Джейкоб Перкинс

Джейкоб Перкинс (Jacob Perkins; 9 июля 1766, Ньюберипорт, Массачусетс — 30 июля 1849, Лондон) — американский и британский изобретатель, инженер и предприниматель, известный своими работами в области теплотехники, холодильной техники, паровых машин и печатного дела. Считается одним из пионеров холодильной техники и автором ряда ключевых изобретений, включая первую практически пригодную паровую машину высокого давления, а также систему охлаждения на основе сжатия пара.

Ранние годы и начало карьеры

Джейкоб Перкинс родился в семье фермера и кузнеца. С ранних лет проявлял интерес к механике, работал подмастерьем у часовщика, где освоил точную обработку металлов. В 1790-х годах он начал заниматься изобретательской деятельностью, сосредоточившись на создании паровых машин. В 1792 году он получил свой первый патент на усовершенствованную паровую машину, которая отличалась более высоким КПД по сравнению с существовавшими аналогами.

Паровые машины и высокое давление

Одним из главных достижений Перкинса стало создание в 1820-х годах паровой машины высокого давления. В отличие от распространённых в то время машин низкого давления (например, машин Уатта), Перкинс использовал давление пара до 200–300 атмосфер. Для этого он разработал специальные конструкции котлов и цилиндров, способные выдерживать такие нагрузки. Его машина была компактнее и мощнее, однако требовала высокой точности изготовления и надёжных материалов. Перкинс также предложил использовать пар высокого давления для прямого привода насосов и других механизмов, что нашло применение в промышленности.

Холодильная техника

В 1834 году Джейкоб Перкинс запатентовал первую в мире практически работающую холодильную машину, основанную на цикле сжатия пара. Его изобретение использовало летучий хладагент (этиловый эфир), который испарялся в испарителе, поглощая тепло, а затем сжимался компрессором, конденсировался и возвращался в испаритель. Эта конструкция стала прообразом современных парокомпрессионных холодильников. Хотя коммерческого успеха при жизни Перкинса его холодильная машина не имела, она заложила основы для развития холодильной промышленности. Впоследствии его идеи были развиты другими изобретателями, в том числе Джоном Горри и Карлом фон Линде.

Печатное дело и банкноты

В 1810-х годах Перкинс переехал в Англию, где занялся разработкой методов защиты банкнот от подделок. Он изобрёл процесс «стальной гравюры» (steel engraving), который позволял создавать чрезвычайно точные и сложные изображения, трудно воспроизводимые обычными способами. В 1819 году он основал компанию Perkins & Heath, которая начала печатать банкноты для Банка Англии и других финансовых учреждений. Его технология была настолько надёжной, что использовалась для печати британских почтовых марок (например, «Чёрный пенни» 1840 года) и банкнот многих стран.

Другие изобретения

Перкинс также известен рядом других изобретений:

• Паровая пушка — устройство, использующее пар высокого давления для метания снарядов. Проект не был реализован в военных целях, но продемонстрировал возможности паровой энергии.
• Система центрального отопления — в 1830-х годах он разработал систему отопления зданий с помощью горячей воды, циркулирующей по трубам, что предвосхитило современные системы отопления.
• Усовершенствованные насосы — создал насосы для водоснабжения и пожаротушения, отличавшиеся высокой производительностью.
• Металлические патроны — предложил конструкцию унитарного патрона для огнестрельного оружия, хотя его идеи не получили широкого распространения при жизни.

Наследие

Джейкоб Перкинс умер в 1849 году в Лондоне, оставив после себя более 50 патентов. Его работы в области паровых машин и холодильной техники оказали значительное влияние на промышленную революцию. В частности, его холодильная машина считается одним из ключевых изобретений, предшествовавших созданию современных холодильников и систем кондиционирования. В честь Перкинса названа единица измерения теплопроводности (перкинс), хотя она не является общепринятой. Его имя также носит премия, присуждаемая Американским обществом инженеров-механиков за выдающиеся достижения в области теплотехники.

Интересные факты

• Перкинс был членом Лондонского королевского общества (с 1823 года).
• Его сын, Эндрю Перкинс, также стал известным инженером и продолжил дело отца.
• В 1820-х годах Перкинс построил паровую машину, которая могла развивать мощность до 100 лошадиных сил при давлении 200 атмосфер, что было рекордным для своего времени.
• Его холодильная машина была продемонстрирована на выставке в Лондоне в 1835 году, но не вызвала коммерческого интереса из-за высокой стоимости и сложности эксплуатации.

Источники

• Dictionary of National Biography. London: Smith, Elder & Co., 1885–1900.
• Perkins, Jacob. In: Encyclopædia Britannica. 11th ed. Cambridge University Press, 1911.
• Asimov, Isaac. Asimov's Biographical Encyclopedia of Science and Technology. Doubleday, 1972.
• The History of the Refrigerator. In: ASHRAE Journal, 2004.
• Patents of Jacob Perkins. United States Patent and Trademark Office.