buzlu.org

Ä°ngiltere’deki kömür madenlerinde durum gittikçe daha tehlikeli bir hal alıyordu. Sürekli artan kömür talebi, kuyuların daha çok derinleÅŸtirilmesini gerektiriyor, dolan suları boÅŸaltmak gittikçe güçleÅŸiyordu. Britanya ekonomisinin en önemli sorunu durumuna gelen suları boÅŸaltma iÅŸi için bütün mühendisler seferber olmuÅŸlardı.

XVII. yüzyılın sonlarında bu mühendislerden biri, Thomas Savery (1650-1715), bilim yayınlarına göz gezdirirken Hook’un, Papin’in makinesinden söz eden bir yazısına rastladı. Savery, Hook’un eleÅŸtirmelerine raÄŸmen, icadın iÅŸe yarar olabileceÄŸini tahmin etti. Bunun için de, ne gibi yenilikler getirilmesi gerektiÄŸini tasarlayarak hemen iÅŸe koyuldu.

Savery, pratik bir buhar makinesinin ihtira beratını, (patent) 1698′de aldıktan sonra makineyi önce kralın, ertesi yıl da Royal Society önünde denedi. Papin’in makinesine, musluÄŸa baÄŸlı boruyla, istenildiÄŸi anda eksilen suyun yenilenebileceÄŸi büyük bir kazan eklemiÅŸti. Burada kaynatılan su, ani bir soÄŸuk su akımıyla sıvılaÅŸtırılıyor, böylece borunun içinde boÅŸluk meydana geliyor, sonra dışarı atılacak su bu boÅŸluÄŸa doÄŸru akıyordu. Bundan sonra kazan yeniden ısıtılıyor ve iÅŸlem tekrarlanıyordu.

Papin’in makinesindeki gibi piston yoktu ve mekanizması da daha sadeydi. Ağır iÅŸlemekle birlikte (dakikada dört darbe), hiç deÄŸilse düzgün çalışıyordu. Ancak, iki büyük sakıncası vardı. Önce çok masraflıydı (75 lire suyu bir metre kaldırmak için 16 kilo kömür yakmak gerekiyordu), sonra, tulumba ne kadar yüksekse, buhar basıncının da o oranda yüksek olması gerekiyordu. Oysa basınç 8-10 atmosferi bulduÄŸunda ısı öylesine yükseliyordu ki, lehimler eriyor, yarattığı gücün etkisiyle kazan patlıyordu.

Savery, patlamayı güven altına almak ve kazandaki basıncı kontrol edebilmek için Denis Papin’in 17 yıl önce Londra’dayken icat ettiÄŸi aygıtı kullanmayı düşünememiÅŸti. Fransız bilgini 1681′de, en sert etleri bile kısa zamanda piÅŸirmeye yarayacak bir tencere icat etmiÅŸti. Bu, aslında, bugün kullandığımız “düdüklü tencere”nin ta kendisiydi. İçindeki basıncı bilmek için bir supap yerleÅŸtirmiÅŸ, basıncı bir ağırlıkla dengelemiÅŸti. Bu gerçek bir “güvenlik supabı”ydı ve kapsamı tencerenin yararını çok aşıyordu.

Burada Papin ve Savery’nin amaçlarının ayrı olduÄŸuna iÅŸaret etmemiz yerinde olur. Savery bir teknisyendi ve maden ocaklarındaki suların boÅŸaltılması gibi somut bir soruna eÄŸilmiÅŸti. Bunu çözümleyince, daha öteye gitmek aklından geçmiyordu. Papin, onun tersine, bir bilgindi. Huygens’in kendisine aktardığı pratik sorun, (Seine’in sularını Versay sarayının parklarına kadar yükseltmek) onun için bir hareket noktası olmuÅŸ, dehası gittikçe geniÅŸleyen bir alanda icatlara yönelmiÅŸti. Kısacası, Savery ile Papin arasında, yarar gözeten bir uygulamacıyla bir anda dünyayı sarsabilecek bir bilim adamının bütün özellikleri vardı.

1707′de altmışına varmış, hayal kırıklığına uÄŸramış, bezgin ve kırgın bir insan olan Denis Papin, eski sorunu, Savery’nin eserinin ışığında çözümlemeye koyuldu. O sırada Savery’nin makinesi madenlerdeki suları boÅŸaltmakta kullanılıyordu; ama suyu dışarı atacağına hidrolik bir çarkın kanatlarının üstüne akıtıyordu. Papin’in meydana getirdiÄŸi gülünç makine karmaşık ruhunun bir aynasıydı sanki Bir tek güç kullanacağına (sözgeliÅŸi bir buhar), buhar, hava basıncı ve ağırlıktan yararlanıyordu.

Bilgin, yine de bunu bir gemiye monte edip küreklerini çektirmeyi baÅŸardı. Gemi, Fulda üzerinde Cassel’de gerçekten iÅŸledi, ama bir defaya mahsus, göstermelikti bu. Papin, kararsız kiÅŸiliÄŸine kapılıp Londra’ya yerleÅŸmek üzere Almanya’dan ayrıldı. Weser’deki takacılar, kendi kendine giden bu gemiyi öfkelerinden paramparça ettiler. Parasız kalan zavallı Fransız da yoksulluk ve unutmuÅŸluk içinde yaÅŸlanmaya boyun eÄŸmek zorunda kaldı. Ne zaman öldüğü bile tam olarak bilinmeyecek kadar unutuldu…

Savery’nin makinesi suyu 17.50 metre yüksekliÄŸe çıkardığı ve son derece ekonomik iÅŸlediÄŸi halde, maden iÅŸletmecileri tarafından beÄŸenilmemiÅŸti. Çünkü madenler çok derin kazıldığından her 17.50 metreye bir makine yerleÅŸtirmek gerekiyordu. Ayrıca bunların iÅŸletilmesi göze alınamayacak kadar büyük masraflara yol açacaktı.

Dartmouth’da (Devonshire) iÅŸleyen bu tür bir makine Thomas Newcomen (1663-1729) adlı bir çilingirin dikkatini çekti. Tasarılarını kendisine yakınlık gösteren büyük fizikçi Robert Hook’a açarak ondan kendisine öğüt vermesini diledi.

Günümüzde, basit bir çilingirin ünlü fizikçilerden birine baÅŸ vurması ve onun tarafından da ciddiye alınması pek olaÄŸan deÄŸildir. O zamanlarda böyle ÅŸeylere hiç kimse ÅŸaÅŸmazdı. Bir icadın, bilginden çok, usta ve zeki bir işçinin eseri olabileceÄŸi akla yakın görülüyordu. Bilim ve tekniÄŸin iÅŸbirliÄŸi yeni yeni kurulmaktaydı ve Kolomb’un yumurtası hikâyesi her gün tekrarlanıp duruyordu. Öte yandan, bilim adamları da kendilerine fazlaca güvenen bilgiçler olmasa gerekti; hatta tarihçilerin, kiÅŸiliÄŸini alabildiÄŸine kötüledikleri Hook bile…

Böylece Newcomen, Newton’un eÅŸiti büyük bilgine danışmaktan çekinmedi. Sonra da arkadaşı camcı John Cawley ile birlikte, Savery’nin ateÅŸli tulumbasının neden bunca güçsüz ve masraflı iÅŸlediÄŸi konusunda kafa patlatmaya baÅŸladılar. Ä°lk kusuru, buhar basıncının yetersiz olmasındandı. Basıncı artırmak için ısıyı yükseltmek, kazanın patlamasını önlemek için de daha kalın imal etmek gerekiyordu. Ancak, bu kalın kazan daha geç soÄŸuyacak, yani tulumba daha ağır iÅŸleyecek dolayısıyla verim düşecekti. Makine de bu yüzden masraflıydı zaten. Isıtmak için bir yığın kömür yaktıktan sonra soÄŸutmak için çırpınmak, olur iÅŸ deÄŸildi doÄŸrusu.

Newcomen, Papin’in ve Savery’nin makinelerini inceledikten sonra, ikisi ortasını buldu. Ä°kincinin kazanını, .birincinin de pistonlu silindirini aldı. Hem kazan, hem de tulumba gövdesi olarak tek bir kap kullanacağına, iki ayrı kaptan yararlanmayı düşündü. Böylece, soÄŸutmaya ihtiyaç kalmayacağından kazanı gereÄŸince kalın imal edilebilecek; doÄŸrudan doÄŸruya ısıtılmayacağına göre silindirin de soÄŸutulması kolay olacaktı.

Newcomen’in projesi 1705′te gün ışığına çıktı. Makine şöyle iÅŸliyordu: Kazanda oluÅŸan buhar, bir silindire giderek pistonu kaldırıyor; piston dibine kadar iyice itildikten sonra soÄŸuk su veriliyor; buhar sıvılaşınca silindirde hava boÅŸluÄŸu elde ediliyor; o zaman hava basıncı bütün gücüyle etki yaparak pistonu aÅŸağıya itiyordu. Sonra silindire yeniden buhar gönderiliyor iÅŸlem böylece sürüp gidiyordu. Piston sürekli olarak inip kalkacağından, bunu bir çubukla, iÅŸletilecek tulumbaya baÄŸlamak yeterliydi.

Savery gibi Newcomen de makinesini yalnız tulumbalarda kullanmayı düşünmekte, bunun suyu yükseÄŸe çıkarmaktan baÅŸka bir ÅŸeye elveriÅŸli olabileceÄŸini aklının ucundan geçirmemekteydi. Her ikisinin de tek kaygısı, suyu 10.33 metreden yukarıya çıkarmaktı. Newcomen’in makinesi, tam anlamıyla bir buhar makinesi deÄŸildi. Çünkü bunda itici güç buhar deÄŸil, hava basıncıydı. Ancak bu nokta kullananları ilgilendirmiyordu. Bu makine Savery’ninkinden daha güçlü, daha az masraflıydı ya, onlar için de önemli olan buydu. Önceleri dakikada altı iniÅŸ-çıkış yaparken sonra 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 maden şirketleri de art arda satiri almaya başladılar. Geliştirilmeye son derece elverişli oluşu makinenin satışını artırıyordu.

Gerçekten, 1713′te ‘prototipi’ son derece ilkel olmakla birlikte hızla geliÅŸti; yüzyılın ortalarına doÄŸru enikonu mükemmel bir araç haline geldi. Bu geliÅŸmelerden ilki musluklarda oldu. Üç musluktan biri silindire buhar yolluyor, ikincisi soÄŸuk su akıtıyor, üçüncüsü de suları boÅŸaltıyordu. Muslukların elle iÅŸlemesi bir sakıncaydı elbet, çünkü bir işçinin yalnız bu iÅŸle sürekli uÄŸraÅŸması gerekiyordu. Ancak otomatikleÅŸtirme iÅŸini Newcomen mi, yoksa, Potter adlı bir işçi mi gerçekleÅŸtirdi, bilemiyoruz. 1713′te bu musluklar bir sicimle makinenin düzgün hareketini saÄŸlayacak ‘denge düzenleyicisi’ne (balansiye) baÄŸlanarak iÅŸletilmeye baÅŸlandı. 1718′de Beighton adlı bir teknisyen bu ipi söküp yerine, ince bir çubuk yerleÅŸtirdi. Böylece makine kendi kendine iÅŸler duruma geldi.

Bundan sonra, kazanın geliÅŸtirilmesi iÅŸi ele alındı. Alman Jacob Leupold (1674-1727), basıncı artırmayı (1725) ve Ä°ngiliz James Brindley de (1716-1772), kazanın beslenmesini düzenli hale sokmayı baÅŸardılar/Ä°ngiliz John Smeaton (1724-1792), buharın kaybolmasını önlemek için silindirin ve pistonun daha iyi perdahlanmasını saÄŸladı. Kısacası, yaratılmasından bu yana yarım yüzyıl geçmeden Newcomen’in makinesi bütün Avrupa’yı fethetti. Fransa’da ilk olarak 1732′de maden ocaklarındaki suların boÅŸaltılmasında kullanıldı. Hollanda’da denizden kazanılan yerlerde aynı amaca hizmet etti. Bazı ülkelerde de ÅŸehirlere su verme ya da toprakları sulama iÅŸine yarıyordu, Ä°ngiltere’de yüzlercesi iÅŸlemekteydi. Bunlar, koca bir bina büyüklüğünde dev makinelerdi. Ağır ağır gidip gelen hantal sarkacın çevresine bir yığın seyirci toplanıyordu.

Newcomen’in makinesi son 1934′te hizmetten çekildi. 1787′de yapılmış olan bu saygıdeÄŸer kalıntı halen Barnsley (Yorkshire) adlı Ä°ngiliz köyünde bulunmaktadır. Sarkacı 7, silindiri de 3.30 metre yüksekliÄŸindedir.

1951′de, Büyük Britanya festivalinde iÅŸletilmesi kolay olmadı. Piston bazen inadı tutup yükselmiyor, bazen inmeyi unutuyor, bazen de yorgunluktan poflaya tıslaya duruveriyordu. Bunu da 147 yıllık hizmetten sonra hoÅŸ görmek gerekir. En iyi iÅŸlediÄŸi günlerde, makine, her iniÅŸ-çıkışında 227 ‘litre suyu 40 metre yükseÄŸe çıkartmaktaydı.