Он долго сносил и обиды и интриги — положение его стало безвыходным, деваться было некуда. Поняв, что преподавательская деятельность стала бессмысленной, а научная работа в таких условиях невозможна, Папен при первой возможности подал ландграфу прошение об отставке. Он заявил, что желает вернуться в Англию.

Много пришлось выстрадать ему, прежде чем он пришел к такому решению. Снова вернуться в Англию было очень нелегко, это требовало огромных душевных усилий.

Однако ландграф Карл не принял отставки Папена. Он уговорил его остаться, разрешил бросить преподавание, увеличил жалованье. Он обещал предоставить ему все возможности для работы.

И Папен остался.

Карл сдержал свое слово: по его приказанию чиновники оставили Папена в покое.

Верный своей старой любви к пневматике и гидравлике, Папен с прежним жаром взялся за конструирование насосов. Скоро ему пришла мысль построить центробежную помпу. Первая же конструкция показала, что идея верна. Еще несколько усовершенствований, и новое изобретение было пущено в ход. Помпу сейчас же начали практически применять в горных разработках. В те времена откачка воды и подъем ее на поверхность были очень важными вопросами. Подъем воды ручным способом не позволял делать глубокие шахты: они затоплялись. Приходилось разрабатывать только поверхностные слои.

Изобретение Папена открывало новые возможности.

Вскоре по образцу его помпы была построена и вторая, тоже центробежная, иного назначения: она должна была отсасывать из шахт испорченный воздух и рудничные газы.

Окрыленный успехом, Папен принялся за создание большой водоподъемной машины. Однако довести эту работу до конца ему не удалось. Ландграф Карл, узнав о прежних работах Папена над пороховой машиной, заинтересовался ими. Он предложил Папену бросить все и возобновить опыты над этим двигателем. Папена не пришлось уговаривать: вернуться к работе над любимым детищем, было для него большой радостью.

Все невзгоды и неприятности были забыты. Папен почувствовал прилив новых сил. Как и в былые времена, как в дни, когда вместе с Гюйгенсом они возились над первой пороховой машиной, он снова, позабыв об отдыхе, о семье — обо всем, с головой ушел в работу и снова с наслаждением вдыхал прокопченный воздух кузниц и литейных.

В свою пороховую машину Папен внес некоторые новшества. Он изменил днище цилиндра. Чтобы иметь возможность часто чередовать ходы поршня, нужно было как можно быстрее заряжать цилиндр порохом. Для этого Папен применил устройство, похожее на его паровой предохранительный клапан. Это была небольшая зарядная чашечка, куда закладывался порох; чашечка прижималась снизу к цилиндру стержнем с грузом. Изменяя груз, можно было регулировать силу давления на цилиндр. Папен полагал, что таким образом ему удастся избежать поломки двигателя от слишком сильных взрывов пороха. Чашечка будет отжиматься пороховыми газами и выпускать часть их наружу, ослабляя действие на поршень.

Со страхом приступил он к испытанию новой машины, заложив для начала самый слабый заряд. К величайшей радости Папена, поршень не оказался вышибленным взрывом, хотя движение его было очень стремительным.

С такой машиной можно было производить интересные опыты, однако же никакого практического применения она получить не могла. Чтобы так или иначе использовать ее, нужно было уменьшить скорость движения поршня. Но как можно заставить порох гореть, менее интенсивно? Сколько Папен ни ломал над этим голову, он ничего не мог придумать.

Неудача несколько обескуражила ученого. К тому же он опасался, что и ландграф будет недоволен.

Но Карл оказался достаточно умен, чтобы пройти мимо временных неудач Папена. Он предоставил ученому спокойно размышлять над возникшими перед ним проблемами, веря, что тот найдет правильное решение.