يعتمد التقدم التكنولوجي على التحسين المستمر من قبل أجيال من المهندسين

من وجهة نظر هندسية، فإن جميع معدات الطاقة الميكانيكية تقريبًا، مثل الطائرات والقطارات والسيارات والسفن في وسائل النقل، ومحطات الطاقة الحرارية التي توفر الطاقة لآلاف الأسر، تتتبع جذورها وتجد ظل المحركات البخارية. اليوم، على الرغم من أننا لم نعد نستخدم المحركات البخارية، إلا أننا لا نزال نعيش في مجتمع صناعي تشكله المحركات البخارية.

إن تاريخ تطور المحرك البخاري يمكن أن يعطينا لمحة مباشرة عن تاريخ التطور الصناعي الحديث. لقد مرت مئات السنين، وعمل المهندسون جاهدين لتحسين معدات أفضل، وهو ما يشبه تمامًا عملية وات لتحسين المحركات البخارية.

وفي مجال العلوم الطبيعية، غالباً ما يظهر بعض العباقرة، الذين يكتشفون نظريات عظيمة بشكل مستقل، ومن ثم يغيرون مسار الحضارة الإنسانية، مثل نيوتن وأينشتاين. لكن في مجال الهندسة، تكون الاختراقات أكثر تدريجية.

يعتمد التقدم التكنولوجي على التحسين المستمر من قبل أجيال من المهندسين. اليوم أعطينا وات مجد المحرك البخاري. حتى كتبنا المدرسية في المدارس الابتدائية تحتوي على قصص عن واتس وهو يشاهد جدته وهي تغلي الماء. ولكن في الواقع، قبل الواط، كان المحرك البخاري موجودًا لفترة طويلة، ويمكن إرجاع سجل استخدام البشر للبخار للقيام بالعمل إلى آلاف السنين. المحرك البخاري في عصر وات معقد بالفعل وناضج بما فيه الكفاية. إذا قمت بتتبع التاريخ التطوري لكل مكون رئيسي بالتفصيل، فأنت بحاجة إلى إشراك العشرات من المحسنات المعروفة أو المختفية. سيتم تقسيم هذه المقالة إلى جزأين، لاستعراض النقاط الرئيسية في عملية التطور من المحرك البخاري المبكر إلى محرك واط البخاري، وتكريم هؤلاء المهندسين الأوائل من مستوى الأجداد.
يطلب
في القرن السابع عشر، ومع نمو عدد السكان البريطانيين، حل الفحم تدريجياً محل الخشب كمصدر رئيسي للطاقة. ومقارنة بأوروبا القارية، فإن بريطانيا محظوظة. تقع مناجم الفحم في المملكة المتحدة بالقرب من السطح وعلى مقربة من الساحل، وهو ليس مناسبًا للتعدين فحسب، بل مناسب أيضًا للنقل عن طريق المياه. ولذلك، كانت أسعار الفحم في المملكة المتحدة أقل بكثير مما كانت عليه في أوروبا القارية. صناعة تعدين الفحم تزدهر. ومع زيادة الطلب على الفحم، يزداد عمق المنجم تدريجياً، وغالباً ما يكون هناك الكثير من المياه الجوفية تحت البئر العميقة. استخدم الناس في الأصل مضخات تجرها الخيول لضخ المياه، لكن عمق الضخ كان محدودًا. وفي العمق، لا تزال تحتوي على الكثير من مناجم الفحم. في هذا الوقت، أصبح طلب صناعة التعدين بأكملها على ضخ الآبار العميقة قويًا للغاية، والذي يحتوي على فوائد اقتصادية كبيرة.