名副其实的蒸汽机

1765年，在迪克博士的推荐下，瓦特结识了罗伯克博士。罗伯克博士是当地有名的实业家，也是加伦铁工厂的创始人。他在巴拉斯特纳斯附近从事煤矿事业，所以非常关心煤坑内的排水问题。瓦特把蒸汽机的详细图解让人转交给罗伯克博士，但却一直没有消息。

直到三年后的1768年，瓦特突然收到了罗伯克寄来的一份合作方案。

方案的条件是：瓦特的1000英镑借款和申请专利的费用，以及此后的实验费用全都由罗伯克来负担，在取得了专利后，2/3的权利则归罗伯克所有。

瓦特毫不犹豫地和罗伯克签订了合同，并开始立即着手制造直径64厘米气筒的大模型了。这年8月，瓦特看蒸汽机装置没有问题了，便马上去了伦敦申请专利。

第二年，也就是在1769年的年初，瓦特蒸汽机的专利终于被批准下来了，这一年，瓦特33岁。从最初开始做实验起，他足足花了近10年的时间。

专利批准下来了，瓦特便开始准备试验蒸汽机制造工作。在完成之前的一段时间，他决定在基纳伊尔的一所大房子里制造，那是罗伯克的房子，位于山谷中的小河边，用水方便，而且不被人注意。

他们招聘了足够的工人。制造蒸汽机用的材料，一部分从格拉斯哥瓦特的工作房运来，另外一部分则是从加伦铁工厂运来。整整6个月过去了，1769年9月，瓦特终于完成了新蒸汽机的试验。

但是，蒸汽机的问题特别多，首先，凝结器的作用不好，加伦铁工厂所制造的气筒，也因为铸造不精良，根本就不能使用。其次，活塞的紧密不能保持。当瓦特继续致力于研究的时候，罗伯克破产了。瓦特只好借了很大一笔外债，使工作得以继续下去。

在罗伯克博士的介绍下，瓦特结识了博尔顿。博尔顿是伯明翰的大实业家。当时的伯明翰是英国机械工业中心，有“欧洲的大装饰品店”之称。博尔顿的工厂设在伯明翰以北约3千米的塞荷，工厂里有1000多名工人。他非常热衷生产钟表这一类东西，在竞争中，他生产的钟表替代了独霸英国市场的法国钟表，塞荷也一跃成为英国引以为豪的地方。

博尔顿对瓦特研究的蒸汽机械，非常感兴趣。在参观了塞荷工厂以后，瓦特特别震惊。他没有想到这里有这么好的设备，如果在这里制造蒸汽机械，一定会非常顺利。

为了蒸汽机的专利权，瓦特再度来到了伦敦，见到了博尔顿。从此，瓦特和博尔顿之间就始终保持着一种深厚的友情。在博尔顿的塞荷住宅里，瓦特过了两个星期的愉快日子。博尔顿知道了瓦特对于蒸汽机械的构想，并且表示，只要瓦特想继续研究，他一定支持他。

瓦特一生中最黑暗的日子，莫过于1770—1774年，这是寻找坚实后盾的5年。

1770年4月，由于长期从事没有报酬的工作，使瓦特债台高筑。为了养活一家人，他不得不接受了年俸100英镑的运河工程技师的职务。蒸汽机的发明暂时停止。

18世纪70年代初，英国被一种全民化的不景气所侵袭，伦敦破产者相继出现。这个余波甚至殃及全国各地，苏格兰所有的民间银行业者，也几乎都破产了。所以，进行中的运河工程计划，也突告中断了。从事土木技术工作的瓦特也因而失业了。

瓦特看测量技师这一工作没有用武之地了，便又开始想到了他所发明的蒸汽机了，但是没有想到，这时的罗伯克比瓦特还惨。因此，合同中承诺的要为瓦特的蒸汽机出资的罗伯克，仅仅付出了最初的1000英镑之后，就再也没有支付费用了。如果罗伯克不替瓦特付清这笔钱，那这笔债务就落在了瓦特的肩上了。然而，就在这时，1773年秋天，瓦特的妻子玛格莱特离开人世。事业和家庭的双重挫折，没有打倒瓦特，他反而比以往更加努力地工作了。

债主们纷纷前来讨债，瓦特向他们解释蒸汽机的事情。但是，却没有一个人对蒸汽机专利权的价值加以认定，他们认为这是一种毫无价值的事业。

后来，终于有一天，博尔顿决定以罗伯克的债务作为抵偿，换取该项专利，为瓦特帮了大忙。不久，英国议会准予瓦特的专利期限由14年延长至25年；同时，专利区域也扩张到苏格兰全州，大发明家和大实业家共同携手从事蒸汽机发明和推广。

1774年5月，瓦特来到伯明翰，开始专心致力于新蒸汽机的研制。他将蒸汽机零件一一拆解，把铁制品、气筒、唧筒等重要的零件，严密地包裹起来，由海路运送到了塞荷。蒸汽机零件一从基纳伊尔运来，瓦特就开始让人在塞荷制造厂里装配起来了。所幸的是，技工的本领很是优秀，所以一切都进行得很顺利。

对于人类来说，这是一个庄严的值得记忆的历史时刻——瓦特的蒸汽机终于发明成功了！

作为合作的一方，瓦特已经完成了他的任务。蒸汽机的发明已经完成了，这是很令人兴奋的事情。而对作为一个实业家的博尔顿来说，投入生产，被人们所接受才是最重要的事情。因为他首先要考虑前期的投资和后期的收益问题。只有把蒸汽机成功地用在工业化上面，才是他目前最重要的工作。

收获的日子终于到来了，一天，瓦特收到了两个订货单，是两个大蒸汽机的订货单。这两个蒸汽机的成功与否，非常重要。因为想安装纽科门蒸汽机的人们，在还没有见到瓦特蒸汽机的结果之前，都取消了订单。瓦特废寝忘食地制作设计图，因为有他先前完成的一部内旋盘机，使蒸汽机制作非常顺利。

1776年的3月8日，瓦特和博尔顿为公众演示蒸汽机装置，他们把这部大型蒸汽机架设在布伦田地上，引来了周围人的围观。这一天，全国的矿业者以及科学界的名流们纷纷前来一睹这历史性的伟大时刻。巨大的蒸汽机发挥出它无比的威力，演示终于成功了！瓦特和博尔顿抑制不住的兴奋。

就在这次演示成功以后，他们在塞荷制造厂内设立了一个制造蒸汽机的工作场所，准备正式从事蒸汽机的制造。于是，他们之间签订了一个简单的合约：

1.瓦特将2/3的专利权转让给博尔顿。

2.博尔顿付清过去一切经费，并承担将来全部费用。

3.所有账簿归博尔顿掌管，一年结算一次。

4.瓦特负责设计和监督以及检验等工作，在一定的期间内，给予300英镑的年薪报酬。

5.合约在公司成立的1775年6月1日起效，有效期为25年。

第二年3月，瓦特迁到塞荷附近的哈巴丘陵上的利杰恩兹居住。

由于对工人彻底实行分工的关系，塞荷制造厂不但培养了许多优秀的技术工人，而且工作效率也提高了不少。这对于蒸汽机的制造，是一个新的突破。可以毫不夸张地说，瓦特的蒸汽机械是时代的开路先锋。

为了更加节省人力，瓦特尽量使机械简单化，制造一种普通技工也能加以修理和操纵的蒸汽机。也就是从这时开始，他开始投入蒸汽机的改良，并把它改为利用蒸汽的膨胀力。从经济方面考虑，这种蒸汽机非常有价值，因为可以节省大量的蒸汽和热。

原理是这样的：当活塞升到气筒上部时，就把下面的活门关上，由上面的活门输入蒸汽，借膨胀力将活塞压下去，当活塞下降时，则关闭上面的活门，由下面输入蒸汽，将活塞推上去。

至此，瓦特完成了第二个伟大的发明。

纽科门蒸汽机单说它是气压机更为恰当些，因为它是借大气压力来转动的。而后来，瓦特在其基础上改良的是，一半用蒸汽的力、一半用空气的压力而推动的机械。但是，这次的蒸汽机装置才完全由蒸汽的力量推动，从这个意义上说成为名副其实的蒸汽机了。

后来，这种利用蒸汽膨胀力的转动方法，有了意想不到的发展，这是瓦特当初所意想不到的。

对于英国的矿业来说，瓦特的蒸汽机无疑是一个救星。因为随着矿坑的加深，渗出的水也随着增多，纽科门蒸汽机再也不能把水抽上来了。这些矿业中，尤其以英国矿业中心的康瓦尔地区最为典型。

这天，瓦特在康瓦尔矿山地区演示蒸汽机装置。蒸汽机发出轰然的巨响，抽动着唧筒，一下子就把坑内的积水全给吸光了。和普通的机械比较，这种蒸汽机只要消耗1/3的煤，就能抽取相同数量的水上来。

演示非常成功，起初对这个新蒸汽机抱着敌意的矿山业者们，看到这次实验以后都改变了态度。由于在康瓦尔矿山地区蒸汽机的成功，塞荷制造厂接到了许多订单。

从这时起，直到1780年三年间，他们陆续接到订单，一共订做了40架蒸汽机，其中就有20架是装置在康瓦尔地区。