他们创造了美国
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第12章 奥利弗·埃文斯(2)

一旦运送小桶的升降机开始不停工作,那么最上层的小桶就要连续倾倒其中盛装的东西,为此,埃文斯开始计划增加一个“看管送料斗的孩子”,以便把温暖而潮湿的谷物从桶里取出来,然后再逐步把它们收拾好送进筛斗里。那么如何才能设计出一种同时进行谷物翻倒和收集的机器呢?这就像把人的头和胃的运动相互颠倒。埃文斯写道,这似乎很荒谬,“而且问题的出现致使我几个月都处在极其紧张的状态下,考虑如此荒谬的事情会让我感到困惑,并妨碍我做其他的事”。几个月来的所有工作都在暗中进行,在完成5种装置的设计制作之前,埃文斯至少花了7年时间进行研制,包括一种卧式传送装置。起初,埃文斯采用阿基米德螺旋泵运送固体谷粒,并用一个“钻头”推动谷物沿料槽进入重力驱动垂降器。

5种装置的设计各具特色,而把它们组合起来的方法更是具有革命性。他们建成了历史上第一条完整的自动生产线。从单一自动设备的角度来说,这是一个概念上的飞跃。刚被采用的纺织机、制钉机和针布钢丝机并不代表能实现连续生产,而且工序的连贯性也受到原料补给的制约。在埃文斯的磨坊,进去的原料谷物和出来的光滑面粉都没有被手触摸过,而且没有受到料斗铁锈、脚印甚至虫子的污染。磨坊厂不再受到原料运送方式的制约,不再需要人们背着3蒲式耳重的谷物袋爬上楼梯。运送循环木桶的升降机传动1小时可以转运300蒲式耳谷物,因而1个人可以轻松地做5个人的工作。

这是一个巨大的成就。对各生产行业来说,经济优势变得日益明显,而对一个磨坊主来说,经济效应更可以立竿见影,只要他准备睁大眼睛转变观念。但对威尔明顿那些自负的贵格教会成员而言,这是件颇为不易的事情,他们的大型磨坊已经沿白兰地溪一字排开。他们结成了一个联盟并屈尊来到瑞德·克莱·克里克实地观察。埃文斯有意躲到邻近的干草田里劳动,因此他们看见了一座没有人参与的“幽灵”磨坊在进行生产。埃文斯认为这样能够说服他们采用自己的机器,但他们回去后却说整个装置是“一套常人难以相信的格格作响的破机器”。埃文斯在他的《早期磨坊建造者和磨坊主指南》一书中对这套机械装置的结构作了说明,接着他的独创性得到特拉华州、马里兰州、宾夕法尼亚州和新罕布什尔州议会的承认,并被授予了各州的许可证,这是1790年《联邦专利法》颁布之前,一个发明者能够期待的唯一有效的保护措施。尽管如此,他的整套机械装置仍无人问津。当时他的弟弟到宾夕法尼亚州、特拉华州、马里兰州和弗吉尼亚州各地推销,并允诺免费提供许可证给当地第一个愿意采用埃文斯设备的磨坊主,但对埃文斯来说这难以成功。

艰难局面的转折点出现在1789年5月,埃文斯独自出游,见到了在巴尔的摩上游帕塔普斯科河两岸拥有多家磨坊的埃利科特四兄弟。他们是主张进步的贵格会成员,是白兰地溪守旧派们的一个突破口。埃文斯与之做了一笔交易,还获得了一个有用的发现:乔纳森·埃利科特(Jonathan Ellicott)发明了埃文斯自己想要采用的一种螺旋传送装置。当时,埃利科特兄弟用埃文斯的方法,每天可以研磨325桶面粉,一年下来就可以节约32500美元的庞大开支。到1792年,白兰地溪和其他地方的磨坊主纷纷采用新工艺,达到了前所未有的100家规模。乔治·华盛顿也花40美元买了一张许可证,被允许用一对石磨在他的芒特弗农山庄多盖溪磨坊进行自动化生产。

1791年,年满36岁的埃文斯想法不断,并支撑着一个人丁兴旺的家庭,他把家搬到了费城,这是他一生做过的最明智的事情之一。那里是美国文化发展最先进的城市,四处都是技能娴熟的工匠。埃文斯在一家铁匠铺的偏棚里开了间店铺,让他的店铺为“克拉克和考菲先生这两位本领一流且诚实的工匠服务”。他认为他们能够为磨坊主们打造铁器制品,从而能帮助实现他自己扩大蒸汽利用的理想。1787年,宾夕法尼亚州议会对传说中的研磨加工一事很感兴趣,但当埃文斯被相关委员会诚恳地邀请来描述他怎样利用蒸汽推动马车在公路上行驶的时候,议员们个个大惊失色。“他们认为我很疯狂,因为我提出了他们觉得不可能的事情。”不过,马里兰州接纳了他这个没有恶意但行为古怪的人。当地政府发给他一张有效期为14年的研制蒸汽机车的许可证。人们从不认为他真会去做这件事情,也没有人愿意为他的尝试提供经费,然而,马里兰州的许可鼓励他无论如何也不能放弃。在去见埃利科特兄弟时,他给他们看了自己绘制的一张蒸汽机车图纸。他们拒绝投资,却开着设计好的小玩笑挨个儿赞扬他的热情。这也许又是一个水进了加热的枪管的故事,但这一次通过小孔喷射出来的蒸汽使一个小轮子迅速旋转了大约5分钟。

尽管仍然缺乏支持,但埃文斯现在处于一个激励人心的环境,而且他有足够的钱——3700美元——来把他17年来的设想变成一种通用的蒸汽机。他的机床设备很简陋——一台给气缸钻孔的脚踏车床、一台钻床及一些锻造设备和黄铜铸造设备,但到1802年,他的锻工们打造出了一个气缸为6英寸、冲程为18英寸的固定式发动机。1803年2月,埃文斯的店铺迎来了前来参观的费城《极光报》(Aurora)的读者,他们见证了“蒸汽机所开创的一个新时代”:埃文斯的新型蒸汽机驱动一个螺旋式研磨机,在24小时内将12吨熟石灰磨成了粉末;并用他的蒸汽机带动承重架上的12条锯子,在12小时内切割了100英尺大理石。埃文斯对因此受到的广泛关注兴奋不已。

这一切就都是在“专家们”严厉的谴责声中取得的结果。宾夕法尼亚大学著名的建筑师和数学教授本杰明·亨利·拉特罗布(Benjamin Henry Latrobe)向费城的美国哲学协会报告,埃文斯关于高压蒸汽机的想法是荒谬的。协会否决了这种攻击性的看法,但也接受了拉特罗布的结论,认为蒸汽船将会被证实是不可行的。1803年,一群非常信任埃文斯的企业家签订合同,要为密西西比河建造一艘80英尺的蒸汽船,而埃文斯也相信高压蒸汽机的能量最适合征服密西西比河和俄亥俄河湍急的水流。1803年,蒸汽机被运到新奥尔良,准备安装到船体上,但在准备就绪之前,春天所发生的一次洪水把蒸汽机冲到半英里远的陆地上。人们认定要把蒸汽机和轮船一起弄回来不太可能,因此蒸汽机被拆下来,放到了锯木厂以作他用。

1804年,埃文斯为他的蒸汽机赢得了一项联邦专利权。他渴望炫耀那个用丝线牵大象的戏法,这时兰开斯特的特伦派克公司(Turnpike Company)成为他极好的目标。该公司通常用6架大篷马车将货物从兰开斯特拉到80英里外的费城。埃文斯告诉他们,他能建造一艘蒸汽机货车,仅用两天时间就能搬运100桶面粉,同5架大篷马车的载货量一样多,而且将由此创造3倍于马车运输的利润。

把蒸汽机用在收费公路上的主意让公司的董事们感到震惊。他们所了解的蒸汽机是利用低压蒸汽的庞然大物,蒸汽船上有砖砌的燃烧炉、铁管和容器,十分笨重。而且就算有可能把它放在车上,也会使马匹受到惊吓。于是,他们否决了这个提议。

多项第一:1805年,埃文斯的“奥鲁克特·安菲波罗”水陆两用装置让费城为之惊讶。左图是一台沿公路前进的蒸汽机车,而右图则是一艘在河流中行驶的蒸汽船。这两幅概念图作于不同的时期,但都展示了美国当时的蒸汽机。