Этот выбрасываемый на воздух пар не давал спать молодому инженеру. При наличии турбин, решил он, отработавший в паровой машине пар возможно и выгодно использовать в паровой турбине с конденсатором, которая может работать паром низкого давления.
Что могло мешать осуществлению этой простой идеи? Затруднение состояло в том, что паровые машины такого рода работают неравномерно, давая то много, то мало отработавшего пара, в то время как турбине нужен равномерный приток пара, особенно если она вращает генератор электрического тока.
В противоположность Лавалю, решавшему задачи, в которых было слишком много неизвестных, и вследствие того часто терпевшему неудачи, Рато, как истый математик, прежде всего стремился правильно ставить задачу. Разрешение ее при достаточном количестве данных не представляло труда.
Практическое решение вопроса, вставшего перед ним в рудниках, сводилось к тому, чтобы между турбиной низкого давления и паровой машиной установить аккумулятор. Аккумулятор запасал бы излишнюю теплоту отработавшего пара во время усиленной работы и отдавал бы ее турбине в периоды слабой работы паровой машины. При наличии такого аккумулятора пар, неравномерно поступающий из машин, должен пойти в турбину совершенно равномерно.
Такой аккумулятор и построил Рато. Он представлял собой железный резервуар, наполненный внутри чугунными сосудами с водой. При избытке пара чугун и вода отнимали у него теплоту, и часть пара конденсировалась в воду. При недостатке пара из машин давление в аккумуляторе падало, точка кипения, естественно, понижалась, часть воды превращалась в пар, и этот пар прибавлялся к отработавшему пару, проходящему через аккумулятор в турбину.
Аппарат был рассчитан так, что запаса теплоты хватало на обычные периоды остановки или слабой работы паровых машин, продолжающихся не более одной-двух минут. Если машины останавливались на больший срок, в аккумулятор автоматически добавлялся свежий пар непосредственно из котла.
Тепловой аккумулятор давал возможность предприятиям с переменным расходом пара значительно повысить использование теплотворной способности топлива.
Сначала предложением Рато воспользовались судостроители. Они начали сооружать на судах комбинированные установки паровых двигателей и турбин. Первым судном подобного типа был пароход «Отаки», вслед за которым был построен еще ряд таких судов. К ним принадлежали известные трансатлантические гиганты «Титаник» и «Олимпик». Все эти суда строились по такой системе: два внешних гребных вала приводились в движение паровыми машинами, а средний вал обслуживался паровой турбиной. В турбину подводился отработавший в паровых двигателях пар, имевший при поступлении сюда давление в две атмосферы. Из турбины он шел в конденсатор.
«Титаник» несколько лет спустя погиб в Атлантическом океане, столкнувшись с плавучей льдиной огромных размеров. Разумеется, в этой катастрофе система его машин нисколько не повинна.
Как ни велико было значение практической деятельности Рато, она не принесла ему материальных выгод за эти годы. Основанные им предприятия не могли существовать, опираясь на одно «уважение» заказчиков к имени ученого и его авторитету. К тому же сам Рато почувствовал необходимость вернуться к теоретическим исследованиям. Все эти обстоятельства заставили его занять кафедру промышленной электротехники в Парижской высшей горной школе и возвратиться к профессуре.
По-прежнему он оставался блестящим лектором и оказывал на слушателей огромное влияние. Секрет влияния заключался еще и в том, что Рато видел в своих учениках будущих работников отечественной промышленности и относился к ним скорее как к сотрудникам своего предприятия, нежели как к случайным слушателям, будущее которых его не касается. Он был особенно внимателен к обращавшимся к нему за помощью студентам, и они платили ему привязанностью, столь несвойственной вообще отношениям, существовавшим между профессурой и студенчеством казенных школ.
Вернувшись к научной и педагогической работе., Рато, конечно, не оборвал своей связи с промышленным и деловым миром. Кое-как собственные его предприятия развивались, хотя скорее они напоминали опытные мастерские, чем коммерческие учреждения. Здесь Рато осуществлял одну за другой конструкции разных турбомашин. Из них наибольшее значение имел для промышленности сконструированный им турбокомпрессор, заменивший на предприятиях прежние громоздкие воздуходувные поршневые машины. Здесь, как и в его вентиляторе, быстроходность турбины была основным достоинством. Верный своему практическому чутью и пониманию природы, Рато применял турбомашины лишь там, где турбина естественно сливалась с исполнительным механизмом, требовавшим большого числа оборотов.