瓦特：发明从维修开始

大到高铁、火箭，小到我们身边的家用电器，它们的功率都用统一的“W”来表示，那么这个“W”究竟是什么单位呢？

瓦特也被“传绯闻”

瓦特彩色照片

瓦特跟蒸汽机结缘的故事一直在课本之外广为流传，讲的是瓦特小的时候，有一次在奶奶家，看到火炉上的水烧开了，蒸汽不断地把壶盖顶起、落下，一个劲儿地往外冒。

小瓦特看着壶盖，想来想去，终于发现了蒸汽的力量。于是，长大后他就发明了蒸汽机，利用蒸汽的力量进行工业生产。但是，这个经典的故事其实是假的！

瓦特和水壶

瓦特并没有发明蒸汽机！在他生活的那个年代，蒸汽机早就已经出现并且被人们投入使用了，因此瓦特压根儿不需要从水壶上发现蒸汽的力量。

发明从维修开始

纽可门蒸汽机

1712年，一位英国的铁匠托马斯·纽可门，就成功地制造了一台大气活塞式蒸汽机，也就是大名鼎鼎的“纽可门蒸汽机”。

不过，纽可门蒸汽机的弊端也很明显——由于它极其费煤，只有煤矿区才用得起它，而且它的工作效率比较低，面对日益增加的矿井积水，纽可门蒸汽机的性能就变得不如人意了。瓦特就是在这个时候出现的。

瓦特研究纽可门蒸汽机模型

1763年，瓦特在格拉斯哥大学担任教学仪器制造师的时候，得知学校里有一台教学用的纽可门蒸汽机模型出现了故障，但是很久都没有被修好，于是他就主动揽下了修理蒸汽机模型的工作。就这样，瓦特踏上了改进蒸汽机的道路。

瓦特蒸汽机专利

瓦特蒸汽机图纸

瓦特的奇思妙想

1765年，瓦特在实验室中设计出了一种与汽缸分离的冷凝器，这样蒸汽就不需要在汽缸内冷凝，汽缸可以始终是热的，而冷凝器始终是冷的。这种方式大大减少了能量的浪费，在一定程度上克服了纽可门蒸汽机工作效率低的弊端。

太阳与行星齿轮

除此之外，瓦特还设计了“太阳与行星”齿轮联动装置，让蒸汽机可以通过齿轮或者链条带动任何工作机械，极大地扩展了蒸汽机的应用。

双向式蒸汽机图纸

此后，瓦特的研究也没有因为眼前的成就而停止，很快蒸汽机史上一项里程碑式的发明——双向式蒸汽机就在他手中诞生了，从此蒸汽机由单向做功，变成了双向做功，效率再一次得到了提升。

离心式调速器的应用，更是让蒸汽机能够自动保持匀速运动，成为了自动化技术出现的重要基础。

离心式调速器图纸

万能蒸汽机的诞生使人类第一次获得了非自然的动力。

在之后的几百年里，这份力量铸造起钢筋铁骨的高楼大厦、联通起遥远的五洲四洋，人们在蒸汽机的轰鸣中奔向了蒸汽时代，历史也转而迈进现代化的新世界。

健康提示：请出门戴口罩、勤洗手、多通风，少去人群密集处。

解码科技史

《走近蒸汽时代》

播出时间：7月31日 8:55

监制 / 田龙  主编 /刘铭 王志存

编辑 / 张雨 王立红 康寒 艾舒（实习）