書時,他感到驚訝——不是因紐科門的輝煌成就,而是因錯失良機而產生的那種失落感——可是他卻做出滿不在乎的反應:“他做錯了!”當他後來終於聽說瓦特於1769年獲得英國頒發專利權的蒸汽機是在紐科門發明的基礎上取得的重大進步時,他同樣既感到失落卻又滿不在乎。

紐科門和瓦特的蒸汽機都是用低壓蒸汽作動力(參看封二和封三的附圖集)。讓埃文斯感到驚喜的是,在加熱狀態下,低壓蒸汽機難以利用全部的蒸汽能量,跟鐵匠鋪裏發生的槍支填充物因高壓噴射出來的情況不一樣。年輕的瓦特曾經也像埃文斯一樣對超熱高壓蒸汽的潛在應用前景感到興奮。在1769年和1784年獲得的兩項專利中,瓦特提到了在普通道路上用蒸汽機驅動馬車的可行性,但他推斷,這會使一切工作中的容器發生爆炸。在他生活的那個年代,從製造技術和能夠使用的材料來看,他的結論是合情合理的。然而在黑暗中摸索的埃文斯,既不會因受到懷疑而氣餒,也不會因自己走在前沿而受到激勵。還有兩件事情他不知道,德國工程師雅各布·盧波爾德(Jacob Leupold)已經在他的《機械總觀》(Theatrum Machinarium Generale,1723~1739)一書中對高壓蒸汽機的設計做了係統化的說明;另一件事是在埃文斯15歲時,即1770年,一位名為尼古拉斯-約瑟夫·居紐(Nicolas-Joseph Cugnot)的法國軍官已經用高壓蒸汽來驅動三輪炮架,這可是世界上第一輛牽引裝置,但因失敗而被最終放棄。

未來展望:在新港瑞德·克裏克的一家磨坊,埃文斯發明並安裝了曆史上第一條自動化綜合生產線。水力傳送帶和鏈鬥升降機運送麥粒,從船隻或馬車卸下小麥到製成麵粉的整個過程都不用人動手。這是埃文斯於1795年在弗吉尼亞州奧柯昆為朋友托馬斯·埃利科特(Thomas Ellicott)修建的一座磨坊,在埃文斯的《早期磨坊建造者和磨坊主指南》(Young Mill-Wr ight and miller”s Guide)一書中有敘述。

美式蒸汽動力裝置:這幅作於1812年的圖描繪的是埃文斯設計成型的大家唯一知道的蒸汽機代表——“哥倫比亞”號(Columbian)。從蒸汽機氣缸處向上同頂部橫梁相連的活塞杆,在頂部橫梁(C)的支配下作垂直運動,再繞著它左方末端靠近其重心位置的樞軸旋轉。這個裝置至今仍舊被稱作埃文斯直線聯動裝置。

埃文斯告訴所有願意聽取他意見的人,高壓蒸汽機的大小和重量可能是低壓蒸汽機的一半,而且隻用一半的燃料就可以釋放更多的能量。他的推測有一點樂觀,可原理是正確的。1778年初,他設想要像帶動馬車一樣用高壓蒸汽機驅動槳輪,並且預言生活在那個時代的人都將會在西部的海域上看到密密麻麻的蒸汽船,而且因為有蒸汽作動力,小孩子在一天之內也能完成從費城到波士頓的旅行。

年輕的埃文斯用模型進行試驗,但要嚐試製作他夢想中的功率強大的蒸汽機,則需要高質量的工具和鐵製品。他難以買到或根本買不起,這樣安全就無法保證,至少這在獨立戰爭中期的首府費城周邊是相當突出的問題,更何況他也不可能很快解決把活塞在氣缸中的上下運動轉變為旋轉運動的問題。瓦特在1781年解決了活塞旋轉運動的問題,而且1782~1784年間,他運用蒸汽驅動了活塞的上下運動,但那仍舊是低壓蒸汽。埃文斯和瓦特的不同之處在於,麵對所有讓他失望的事情,埃文斯絕不會放棄利用高壓蒸汽來操作的信心。當然,瓦特因低壓蒸汽試驗成功才動搖了用高壓蒸汽的念頭,他與伯明翰的梭霍工廠的馬修·博爾頓建立合夥關係,靠生產低壓蒸汽機富裕了起來,而且到自己漫長生命將要結束的時候,瓦特依然相信想要利用“威力強大的高壓蒸汽”即指高壓蒸汽的人應受到當眾絞刑的懲罰。