La machine à vapeur de Thomas Newcomen

Newcomen met au point une machine à vapeur

 En 1712, Thomas Newcomen fabrique une machine à vapeur capable de pomper l'eau dans les puits de mines. Cette invention fait suite  à plusieurs innovations de savants qui s’intéressent à la même époque aux propriétés de la vapeur dont celle de Denis Papin,  l'un des premiers à mettre au point une machine capable de soulever un poids. L’innovation de Newcomen s’exporte en Europe et se met au service de l’industrie naissante. Après lui, James Watt améliore encore la pompe à feu de Newcomen.

Comment la machine de Newcomen contribue-t-elle à l’essor d’un premier système industriel ?

Des pompes pour les mines

Machines hydrauliques. – Nous comprendrons sous ce titre général les engins avec lesquels on élève les eaux de la mine, par quelque moteur que ce soit. Les plus simples ne sont composés que d’un petit tour ou tambour nommé treuil, mu à bras d’hommes, pour descendre ou remonter les eaux. […] Dans les très grands ouvrages […], on se sert de pompes dont le piston hausse et baisse au moyen de l’eau échauffée par le feu ; à raison de ce premier agent, elles sont appelées du nom distinctif de pompes ou machines à feu. […] Cette machine présente au coup d’œil un appareil très composé ; mais les pièces dont dépendent les opérations essentielles sont en petit nombre ; les autres, qui sont fort multipliées, comme tuyaux, robinets, leviers, etc. ne font que concourir à son jeu et ne servent qu’à régler ses mouvements, de manière que toutes les pompes à feu employées aujourd’hui dans beaucoup de pays ne diffèrent que par quelques pièces accessoires ou par la grandeur, selon l’objet qu’on se propose. Elles sont absolument toutes, quant au fond, dans la dernière forme qu’ont donnée à cette ingénieuse invention le sieur Newcomen, ferronnier, et le sieur Jean Cawley, de Darmouth en Angleterre.

Descriptions des arts et métiers faites ou approuvées par messieurs de l’Académie royale des sciences de Paris, nouvelle édition publiée avec les observations et augmentée de tout ce qui a été écrit de mieux sur ces matières en Allemagne, en Angleterre, en Suisse, en Italie, tome xvi, Du charbon de terre et de ses mines, Partie II, 1780.

Expériences et essais

Desaguliers, fils d’un protestant français réfugié en Angleterre, fut un vulgarisateur très actif de Newton et de la physique expérimentale.

Presque chacune de ces découvertes est l’effet du hasard. […] Thomas Newcomen et Jean Calley, vitrier de Darmouth dans le comté de Southampton, firent différentes expériences en particulier. Et en étant venu à faire agir cette machine sur un piston à la fin de l’année 1711, ils proposèrent de tirer l’eau de Griff en Warwickshire ; mais leur invention n’ayant pas été agréée, ils entreprirent dans le mois de mars suivant d’élever l’eau pour M. Back de Wolverhampton, où, après bien des essais pénibles, ils vinrent à bout de faire travailler la machine. Mais comme ils n’étaient ni philosophes pour comprendre les causes du mouvement, ni assez mathématiciens pour en calculer les forces et pour proportionner les parties de la machine, ils trouvèrent heureusement par hasard ce qu’ils cherchaient. Ils étaient fort embarrassés au sujet des pompes, mais se trouvant fort près de Birmingham1 et ayant le secours de tant d’admirables et ingénieux ouvriers, ils apprirent bientôt la manière de faire les soupapes, les cliquets et les pistons dont ils n’avaient auparavant qu’une idée fort imparfaite.

Desaguliers, Cours de physique expérimentale, 1751.

1. Wolverhampton et Birmingham se trouvent dans la région des Midlands, connue pour ses mines et sa métallurgie.