|
||
| İngiltere'deki kömür madenlerinde durum gittikçe daha tehlikeli bir halalıyordu. Sürekli artan kömür talebi, kuyuların daha çokderinleştirilmesini gerektiriyor, dolan suları boşaltmak gittikçegüçleşiyordu. Britanya ekonomisinin en önemli sorunu durumuna gelensuları boşaltma işi için bütün mühendisler seferber olmuşlardı. XVII. yüzyılın sonlarında bu mühendislerden biri, Thomas Savery(1650-1715), bilim yayınlarına göz gezdirirken Hook'un, Papin'inmakinesinden söz eden bir yazısına rastladı. Savery, Hook'uneleştirmelerine rağmen, icadın işe yarar olabileceğini tahmin etti.Bunun için de, ne gibi yenilikler getirilmesi gerektiğini tasarlayarakhemen işe koyuldu. Savery, pratik bir buhar makinesinin ihtira beratını, (patent) 1698'dealdıktan sonra makineyi önce kralın, ertesi yıl da Royal Society önündedenedi. Papin'in makinesine, musluğa bağlı boruyla, istenildiği andaeksilen suyun yenilenebileceği büyük bir kazan eklemişti. Buradakaynatılan su, ani bir soğuk su akımıyla sıvılaştırılıyor, böyleceborunun içinde boşluk meydana geliyor, sonra dışarı atılacak su buboşluğa doğru akıyordu. Bundan sonra kazan yeniden ısıtılıyor ve işlemtekrarlanıyordu. Papin'in makinesindeki gibi piston yoktu ve mekanizması da dahasadeydi. Ağır işlemekle birlikte (dakikada dört darbe), hiç değilsedüzgün çalışıyordu. Ancak, iki büyük sakıncası vardı. Önce çokmasraflıydı (75 lire suyu bir metre kaldırmak için 16 kilo kömür yakmakgerekiyordu), sonra, tulumba ne kadar yüksekse, buhar basıncının da ooranda yüksek olması gerekiyordu. Oysa basınç 8-10 atmosferi bulduğundaısı öylesine yükseliyordu ki, lehimler eriyor, yarattığı gücünetkisiyle kazan patlıyordu. Savery, patlamayı güven altına almak ve kazandaki basıncı kontroledebilmek için Denis Papin'in 17 yıl önce Londra'dayken icat ettiğiaygıtı kullanmayı düşünememişti. Fransız bilgini 1681'de, en sertetleri bile kısa zamanda pişirmeye yarayacak bir tencere icat etmişti.Bu, aslında, bugün kullandığımız "düdüklü tencere"nin ta kendisiydi.İçindeki basıncı bilmek için bir supap yerleştirmiş, basıncı birağırlıkla dengelemişti. Bu gerçek bir "güvenlik supabı"ydı ve kapsamıtencerenin yararını çok aşıyordu. Burada Papin ve Savery'nin amaçlarının ayrı olduğuna işaret etmemizyerinde olur. Savery bir teknisyendi ve maden ocaklarındaki sularınboşaltılması gibi somut bir soruna eğilmişti. Bunu çözümleyince, dahaöteye gitmek aklından geçmiyordu. Papin, onun tersine, bir bilgindi.Huygens'in kendisine aktardığı pratik sorun, (Seine'in sularını Versaysarayının parklarına kadar yükseltmek) onun için bir hareket noktasıolmuş, dehası gittikçe genişleyen bir alanda icatlara yönelmişti.Kısacası, Savery ile Papin arasında, yarar gözeten bir uygulamacıylabir anda dünyayı sarsabilecek bir bilim adamının bütün özelliklerivardı. 1707'de altmışına varmış, hayal kırıklığına uğramış, bezgin ve kırgınbir insan olan Denis Papin, eski sorunu, Savery'nin eserinin ışığındaçözümlemeye koyuldu. O sırada Savery'nin makinesi madenlerdeki sularıboşaltmakta kullanılıyordu; ama suyu dışarı atacağına hidrolik birçarkın kanatlarının üstüne akıtıyordu. Papin'in meydana getirdiğigülünç makine karmaşık ruhunun bir aynasıydı sanki Bir tek güçkullanacağına (sözgelişi bir buhar), buhar, hava basıncı ve ağırlıktanyararlanıyordu. Bilgin, yine de bunu bir gemiye monte edip küreklerini çektirmeyibaşardı. Gemi, Fulda üzerinde Cassel'de gerçekten işledi, ama birdefaya mahsus, göstermelikti bu. Papin, kararsız kişiliğine kapılıpLondra'ya yerleşmek üzere Almanya'dan ayrıldı. Weser'deki takacılar,kendi kendine giden bu gemiyi öfkelerinden paramparça ettiler. Parasızkalan zavallı Fransız da yoksulluk ve unutmuşluk içinde yaşlanmayaboyun eğmek zorunda kaldı. Ne zaman öldüğü bile tam olarak bilinmeyecekkadar unutuldu... Savery'nin makinesi suyu 17.50 metre yüksekliğe çıkardığı ve son dereceekonomik işlediği halde, maden işletmecileri tarafından beğenilmemişti.Çünkü madenler çok derin kazıldığından her 17.50 metreye bir makineyerleştirmek gerekiyordu. Ayrıca bunların işletilmesi göze alınamayacakkadar büyük masraflara yol açacaktı. Dartmouth'da (Devonshire) işleyen bu tür bir makine Thomas Newcomen(1663-1729) adlı bir çilingirin dikkatini çekti. Tasarılarını kendisineyakınlık gösteren büyük fizikçi Robert Hook'a açarak ondan kendisineöğüt vermesini diledi. Günümüzde, basit bir çilingirin ünlü fizikçilerden birine baş vurmasıve onun tarafından da ciddiye alınması pek olağan değildir. Ozamanlarda böyle şeylere hiç kimse şaşmazdı. Bir icadın, bilginden çok,usta ve zeki bir işçinin eseri olabileceği akla yakın görülüyordu.Bilim ve tekniğin işbirliği yeni yeni kurulmaktaydı ve Kolomb'unyumurtası hikâyesi her gün tekrarlanıp duruyordu. Öte yandan, bilimadamları da kendilerine fazlaca güvenen bilgiçler olmasa gerekti; hattatarihçilerin, kişiliğini alabildiğine kötüledikleri Hook bile... Böylece Newcomen, Newton'un eşiti büyük bilgine danışmaktan çekinmedi.Sonra da arkadaşı camcı John Cawley ile birlikte, Savery'nin ateşlitulumbasının neden bunca güçsüz ve masraflı işlediği konusunda kafapatlatmaya başladılar. İlk kusuru, buhar basıncının yetersizolmasındandı. Basıncı artırmak için ısıyı yükseltmek, kazanınpatlamasını önlemek için de daha kalın imal etmek gerekiyordu. Ancak,bu kalın kazan daha geç soğuyacak, yani tulumba daha ağır işleyecekdolayısıyla verim düşecekti. Makine de bu yüzden masraflıydı zaten.Isıtmak için bir yığın kömür yaktıktan sonra soğutmak için çırpınmak,olur iş değildi doğrusu. Newcomen, Papin'in ve Savery'nin makinelerini inceledikten sonra, ikisiortasını buldu. İkincinin kazanını, .birincinin de pistonlu silindirinialdı. Hem kazan, hem de tulumba gövdesi olarak tek bir kapkullanacağına, iki ayrı kaptan yararlanmayı düşündü. Böylece, soğutmayaihtiyaç kalmayacağından kazanı gereğince kalın imal edilebilecek;doğrudan doğruya ısıtılmayacağına göre silindirin de soğutulması kolayolacaktı. Newcomen'in projesi 1705'te gün ışığına çıktı. Makine şöyle işliyordu:Kazanda oluşan buhar, bir silindire giderek pistonu kaldırıyor; pistondibine kadar iyice itildikten sonra soğuk su veriliyor; buharsıvılaşınca silindirde hava boşluğu elde ediliyor; o zaman hava basıncıbütün gücüyle etki yaparak pistonu aşağıya itiyordu. Sonra silindireyeniden buhar gönderiliyor işlem böylece sürüp gidiyordu. Pistonsürekli olarak inip kalkacağından, bunu bir çubukla, işletilecektulumbaya bağlamak yeterliydi. Savery gibi Newcomen de makinesini yalnız tulumbalarda kullanmayıdüşünmekte, bunun suyu yükseğe çıkarmaktan başka bir şeye elverişliolabileceğini aklının ucundan geçirmemekteydi. Her ikisinin de tekkaygısı, suyu 10.33 metreden yukarıya çıkarmaktı. Newcomen'in makinesi,tam anlamıyla bir buhar makinesi değildi. Çünkü bunda itici güç buhardeğil, hava basıncıydı. Ancak bu nokta kullananları ilgilendirmiyordu.Bu makine Savery'ninkinden daha güçlü, daha az masraflıydı ya, onlariçin de önemli olan buydu. Önceleri dakikada altı iniş-çıkış yaparkensonra bu on ikiye yükseltildi ve gücü de 100 beygiri buldu. Makinenin ilk alıcısı Wolferhamptonlu bir kömür madeninin sahibiydi.Makine büyük bir başarıyla görevinin üstesinden gelince, öteki madenşirketleri de art arda satiri almaya başladılar. Geliştirilmeye sonderece elverişli oluşu makinenin satışını artırıyordu. Gerçekten, 1713'te 'prototipi' son derece ilkel olmakla birlikte hızlagelişti; yüzyılın ortalarına doğru enikonu mükemmel bir araç halinegeldi. Bu gelişmelerden ilki musluklarda oldu. Üç musluktan birisilindire buhar yolluyor, ikincisi soğuk su akıtıyor, üçüncüsü desuları boşaltıyordu. Muslukların elle işlemesi bir sakıncaydı elbet,çünkü bir işçinin yalnız bu işle sürekli uğraşması gerekiyordu. Ancakotomatikleştirme işini Newcomen mi, yoksa, Potter adlı bir işçi migerçekleştirdi, bilemiyoruz. 1713'te bu musluklar bir sicimle makinenindüzgün hareketini sağlayacak 'denge düzenleyicisi'ne (balansiye)bağlanarak işletilmeye başlandı. 1718'de Beighton adlı bir teknisyen buipi söküp yerine, ince bir çubuk yerleştirdi. Böylece makine kendikendine işler duruma geldi. Bundan sonra, kazanın geliştirilmesi işi ele alındı. Alman JacobLeupold (1674-1727), basıncı artırmayı (1725) ve İngiliz James Brindleyde (1716-1772), kazanın beslenmesini düzenli hale sokmayıbaşardılar/İngiliz John Smeaton (1724-1792), buharın kaybolmasınıönlemek için silindirin ve pistonun daha iyi perdahlanmasını sağladı.Kısacası, yaratılmasından bu yana yarım yüzyıl geçmeden Newcomen'inmakinesi bütün Avrupa'yı fethetti. Fransa'da ilk olarak 1732'de madenocaklarındaki suların boşaltılmasında kullanıldı. Hollanda'da denizdenkazanılan yerlerde aynı amaca hizmet etti. Bazı ülkelerde de şehirleresu verme ya da toprakları sulama işine yarıyordu, İngiltere'deyüzlercesi işlemekteydi. Bunlar, koca bir bina büyüklüğünde devmakinelerdi. Ağır ağır gidip gelen hantal sarkacın çevresine bir yığınseyirci toplanıyordu. Newcomen'in makinesi son 1934'te hizmetten çekildi. 1787'de yapılmışolan bu saygıdeğer kalıntı halen Barnsley (Yorkshire) adlı İngilizköyünde bulunmaktadır. Sarkacı 7, silindiri de 3.30 metreyüksekliğindedir. 1951'de, Büyük Britanya festivalinde işletilmesi kolay olmadı. Pistonbazen inadı tutup yükselmiyor, bazen inmeyi unutuyor, bazen deyorgunluktan poflaya tıslaya duruveriyordu. Bunu da 147 yıllıkhizmetten sonra hoş görmek gerekir. En iyi işlediği günlerde, makine,her iniş-çıkışında 227 'litre suyu 40 metre yükseğe çıkartmaktaydı. |
||