Текст книги "Тридцать три рассказа об инженерах"

Сухопутный пароход
Мирон Черепанов (1803–1849)

1834 год, Нижний Тагил

В далёком уральском городе, где ещё со времён Петра Первого промышленники Демидовы силами крепостных рабочих выплавляли металл, в тот день царило оживление. День был воскресный, но празднично одетый народ после церковной службы устремился не в кабак и не домой, а прямо к заводу. Такого никогда ещё не бывало!

На рельсах у завода стояли четыре колеса, а на колёсах что-то необычное. Бочка – не бочка, печка – не печка, но труба железная вверх торчит, и дым из неё валит! К ней сзади прицеплена тележка с углем, а к ней – маленькие вагончики с низкими бортами. В каждом вагончике аккуратные деревянные скамеечки, чтобы сеть с удобством. У самой бочки возится машинист в кожаном фартуке. Он всем хорошо знаком. Люди знают, что у него золотые руки: кому-то коня подковал, кому-то дом листовым железом покрыл.

– Это что у тебя, Мирон? – пошутил один мужик, – самоходная баня? Или передвижная коптильня для рыбы?

– Какая там баня, это самовар на колёсах! – отозвался другой.

– Эй, кто не боится, судари и сударыни, прошу вас в пароход! Всего сорок мест! Прошу, прошу всех! – Мирон Черепанов широко открыл дверцу вагона, приглашая всех желающих.

– Неужто эта штуковина сейчас поедет?!

– Да ещё как! – подтвердил Мирон. – В Англии поехала и у нас поедет. А чем мы хуже?

– Ты, сынок, эту печку на колёсах сам сделал али как?

– Сам, бабуля! – улыбнулся Мирон Черепанов. – Я сделал железного коня вместе с батюшкой моим, Ефимом Алексеевичем.

Вопросы из толпы сыпались, как горох:

– Он часом не опрокинется, твой конь?

– Огнём не опалит?

– Илья Пророк не ударит молнией?

– Да что ж столько дыма из трубы валит? Как в преисподней! Свят-свят!

Народ опасливо, но всё же набивался в вагоны. Когда все сорок человек сели, Мирон Черепанов выпустил пар, дал свисток, и медные поршневые насосы по бокам котла зашевелились, зашумели. Первый русский паровоз тронулся по чугунным «колесопроводам». Так назывались тогда рельсы. А сам паровоз назывался «сухопутным пароходом», слова «паровоз» ещё не было. Он разгонялся до шестнадцати километров в час, это примерно скорость велосипеда. Длина рельсов составляла восемьсот метров, это всё равно как периметр Красной площади в Москве. Первая в России железная дорога связала Выйский медеплавильный завод с медным рудником у подошвы горы Высокая.

Первые пассажиры даже не знали, в каком историческом событии они участвуют! Зато мы с вами отлично это понимаем. Шутка ли? Первый русский паровоз! Сделан из русских материалов по русским чертежам и русскими же руками. Правда, не первый в мире. Первый-то был собран в Англии мастером Стефенсоном и назывался «Ракетой», но всего лишь на четыре года раньше. Совсем ненамного.

Копия паровоза отца и сына Черепановых

Откуда взялся этот великий русский инженер, кстати, крепостной крестьянин – лишённый всяких прав и не получивший даже школьного образования?

Он и его отец Ефим работали на медных заводах. Как превосходные механики, они сумели построить паровую машину для откачивания воды из рудника. Этим и обратили на себя внимание начальства. Ефим даже получил в награду за труды «вольную» – то есть стал свободным человеком. Правда, вся его семья, включая сына Мирона, осталась в крепостной зависимости. Однако начальство на медных заводах всё же ценило хороших работников.

Мирон Черепанов как лучший на Урале специалист по паровым машинам был направлен своим начальством в Санкт-Петербург на Всероссийскую промышленную выставку. Там он осмотрел пароходы на Неве и разные машины на заводах, чтобы внедрить эти новшества потом у себя дома. А после по приказу хозяина был отправлен «на стажировку» в Англию, где и увидел паровозы Стефенсона. Однако копировать чужое изобретение ему было неинтересно, и он решил сделать машину получше.

Осенью Мирон вернулся из Англии домой и обнаружил, что отец уже начал работу над «сухопутным пароходом» и немало успел сделать: были готовы цилиндры, котёл, жаровые трубки и многие мелкие детали. Мирон начал делать деревянные модели для отливки чугунных частей. В декабре 1833 года и эти части были готовы. К новому году первый русский паровоз был собран, а с января 1834 года начались его испытания.

Они показали, что котёл слаб, не даёт много пара, и на разогрев уходит слишком много времени.

С гениальной прозорливостью Мирон Черепанов решил, что основной задачей конструктора является улучшение парообразования в котле. Ведь пар и составляет всю силу машины. Мастер правильно рассчитал и то, что повысить парообразование можно прежде всего увеличением поверхности нагрева. Для этого он решил резко увеличить число трубок в котле, доведя их число до восьмидесяти. Это вчетверо больше, чем у первых паровозов Стефенсона.

Новый котёл разогрелся очень быстро, но также быстро и взорвался под действием пара. Что делать: испытания котлов – опасная штука! Хорошо ещё, никто не пострадал.

Авария только придала сил и добавила азарта изобретателям. Они многому научились: теперь котёл стал безопасным и разогревался быстро.

Лето 1834 года ушло у отца и сына Черепановых на то, чтобы научить «пароход» двигаться не только вперёд, но и назад. И это у них получилось!

Потом стали прокладывать чугунные рельсы.

А потом уже прошли испытания с пассажирами, за которыми мы с вами наблюдали.

Работа паровоза хозяевам понравилась. Мирон Черепанов получил от Демидовых «вольную» и предложение строить второй «пароход», больших размеров. В следующем году новый паровоз был готов к работе. Он был вдвое мощнее первого и тащил гружёные тележки общим весом до шестнадцати тонн.

К сожалению, царские чиновники не оценили ни железную дорогу, ни паровоз отца и сына Черепановых. Когда власти в 1836 году начали строить широко разрекламированную Царскосельскую железную дорогу, то к строительству привлекли не русских инженеров, а австрийских, а паровозы закупили не в Нижнем Тагиле, а в Англии. Мирон Черепанов пытался показать в Санкт-Петербурге свой паровоз и даже привёз с собой его маленькую модель, но она не произвела на царских вельмож ни малейшего впечатления. Всё австрийское и английское казалось им первоклассным, а ко всему русскому они относились с плохо скрываемым презрением.

Так было раньше, но такое случается и в наше время…

Да будет свет!
Павел Яблочков (1847–1894)

1876 год, Париж

Столица Франции взбудоражена. По вечерам центральные улицы Парижа, а вслед за ним и Лондона, вдруг начал заливать белый свет! Нет, совсем не тот тусклый зеленоватый огонёк газовых ламп, к которому давно привыкли парижане и лондонцы. Это был настоящий белый свет, напоминавший дневной! Им стали освещать не только улицы, но и дворцы, музеи, театры. Причём как снаружи, так и изнутри. Светящиеся лампочки сразу назвали «электрическими солнцами». А всё дело в том, что в фонари и светильники установили новые дуговые лампы русского изобретателя Павла Яблочкова. Газеты запестрели заголовками: «Русский свет завоевал Старый свет», «Русский свет в Париже», «Свет приходит с севера», «Вы должны видеть свечу Яблочкова!». Сам автор назвал своё изобретение «русским светом» и просил, чтобы на каждом фонаре писали именно так.

Не всем понравился «русский свет». Сразу разгорелись споры между сторонниками старых газовых ламп и новых дуговых. Так, были недовольны некоторые дамы: они считали, что при свете электричества их кожа выглядит слишком бледной.

Возмутился и знаменитый английский писатель, автор «Острова Сокровищ» Роберт Льюис Стивенсон: «Нечто ужасное, неземное, отвратительное для человеческого глаза – лампы для ночных кошмаров. На такой свет не хочется смотреть после приятного газового света, который светит по-домашнему». Нельзя сказать, что он был совсем неправ: свет электрических ламп и впрямь был в первое время каким-то тревожным, раздражающим, слишком резким для глаз. Только чуть позже в него научились добавлять желтизны и сделали «мягким», близким по спектру к солнечному.

Опыты с электрическим освещением вели, конечно, и другие учёные. Сначала два электрода (угольных стержня) устанавливали друг напротив друга, но свечение от такого устройства было прерывистым. Кроме того, рядом должен был находиться человек, чтобы постоянно подвигать электроды друг к другу. И только наш русский инженер догадался сделать так, чтобы лампы светили ярко и долго, к тому же не требовали постоянного присутствия техника. Павел Яблочков придумал решение простое и гениальное.

А пришло оно к нему в кафе. Как-то раз он сидел за столиком и рассеянно наблюдал, как официант ставит перед ним тарелку, справа от неё кладёт нож, слева вилку. И тут его как током ударило! Он понял, что электроды в лампе должны находиться параллельно друг другу, как столовые приборы на салфетке. А между ними следует положить – нет, не тарелку – прослойку из какого-нибудь тугоплавкого материала. Например, каолина – это такой сорт белой глины. Тогда электроды будут гореть равномерно, пока между ними не выгорит весь каолин. Два электрода – угольных стержня, расположенных очень близко друг к другу, тоже постепенно сгорают. Через каждые два часа горения лампочку нужно было менять. Потом Павел Николаевич смог увеличить интервал до трёх часов. А затем он догадался вставлять в каждый светильник по несколько своих «свечей», каждая из которых загоралась по мере сгорания предыдущей.

В марте 1876 года Павел Яблочков получил французский патент на своё изобретение. К 1881 году на улицах туманного Лондона горели уже более четырёх тысяч лампочек Яблочкова. Дальше изобретение со скоростью вихря распространилось по всему миру. Русский свет вспыхнул в Берлине, Вене, Брюсселе, Лиссабоне, Риме, за океаном в Нью-Йорке, Филадельфии, Сан-Франциско, в Индии и даже во дворцах персидского шаха в Тегеране и короля Камбоджи в Пномпене. Никогда ещё ни одна русская техническая новинка не пользовалась за рубежом таким бешеным успехом!

Сам Павел Яблочков, естественно, стал богатым и всемирно известным человеком, к тому же техническим директором Всеобщей компании электричества в Париже. Казалось бы, чего ему ещё желать? Но вот всего одна случайная встреча в Париже, приглашение вернуться в Россию и осветить её своими волшебными свечами – и Яблочков бросил всё, чтобы ехать домой. Он очень хотел, чтобы на его родине всем людям жилось хорошо. Или, можно сказать, жилось светло.

Однако возникло препятствие: чтобы внедрить изобретение в России, нужен был патент, а он принадлежал уже не Яблочкову, а Всеобщей компании электричества, на которую тот работал. Чтобы вернуть патент обратно автору изобретения, французы требовали миллион франков. Это почти все накопления нашего инженера. Но он без колебаний пожертвовал ими, выкупил патент… и из очень состоятельного превратился обратно в простого, небогатого человека.

А что же в России? В Москве каждый вечер по-прежнему зажигались три тысячи газовых фонарей. И все они тлели тускло, кроме одного единственного, поставленного напротив главной конторы газовой компании.

В Петербурге было примерно то же. Там и поселился Павел Яблочков, а в своей квартире каждый вечер он устраивал для желающих демонстрационные показы «русского света». Люди аплодировали, когда он включал лампочки. Зрителей было так много, что они все не умещались в квартире и толпились на улице.

В 1879 году первые фонари Яблочкова загорелись на Литейном мосту в Петербурге, а позже на площади у Александринского театра. Люди приходили заранее и занимали места, чтобы посмотреть на электрические свечи. На Большой Морской улице впервые применили лампочки Яблочкова в магазине дамского белья. Из Петербурга изобретение вскоре попало в Москву.

В 1881 году по всей России горело уже пятьсот электрических фонарей Яблочкова. Это был триумф? Нет, для гигантской страны пятьсот фонарей – это очень мало. А шансов на новые заказы не оставалось, потому в Америке инженер Томас Эдисон к тому времени изобрёл лампочку накаливания. Она горела дольше, чем свеча Павла Яблочкова, – сначала сорок часов, а потом и гораздо больше. И одержала победу в конкурентной борьбе.

В 1883 году в Москве состоялась коронация нового императора Александра III. В честь этого события Кремль был украшен лампочками, а колокольня Ивана Великого горела электрическими огнями вся – сверху донизу. На одной только колокольне повесили 3500 лампочек. Но это были изделия уже не Яблочкова, а Эдисона.

Павел Яблочков понял, что его звёздный час прошёл, но отнёсся к этому со спокойствием благородного человека и настоящего инженера. Он не опустил руки, а продолжил опыты над новыми электрическими батареями, генераторами тока, электрической проводкой. Во время одного из них он серьёзно пострадал – взорвалась батарея, и он обжёг лёгкие парами ядовитого газа хлора.

Здоровье его быстро ухудшалось. С женой и сыном он уехал из Петербурга в свою родную Саратовскую губернию. Он надеялся поселиться в старом доме, где когда-то жили его родители. Но выяснилось, что дома уже нет – он давно сгорел. Изобретателю пришлось поселиться в чужой квартире. Условий для научной работы почти не было. Павел Яблочков угасал.

Весной 1894 года, в ещё далеко не старом возрасте – всего сорока шести лет от роду – он скончался от сердечного приступа.

Мы не знаем и не можем знать, что этот замечательный инженер придумал бы ещё, если бы прожил чуть дольше. Но мы вполне можем сказать ему спасибо за тот мягкий и тёплый свет, который загорается по вечерам в наших домах.

Корабельный инженер-самоучка
Пётр Титов (1843–1894)

В 1891 году Санкт-Петербург посетил старик-француз, бывший много лет главным французским кораблестроителем, знаменитый инженер де Бюсси. Он приехал на постройку российского броненосца «Наварин». В то время Россия была крепко-накрепко связана союзными обязательствами с Францией, и даже корабельные заводы назывались «Франко-русскими».

Месье де Бюсси сразу заметил, что постройка ведется необычными способами, и стал вникать во все детали, расспрашивая русского главного инженера – Петра Акиндиновича Титова. Гость из Парижа даже забыл про завтрак, он с упоением лазил по всему кораблю в течение четырёх часов. Прощаясь, он взял Петра Титова за руку и сказал: «Я 48 лет строил суда французского флота, я бывал на верфях всего мира, но нигде я столь многому не научился, как на этой постройке».

Кто же такой был Пётр Титов? В каких академиях он приобрёл блестящие знания кораблестроителя? Вы удивитесь, но Пётр Титов не окончил не только академии, но даже обычной сельской школы. Больше того, до сорока восьми лет (а умер он в пятьдесят один год) он не имел никакого понятия ни об алгебре, ни о геометрии. Это был, как говорится, гениальный самоучка.

Отец Петра Акиндиновича – рязанский крестьянин, который, чтобы прокормить семью, переехал в столицу. Обычная для второй половины XIX века история. Отец служил машинистом на пароходах Петрозаводской линии и мечтал вырастить себе помощника. Когда сыну исполнилось двенадцать, он стал брать его на лето к себе подручным в машинное отделение, а на зиму – пока пароходы не ходили – посылал на работу на Кронштадтский пароходный завод. С шестнадцатилетнего возраста отец устроил сына рабочим в корабельную мастерскую Невского завода. Оттуда Пётр Акиндинович попал в заводскую чертёжную, а оттуда уже за острый ум, смекалку и твёрдость руки был назначен помощником корабельного мастера. Вскоре тот умер, и мастером был назначен молодой Пётр Титов. Под его руководством были построены фрегат «Генерал-адмирал», клиперы «Разбойник» и «Вестник».

В 1881 году Военно-инженерное ведомство решило построить сразу пятьдесят малых подводных лодок системы Джевецкого (о них дальше ещё пойдёт речь в этой книжке). Из соображений секретности чертежи для подводных лодок готовили разные люди в разных местах, причём в разном масштабе. Некоторые использовали дюймы, другие – футы, третьи – аршины, а собрать всё это разнообразие вместе доверили мастеру Петру Титову. Корпус лодки состоял из трёх выгнутых железных листов сложной формы. Мастер привёл все чертежи в единую систему мер (как чертёжник работал он с необыкновенной скоростью), сделал выкройки, наложил детали одну на другую и просверлил отверстия сквозь все сразу своим уникальным методом, сэкономив много времени и сил рабочих.

Фрегат «Генерал-адмирал»

Как писал хорошо знавший Петра Титова генерал Алексей Крылов, «верность его глаза была поразительная. Назначая, например, размеры отдельных частей якорного или буксирного устройства, или шлюпбалок, или подкреплений под орудия, он никогда не заглядывал ни в какие справочники, стоявшие на полке в его кабинете, и, само собой разумеется, не делал, да и не умел делать, никаких расчётов. Н. Е. Кутейников, бывший в то время самым образованным корабельным инженером в нашем флоте, часто пытался проверять расчётами размеры, назначенные Титовым, но вскоре убедился, что это напрасный труд, – расчёт лишь подтверждал то, что Титов назначил на глаз».

Крейсеры «Рында» и «Витязь» были наши первые корабли, построенные не из железа, а из судостроительной стали, и Петру Титову пришлось самому разработать методы работы с незнакомым материалом, что он с успехом и сделал.

При спуске на воду «Витязь» потерпел серьёзную аварию по вине Петербургского порта, который недостаточно углубил устье реки Фонтанки. Крейсер проехался кормой по грунту, руль при этом сломался и вырвал петли, отлитые вместе с ахтерштевнем[7]7
  Ахтерштéвень – задняя оконечность корабля в виде жёсткой балки или рамы сложной формы, на которой замыкаются вертикально киль, борт, обшивка и набор; к нему подвешивается судовой руль.


[Закрыть]. Труд кораблестроителей пошёл прахом.

Предстояла тяжёлая и сложная работа по замене ахтерштевня новым, и тут-то и проявилась вся опытность и находчивость Петра Акиндиновича. Он построил деревянный кессон[8]8
  Кессóн (фр. caisson – ящик) – конструкция для образования под водой рабочей камеры без воды. Поступление воды в рабочую камеру предотвращается нагнетанием в неё сжатого воздуха.


[Закрыть], подвел его под корму, выкачал воду и в рекордные сроки сменил судну ахтерштевень. Никто до него ничего подобного никогда не делал.

При постройке следующего корабля – броненосца «Император Николай I» Пётр Акиндинович применил и целый ряд усовершенствований в производстве работ, которые вели к большей их точности и тщательности, не только не повышая стоимости, но даже снижая её. Разметка, проколка дыр, сверление, клёпка, чеканка – для любой операции он придумывал новые инструменты и методы, которые облегчали жизнь рабочим и при этом повышали качество.

Среди рабочих Петр Акиндинович пользовался безграничным уважением, так как любую работу знал и умел выполнять идеально. И действительно, часто можно было видеть, как Титов подходил к молодому, еще неопытному рабочему, брал у него, например, ручник и зубило и показывал, как надо, обрубая кромку листа, держать зубило, как бить ручником. Старые мастера любовались его работой.

Незадолго до смерти Пётр Акиндинович обратился к своему другу Алексею Николаевичу Крылову:

– Вижу я, ты по цифирному делу мастак. Обучи ты меня этой цифири, сколько её для моего дела нужно – только никому не говори, а то ещё меня засмеют.

Алексей Николаевич написал в своих воспоминаниях, что «он редко встречал столь способного ученика и никогда не встречал столь усердного». Пётр Акиндинович понял, что алгебра есть основной математический инструмент, и решил, что им надо научиться владеть быстро, уверенно и безошибочно. После тяжёлой работы на заводе он садился за учебник и до поздней ночи решал задачу за задачей.

За два года Пётр Акиндинович освоил элементарную алгебру, тригонометрию, вычисление по логарифмам и пользование логарифмической линейкой, начало аналитической геометрии, начало дифференциального и интегрального исчисления, основы статики, основы сопротивления материалов и начало теории корабля. Ему было тогда сорок девять лет.

В 1893 году Морское министерство объявило конкурс на проект лучшего броненосца, причём за первое и второе места были обещаны очень большие суммы денег. Комиссия рассмотрела все проекты и признала лучшими два – «Непобедимый» и «Кремль». Но авторство проектов оставалось в секрете даже для членов комиссии до последней минуты. Когда же были оглашены имена победителей – то есть авторов двух лучших проектов – произошла немая сцена, как в «Ревизоре». Оба проекта были подготовлены Петром Титовым. Это был шок для чиновников, так как они считали Титова малограмотным крестьянским выскочкой. Деньги за оба проекта победитель всё же получил, но не потратил на себя ни рубля – всё передал Морскому инженерному училищу. Такой уж был человек.

В августе 1894 года один из самых замечательных русских корабельных инженеров Пётр Акиндинович Титов внезапно скончался. Ему шёл всего пятьдесят первый год.