Но уже через год Уатт вместе со своим компаньоном предложили Карроновскому заводу спроектировать машину нового типа. Был ли выполнен этот заказ и хорошо ли — мы не знаем, но другие заказчики, имевшие неосторожность заказать Уатту огненную машину, жаловались на плохую работу, да и сам Уатт впоследствии признавал, что он в то время имея еще «очень мало опыта в постройке больших машин хотя и построил их несколько штук самого обычного типа».
Работа эта носила очень случайный характер. Го раздо удачнее и постояннее в отношении заработка была работа геодезиста.
Дело это было сравнительно новым в Шотландии, профессия редкой. И в Англии хорошие геодезисты, обыкновенно бывшие вместе с тем и очень крупными инженерами-строителями, были наперечет. Таковы, например, Смитон или Бриндли, имена которых гремели по всей стране.
А между тем спрос на геодезические работы в Шотландии возрастал с каждым годом в связи с общим экономическим подъемом страны. Глазгоусцы хотят расширить свой порт, но в особенности начинает развиваться строительство каналов. Уже в конце XVII века создавались проекты соединения западного и восточного побережий Шотландии при помощи канала. Этот проект сквозного канала между заливом Клайд и заливом Форд теперь снова оживает.
В 1768 году образовалась компания для осуществления этого проекта, но дело рухнуло вследствие наступившего кризиса. Канал все же в конце-концов прорыли, но строили его двадцать два года. В 1760 году при помощи Монклэндского канала предполагают облегчить вывоз угля из богатых залежей в районе Аирдрай и Котбридже, так как возрастающая железоделательная промышленность Шотландии требовала больших масс этого топлива. Наконец, в северной Шотландии, по ее горной части, по целой цепи озер хотят прорыть сквозной Каледонийский канал. Государство субсидировало это предприятие, рассчитывая благодаря ему поднять земледелие и вообще все хозяйство мало культурной горной области и приостановить эмиграцию горцев.
Уатт принял большое участие во всех этих работах. В течение почти десяти лет геодезические работы были его основной профессией и главным источником заработка.
Первой его работой в этой области была съемка трассы небольшого канала для Карроновского завода. В связи с этим делом он в марте 1767 года побывал в Лондоне, где ему нужно было добиться от парламента разрешения на постройку этого канала. Уатт оказался плохим дипломатом, и в парламенте проект был провален — не удалось сговориться с землевладельцами, да к тому же трассу не одобрил такой авторитет, как Смитон. Виноватым в этой неудаче был, конечно, не Уатт, а английский парламент. «Я никогда не видел, — писал Уатт своей жене, — такого количества собранных в одном месте отовсюду бестолковых людей; правильно говорит Мак (вероятно, его компаньон. — М. Л.), я уверен, что чорт наложил на них свою лапу».
На обратном пути из Лондона Уатт внимательно осмотрел крупнейшее гидротехническое сооружение в Англии — канал Бриджуотера; это теперь интересовало его уже с чисто профессиональной точки зрения.
«Наконец-то я снова буду дома и, бог даст, на некоторое время, — писал Уатт в январе 1768 года доктору Линду, — я хочу попробовать сделать кое-что, на что вы, я уверен, с удовольствием посмотрели бы (pérpetuum mobile, волшебный элексир и др. подобные вещи). Серьезно, вы бы доставили мне большое удовольствие, если бы провели несколько недель у меня».
Действительно, зимой 1767–1768 года Уатту выдалось свободное от геодезических работ время, но, конечно, его досуг был заполнен не изысканиями философского элексира или постройкой перпетуум-мобиле, а все та же паровая машина снова начала занимать его. Он работает тогда над «паровым колесом», т. е. ротационной машиной, над которой он задумывался и раньше. Главное внимание обращено Уаттом на усовершенствование атмосферной машины. Был, повидимому, и внешний толчок к возобновлению этих занятий; недаром прошлогодней весной во время поездки в Лондон Уатт проездом побывал в Бирмингаме и под величайшим секретом рассказал доктору Дарвину о своем изобретении. Не сдержал ли доктор свое слово, или же сам Уатт тогда же рассказал об этом еще кое-кому в Бирмингаме и в том числе доктору Смоллу, другу и компаньону знаменитого заводчика Болтона, но, как бы то ни было, изобретением Уатта в Бирмингаме очень заинтересовались. Несколько дней спустя, после отправки письма Линду, Уатт получил из Бирмингама письмо: «У меня нет никаких сомнений в вашем успехе, — писал Смолл Уатту, — а также в том, что вы приобретете богатство, если поведете дело надлежащим образом; вы тогда будете во всем этом деле единственным владельцем даже после того, как истечет срок вашего патента… Я не уверен, возможно ли будет заключить договоры о соучастии относительно парового колеса отдельно и поршневой машины тоже отдельно без того, чтобы они не затрагивали друг друга. Если это было бы возможно, то Болтон и я желали бы вступить с вами в соглашение как относительно того, так и другого изобретения, но при условии, что вы будете жить здесь».
Так мог писать только человек, хорошо бывший в курсе дела. В беседе ли или в предыдущей переписке, но Уатт, повидимому, уже до этого всесторонне обсуждал со своими новыми друзьями вопрос о своем изобретении. Уже поговаривали о возможных успехах изобретения и о патенте, и, вероятно, об участии в нем бирмингамцев. Новые друзья постарались открыть Уатту очень широкие горизонты.
Приблизительно около этого времени, зимой 1767–1768 года, Уатт заключает формальное соглашение в Рэбэком. Очень может быть, что это соглашение стоит в связи с переговорами Уатта с Болтоном. Это была продажа изобретения за «чечевичную похлебку».
Когда лет через шесть, в 1773 году, расторгали этот договор, то Уатт так формулировал взаимные обязательства:
«Доктор Рэбэк должен уплатить долг в 1000 фунтов стерлингов, сделанный до соглашения с означенным Джемсом Уаттом на производство опытов, относящихся к изобретению машины, а, кроме того, уплатить расходы по приобретению патента и на опыты. Джемс Уатт должен был ввести эти опыты, и он предоставлял доктору две трети права собственности на означенное изобретение, удерживая одну треть в свою собственную пользу».
На деле, как мы увидим, Рэбэк не оказал почти никакой помощи Уатту, но в данный момент Уатт мог почувствовать за собой сильную поддержку. Имело смысл снова заняться своим изобретением.
Уатт работает и над «паровым колесом», т. е. ротационным двигателем, которое думает скоро закончить, и над моделью поршневой машины. «Колеса» он так никогда и не закончил, а над моделью провозился несколько месяцев и только в середине апреля мог приступить к опытам над ней. Модель была значительно больше всех предыдущих. Цилиндр ее был 7½ дюймов, диаметром в 12 дюймов в высоту. На этот раз он был сделан из олова. Главную трудность опять представлял поршень, но все же после долгого прискабливания его удалось хорошо пригнать. Цилиндр был помещен в паровую рубашку, а поршень действовал при помощи давления пара. Уатт сначала совершенно не обращал внимания на механическую сторону конструкции. Его главным образом интересовало, как конденсируется пар и какой вакуум получается в цилиндре. При испытаниях случилось небольшое несчастье, вскоре, впрочем, исправленное: ртуть из вакуумметра попала в цилиндр и повредила его. Уатт внес усовершенствования в насос для выкачки конденсационной воды; вместо простого насоса он поставил двойной и два конденсатора. Во избежание повторения поломок Уатт стал измерять вакуум уже не при помощи барометра, а измеряя усилие, которое требовалось, чтобы поднять поршень насоса для выкачки воды. Полезное давление атмосферы, на основании этих измерений, составляло около 13¼ фунтов на кв. дюйм. Опыты эти с полной убедительностью показали «два чрезвычайно важных факта, — писал Уатт Рэбэку 28 апреля 1768 года, — совершенство вакуума и внезапность конденсации». Но самым важным было определить количество расходуемого пара.