Текст книги "Русские инженеры"

Наоборот, Ползунов пришел к идее универсального двигателя чисто умозрительным путем, размышляя о потребностях горнозаводского хозяйства и о возможности их удовлетворить средствами современной ему техники.

Таким образом, биографические факты не дают никаких оснований к тому, чтобы снисходительно трактовать Ползунова или Кулибина как самоучек. Не дают оснований к этому и творческие методы того и другого.

Подобно тому, как в произведении искусства сказывается творческая индивидуальность его автора, в любом инженерном сооружении – будь то железнодорожный мост, самолет или паровой двигатель – мы легко можем обнаружить творческий характер автора, его собственный стиль.

Не претендуя на исчерпывающую характеристику исторических особенностей инженерного искусства в Англии, мы отметим лишь его эмпиризм как наиболее резко бросающуюся в глаза отличительную черту. Начиная от Уатта и кончая Парсонсом, выдающимся английским инженером, работавшим в первой четверти нынешнего века, британская инженерия шла к своим достижениям чаще всего чисто опытным, эмпирическим путем. Когда Парсонса один из его друзей спросил, понимает ли он «теорию относительности», английский инженер ответил:

– Нет, не понимаю. Не думаю, чтобы я много от этого потерял. Я нахожу свои решения кончиками пальцев!

«Кончиками пальцев», ощупью, чисто эмпирическим путем создавал свой универсальный двигатель Уатт. Этим же эмпирическим путем пришел к своим весьма совершенным турбинам Парсонс.

Тем же путем шел Стефенсон и даже Фарадей, носивший девять лет в своем кармане обыкновенный магнит, чтобы после нескольких тысяч опытов с ним случайно найти способ превращать магнетизм в электричество. Тот же чистый эмпиризм унаследовала от англичан американская инженерия, выдающимся представителем которой был Эдисон. С настойчивостью, достойной удивления, он перебрал около тысячи различных материалов, конструируя электрическую лампочку накаливания, прежде чем напал на обугленное бамбуковое волокно. Он не догадку проверял опытами, а в опытах искал догадку.

Для русской инженерии, наоборот, наряду с другими ее отличительными чертами с ее первых шагов, начиная с Ползунова и Кулибина, характерны не только критическая переработка предыдущего опыта, но и решение ряда сложных задач путем размышления. Кулибин проектирует свой деревянный одноарочный мост через Неву, не имея до того никакого опыта в мостостроении. Он приходит к идее своего одноарочного моста умозрительным путем, исходя из условий точно поставленной задачи. Умозрительным путем создает и Ползунов свою «огнем действующую» машину для воздуходувных мехов. Для того чтобы «вымыслить» «огнем действующую машину», способную по замыслу Ползунова «водяное руководство пресечь» и «по воле нашей, что будет потребно, исправлять», нужны были и теоретические познания и сложные конструктивные решения.

Схема вододействующей водоотливной машины, установленной на Вознесенском руднике (Алтай) механиком Кузьмой Фроловым в 1783 году.

В основу своих теоретических соображений русский теплотехник положил гениальные труды своего соотечественника и современника – Ломоносова. Конструировать же машину Ползунов должен был, опираясь на свой собственный опыт и изобретательность.

Ползунов и Кулибин – явление не исключительное и не единичное. Тут же, на Алтае, рядом с Ползуновым и в одно время с ним жил и действовал, например, Кузьма Дмитриевич Фролов, товарищ Ползунова по арифметической школе.

Фролов строил в Змеиногорске машины для промывки руды. Он спроектировал, построил и пустил в ход водяные «толчейные» мельницы, измельчавшие руду. Он построил в Барнауле водяные колеса для кузнечного молота. За многие годы своей инженерной деятельности на Алтае Фролов осуществил множество самых разнообразных конструкций, составивших ему известность не только на Урале, но и в Петербурге, куда его вызывали для инженерных работ на Онеге.

Конструкции его могли бы сделать имя любому европейскому инженеру того времени.

В своем стремлении достигнуть предельной мощности Фролов построил самые большие в мире водяные колеса. Даже одно из чудес французского короля Людовика XIV, водяные колеса голландского архитектора Ренкина, подававшие воду в фонтаны Версальского парка, уступали по величине и конструктивному совершенству змеиногорским сооружениям Фролова.

Поставленные на шахтах для разных производственных целей отдельные водяные колеса Фролова имели в диаметре по пятнадцати метров, что составляет обычную высоту нынешнего пятиэтажного дома. Как ни развито было на Руси плотничное дело, как ни велик был опыт строителей русских плотин и мельниц, нельзя не удивляться инженерному искусству и математической точности Фролова, сумевшего так рассчитать все части колеса, что оно не разваливалось на куски от собственной тяжести и от сил инерции во время работы. Поражали современников и все остальные части сооружения: насосы и приводы к ним, плотины и пруды с запасом воды.

Рудоподъемная вододействующая машина, установленная Фроловым на Преображенской шахте Змеиногорского рудника в 1785 году.

Об этих сооружениях Фролова писал видевший их современник:

«Кто посещал Змеиногорский рудник, тот, конечно, с удовольствием осматривал производимые на оном работы, превышающие, кажется, силы человечества, и механические устройства, облегчающие труды рудокопателей при извлечении сокровищ из недр земных. Удивленный путешественник спросит невольно: кем устроены в глубоких храминах земли сии огромные колеса, каких не существует ни в одном из российских рудников? Изобретатель сего механизма есть берг-гауптман 6-го класса Кузьма Дмитриевич Фролов».

Но и Фролов не был случайным и исключительным явлением. Такую же память по себе оставил на Урале его ученик, Клементий Константинович Ушков – крепостной человек Демидовых, о котором в свое время уместно напомнила нам М. Шагинян.

В 1741 году Ушков обратился к начальству Нижнетагильских заводов с предложением перевести реку Черную в Черноисточенский пруд, от чего должна была получиться большая польза «вододейственному производству». Само заводоуправление никак не могло этого сделать, потому что многие механики, в разные времена проходившие «промежду сими водами с отвесами», годного под плотину места не нашли и признали «сие дело невозможным».

Между тем Ушков, по его словам, постоянно занимался запрудами, проводил воду по канавам и имел «способность насчет отвесов и ловкость изыскания мест, где лучше провести воду».

Не говоря никому ни слова, на собственный счет Ушков в течение лета обследовал берега речки Черной и нашел, где удобно пустить из нее воду. Сделав промер для трассы канавы, он нашел и «место, удобное по занятию плотиною воды», где может быть «хороший разлив» и вода поднимется, по его расчету, до семи аршин, так что из пруда можно будет пускать воду в канаву с падением до четырех аршин.

К своему предложению Ушков приложил и подробное описание того, как он спустит вешние ливневые воды, чтобы не подмыло канаву, как проведет канаву, как укрепит склоны, какой возьмет материал.

«Сия же вода объясненной канавы проведена будет в речку Чауж, повыше лежавшего на том Чауже по Высимской дороге моста около полуверсты», – заключает он свой проект.

Проект Ушкова гениален по своей простоте. Русский инженер разрешил то, что казалось невозможным «многим механикам», в том числе и иностранцам.

Черноисточенская вододействующая система по проекту Ушкова, где одну канаву нужно было провести не менее чем на четыре с половиной километра, являлась для того времени грандиозным инженерным сооружением.

Ушков брался полностью осуществить проект своими силами.

«И все сие я берусь упрочить в три лета или могу поспешить и ранее, – писал он. – И сверх того по два года могу наблюдать, дабы сие действие всюду было исправно. Пока я не пущу в Черноисточенский пруд той канавой из реки Черной на прописанном основании воду, дотоле мне никакой суммы на расход того производства не требовать».

Обычно заводоуправление, задевая при работах земли крестьян, выплачивало им определенные суммы. Ушков брал и этот расход на себя:

«И в таком случае, я обязуюсь обывателям заплатить деньги, как и от управления при золотых приисках за покосы платится».

Единственным условием Ушкова было:

«Не говоря о себе, но только детям моим, двум сыновьям, Михаилу с женой и детьми его и холостому Савве, прошу от заводов дать свободу!

А если не может даться детям моим от заводов вольная, то я не согласен взяться сие исправить поистине и за пятьдесят тысяч рублей, – прибавлял он, – ибо неминуче полагаю и мне таковой суммы оное дело расходом коштовать будет, окроме моих хлопот».

Предложение Ушкова было рассмотрено особой технической комиссией, и с Ушковым был подписан договор.

Человек огромного дарования, великой энергии и ясного ума, Ушков приступил к работе и создал замечательное сооружение, работавшее безотказно пятьдесят лет!

Общий вид «вертельного амбара» на уральском заводе XVIII века; сверлильные станки и точила приводятся в движение вододействующими колесами.

В XVIII веке Урал был центром горнозаводского дела. Оно стояло здесь очень высоко, и уральское железо вывозилось даже в Англию. На мировом рынке с ним конкурировало только шведское железо. Понятно, что на Урале соответственно высокое развитие получило и инженерное дело. Однако не только здесь жили и действовали блестящие представители русской техники, они встречались и в виднейших русских центрах и в самых глухих уголках России.

«Механическими изысканиями» в льнопрядильном деле получил известность в петербургской «Мануфактур-Коллегии» Родион Глинков, владелец льнопрядильной и ткацкой фабрики в Серпейске Калужской губернии. Он первым не только в России, но, следует считать, и во всем мире применил водяное колесо в качестве гидравлического двигателя для льнопрядилен и внес существенные изменения в конструкцию прядильного станка, называвшегося тогда «самопрялкой».

Самопрялка Глинкова, пущенная им в ход в 1771 году, давала около тысячи метров пряжи в час – примерно в три раза больше, чем лучшие иностранные самопрялки того времени, причем качество пряжи было значительно лучше.

Вспомнив, как много положили бесплодного труда и усилий английские механики, стараясь приспособить свои хлопкопрядильные машины для прядения льна, имеющего иное волокно, можно вполне оценить самопрялку русского конструктора. Глинков – один из тех представителей русской промышленности, кто рано и чрезвычайно смело выступил за технический прогресс – в данном случае за коренные изменения в технике льнопрядения, порывая с цеховой замкнутостью и консерватизмом.

Близок к Глинкову по своим творческим устремлениям замечательный русский технолог Терентий Иванович Волосков, сын ржевского часовщика.

В середине XVIII века из глухой русской провинции он посылает на пробу в Петербургскую академию художеств образец кармина и других красок, для изготовления которых он нашел совершенно новый, выгодный и удобный способ производства.

Краски Волоскова получили весьма одобрительный отзыв Академии и нашли себе сбыт не только в России, но и за границей.

Для оценки этого русского технолога надо иметь в виду, что одновременно с ним над исследованием процессов крашения, над созданием новых материалов получения красок работал целый ряд крупнейших ученых Западной Европы.

Справедливость требует признать, что в те времена и позднее немало иностранных инженеров отдавало должное уму и познаниям своих русских товарищей или помощников.

В 1829 году известному архитектору Огюсту Монферрану, строителю Исаакиевского собора, было поручено сооружение огромной Александровской колонны в Петербурге. В своем сочинении, посвященном подробному описанию этого выдающегося сооружения, Монферран рассказывает о затруднениях и страхах, которые ему пришлось пережить во время работы. Действительно, как установка беспримерного по своей величине монолита, так и доставка его в Петербург из каменоломни в Финляндии были крайне трудным делом.

После того как колонна была обтесана на месте, корабельный мастер полковник Гласин много потрудился над постройкой специального судна для ее перевозки. Чтобы перетащить колонну на это судно, пришлось выстроить целый мол с деревянной платформой на конце, уровень которой совпадал с бортом судна. Легко представить себе усилия, которые были употреблены для погрузки колонны. Никаких подъемных кранов и механических устройств тогда не существовало. Руководил этими работами русский подрядчик из купцов Василий Абрамович Яковлев. Необыкновенной распорядительности, остроумию, расчету и изобретательности Яковлева Монферран в своем сочинении отдает полную справедливость.

Во всех своих работах русский инженер, как можно судить по книге Монферрана, действовал с необыкновенной смелостью и умом, на свой страх и риск.

Александровская колонна, превзошедшая по высоте все колонны мира, в том числе и знаменитую Вандомскую колонну в Париже, была успешно установлена 30 августа 1832 года.

Разумеется, не один Яковлев был достойным сотрудником французского архитектора при разнообразных подготовительных работах в этом предприятии.

Упомянем хотя бы об Александре Абрамовиче Воскресенском, предложившем тот состав, который был употреблен Мон-ферраном, чтобы закрыть трещину, несколько позднее обнаружившуюся в колонне. Насколько превосходен был состав, предложенный Воскресенским, можно видеть по тому уже, что колонна стоит и по сей день, свыше ста лет.

Сочинение Монферрана издано не только в Петербурге, но и в Париже на французском языке. Талантливый архитектор счел необходимым признаться и перед своими соотечественниками, что при сооружении памятника ему пришлось соревноваться в инженерном искусстве с русским подрядчиком. Несомненно, русский подрядчик этого заслуживал.

Александровская колонна, сооруженная в Петербурге в 1832 году.

Вместе с тем находилось, однако, немало и таких иностранцев среди инженеров и мастеров, которые всеми средствами теснили русскую технику и ее представителей.

В результате засилья в правящих кругах иноземцев история инженерного дела в России хранит немало случаев грубой недооценки русских деятелей и даже полного их забвения.

Характерным фактом такого рода открывается и самая ответственная страница истории русского инженерного дела – начало железнодорожного строительства в России.

Внутризаводские рельсовые пути появились у нас, как и в Англии, во второй половине XVIII века, но на рудниках России лежневые пути и деревянные тележки, прозванные за визг и скрип несмазанных колес «собаками», существовали значительно раньше.

В 1633 году русские разведчики из экспедиции стольника Василия Стрешнева обнаружили в верховьях Камы медные месторождения. Тогда же близ рудников при Пыскорском монастыре был построен медеплавильный завод. Завод работал несколько десятилетий, а затем был заброшен, поскольку «медные руды вынялись».

Много лет спустя, в 1722 году, на Пыскорские рудники были направлены начальником Уральских горных заводов Генкиным специалисты рудного дела для поисков шифера. И вот, по сообщению Геннина, при начале горных работ «находились лампады и прочие горные старинные инструменты, малая часть и половина горной тележки, каковые употребляются в горном деле».

Характерно для изобретательности русского человека, что в то время, как в Западной Европе тележки передвигались вручную, у нас были попытки заменить ручной труд механическим. В Новосибирском областном архиве сохранился чертежный проект «спуска с горы в анбар руды» на Чагирском руднике в 1752 году. Тележки двигались по внутризаводским путям канатным приводом от водяного колеса.

В шестидесятые годы XVIII века талантливый сверстник и единомышленник Ползунова Кузьма Дмитриевич Фролов проложил на Колывано-Воскресенских заводах лежневые пути, возможно с металлическим покрытием, для перевозок обрабатываемых материалов по заводской территории. «Тележки» здесь также приводились в движение приводами от водяных колес.

Работая на Змеиногорском руднике, самом старом и самом богатом драгоценными металлами, Фролов проявил в наибольшей мере свой талант, изобретательность и понимание необходимости всемерного развития двигателей, транспорта, рабочих машин.

Водяное колесо Фролов превратил в основной двигатель, от которого работали не только заводские механизмы, но и транспортные средства. Насколько тонко и глубоко понимал он повадки водяной стихии, можно судить и по тому, что ему удалось построить даже водяные часы, где механизм приводился в движение водой, а показывали часы время с точностью маятниковых часов.

На Колывано-Воскресенских заводах (в состав которых входил Змеиногорский рудник) Фролов построил, как можно судить по сохранившимся в архивах подлинным чертежам и проектам, целый ряд внутризаводских путей с вагонетками, приводимыми в движение от водяного колеса. А намечал он еще более широкое применение внутризаводского механизированного транспорта.

Вопросами улучшения заводского транспорта к концу века занимались и многие другие русские техники. В восьмидесятых годах начали появляться чугунные рельсовые заводские дороги. Одной из первых надо считать чугунную дорогу Александровского чугуноплавильного и пушечного завода в Петрозаводске, начальником которого был А. С. Ярцов.

Чугунные рельсы потребовались здесь для перевозки тяжелых отливок и пушек между доменным цехом, сверлильным и расточным. Рельсы были уголковыми, или, как тогда выражались, «колейными».

Нельзя не заметить также, что одновременно с применением рельсовых дорог на заводах появились у нас в печати и статьи о возникающем новом виде транспорта, о преимуществах рельсовых дорог перед грунтовыми и шоссейными дорогами, перед каналами и водными путями.

С наибольшей же ясностью и широтой поставил вопрос о рельсовых дорогах Петр Кузьмич Фролов, сын славного русского гидротехника. Он-то и увидел, первым в мире, в рельсовых чугунных путях не принадлежность заводского двора, а новый магистральный транспорт, средство удобной, выгодной и быстрой связи между отдаленными пунктами.

Петр Кузьмич родился в 1775 году, вырос на Алтае, возле заводов, под постоянным надзором отца, привившего ему любовь и приверженность к механике и гидротехнике. Благодаря горному офицерскому званию, полученному с великим трудом, Кузьма Дмитриевич смог определить сына в Петербургское горное училище – первое в России специальное высшее учебное заведение, ныне Ленинградский горный институт. По окончании горного училища юноша в чине шихтмейстера начал службу на Колывано-Воскресенских заводах.

Первое время он служил на Змеиногорском руднике, производя подземные и наружные работы в шахтах, затем был занят на Сузунском заводе приемом руды, а после смерти отца, в 1800 году, Петр Кузьмич руководил доставкой свинца с Нерчинских рудников на Колывано-Воскресенские заводы. Практическое знакомство с тогдашними транспортными средствами поставило перед ним задачу их улучшения. После перевода в Барнаульскую чертежную он занимался составлением карты Иртыша, для чего ему пришлось основательно изучить водный режим реки и заняться изысканием новых транспортных средств для сплавки руды по Иртышу.

Специальные суда, построенные по проекту Фролова, оказались настолько удачными, что доставили их конструктору и высокий чин и известность не только на Алтае. Немедленно после окончания этих работ Петр Кузьмич принялся за проектирование сети каналов для «заведения водяного сообщения между заводами и рудниками». В 1806 году он представил, однако, сразу два проекта: проект водяного сообщения и проект чугунных рельсовых дорог.

Проекты свидетельствуют о широком размахе творческой мысли Фролова. Русский инженер предложил устройство трех чугунных рельсовых дорог, из которых две первые должны были иметь протяжение в несколько десятков километров.

Эти дороги предназначались для обслуживания прочной связью Колывано-Воскресенских заводов с отдаленными рудными месторождениями и лесными разработками.

Надо помнить, что вопросы транспорта имели для Колывано-Воскресенских заводов огромное значение. Во времена Фролова доставка руды от шахт к заводам была очень тяжелым делом из-за трудных дорог, проходивших через овраги и возвышенности.

Однако, рассчитывая главным образом на возможность усиления эксплуатации крепостного труда и приписанного к заводам населения, горное начальство не отнеслось с должным вниманием к замечательным предложениям Фролова, которые обещали «людям не мало работы уменьшить». Сочувственно был принят только проект самой меньшей, двухкилометровой чугунной рельсовой дороги. Проекты же больших дорог были отклонены.

Дорога между Змеиногорским рудником и сереброплавильным заводом строилась под руководством Фролова в 1806–1809 годах. Замечательно, что русский инженер сразу же положил в основу строительства нивелировку местности, смягчение уклонов, постройку мостов, прорезку гор выемками и тоннелями – все то, к чему гораздо позднее пришли строители железных дорог в Европе.

Сооруженная Фроловым железнодорожная линия, несмотря на сравнительно небольшую длину, явилась крупным достижением русской технической мысли. Она указала правильный путь к решению многих важных задач железнодорожного строительства.

Змеиногорская линия начиналась в глубокой выемке у Змеиной горы, затем шла по деревянному настилу, покоившемуся на сваях, и, подойдя к реке Корбалихе, пересекала ее по высокому каменному мосту одиннадцатиметровой высоты. Осуществляя рельсовую магистраль с незначительными уклонами, Фролов рассчитывал, что по такой дороге одна лошадь сможет перевозить столько грузов в вагонетках, сколько на обыкновенной дороге могли перевезти сорок лошадей. В действительности одна лошадь заменила лишь двадцать пять лошадей, но и это было по тому времени делом неслыханным.

После того как дорога действовала уже несколько лет, выяснилось, что рельсовый путь позволил освободить от перевозок около пятисот человек из приписных крестьян.

Фролов применил на своей дороге выпуклые чугунные рельсы оригинального профиля. В уголковые рельсы, применявшиеся в Англии, обычно забивались грязь и песок, что затрудняло движение и вызывало иногда сходы повозок с пути. Колеса вагонеток Фролова по окружности имели жолоб, соответствующий размерам выпуклости рельса, так что на Змеиногорской дороге таких случаев почти не происходило.

Наконец, Фролов значительно удлинил рельсы против существовавших до него как в России, так и в Англии, что повлекло за собой уменьшение числа стыков и, стало быть, более спокойный и ровный ход поездов.

Легко представить себе, сколько понадобилось труда, изобретательности и опытов для того, чтобы создать образцовый рельсовый путь. Насколько ясно понимал Фролов, из каких элементов должен слагаться железнодорожный транспорт, показывает составленный им график движения поездов по дороге, а также примененные им устройства для механизированной погрузки составов.

Успешная работа Змеиногорской чугунной дороги должна была предшествовать строительству сорокаверстных дорог, но строительство их не осуществилось. В 1811 году Петр Кузьмич отправился с транспортом серебра в Петербург и, получив должность начальника чертежной мастерской в Горном департаменте, остался на много лет в столице.

В это время в Горном департаменте, ведавшем не только горнозаводским, но и соляным делом, остро стоял вопрос об улучшении путей сообщения между озером Эльтон и волжскими пристанями в Николаевской слободе.

Эльтон – самое большое в мире самосадочное соляное озеро. Несмотря на колоссальное количество добытой здесь за двести лет эксплуатации соли, богатство его представляется и до сих пор как бы нетронутым. Но отсутствие удобных сообщений с Волгой заставило в конце концов предпочесть этому озеру другое, Баскунчакское.

До проведения железной дороги вывозка соли с Эльтона шла по специальному тракту, проходившему по песчаной, солончаковой степи, где часто пересыхали колодцы с пресной водой. Солевозы вели очень тяжелую жизнь вследствие изнуряющей работы и непроизводительных способов перевозки на волах. Но к солевозному промыслу они были «приписаны», так что деться им было некуда.

В Горном департаменте имелись проекты соединения озера Эльтон с Волгой судоходным каналом. Для изучения возможности проведения такого канала был командирован на место Фролов. Производя тщательное обследование всего пути от озера до Николаевской слободы, протяжением около 150 километров, Фролов выдвинул свой проект чугуннорельсовой дороги общим протяжением в 146 километров.

Этот проект магистрали Эльтон – Волга, разработанный Фроловым в 1812 году, нельзя иначе рассматривать, как проект нормальной, большой железной дороги, хотя создан он был в то время, когда никто и нигде в мире не имел никакого понятия о железнодорожных путях сообщения.

Проект Фролова не был осуществлен не столько из-за отсутствия средств, сколько в результате интриг частных владельцев соляных промыслов, имевших возможность беспредельно усиливать эксплуатацию солевозов.

О проекте в Горном департаменте поговорили и забыли, тем более, что в 1817 году Фролов был назначен начальником Колывано-Воскресенских заводов, где он и провел остаток своей деятельной жизни.

Большая часть замечательных проектов Фролова не была осуществлена, но основная идея его – взгляд на рельсовый путь как на новый вид транспорта, имеющий огромные перспективы развития, – была правильно понята и оценена передовой русской общественностью. Но при дешевизне крепостного труда и гужевой повинности царское правительство и, тем более, частные предприниматели не склонны были считаться с мнением передовых русских людей. К тому же господствовавшее среди правящих классов страны недоверие к творческим силам народа, преклонение перед всем иностранным, всячески поддерживавшееся реакционерами в правительственных кругах, побуждали во всяком деле оглядываться на Запад.

О русском приоритете в вопросах железнодорожного транспорта, железнодорожной науки и техники говорили и писали лишь передовые русские люди и патриоты, но зачастую их высказывания не попадали в печать.

Находившийся тогда в Сибири в ссылке декабрист и ученый Николай Бестужев писал своему брату в 1837 году в ответ на его сообщение о постройке железной дороги под Петербургом:

«Говоря о ходе просвещения, нельзя не упомянуть тебе с некоторой гордостью, что по части физических применений мы, русские, во многих случаях опереживали других европейцев: чугунные дороги не новы. Они существуют на многих железных заводах для перевозки руды, бог знает, с которой поры…»

Что «русские во многих случаях опереживали других», показывает полуторавековая история паровозостроения. Она представляет собой, по сути дела, историю тепловой модернизации, то есть историю его конструктивных улучшений, направленных к тому, чтобы повысить парообразование, улучшить процесс сжигания топлива, сделать паровоз более экономичным.

Повышение экономичности паровоза было всегда и остается до сих пор самой главной и самой трудной задачей железнодорожников, начиная от конструктора паровоза и кончая водителем его и кочегаром.

К тепловой модернизации паровоза стремились уже первые русские паровозостроители – Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы. А блестящее решение этой проблемы принадлежит советским ученым и инженерам.

Первые русские паровозостроители были крепостными людьми крупных уральских промышленников и помещиков Демидовых. Прадед Демидовых, Никита Демидович Антуфьев, или просто Никита Демидов, тульский оружейный мастер, умевший угодить царю Петру, выпросил у него казенный Невьянский завод в Верхотурском уезде на реке Тагил, обещая дать казне металла, сколько потребуется.

Получая всяческие привилегии от царя, безмерно эксплуатируя приписных к заводу крестьян, обманывая правительство, Демидов начал быстро богатеть и строить новые заводы. Через несколько десятилетий вместе со своим сыном Акинфием он владел чуть ли не всем Уралом.

Внуки и правнуки Демидова превратились в вельмож, жили большею частью за границей, но, контролируя работу заводов через своих управителей, вели дело с той же жестокостью, хитростью и лицемерием, как и их предок. Наряду с эксплуатацией рабочих и служащих, состоявших из крепостных людей, наследники Демидова принуждены были, конкурируя с другими заводчиками, принимать меры и к улучшению горнозаводской техники.

Начало XIX века ознаменовалось вторжением парового двигателя в производство. Живший в Италии Николай Демидов с некоторым запозданием распорядился организовать специальный механический завод на Выйском руднике, входившем в группу Нижне-Тагильских заводов. Это «механическое заведение» должно было строить не только станки, заводские механизмы, но и начать производство паровых двигателей.

Во главе «механического заведения» был поставлен главный механик Нижне-Тагильских заводов Ефим Алексеевич Черепанов, а помощником был назначен его сын Мирон Ефимович Черепанов.

В двадцать шесть лет Ефим Алексеевич уже был плотинным мастером на Выйском заводе, способным и изобретательным механиком, лично известным Демидову. Сын его Мирон родился в 1803 году. Отцу не удалось поместить сына в школу, но и дома мальчик был обучен так хорошо, что в 1815 году двенадцатилетний Мирон Черепанов поступил на Выйский завод писцом. В конторе любознательный и способный мальчик пользовался всеобщей симпатией, и ему не мешали знакомиться с делами, рассматривать чертежи разных машин, механизмов и горнозаводского оборудования. Мальчику же было до самозабвения интересно угадывать в этих чертежах виденные им в натуре машины, находить между ними соответствие, постигать масштабы и по чертежам изучать внутреннее строение машин. Вскоре он научился читать чертежи не хуже, чем «Прибавления к технологическому журналу» и другие технические издания того времени.

Нижнетагильская железная дорога Черепановых.

Когда мальчик подрос, его перевели на работу «по строительной части», и он увидел, как начерченное на бумаге превращается в машины, механизмы, плотины, здания. В 1821 году отец задумал построить первую свою паровую машину «силою против четырех лошадей», и Мирон не только помог ему составить чертежи, но и принял самое горячее участие в постройке машины.

Черепановым удалось закончить паровую машину только через три года: работали механики урывками, по собственной инициативе. Ее поставили к жерновам мукомольной мельницы. Машина работала, жернова крутились, однако заводское начальство приказало машину от мельницы отставить, так как при водяном колесе на мельнице работал один мельник, а при паровой машине стояли два сменных машиниста. Кроме того, нужны были дрова, а рубка и подвозка их требовали рабочей силы.