Американские ученые и изобретатели

Уилсон Митчел

Роберт Фултон

 

 

25 мая 1768 года в нью-йоркской газете появилось объявление об экзаменах на присуждение степеней в Королевском колледже. Экзаменоваться должны были девять молодых людей, впоследствии все без исключения ставшие знаменитыми. Одним из них был Джон Стивенс, другим — его ближайший друг Роберт Ливингстон. Оба происходили из очень богатых семей. В будущем они станут родственниками — один из них женится на сестре другого. Но их тесная дружба перейдет во вражду, которая непосредственно определит будущее паровых машин и пароходов в Америке.

Ставкой в их борьбе были огромные богатства, которые сулила эксплуатация пароходов, а также и все почести первооткрывателя. Противники обладали одинаковым оружием: природным умом, богатством и политической силой. Стивенс был такой же влиятельной фигурой в Нью-Джерси, как Ливингстон в Нью-Йорке.

Роберт Ливингстон первый обратил внимание на опыты по созданию паровых судов, которые проводили Фитч и Рамзай. Вместе со Стивенсом, уже ставшим к этому времени его родственником, он выехал из Нью-Йорка к Фитчу, чтобы присутствовать на испытаниях пароходов. Эти бывалые нью-йоркцы знали, что перед ними ветхое сооружение, собранное полунищими механиками, но они были достаточно проницательны, чтобы осознать, что будущее принадлежит паровой силе. Выводы из этого они сделали совершенно различные, соответствующие их характерам: Стивенс, вернувшись домой, начал собственные поиски, а Ливингстон поспешил обратно, чтобы откупить у Фитча договор со штатом Нью-Йорк, которым сам Фитч не мог воспользоваться. Договор давал ему право на монопольное владение пароходами на реке Гудзон, при условии, что регулярная коммерческая линия будет действовать между Олбани и Нью-Йорком. Естественно, что родственники, тесно связанные дружбой и интересами, стали компаньонами в этом деле.

Работа Стивенса продвигалась очень медленно, но упорно. Опытные лодки Стивенса — шаланды длиною в двадцать футов и шириной в пять-шесть футов, ходившие со скоростью четырех миль в час, стали привычным зрелищем для нью-йоркцев в 1790-х годах. Однако ему было еще далеко до постройки судна, которое отвечало бы условиям договора Ливингстона, а время истекало. Ливингстон проявлял нетерпение, но пока споры над чертежами не выливались в серьезные ссоры.

В конце 90-х годов Ливингстон был спешно направлен во Францию для ведения переговоров о покупке территории Луизианы, пока Наполеон не раздумал продавать эти земли. Во Франции Ливингстон случайно встретился с молодым американским изобретателем Робертом Фултоном.

 

Подводные лодки и светские салоны

Сын ирландского иммигранта, Фултон провел свои ранние годы на ферме отца в Пенсильвании. Однако ничто не выдавало в Фултоне его фермерского происхождения. Впоследствии, женившись, он даже породнился с аристократическими семьями Ливингстонов и Стивенсов.

Когда Ливингстон встретил его в Париже в 1800 году, тридцатипятилетний Роберт Фултон был удивительно красив и покорял всех своей доброжелательностью. В пресыщенном парижском обществе ему дали ласковое прозвище «Тут». Он был признанным художником, которому покровительствовал сам Бенджамен Вест. Кроме того, Фултон пользовался известностью изобретателя, обладающего блестящими математическими способностями. В гостиных он был остроумен и занимателен, в деловых разговорах почти до дерзости прям. Это был человек, который знал себе цену и везде чувствовал себя как дома.

Еще мальчиком Фултон поверил в силу своих рук. Он умел пользоваться инструментом, умел и рисовать. Послереволюционная Америка предложила ему две профессии на выбор: он мог стать бродячим механиком или странствующим художником. Среда, в которой он жил, естественно, не могла натолкнуть его на мысль о возможности совмещения двух его дарований — технической изобретательности и умения владеть карандашом — в одну профессию инженера. В Филадельфии он мог легко зарабатывать на жизнь рисованием. Ему рекомендовали поехать в Англию, где его мог бы принять Бенджамен Вест.

В Лондоне Фултон жил и учился живописи у Веста. Но тяга к механике сблизила его с группой людей, которых в Англии тогда начинали называть инженерами в том смысле слова, в каком оно понимается теперь. Основной проблемой инженерного искусства в Англии того времени было строительство каналов. И Фултон в 1794 году изобрел и запатентовал способ поднятия судов с одного уровня воды на другой без использования шлюзов. Он предложил проложить два параллельных рельсовых пути по склону от нижнего канала к верхнему. Фултон предполагал оснастить днище судов, курсирующих по каналу, бортовыми колесами, с тем чтобы они могли двигаться по рельсам. Одновременно поднимающиеся и опускающиеся суда должны были взаимно уравновешиваться. Спустя несколько лет эта конструкция была использована.

В том же 1794 году он получил патент на модель акведука, конструкции которого можно было отлить прямо на песке вблизи места стройки, а затем поднять и смонтировать. По этому образцу в Англии было построено множество акведуков, в том числе акведук через реку Ди вблизи Понт-и-Сисилт, который имел пролеты шириной в 52 фута на опорах высотой в 126 футов.

В 1795 году Фултон запатентовал первый в мире экскаватор для каналов. Первоначальный образец экскаватора, изображенный на чертеже патента, был рассчитан неверно и при работе рассыпался бы на части. Но улучшенные варианты работали удовлетворительно.

В 1796 году Фултон опубликовал трактат об улучшении навигации на каналах, в котором описал совершенно новую систему проектирования каналов.

Фултон как изобретатель отличался способностью зримо представлять себе любую новую проектируемую конструкцию вплоть до мельчайших деталей. Искусный чертежник, он мог создавать эскизы таких масштабов, которые позволяли ему проверить путем вычисления реальность замысла.

Торпеда Фултона представляла собой бомбу замедленного действия, прикреплявшуюся к вражескому кораблю с помощью гарпуна, которым стреляли с маленького быстроходного катера. Британское Адмиралтейство отвергло это изобретение.

У него было великолепное математическое чутье. И хотя его образование было не выше, чем у любого сельского паренька из Пенсильвании, Фултон самостоятельно обучился теории и практике инженерных вычислений и пользовался этими знаниями так же умело, как кистью.

Когда в 1797 году Фултон приехал в Париж за французскими патентами, он уже считался хорошим инженером-специалистом.

Ему было немногим более тридцати, он приобрел лоск человека, прожившего и проработавшего несколько лет в крупнейшей столице — Лондоне; парижанам его представил сам Джоуэл Барлоу, американский посол.

Фултон начал проводить эксперименты с торпедой, но тут же отказался от дальнейших опытов, занявшись подводной лодкой. На эту работу ушли все деньги, вырученные им от продажи картины «Пожар Москвы». Написанная в 1800 году, она оказалась удивительно пророческой и была первой панорамой в живописи.

Когда Фултон остался без денег, он попросил помощи у Директории как друг Французской революции. Однако французское адмиралтейство обратило внимание на Фултона лишь после того, как началась война с Англией, и Наполеон стал первым консулом. И тогда Фултон уже всерьез принялся за работу над подводной лодкой «Наутилус».

Ему был выдан денежный аванс в счет следующего соглашения: он должен был получать по 60 тысяч франков за уничтожение десятипушечного военного корабля с десятью орудиями, и другие, еще большие вознаграждения, вплоть до 400 тысяч франков за тридцатипушечные суда.

 

Военные и торговые корабли Фултона

У строящейся подводной лодки «Наутилус» уже была предшественница. Первая подводная лодка была изобретена 1800 году, Дэвидом Бушнеллом из Сейбрука, штат Коннектикут, и применялась в период Американской революции. Корабль Фултона был гигантским шагом вперед по сравнению с одноместной черепашкой Бушнелла. Субмарина «Наутилус» уже включала все основные черты современной подводной лодки. Когда она всплывала на поверхность, ее надводная часть походила на обычное парусное судно. При погружении мачта складывалась и помещалась в пазы палубы. Подлодка имела боевую рубку, отсеки для балласта, которые можно было наполнять и опорожнять, а в первой модели было также помещение для четырех человек, которые с помощью ременной передачи могли привести в движение вал гребного винта.

Пробный взрыв торпеды в 1805 году, уничтоживший датский бриг, доказал британскому Адмиралтейству применимость нового оружия Фултона.

«Наутилус» — первая подводная лодка Фултона, построенная для Франции в 1801 году. Рисунок, сделанный самим изобретателем, показывает лодку в надводном и подводном положениях.

Докладывая о ходе работы, Фултон писал: «3-го термидора я начал испытания, погрузив лодку на глубину в пять футов, затем в пятнадцать, и так до двадцати пяти. Далее этого я не пошел, так как машина не могла выдержать большего давления находящейся над ней воды.

Емкость моей лодки 212 кубических футов, она содержит кислород в количестве, которого хватит в течение трех часов на четырех человек и две небольшие свечки». Позднее он поместил на лодке медный шар, содержащий аварийный сжатый воздух.

Последние испытания перед настоящими операциями Фултон провел в августе 1801 года в Брестской бухте, где он, погрузившись в воду, прикрепил к шлюпу 20-фунтовую бомбу с часовым механизмом. Шлюп разлетелся на куски, а Фултон со своим экипажем вышел в открытое море на поиски кораблей Британского флота, блокирующих Францию.

Однако англичане были предупреждены. Знакомство с подлодками и торпедами Бушнелла в годы Американской революции заставило англичан опасаться американской тактики подводной войны. Более того, они знали и Фултона и его способность выполнить любой технический замысел. Всем английским кораблям было приказано избегать боя с ним.

Целое лето Фултон гонялся за английскими кораблями, но так и не смог подойти вплотную ни к одному из них. Однажды он чуть было не навесил бомбу на корпус фрегата с семьюдесятью четырьмя орудиями, но и этому кораблю удалось вовремя уйти. Французское адмиралтейство считало, что опыт провалился. Но сам Фултон прекрасно понимал, что хотя он не вывел из строя ни одного английского корабля, но заставил их уйти с тех мест, на которых они стояли.

Как раз в этот период работы с подводными лодками Ливингстон и прибыл в Париж на переговоры о территории Луизианы. Ливингстона очень занимал проект пароходства, и он подробно обсуждал его с Фултоном. В Америке достижения Стивенса в сравнении с Фитчем могли показаться огромными. Однако рядом с таким блестящим специалистом, как Фултон, Стивенс казался совершенно незначительным. Ливингстон понимал, что только Фултон мог справиться с этой работой. Что из того, что Фултон никогда не занимался пароходами, ведь за его плечами семилетний опыт изобретательской и инженерной деятельности в Европе, который дал ему такое знание техники, что для постройки корабля ему все равно потребуется меньше времени, чем Стивенсу.

Фултон слушал Ливингстона и убеждался, что у торгового пароходства на американских реках большое будущее. В период постройки «Наутидуса» он сделал модель парохода для плавания по Сене. У этой модели было плоское дно длиной в 66 футов и шириной в 8, оно имело трехфутовую осадку. Но Фултон слишком небрежно рассчитал нагрузку на корпус, поэтому, когда машины поместили на судно, оно сломалось. Урок, который извлек Фултон из этой ошибки, помог ему создать «Клермонт», минуя тот мучительный долгий путь злоключений и ошибок, которые так тормозили работу Стивенса.

Второй пароход на Сене работал прекрасно, неизменно делая четыре с половиной мили в час. Но вид небольшого суденышка, тащившегося по реке с помощью парового двигателя, не произвел особого впечатления на парижан, так же как и на жителей Нью-Йорка, где примерно в то же время был поставлен подобный опыт. «Какая от этого польза?» — вот вопрос, который задавали все.

Даже когда французы потеряли всякий интерес к подводной лодке, Фултон не пожелал уехать с Ливингстоном в Америку и покинуть Европу, которая в то время была ареной наиболее активного развития мировой техники. Он договорился с Британским адмиралтейством о продолжении своей работы над подводными лодками и торпедами. За это ему ежемесячно выплачивалось 1000 долларов, кроме того он получал бы половину стоимости всех уничтоженных им кораблей в течение 14 лет с момента подписания договора.

На самом деле, однако, англичане были гораздо более заинтересованы в срыве планов Фултона, чем в их осуществлении. Поэтому по окончании войны с Францией они не замедлили расторгнуть договор. И снова Ливингстон уговаривает Фултона ехать с ним в Америку и берется обеспечить его всем необходимым для работы. Фултон дает согласие.

Как инженер-специалист Фултон понимал, что нет нужды изобретать новые двигатели, если существующие образцы его вполне удовлетворяют. Он заказал двигатели у Баултона и Уатта и осмотрел все экспериментальные пароходики в Англии. Лучшим был пароход под названием «Шарлотта Дандас», построенный Вильямом Симингтоном. Еще в 1802 году это судно, водоизмещением свыше семидесяти тонн, прошло за шесть часов больше девятнадцати с половиной миль.

Имея опыт постройки лишь небольшого экспериментального суденышка для Сены, Фултон без какой-либо особой предварительной подготовки приступил к проектированию нового корабля, удовлетворяющего требованиям Ливингстона. Для любого другого новичка в судостроении это было бы проявлением чистейшего невежества, в действиях же Фултона сказывалось дерзание человека, в совершенстве владеющего своим огромным талантом.

Он заказал Баултону и Уатту двигатель диаметром в 24 дюйма и с четырехфутовым ходом поршня. Это требовало изготовления парового котла длиной в 20 футов, высотой в 7 и шириной в 8 футов. Стоимость двигателя составляла 2670 долларов.

На чертежах были указаны размеры корпуса корабля: длина — 150 футов, ширина — 12 футов (впоследствии увеличенная до 18 футов) и трюм глубиной в 7 футов.

В это время Англия наложила строжайший запрет на экспорт всех без исключения видов машин в целях монопольного пользования своими изобретениями. Более того, ни одному квалифицированному рабочему или ремесленнику не разрешалось покидать пределы страны из-за боязни, как бы он не захватил с собой чертежей английских машин для постройки их за границей. До сих пор только две машины, построенные Баултоном и Уаттом, было разрешено вывезти из страны: одну заказало французское правительство для водопроводной станции Парижа, другую купил Аарон Бэрр для водопроводной компании.

Фултон не стал уточнять, для чего ему нужна такая машина, но руководители фирмы были достаточно проницательными, чтобы разгадать его замысел. И то, что ему удалось заказать и вывезти машину в Америку, наилучшим образом свидетельствует о его престиже и больших дипломатических способностях.

 

Строительство «Катарины Клермонт»

Ливингстон тем временем получил двухгодичную отсрочку своего контракта, в котором было обусловлено время открытия пароходства по Гудзону. Новый срок истекал в 1807 году. Фултон отплыл из Фалмута в октябре 1806 года, и, таким образом, у него оставалось чуть менее полугода для выполнения контракта. В Нью-Йорке ему стали известны прежние обязательства Ливингстона по отношению к Стивенсу (и то, что, взяв в компаньоны Фултона, он отстранил Стивенса от участия в монополии). Положение Фултона осложнилось еще тем, что, женившись той зимой, он стал родственником обоих.

Необходимость уложиться в самые жесткие сроки, новые семейные обязанности, ясное понимание того, что между главами двух могущественных семейств, родственно связанных с ним и друг с другом, вот-вот вспыхнет серьезная ссора и что сам он является ее причиной, — все это породило в нем лишь одно стремление: любой ценой обеспечить себе спокойные условия для работы. Ливингстон тоже хотел пойти на уступки. И именно в этот период он предложил Стивенсу третью часть своего пая за 600 долларов, но последний отказался.

Конечно, Ливингстону было неприятно сознавать, что он недооценил своего прежнего друга. Тот Стивенс, которого он знал шесть лет назад, покидая Америку, был еще любитель-самоучка, медленно, шаг за шагом нащупывающий свой путь. По сравнению с тем Стивенсом Фултон был гигантом. Но за эти шесть лет, пока Фултон отдавал всю свою энергию подводным лодкам и торпедам, Стивенс упорно шел к одной раз и навсегда избранной им цели. Теперь он был в состоянии выполнить то соглашение относительно паровых машин и паровых судов, которое заключил со своим родственником десять лет назад. Он и сейчас строил такой пароход и не видел основания, почему бы не отправить в первый пробный рейс именно его «Феникс».

Но хотя Фултон и стремился уладить распри в семье, с которой он недавно породнился, тем не менее он оставался человеком творческим, непоколебимо верившим в реальность своих замыслов. Он строил судно не на ощупь, не на основе чистого экспериментаторства или путем простого копирования «Шарлотты Дандас». Теперь уже строительство «Катарины Клермонт» было вопросом его чести, его таланта, и он не хотел соглашаться с тем, что конструкция Стивенса лучше, чем его.

К августу 1807 года строительство было завершено, и корабль своим ходом обогнул Нью-Йорк и достиг берега Джерси. За неделю были отрегулированы последние детали, и теперь Фултон был готов произвести пробный рейс для широкой публики. Несмотря на свой престиж и поддержку могущественного Ливингстона, в глазах общества он все еще был строителем «паровой лодки», а в те времена это было синонимом непрактичности. Вот его собственный рассказ о первом рейсе парохода из Нью-Йорка в Олбани и обратно:

«Когда я строил в Нью-Йорке свой первый пароход, люди отнеслись к моему замыслу презрительно, как к фантастической затее. Друзья мои были тактичны. Они слушали меня внимательно, но недоверчиво.

Мне ежедневно приходилось по нескольку раз в день ходить на верфь, и я частенько присоединялся к толпе не знавших меня в лицо зевак и слышал, как они громко смеялись надо мной, плоско острили и глубокомысленно подсчитывали убытки и расходы. „Фултоновские бредни“ — бесконечно и тупо повторяли они. Наконец, наступил день испытаний. Я пригласил на пароход множество друзей, дабы они могли стать свидетелями первой успешной поездки. Я знал, что было немало оснований сомневаться в моем успехе. Машины (как и ранее у Фитча) были новы и плохо сделаны, и, естественно, что неожиданные затруднения могли возникнуть и по другим причинам. Мои друзья расположились группами на палубе. Они молчали.

Был дан сигнал, и пароход двинулся, но пройдя немного, остановился. И опять до меня донеслись все те же слова: „Я говорил вам, что так и будет. Дурацкая затея. Хоть бы все это кончилось благополучно“.

Я объявил, что если они будут настолько милостивы ко мне, что подождут полчаса, то мы либо будем продолжать путь, либо на этот раз отложим поездку. Спустившись вниз, я обнаружил, что причиной была пустячная неисправность в машине. Вскоре пароход двинулся дальше. Нью-Йорк остался позади; мимо проплыли романтические гористые, непрерывно меняющиеся пейзажи; мы узрели теснящиеся друг к другу дома Олбани, и, наконец, причалили к берегу. Потом, когда, казалось бы, все сошло отлично, возникли сомнения, можно ли все это повторить еще раз, а если и можно, то представляет ли это дело вообще какую-либо ценность для общества».

 

Запоздалая горькая победа Роберта Фултона

Поездка в Олбани заняла тридцать два-часа, и пароход остался там на несколько дней для ремонта. Доказательством того, что успешный рейс от Нью-Йорка до Олбани не был случайностью, послужил обратный рейс, вниз по течению, который занял только тридцать часов.

Вся поездка, включая задержку в Олбани, длилась пять дней. Топливом служили сосновые дрова.

Первое испытание парохода не вызвало почти никакого интереса у публики. Фултон и Ливингстон вынуждены были даже сами писать в газетах отчеты о нем.

И тогда Ливингстон показал, на что он способен, если дело касается финансируемых им начинаний. У него было монопольное право сроком на двадцать лет, и он твердо решил, что оно ему будет приносить доходы. Он использовал все свое влияние, чтобы привлечь внимание публики к путешествиям на пароходах и тем перспективам, которые они открывали. Вскоре пароходная линия стала давать прибыль. В первый год она составила 16 тысяч долларов. Размеры парохода были увеличены, а двигатели усовершенствованы. Законодательное учреждение внесло поправку в договор, согласно которой монопольное право продлевалось на пять лет за каждый новый вступивший в строй корабль.

«Клермонт» имел длину 150 футов, ширину 18 футов и осадку 7 футов. Его водоизмещение составляло 100 тонн, скорость — 5 миль в час. Из многих рисунков первого парохода это, вероятно, наиболее точный.

Затем линия пополнилась несколькими новыми кораблями, в числе которых были «Раритан» и «Карета Нептуна».

Уже после испытаний «Катарины Клермонт» Стивенс построил свой «Феникс». Сначала Стивенс намеревался пустить его для навигации по Гудзону, несмотря на монополию Ливингстона на этой реке. Но он все же не рискнул бросить открытый вызов самой могущественной политической силе в Нью-Йорке и направил свой «Феникс» для эксплуатации на реке Делавэр через Атлантический океан, вокруг мыса Кейп, по Чесапикскому заливу. Это было первое в мире морское плавание на пароходе. Шхуна, посланная сопровождать «Феникс» для оказания в случае необходимости помощи пароходу, была отнесена далеко в океан и проплавала там в течение трех недель. А маленький крепыш-пароходик шел себе прямо сквозь шторм и в конце концов прибыл в Филадельфию.

Пароходная линия Стивенса на реке Делавэр обосновалась так же прочно, как и линия Ливингстона-Фултона на Гудзоне.

Однако пароходство на Гудзоне с первых же дней начало терпеть неудачи. Другие судостроители попросту игнорировали монопольное право Ливингстона. Чертежи выкрадывались у Фултона из-под самого носа. В те дни борьба конкурентов гораздо чаще, чем в более поздние времена, означала применение грубой силы. Не раз делались попытки разрушить пароходы Фултона — физическое насилие было скорее правилом, чем исключением. Фултона видели в залах судебных заседаний чаще, чем на верфях.

Фултон умер в 1815 году. За последнее десятилетие он построил еще 15 пароходов для различных линий и других стран.

Вновь возвратившись к своему раннему увлечению военно-морским вооружением, он спроектировал и построил первое в мире военное судно, двигавшееся с помощью пара, — «Демологос», или «Фултон первый», применявшийся против англичан в войне 1812 года. Но федеральное правительство ничуть не больше, чем конкуренты Фултона, жаждало утвердить его право на оплату нового изобретения.

Лишь в 1846 году правительство выплатило внукам Фултона сумму в 76 300 долларов за заслуги изобретателя и как компенсацию его расходов.

Последнее, что сделал Фултон для государства как инженер, была работа над планом строительства самого большого в мире канала, связывающего Запад через Великие Озера с нью-йоркской гаванью.

Это был величайший подвиг инженерного искусства для неокрепшего молодого государства. Фултон рассмотрел, во многом улучшил и одобрил план канала.

После смерти Фултона борьба против монопольного владения пароходными линиями на реках усилилась и в конце концов привела к его отмене. Гудзон и другие реки были открыты для всех.

Именно тогда верховный судья Маршалл установил закон о том, что водные пути страны находятся под контролем федерального правительства и что этому закону подчиняются правительства всех штатов.

К 1825 году путешествия на пароходах стали обычным явлением, и уже мало кто помнил те времена, когда сама идея создания парохода была мишенью для насмешек.

Имя Фултона, которого уже не было в живых, стало произноситься почти с благоговением. И хотя он был инженером, опередившим идеи множества своих предшественников, теперь его считали именно изобретателем, будто все то, из чего складывался замысел Фултона, было найдено им в минуту гениального прозрения.

Как бы ни был наивен этот миф, он сослужил свою службу — в первое двадцатилетие XIX века американцы вдруг остро ощутили нужду в специалистах-механиках. В общественной жизни Америки рождалась новая профессия. Так же как Джордж Вашингтон сделался вдохновителем поколений юношей, мечтавших стать юристами и политическими деятелями, так и Роберт Фултон служил наглядным доказательством того, что американцы могут сделать все, за что бы они ни взялись.

Испытания «Феникса» в океане прошли почти незамеченными, поскольку уже установилось мнение, что пароходы можно применять только в спокойных водах рек и каналов. К этому времени американцы уже опередили англичан в создании быстроходных парусных судов, имевших превосходные навигационные качества. Поэтому англичане приложили все силы к тому, чтобы первыми широко использовать пароходы на морских путях. Америка не обратила на это внимания: для нее важно было то, что Великие реки стали, наконец, судоходными.

И Роберт Фултон, который работал для трех различных стран и правительств, невольно направил взоры Америки не к морю, а в глубь страны, туда, куда вели речные пути.