原标题：瓦特蒸汽机：工业时代的大力士

18世纪末，纺纱用的“珍妮机”点燃了工业革命的火把，引起一连串连锁反应，机械化生产由此拉开帷幕。随着产业不断扩大，原本靠水驱动的工作模式已无法满足生产力需求。在如此背景下，瓦特蒸汽机冒着黑烟登上历史舞台，人类从此进入蒸汽动力时代。

瓦特蒸汽机的发明者，是英国著名科学家詹姆斯·瓦特。1763年，已出现了纽科门蒸汽机。时任格拉斯哥大学仪器修理员的瓦特，奉命修理一台发生故障的纽科门蒸汽机。当时，这种蒸汽机有着明显缺点：它在运行过程中，需要燃烧大量的煤，以至于无法离开煤矿。距离稍远，运煤速度就无法跟上烧煤速度，只能停火歇工。

善于钻研的瓦特发现，如果把加热和冷却过程分离，在气缸之外设置一个单独的冷凝器，专门用来冷却蒸汽，便能有效解决这一问题。

1768年，在量热学开拓者布莱克教授的指导下，瓦特成功研制出带有分离式冷凝器的蒸汽机。后来，该机被命名为“瓦特蒸汽机”，其工作效率是纽科门机的3倍，耗煤量却仅为后者的1/4，它很快就在各个煤矿取代了纽科门蒸汽机。

积累与坚持是推动历史车轮滚滚向前的动力。瓦特不断改进新式蒸汽机的零配件，追求着新的创新突破。经过艰苦研究和实验，瓦特接连发明了双向气缸、平行四连杆机构、离心式调速器、节气阀和压力机，持续提高蒸汽机的工作效率和运转稳定性，实现了运转的自动化和可控化，以一己之力推动瓦特蒸汽机成为蒸汽动力时代“主角”。

经瓦特改良后的蒸汽机安全稳定，运行成本低廉，一度被称为“工业时代的大力士”，适用于各种制造业领域。除了在煤矿中抽水、运煤，还迅速应用于冶金、铸币、纺织等行业。

以下两个实例，就充分说明了瓦特蒸汽机的诞生所具备的划时代意义——

1807年，美国人富尔顿将瓦特蒸汽机运用于轮船上，建成“克勒蒙特”号汽船，开辟了蒸汽动力船新时代。

1814年，英国人斯蒂芬孙把瓦特蒸汽机装在火车上，开始了陆路运输的新时代。

回顾瓦特改良蒸汽机的过程，并非一帆风顺。从最初接触蒸汽技术到瓦特蒸汽机的成功定型，他先后经历了20余年的艰难时光。面对长期资金短缺的困难，瓦特不得不从事8年的运河测量工作。面对活塞与气缸的加工制造工艺难题，瓦特坚持不懈、不畏失败，完成了对纽科门蒸汽机的3次革新。人们为了纪念他，将功率的单位定为“瓦特”。

这就是瓦特蒸汽机的传奇，从当初用于矿井抽水到成为工业世界的支柱，是一代代工程师和科学家努力的杰作。在他们长达数百年的马拉松式改进中，瓦特蒸汽机变得越发强大，直到今天也不可被完全替代。

上图为瓦特在潜心研究蒸汽机。（■李会鹏　王皓凡　史利鹏）