Новая эра гидравлических турбин
Промышленный переворот явился переходом к машинному производству путем внедрения разнообразных рабочих машин, заменивших работу человеческих рук, и применения универсального двигателя. Число оборотов рабочих машин при этом сильно возросло, так как паровой двигатель мог легко обеспечить более 100 об'/мин, в то время как водяное колесо делало 4—8 об/мин. Водяные колеса по этой причине оказались неспособными выполнять функцию двигателя в системах машинного производства без применения сложных передаточных устройств для увеличения числа оборотов, что было связано со значительным" "дополнительными потерями и снижением к. п. д. Таким образом, водяное колесо к концу XVIII в. начинает получать второстепенное значение. Оно в меньшей степени, че^ паровой двигатель, использовалось народившимся капиталистическим фабрично-заводским производством, но содействовало сохранению на некоторое время экономических позиций мануфактурного производства, которое было обречено на отмирание при развитии машинного производства. во многих предприятиях черной и металлургической промышленности, в мукомольном производстве и на других предприятиях континентальной Европы водяное колесо долго еще оставалось основным двигателем. Паровой универсальный двигатель мог бы быстро исключить применение гидравлических двигателей, если бы его распространение не ограничивалось в некоторых местах серьезными препятствиями, вытекающими из феодального способа производства. Франция, свергнув феодальный режим во время буржуазной революции конца XVIII в. и уничтожив крупное землевладение, в значительной мере ослабила эти препятствия, для широкого внедрения парового двигателя в промышленость. Но непрерывные войны наполеоновского времени и континентальная блокада изолировали Францию, и она не могла быстро переводить свою промышленность на рельсы машинной индустрии. Англия в это время имела безраздельную монополию на производство паровых двигателей, но не продавала их Франции, которая была лишена к тому же возможности осуществлять обходным образом их завоз на свою территорию. По этой причине именно во Франции неизбежным стало усиление стремления использовать гидравлические ресурсы. Однако водяное колесо как двигатель тихоходный не удовлетворяло потребностям машинного, производства. В области гидравлических двигателей нужно было догнать паровую машину по быстроходности и таким образом, сделать гидравлический двигатель отвечающим новым требованиям, которые стали предъявляться к фабрично-заводскому двигателю после промышленного переворота.
В силу сказанного гидравлическая турбина получила во Франции раньше, чем в других странах, свою техническую разработку и внедрение в машинное производство. В 1789 г. во Франции было организовано «Общество Цдя поощрения национальной промышленности», учредителями которого были крупнейшие предприниматели, владевшие мануфактурами, и чиновники учреждений, ведавших промышленностью. Своею целью эта организация ставила ^Действие ускорению развития национальной промышленности путем помощи изобретателям и ученым, популяриза-Ии новейших технических идей и усовершенствований в области техники, промышленности и сельского хозяйства. Эта организация объявляла публичные конкурсы на разработку тех или иных технических вопросов, представлявших особо значительный интерес для промышленности Франции. Среди различных проблем, на которые обратило внимание это общество, важное место заняла проблема гидравлического двигателя.
В 1824 г., исходя из этих соображений, «Общество» объявило открытый конкурс на построение гидравлического двигателя. В качестве исходного типа нового двигателя в конкурсных условиях отмечалось лежащее водяное колесо, установленное еще в XVII в. во Франции (в Базакле) и описанное в книге французского инженера Б. Ф. Белидора (1737 г.). За проект двигателя, который удовлетворял бы условиям конкурса, объявлялась премия в 6 тыс. франков, а крайний срок представления проектов был трехлетний (1827 г.). Хотя задача, выдвинутая на конкурсе, была в высшей степени актуальной, тем не менее она не увлекла конструкторов даже при довольно высокой для своего времени премии за представленный и принятый проект. К объявленному сроку были представлены только два проекта. На один из них, принадлежащий проф. К. Бюрдену, обратили внимание. Бюрден за 2 года до конкурса представил в Парижскую академию наук доклад о новом гидравлическом двигателе, который им был назван гидравлической турбиной. Опытный экземпляр этого двигателя был установлен на мукомольной мельнице, где и подвергся опробованию. Результаты испытания оказались мало утешительными, так как турбина имела конструктивные недостатки.
Несмотря на то, что турбина Бюрдена не дала удовлетворительного решения конкурсной задачи, автор, применив направляющий аппарат, сделал заметный шаг вперед в области создания гидравлического двигателя нового типа, и ему была выдана поощрительная премия в 2 ООО франков. «Общество» объявило вторичный конкурс на ту же тему с пятилетним сроком представления проектов (июль 1832 г.). На этом втором конкурсе фигурировал гидравлический двигатель Бенуа Фурнейрона. Кроме проекта и изготовленных экземпляров турбины, Фурнейрон представил на конкурс свою книгу «Гидравлические турбины и их широкое применение на рудниках и мануфактурах».