Jak lidstvo zkrotilo páru: Tvůrcem prvního parního stroje byl Thomas Newcomen

Tento článek vyšel již dříve, nyní si Thomase Newcomena připomínáme u příležitosti 290. výročí jeho úmrtí. 

Skutečný tvůrce prvního funkčního parního stroje se narodil v roce 1664 v Dartmoutu, což je malé městečko ležící nedaleko pláží, které místní značně nadneseně nazývají anglickou riviérou. Byl to Thomas Newcomen, potulný kovář obchodující s železářským zbožím, neměl žádné pořádné vzdělání a dá se předpokládat, že neuměl ani latinsky. Vyznáním byl baptista, vážený člen místní baptistické komunity. Putoval krajem, nabízel v místních dolech své železářské zboží a mohl pozorovat, jak podzemní voda ničí jeden důl za druhým.

O jeho životě je známo velice málo, protože pro tehdejší učence nemohl být nějaký neznámý kovář vynálezcem tak důležitého stroje. Pro ně byl tvůrcem Thomas Savery, který si nechal první parní stroj patentovat. Jenže skutečnost byla trochu jiná a podařilo se ji rekonstruovat jen díky trpělivé studii pramenů a díky jednomu velmi důležitému svědkovi, jak si ještě řekneme.

První pokusy

Thomas Newcomen se svým společníkem Johnem Calleyem (o němž toho nevíme prakticky nic) se nakonec rozhodl pustit do experimentů s ohňovým strojem. Ačkoliv neměl žádné vyšší vzdělání, dá se předpokládat, že se seznámil s prací Denise Papina, možná i Edmunda Somerseta a určitě Thomase Saveryho.

Je velmi pravděpodobné, že se ti dva znali – Savery se narodil nedaleko Dartmouthu, jen pár desítek kilometrů od tohoto městečka. Od roku 1706 pracoval jako pokladní v pojišťovně pro nemocné a zraněné námořníky a podél celého pobřeží tedy často cestoval. Dost možná se na to tiché místečko ukryl po neúspěchu svého stroje. Dá se předpokládat, že Newcomenovy experimenty mu nemohly uniknout.

Newcomen ale zprvu stále neměl úspěch. Jeho hlavní inspirací byla Papinova myšlenka na stroj s pístem poháněným tlakem páry. Vzhledem ke svým zkušenostem odmítl Saveryho stroj, protože věděl, že nedokáže vyrobit píst či nádobu, který by vydržela vyšší tlak. 

S Calleyem postavili stroj, kde nad parní kotel umístili válec s pístem, pod nějž vháněli páru. Píst byl zdvižen, načež byl uzavřen přívod páry a válec byl ochlazován vodou, takže pára uvnitř zkondenzovala a píst opět klesl. Problém této koncepce spočíval v tom, že šlo o nesmírně neúčinný stroj. Za minutu byl schopen udělat s bídou tři cykly. Nefungovalo to.

Fungující stroj vs. patent

Jenže pak se na ně usmálo štěstí. Vlastně – zprvu to ani tak nevypadalo. Ve stěně válce se totiž objevila trhlina. To byla tragédie, protože vyrobit kvalitní válec bylo nesmírně drahé. Calley se tedy trhlinu pokusil zaletovat. Spustili stroj, jenže po chvíli se trhlina opět otevřela. Ba co víc, trhlinou dovnitř válce pronikla studená chladící voda.

Pára uvnitř ihned zkondenzovala, píst prudce dopadl, vahadlo se utrhlo, nastalo dílo zkázy. Ale právě to Newcomenovi ukázalo cestu! Pochopil, že nejlepším způsobem pro kondenzaci páry ve válci je vstříknutí studené vody dovnitř. Nikoliv pouhé ochlazování stěn.

Nová varianta motoru obsahovala další malou nádržku se studenou vodou, která v pravý okamžik vstříkla do válce pramének vody, který způsobil rychlou kondenzaci páry a tedy podtlak. Účinnost motoru se prudce zvýšila, najednou byl schopen během minuty provést celých patnáct cyklů! To bylo ono!

Jenže byl tu Thomas Savery se svým patentem. Těžko říct, zda Newcomen před tím tušil, že vlastně nemá smysl na stroji pracovat, protože i kdyby jej dokončil, stejně jej nebude moci vyrábět a prodávat. Savery se za Newcomenem stavil v pravý čas. Měl přece patent.

Jenže neměl fungující stroj. Nemohl tedy jednat z pozice síly, protože nevěděl, jak vlastně Newcomenův stroj pracuje. Předtím Savery zatočil s Papinem, protože přesvědčil Královskou společnost, že Papin už nemůže nabídnout nic, co by v Anglii nebylo známo. Nejraději by zatočil i s Newcomenem, ale zde to neměl tak jednoduché.

Klíčový svědek

Co se dělo dále víme díky jedinému svědkovi, který se s Newcomenem osobně znal, prozkoumal jeho stroj, aby jej následně... no řekněme si to upřímně, okopíroval a začal jej stavět v dalekém Švédsku. Ale je to už téměř tři století, takže už můžeme tuto průmyslovou špionáž promlčet a ocenit, že díky tomuto mladíkovi víme o Thomasi Newcomenovi přece jen něco víc. Jmenoval se Marten Triewald a jeho cesta do Anglie opravdu nebyla ničím jiným, než nekalým pokusem zmocnit se tajemství zajímavých technických novinek.

Newcomen se se Saverym nakonec dohodl, ostatně, nic jiného mu nezbývalo. Měl stavět stroje pod Saveryho jménem a za to dostávat příslušný podíl na zisku. Od té chvíle mohl tedy Newcomen stavět stroje, o kterých bylo následně tvrzeno, že je vynalezl Savery (na prvním místě) a Newcomen. Jenže věci bohužel nešly tak jednoduše, jak si to ti dva asi představovali, když si ne moc nadšeně potřásli rukou.

Dalo by se tedy říct – tak to bychom měli! Konečně se mohl první parní stroj postavit ne jen v malém, ale ve velkém, v nějakém dole a prokázat platnost svých služeb. Jenže nebylo to bohužel tak jednoduché. Opět, dost tápeme, prameny jsou nejednoznačné, ale zdá se, že poprvé se Newcomen pokusil postavit svůj stroj v Cornvallu, u cínového dolu Huel Vor. Majitel byl zoufalý, důl zaplavovala voda a nebylo ji možné odčerpat, a tak někdy po roce 1706 kývl na nabídku postavení obrovského nevyzkoušeného stroje, který to zvládne.

Archeologickými průzkumy se zjistilo, že hned napoprvé si Newcomen zkusil opravdu velký cíl – pomocí složitého šestipatrového systému pump, poháněnými táhly z jediného stroje na povrchu, chtěl vodu pokořit. Jenže to se nepovedlo, obrovský stroj sice spolykal horu dříví, ale důl před vodou nezachránil. Newcomen byl vyhnán a na jihu Anglie naprosto znemožněn.

Pochopil, že musí jinam. Jeho stroj potřeboval opravdu hodně paliva, takže zcela logicky zamířil tam, kde jej bylo pod zemí v podobě uhlí dost – na severovýchod. Tam, ve Warwickshire, se v roce 1711 pokusil opět postavit svůj stroj. Nejsou sice známy detaily, ale opět to z nějakého důvodu nevyšlo.

Dostal ale ještě jednu šanci. V roce 1712 na uhelném dole u hradu Dudley. Snad za svého člena orodovala baptistická církev, nebo byl dostatečně přesvědčivý, nevíme. I zde nejsou bohužel známy podrobnosti, každopádně šlo o komplikované řešení. Pamětník se bohužel omezil na jedinou větu „Po velmi namáhavých pokusech přiměl stroj k práci.“ To je vše, co víme. A známe výsledek. První, skutečně funkční a užitečný parní stroj.