Задачу создания особого регулятора для связи водяного колеса и паровой машины, чтобы колесо работало в полную силу всегда, а паровая машина – по мере необходимости, когда мощности колеса не хватало, поставил передо мной мой брат Вильгельм. В ходе ее решения я пришел к идее дифференциального регулятора. Равномерно вращающийся свободнодвижущийся маятник вращает винт, а регулируемая машина в то же время вращает насаженную на этот винт подвижную гайку. Гайка будет передвигаться по винту в ту или иную сторону только в том случае, если скорости и направления их вращений не совпадают. Перемещаясь, она будет регулировать скорость машины до тех пор, пока они не сравняются и гайка не перестанет двигаться вдоль винта. Построенный на этом принципе дифференциальный регулятор, названный моим братом Вильгельмом, существенно его усовершенствовавшим и приспособившим к практическому применению, на английский манер chronometrical governor[87], не получил в машиностроении особенного признания, поскольку был сложнее и дороже, чем появившийся вскоре усовершенствованный регулятор Уатта. Однако сам принцип дифференциального движения в различных формах лег в основу многих устройств как весьма важный элемент.
Мое страстное желание создать устройство для точного определения скорости полета снаряда, что не вполне удалось гениальному часовщику Леонгардту, привело меня к убеждению, что это невозможно сделать, используя движение сложного механизма. Поэтому для решения задачи я использовал электрическую искру. В моем аппарате на быстро и равномерно вращающийся полированный стальной цилиндр искра проскакивала с расположенного рядом с его поверхностью острия иглы. Измеряя расстояние между оставленными искрами отметинами и зная, сколько оборотов сделал цилиндр, несложно было вычислить скорость полета снаряда, движение которого и определяло моменты подачи искры. Способ этот оказался вполне действенным, и им до сих пор пользуются для определения скорости полета не только пушечных ядер, но и ружейных пуль.
В описании горячего воздушного двигателя Стирлинга, которое я получил в 1845 году от брата Вильгельма, меня привлекла идея использования тепла не для одной операции, а его сохранения для серии последующих аналогичных операций. Мне это показалось настоящим прорывом в технике. В те времена идея о том, что все силы природы находятся в тесной взаимосвязи, теперь господствующая в науке, считалась еще весьма спорной и туманной. Только позднее Майер и Гельмгольц сделали ее общепринятой и общепонятной. Принцип преобразования тепла в работу и обратно был описан мной в эссе «Об использовании нагретого воздуха как движущей силы», к написанию которого меня побудил именно двигатель Стирлинга. Главным результатом этой статьи я считаю то, что она помогла моим братьям Вильгельму и Фридриху произвести настоящий переворот в деле экономии тепла.
