Изобретатель паровой машины (об Иване Ползунове)



А. Некрасов


   В таких печах более 250 лет назад плавили металл на Урале. Эти печи мало похожи на современные, но в то время это были самые совершенные домны.

   260 лет назад на Алтае, на Колывано-Воскресенских сереброплавильных заводах, появился новый человек. В первые дни, до того, как встать к делу, он ходил по шахтам, заглядывал в печи и в рудные толчеи, осматривал пристани и водяные колёса, мерил шагами плотины, говорил с работными людьми и с начальством, где спрашивал, а где и советы давал.
   И хотя был тот человек незнатной фамилии и всего двадцати лет отроду, слушали его со вниманием, а в канцелярии записали полным именем – Иван Иванов сын Ползунов. На заводе все, с кем он ни встречался, сразу видели, что приезжий – не новичок в горном деле и во всяких заводских работах разбирается не хуже любого мастера. Но никто, конечно, не подозревал, что этот скромный паренёк на все века прославит Алтай, как родину одного из самых важных в истории человечества изобретений.
   В то время не мечтал об этом и сам Ползунов, хотя, может быть, именно тут, приглядываясь к тяжёлой работе бесправных подневольных люден, он задумал "облегчить труд по нас грядущим".
   Ползунов был знающим, передовым человеком. Таких, как он, в те времена па заводах было немного, и начальство скоро приставило нового работника к делу... А дела на заводах хватало.

   Это – клеймо "Старый соболь". Железо с такой маркой пользовалось заслуженной славой в Европе.

   Россия в те годы была мировой кузницей. В Туле и в Сестрорецке, в Карелии и на Украине, в Устюжне и на Волге курились домницы, пылали горны, стучали молоты искусных кузнецов, в сотни тысяч пудов выплавленного из руды металла превращались в разные изделия. Искусные русские мастера ковали тяжёлые корабельные якоря и звонкие топоры, лили чугунные котлы и бронзовые колокола с "малиновым звоном", чеканили монету из русского серебра, русским золотом украшали купола и знамёна. Но лучше всего делали в России оружие, и главным арсеналом страны был Урал. Ещё в полтавском бою под грохот уральских пушек шведы склонили свои знамёна; уральские ядра уже давно пробили широкие ворота в стене, веками преграждавшей России путь к морю, и торговые корабли из Петербурга возили в Европу уральский металл. Это был хороший, добротный металл, лучше шведского, и скоро сибирское железо с клеймом "Старый соболь" прославилось на весь мир не меньше, чем славились сибирские собольи меха. Англия, Франция, Голландия требовали русского железа, и Урал едва успевал справляться с заказами.
   Каждый год вырастали новые домны, новые горны, новые кузницы и волочильные станы. На уральских заводах строили плотины и водяные колёса, в глухой тайге открывали новые богатые рудники, закладывали новые шахты. По всему Уралу шла большая стройка, и всего нужнее в те годы были там знающие люди-мастера горных, рудных и водяных дел. Таких людей ещё с петровских времён готовили па Урале, в специальных горных школах.
   В одну из этих школ попал и солдатский сын Иван Ползунов. Но окончить курс ему не пришлось.
   С 14 лет, прямо со школьной скамьи, он с головой окунулся в работу самого крупного в то время, самого передового в мире екатеринбургского металлургического завода. Это и была та настоящая школа, в которой вырос замечательный русский механик-изобретатель Иван Иванович Ползунов.
   Тогдашние заводы были вроде больших, беспорядочно построенных деревень. В отдельных избах ютились разные "фабрики": якорные (там ковали якоря), сверлильные (гам сверлили пушки), рудодробильные, проволочные, точильные и много других...
   На фабриках почти всю работу делали вручную. Но были там и деревянные машины, или "махины", как их тогда называли. Таких "махин" на уральских заводах было больше, чем где-либо, и заводской механик едва успевал следить за ними. В помощь ему начальство назначило Ползунова.
   С утра до ночи бегал он по фабрикам, сперва на посылках да на побегушках, потом с разными, всё более сложными поручениями, внимательно приглядываясь к делу. И хотя свободного вымени оставалось немного, он успевал всё-таки выбирать время для чтения. А книг на его счастье на уральских заводах было достаточно. Ещё первый начальник заводов, петровский сподвижник Василий Никитич Татищев, оставил там свою, огромную по тем временам, техническую библиотеку. С тех нор все новые книги но технике регулярно доставлялись на Урал.
   Когда Ползунов попал на Алтай, он, обосновавшись на новом месте, по-прежнему всё свободное время отдавал чтению.
   Впрочем, тут, как и прежде, свободного времени было немного. Заводы работали полным ходом, без остановок. От света до света, по четырнадцать–пятнадцать часов стоял Ползунов у печей из плавильной фабрике, вечерами при свете сальной свечки в тесной конторке сверял записи и расчёты, допоздна засиживался над чертежами с циркулем и с линейкой в руках.
   И всюду, где только мог, он старался облегчить труд людей, заставить машину делать ту работу, на которой прежде гнул спину человек.

   Сила воды помогала людям раскатывать кованые болванки в полосовое железо.

   Самой сложной машиной в то время были часы, самым сильным двигателем – водяное колесо.
   Русские механики понимали толк и в часах и в водяных устройствах. На уральских заводах им удалось сочетать силу водяного двигателя с точностью часового механизма. Огромные дубовые валы, окованные железными обручами, сцепляясь шестернями, по всем направлениям передавали силу падающей воды. Эта вода раздувала мехи, крутила станки, качала воду насосами, поднимала тяжёлые кузнечные молоты, похожие на боевые молоточки часов...

   Посмотрите, как умело использовали русские механики XVIII века силу воды: сложная система валов, рычагов и приводов передаёт силу воды на меха, молоты и другие механизмы.

   Да и сами уральские фабрики, с их бесконечными валами, шестернями, цепями, балансирами и барабанами, напоминали механизмы огромных башенных часов. И люди, приезжавшие на Урал, дивились и восхищались, глядя на слаженную работу сложных заводских механизмов.
   Приезжие механики старались запомнить, перенять хитрые уральские устройства, чтобы у себя на месте заставить реки трудиться так, как трудятся они на Урале.
   Немало таких механизмов, знакомых ещё по Уралу, построил и Ползунов на алтайских заводах. Но он не только строил, не только повторял уже известное: он размышлял, придумывал, рассчитывал... Он составлял проекты и чертежи, делал опыты и модели. Знания, полученные из книг, он проверял в жизни, применял к делу, и всё сильнее и сильнее овладевала им заветная мечта.

   Нижнетагильский завод в 1735 году. Так его нарисовал художник того времени.

   В то время крупный завод не мог работать без реки. Но сибирские реки капризны. Скованные трескучими морозами, они отдыхают целую зиму и, набравшись сил весной, так яростно разбивают ледяные оковы, так стремительно вырываются из тесных берегов, что трудно удержать их в повиновении. Они ломают плотины, сносят постройки, заливают посёлки и за несколько часов уничтожают труды многих лет. Чтобы удержать власть над ними, приходилось строить дорогие, тяжёлые плотины, высокие валы и дамбы, способные удержать весенние ледоходы, паводки... Зимой многие заводы совсем останавливались и терпели огромные убытки. Фабрики приходилось строить не там, где лежала руда, а там, где были удобные реки. Всю работу завода приходилось подчинять реке. Вот это "водяное руководство" Ползунов и задумал ослабить.
   В 1754 году ему поручили построить лесопильную мельницу. И тут, на удивление всем, вместо того чтобы строить дорогую, мощную плотину, он построил лёгкую, дешёвую, а лесопилку вместе с водяным колесом отнёс далеко в сторону. Там при любом разливе ничто не угрожало постройкам и машинам, а воду к колесу он провёл по длинному узкому каналу. Это было очень просто, но так до Ползунова ещё никто не строил, и люди, приезжавшие па Алтай, только дивились на ползуновскую мельницу.
   Заводское начальство сумело оценить смелый опыт. Ползуновское нововведение широко применяли на новых заводах, а сам Ползунов уже мечтал о другом... Он тогда же задумал "водяное руководство вовсе пресечь" и найти такую силу, которая могла бы заменить силу падающей воды.

* * *

   В это время с обозом серебра его отправили в Петербург.
   В Петербурге у Ползунова было много свободного времени. Он ходил по широким набережным многоводной Невы. Он смотрел, как спускают на воду новые корабли, как тяжёлые глыбы гранита тянут воротами и рычагами...
   В Петербурге в тот год открылась Академия художеств, на берегу Невы строился Зимний дворец...
   Было на что посмотреть человеку, приехавшему из Сибири! Но ничто не поразило Ползунова так, как мысли Ломоносова, с сочинениями которого Ползунов познакомился в Петербурге.
   Здесь наконец он нашёл то, чего упорно искал и последние годы. И, покидая Петербург, он увозил в своей памяти слова Ломоносова о том, что "теплота возбуждается движением", что "сила упругости состоит в стремлении воздуха распространиться во все стороны", что "частички воздуха удаляются друг от друга и по устранении препятствий сам воздух расширяется сколь можно быстро".
   Ломоносова знали в то время и у нас и за рубежом. В его сочинениях многие люди прочли эти слова. Но одни пропустили их мимо ушей, другие усмехнулись недоверчиво, третьи злобно сказали: ересь!
   Нужно было быть математиком и конструктором, нужно было знать передовую теорию и жизненную заводскую практику, нужно было уметь строить машины и смотреть далеко вперёд, чтобы в мудрых словах Ломоносова найти дорогу к осуществлению заветной мечты.
   Таким и был Ползунов.
   Вернувшись на Алтай, в Барнаул, он смело пошёл вперёд но пути, указанному Ломоносовым, и до конца жизни уже не пути сворачивал с этого пути.
   Теплота, огонь, пар – вот что должно было "пресечь водяное руководство".
   Началась работа. Ползунов делал опыты, расчёты, модели, чертежи. Он работал один. Не потому, что таился от людей, а потому, что не с кем было поделиться своими мыслями, не у кого было просить помощи и совета.
   До глубокой ночи светилось окно в его избушке. С первыми лучами солнца его уже видели у машин, у печей, у станков. Так прошло пять лет. Наконец в апреле 1763 года Ползунов подал начальнику Колывано-Воскресенских заводов А. И. Порошину записку и чертёж. Он предлагал построить "огненную машину, способную по воле нашей, что будет потребно исправлять".
   "Огонь слугою к машинам склонить", – предлагал смелый изобретатель. Порошин был знающим, передовым техником. Рассмотрев проект, он увидел, что каждое слово в нём, каждый штрих подтверждены расчётами, опытами и глубокими научными изысканиями.
   Порошин одобрил проект Ползунова и отправил в Петербург на заключение.
   18 января 1764 года пришёл ответ. Президент берг-коллекции писал о машине Ползунова, что "сей его замысл за новое изобретение почесть должно..." Так оно и было: Ползунов изобрёл первую в мире паровую машину.
   Теперь новая задача встала перед изобретателем – построить свою машину!
   Вот тут и помогла Ползунову та школа, которую он прошёл в цехах уральских заводов.
   В эти дни он всё время что-нибудь изобретал: он изобрёл и построил необыкновенные, невиданные станки для расточки цилиндров; между делом он изобрёл воздуходувные цилиндрические мехи для печей и многое другое, что десятки лет спустя было "изобретено" вновь.
   Он сам точил, ковал, шлифовал, сверлил отливы и испытывал.
   Помощников у Ползунова не было. В помощь ему были даны "не знающие, но только одну склонность к тому имеющие из здешних мастеровых двое", Дмитрий Лезвин и Иван Черницын. Это были молодые ребята – ученики. Они многого не понимали.
   Петербург торопил, и Ползунов, подорвавший здоровье, не спал ночами, чтобы уложиться в сроки.
   Наконец больше сотни частей новой машины были готовы. Котёл вмазали в печь. На берегу заводского пруда выстроили девятисаженное здание "машинной фабрики". Первая в мире заводская паровая машина, была готова.
   Осталось сложить сереброплавильную печь и построить меха, для которых машина была предназначена.

Так выглядела первая в мире паровая машина, изобретённая и построенная русским учёным И. И. Ползуновым.

   Огромная работа подошла к концу, но к концу подошли и силы Ползунова.
   16 мая 1766 года он умер от скоротечной чахотки. А ровно через неделю начались испытания машины.
   В 6 часов утра 7 августа 1766 года машина Ползунова начала работать. Машина исправно работала до 10 ноября.
   Барнаульские канцеляристы подсчитали: за три месяца машина Ползунова дала 12 с половиной тысяч рублей чистой прибыли...
   Остановленная из-за течи котла осиротевшая машина долго ещё стояла в Барнауле. Порошин настаивал на возобновлении работы, но Петербург не разрешил продолжать дело Ползунова. К тому времени Ломоносов умер, в Академии наук подписали смертный приговор великому русскому изобретению.
   Машину разрушили. Имя русского изобретателя надолго забыли и не вспомнили даже тогда, когда из-за моря пришла весть о том, что англичанин Уатт построил паровую машину. Это было в 1787 году, через 21 год после смерти замечательного русского учёного и механика.