270 éve született James Watt, a gőzgép feltalálója

Kétszázhetven éve, 1736. január 19-én született a skóciai Greenock-on-Clyde-ban James Watt, az alacsony nyomású, kettős működésű forgó gőzgép feltalálója, az ipari forradalom elindítója.

Akinek minden gondolata a gép körül forog

Egy hajóács negyedik, beteges gyermeke volt. Migrénje miatt sokáig azt gondolták, hogy gyengeelméjű, írni-olvasni anyja tanította otthon. Tizenévesen félárvaságra jutott, korábban jól kereső apja csődbe ment. James Londonba utazott, inasnak állt. Kitanulta a szerszámok használatát és a gépek készítését, reparálását, majd 1756-ban visszatért Skóciába és Glasgow-ban nyitott műhelyt. Mivel azonban nem volt elég hosszú inasideje, engedélyét elvették, ő pedig az egyetemre szegődött műszerésznek, amelyre nem volt érvényes a város joghatósága. Ott bízták meg a Newcomen-féle himbás gőzgép javításával, amibe egy londoni mesternek már beletörött a bicskája. Watt megbirkózott a feladattal, de nem elégedett meg: elhatározta, hogy javít a kétségbeejtően alacsony, 1 százalékos hatásfokon. "Minden gondolatom a gép körül forog, semmi másra nem tudok gondolni" - írta egy barátjának. Állását otthagyta, szűkös alkalmi jövedelmét földméréssel, hangszerek javításával, készítésével, sőt egyes feltételezések szerint márkás fuvolák hamisításával egészítette ki.

Végül rájött a megoldásra: elválasztotta a gőzlecsapódást végző kondenzátort a hengertől, amelyben a dugattyú mozog. A hengert, amelyet így nem kellett újra és újra lehűteni, hőszigeteléssel látta el és fáradt hővel fűtötte. A fáradt gőzt külön tartályban kondenzálta és külön hűtötte, így 75 százalék energia-megtakarítást ért el. Watt rájött az addigi gőzgéptípusok alapvető hibáira, és száműzte a gépből a levegőt, vagyis lezárta az addig nyitott hengert és egy atmoszférás gőzzel töltötte ki a helyét. Az így biztonságossá vált gépben a munkát nem a külső légkör, hanem az egy légköri atmoszférás gőz végezte. Az utókor 1769-től, a tökéletesített gőzgéptől számítja az ipari forradalom kezdetét.

Watt egyéb újításokat is bevezetett: megszerkesztette a kettős hatású gőzgépet, amelyben a gőz ereje felváltva a dugattyú mindkét oldalán hatott (korábban a gőz csak egyik oldalra nyomta ki a dugattyút, amely csak lassan mozdult vissza a másik irányba.) A gépet bolygókerekes hajtóművel és lendítőkerékkel látta el, amely átlendítette a holtponton, így először tette azt nem csak előre és hátra, hanem forgómozgásra is képessé. Sőt, mivel 1784-ben már gőzvezetékkel fűtötte irodáját, őt tekinthetjük a gőzfűtés feltalálójának is.

Akiről mértékegységet neveztek el

Gőzgépét 1769-ben John Roebuck nagyiparossal együtt szabadalmaztatta és megkezdte azok értékesítését. Később az anyagi nehézségekkel küzdő Roebuck helyére a birminghami Matthew Boulton lépett, aki elérte, hogy az 1783-ban lejáró szabadalmat 1800-ig meghosszabbították. 1775-ben megalapították a Boulton and Watt Hajtóműgyárat, amely 1799-től készített először teljesen vasból álló gőzgépet. A gőzgépek hamar elterjedtek, használták a byányákban vízemelésre, a kohászatban, a textiliparban, vízműveknél és még számos helyen. A gépeket a bányatulajdonosoknak ingyen adták, csak azt kérték: a különbözetet fizessék meg, amennyivel kevesebb szenet használnak fel, mint a hasonló teljesítményű Newcomen-gép esetében tennék.

Watt nevéhez fűződik a dugattyú paralelogrammás vezetése, a centrifugális regulátor is a gőzgép fordulatszámának szabályozására. A paralelogramma rudazat segítségével a mozgás áttevődött egy fojtószelepre, amely a gőzbevezetést csökkentette, lelassítva a túl gyors szerkezetet. Ily módon a fordulatszámot két érték között lehetett tartani, Watt tehát az automatizálás előfutárának is tekinthető.

1784-ben gőzmeghajtású járművet épített és szabadalmaztatott, három, különböző sebességű erőátvitellel. 1801-ben Boulton és Watt elsőként alkalmazták magasépítésben az öntöttvasat, amely a hídépítésben már évtizedek óta bevettnek számított. Ő fedezte fel, hogy a víz nem elem, hanem vegyület, s behatóan tanulmányozta a gőz rejtett hőtartalmának kérdéseit.

Watt 1800-ban, a szabadalom lejártakor tisztelt és gazdag emberként vonult vissza, a virágzó üzletet fiára hagyta. Számos kitüntetésben részesült, a glasgow-i egyetem díszdoktora, a Királyi Akadémia tagja lett, de a felkínált báróságot visszautasította. 1819. augusztus 25-én halt meg Birmingham közeli Heathfieldben. 2002-ben beválasztották a 100 leghíresebb brit személyiség közé és mi is naponta találkozhatunk vele: a Keleti Pályaudvar homlokzatáról tekint le a gőzmozdonyt feltaláló George Stephenson társaságában.

Nevét őrzi a teljesítmény metrikus mértékegysége, a watt. 1783-ban ugyanis gőzgépének erejére kíváncsian egy erős igáslovat tett próbára és azt találta, hogy az 150 fontot képes egy másodperc alatt négy láb magasra emelni, így határozta meg a lóerő fogalmát. (Egy lóerő egyenlő 735,5 watt, az egy LE teljesítményű gép 750 N súlyt 1 sec alatt 1 m magasra emel.)

Spekulációk és találgatások: az új technológia hajnala

Ahol a gőz az úr

A jelenből nézve vitán felüli kérdés, hogy - George Stephenson találmánya - a személyszállító gőzmozdony korszakalkotó találmány volt. Neve lassan kétszáz éve kitörölhetetlen a történelem tankönyvekből. Ámde a megjelenést követő egy-két évtized emberei számára ez még nem volt ennyire egyértelmű. A korabeli források jelentős hányada igen bizalmatlan hangvételben ír az újdonságról. Néha egészen meglepő - helyenként talán mulatságos - ellenreakciókat fogalmaztak meg. Három kútfő is bizonyítja, hogy német területeken igen ferde szemmel néztek az immár minden emberi erőforrást nélkülöző, "magától" robogó vastömegre.

Egy 1833-ból származó német lap (a Magdeburgsche Zeitung) jóslatai szerint a vasút tömeges elterjedése elsősorban a mezőgazdaságra lesz káros hatással. Amennyiben ugyanis a gőzerő alkalmazása világviszonylatban győzedelmeskedni fog a lóerő évszázados kihasználtságán, úgy legfontosabb igavonó állatunk gyorsan fölöslegessé válhat. "...és ha a ló kimegy a divatból, mert gőzzel utazunk, a gazda sem termelhet többé" - közölte a témával kapcsolatos félelmeit az újság.
Egy porosz főpostamester - a mindennapi közlekedés állandó résztvevőjeként - a Berlin-Potsdam vasútterv vonatkozásában fogalmazta meg aggodalmát. Ő a menetrendszerinti vasúti forgalom férőhelyeinek kihasználtsága miatt volt szkeptikus. Mint mondta, néha még egy postakocsit sem tud utasokkal feltölteni, mit várnak akkor az illetékesek egy vasúti kocsi esetében?!

Száguldó veszedelem

A legmeghökkentőbb ellenreakciót mindazonáltal a Bajor Felső Orvosi Kollégium 1838-ból származó szakvéleménye közli: "A gyors mozgás elkerülhetetlenül agybetegséget, a delírium furiosum egy különleges fajtáját váltja ki az utazókban", illetve a "száguldó" vonatot csupán csak szemlélődőkben is. "Ha ennek ellenére akadnak utazók, akik dacolni kívánnak e szörnyű veszéllyel, úgy az államnak legalább a nézőket kell megvédenie, különben a sebesen elhaladó gőzkocsi látványától ők is áldozatul esnek e betegségnek." Építő jellegű javaslatot is megfogalmaztak a korabeli egészségügy jeles képviselői: deszkakerítéssel kell övezni a sínpályákat.

Mint ismeretes, a gőzmozdony első példányai 19 km-es óránkénti sebességre voltak képesek.

Történelmi távlatokban gondolkodva a kérdés tehát az volt, megéri -e majd széles körben bevezetni a szállítás eme új formáját és ezzel felváltani a korszak bevett szokásait, vagy alkalmazzák továbbra is a csatornahálózat és a lóerő adta lehetőségeket. A brit Quarterly Review egyik 1825-ös számában a szerkesztőség munkatársai a gőz általi vontatás mellett tették le voksukat, miközben - tárgyilagosságra törekedve - több nézőpontból hasonlították össze a szállítás és közlekedés két különböző módját. A csatorna fenntartása és üzemeltetése - egyebek mellett beleértve a ló etetését és a csatorna medrének kivájását, valamint folyamatos karbantartását - mindenképpen több költséget emészt fel - írta a lap. Ráadásul az azonos célállomásokat összekötő pályaszakaszok vasúthálózat kiépítése esetében rövidebbek, s nem elhanyagolható szempont az sem, hogy a felszínen futó sínpályához pontosan ott csatlakoztatható egy-egy elágazás, ahol arra a legnagyobb szükség van. Ez egy kilométereken át húzódó csatornamederre nem igaz, hiszen annak alakítását a talajviszonyok - fagy, szárazság, talajminőség - sokkal inkább meghatározzák.

Láthatjuk, a találgatások mindenekelőtt a biztonság, a gyorsaság és a gazdaságosság kérdései köré csoportosultak. A vitát a történelem alakítói azóta eldöntötték. Győzött a modern technika, a fejlődés korabeli alakítóinak álláspontja.

(Múlt-kor/MTI-Panoráma - Vladár Tamás, Sajtóadatbank)