وجيمس وات، وهو مخترع اسكتلندي ومهندس ميكانيكي ولد في عام ١٧٣٦، معروف جيداً لتحسيناته التحويلية في محرك البخار، وبينما بدأ عمله في القرن ١٨، تمزقت آثاره خلال القرن ١٩، وإعادة تشكيل الصناعة، والنقل، وهيكل الحرب ذاته، ولم يوضع في بناء آلات حرب، ومع ذلك أصبحت المحركات التي اتقنها قوة دفع غير مسبوقة وراء إنتاج مركب.

الحياة المبكرة والإبداع العظيم الأول

وقد ولد واط في غرينوك، على ثلاجة كلايد، وتدرب على أن يكون صانعاً لرياضيات في غلاسغو ولندن، وقد تحولت مهنته بشكل حاسم في عام 1763، عندما طلبت منه جامعة غلاسغو إصلاح محرك جديد في الغلاف الجوي، حيث تحولت محرك جديد في عام 1712 إلى مضخة متحركة ذات طاقة متحركة عالية.

وشراكته مع منظم مشاريع بيرمنغهام ماثيو بولتون، التي أضفت طابعا رسميا في عام 1775، وجلبت وات العاصمة، ومرافق التصنيع، والرؤية التجارية اللازمة لوضع محركاته في استخدام واسع النطاق، وخلال العقدين المقبلين، أنتجت شركة بولتون وات أكثر من 500 محرك، كان العديد من المطاحن الكهربائية، والصناعات، والألعاب المائية، ولكن الابتكارات التصميمية التي أدخلت في تلك السنوات، قد تجاوزت الحد الأقصى.

The Suite of Innovations that Created a Military —Grade Prime mover

ولكي تكون محركات البخار مفيدة خارج الضخ الثابت، فإنها تحتاج إلى إنتاج حركة دوارة، وتنظيم سرعتها الخاصة، وتعبئة المزيد من الطاقة إلى بصمة أصغر، وعالج وات كل من هذه المتطلبات بسلسلة من البراءات والاختراعات الميكانيكية المترابطة، التي كثيرا ما تتطور بالتعاون مع بولتون ومع ويليام موردوك، وهو كبير المهندسين الرائعين في الشركة.

الشمس و العشب

ولم يكن بوسع محركات العجلات الجديدة الأولى إلا أن تقدم حركة متبادلة، وغرامة لطائرة مضخة، ولكنها عديمة الفائدة لتحول العجلات أو العجلات أو العجلات المجهزة بالعجلات، وكان أول حل لعجلات وات لتحويل حركة التناوب إلى تناوب مستمر هو معدات العجلات المتطاولة ، التي كانت مستمدة من إنتاج متغير.

حركة موازية وسلطة مزدوجة

وكان التحسن الرئيسي التالي في حركة الواط هو الربط الموازي الذي بدأ في عام ١٧٨٤، وكانت محركات الأشعة في الفترة تستخدم الشعاع لنقل القوة من البستان إلى المضخة أو الرافعة، مما يسمح بضغط المحرك المركب على نحو أكثر قوة، مع إبقاءه في خط مستقيم تماما، يشكل تحدياً كبيراً في مجال الهندسة المعمارية، حيث أدى ارتفاع الرباط المفصل إلى حله، كما أن الاختراع سمح بإنشاء جهاز بديل " .

محافظ مركزي ومحافظ فلويويل

وتحتاج التطبيقات العسكرية إلى محركات قادرة على الحفاظ على سرعة ثابتة حتى مع تغيرات مفاجئة في التفكير في مدفع حصار أو سفينة تضرب فجأة بغطاء من الرياح، وتصدت لها محركات ذات فتحات متحركة، وطبقت على المحركات الرئيسية ذات السرعة القصوى، وطبقت عليها بصورة منتظمة، وبراءات الاختراع في عام 1788، وتحولت فيها الروايات المعدنية إلى محركات سريعة.

Indicating the Invisible: The Watt Indicator Diagram

وفي حين أن المحركات نفسها لا تشكل عنصرا آليا، فإن اختراع وات لرسم بيان المؤشر في التسعينات من القرن الماضي قد أعطى المهندسين طريقة تحليلية لقياس العمل الجاري داخل الأسطوانة، ومن خلال تعقب الضغط على الحجم على خريطة، يمكن أن يكشفوا أوجه القصور في الكفاءة، وأن يرسموا توقيت الصمامات على الوجه الأمثل، وأن يقارنوا أداء المحرك علميا.

Steam at Sea: How Wattt ' s Rotary Engine Conquered Naval Warfare

وقد بدأ اعتماد القوات البحرية الملكية لطاقتها البخارية مؤقتا في العشرينات، بعد مضي فترة طويلة على سنوات واط الأكثر نشاطا، ولكن المحركات التي قادت أول سفن حربية كانت حفارة مباشرة للتصميم الدوار لسفن بولتون.

وكان الأثر الاستراتيجي عميقاً، إذ كان بإمكان سرب مزود بطاقات ثابتة أن ينشر بغض النظر عن اتجاه الرياح، أو أن يكسر حصاراً، أو يعزز مستعمرة مهددة على جدول زمني يمكن التنبؤ به، وخلال الحرب القرمية (1853-1856)، استطاع أسطول البخاري المتطور من طراز AngloFrench أن يحافظ على حصار وثيق للموانئ الروسية من خلال بحر البلطيق والبحر الأسود دون أن يُطخ بالهدوء.

One of the most impressive ironclad ships of the age, HMS ]Warrior (1860), carried a coalfired motor lineage traced directly back to Wattt. Although it used a higher highlypressure boil and a more sophisticated expansion system still

Steam and the Mobile Land Campaign

وفي الأرض، ساهمت محركات واط بصورة غير مباشرة ولكنها حاسمة في حركة وتوريد جيوش القرن التاسع عشر، وكان أكثر الروابط وضوحاً هو العزلة البخارية التي بدأ بها في عام 1830 استكمال واستبدال متاجر الخيل على السكك الحديدية، وكانت اللوغاريات تستخدم البخار العالي الكساد، ووابل الدوارة نفسها قد قاومت وجود شواغل تتعلق بالسلامة، ولكن الصنع

وقد بدأت أيضاً تظهر في منتصف القرن، وأثناء الحرب القرمية، استخدمت القوات البريطانية أجهزة نقل محركات ذاتية الدفع لنقل أسلحة حصار ثقيلة وذخائر من الميناء في بالاكتولافا إلى الهضبة قبل أن تفلت من الميكانيكيين البخاريين.

كما أن محركات واط قد دفعت المصانع التي تنتج الأسلحة ذاتها التي تحملها الجيوش، كما أن الارسينال الملكي في وولوفيتش، وأشغال بندقية إنفيلد، وأجهزة خاصة لا حصر لها تستخدم محركات بولتون الدوارة لحمل المدافعين عن ثلاث مرات، ومطاحن العجلات، وآلات الارتداد، مما أدى إلى زيادة موثوقية هذه المحركات وسرعتها المستمرة إلى التحول من الأسلحة الصغيرة المتطورة إلى إنتاجها.

تشكيل الارسينال: الإنتاج الشامل للأسلحة

فقبل وات، كان التصنيع يعتمد على الطاقة المائية التي تتفاوت مع المواسم والطقس، وكان بإمكان محرك بولتون وات مع حاكمه أن يدار ليلا ونهارا، مما يوفر طاقة ثابتة لمحركات تفجيرية في الفضاء، ومطاحن متحركة تحولت إلى لوحات حديدية لدرع السفن الحربية، وآلات مملة يمكن أن تخترق براميلات الصرافة إلى قطع محددة من المحركات.

وربما كانت أهم صلة بين وات وتطور العتاد الحربي هي اعتماد الهرمونات ] تقديرا.

The Intellectual Legacy: Efficiency as a Military Virtue

فبعد المعدات، ترك نهج جيمس وات في الهندسة طابعاً على التفكير العسكري، وأصر على قياس دقيق وخسائر حرارية كمية، وسعي دون توقف إلى القضاء على النفايات، وأدخل رسم بياني لمؤشره، على وجه الخصوص، ثقافة تحليل الأداء القائم على البيانات، وفي منتصف القرن التاسع عشر، كانت المدارس الهندسية البحرية تعلم الضباط كيفية أخذ تشخيصات المؤشرات أثناء وجودها، مما يعني أن هذه الأجهزة قد تكتشف تسرب الصمامات.

كما أن أسطوانه المنفصل والجهاز المزدوج للتشغيل جعل محركات البخار عملية لتوليد الطاقة الإضافية على متن سفن حربية كبيرة، استخدمت كبساط البخار لتنشئة المرساة، ومضخات البخار لمكافحة الحرائق، ورش الشعلة، وقطع البخار لإنتاج الضوء الكهربائي في العقود الأخيرة من القرن، مما أدى إلى اعتماد كل مركبة من سفن الحرب على هذه الزاوية.

واط في 19 من القرن الماضي

ومن الخطأ الادعاء بأن وات قد صمم محركات عسكرية شخصيا، وأن تركيزه كان على العمل الثابت، وكان حذرا بشكل شهير، ويفضل أن تكون محركات الكساد منخفضة الكساد، بعد فترة طويلة من قيام الآخرين بضغط المغلي، ومع ذلك فإن عمله يوفر القاعدة التي لا غنى عنها، والجهاز المنفرد للجمع، والتحول الدوار، والحاكم، والحركة الموازية، وثقافة القياس الصارمة التي بنيت على محرك القرن السام.

عندما كانت أول سفينة حربية من نوع كل مدفعية - شكل مغفل - مطهر في بداية القرن العشرين، كانت تربينات البخار الخاصة بها قفزة ثورية بالسرعة والكفاءة، ومع ذلك فإنها لا تزال تخلط البخار في غرف خارجية وتستخدم حكاما متطورين لإبقاء التربينات تدور بسرعة آمنة، وقد خبزت تلك الملامح في التقاليد الهندسية التي قام بها جيمس واط.

ألف - الآثار الاقتصادية للنزاع

وقد أدى النجاح العسكري في القرن التاسع عشر إلى زيادة في الناتج الاقتصادي والعمق السوقي، حيث تم تضخيم كل منهما بقوة البخار، حيث أن الأمم التي يمكن أن تنشر مئات من محركات الوت - المتعددة في مصانعها وسكاتها يمكن أن تنتج ضغطا أكبر على محركات النقل السريع ومحطات حرق أكثر كفاءة، وقد أظهرت الحرب الفرنسية - الروسية التي وقعت في عام ١٨٧٠ - ١٨٧١ القيمة الاستراتيجية للخطوط السكك الحديدية في تعبئة القوات المدنية

الاستنتاج: حل الكفاءة

ولم يأمر جيمس وات قط بسرية أو يقود شحنة من الفرسان، ولكن نفوذه على آلات الحرب في القرن التاسع عشر كان حقيقياً تماماً مثل أي تكنولوجيا من المواد الأميرية أو العامة، وبإدارة محرك البخار إلى مصدر موثوق وفعال من حيث الوقود ومتحكم فيه للطاقة الدوارة، فقد أعطى مهندسي القرن القادم الأداة التي يحتاجون إليها لإضفاء الطابع العسكري على الأسلحة التقليدية.