http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=45188f28-7f59-4a12-a32f-83f2a6331fcd&print=1© 2024 Российская академия наук
Как крепостные Демидовых совершили технологический прорыв
188 лет назад в России был создан первый паровоз. Придумали и построили его Ефим и Мирон Черепановы, отец и сын, крепостные инженеры-изобретатели.
Паровоз Черепановых
Ефим Алексеевич Черепанов родился в 1774 году в семье крепостного рабочего. Его семья была приписана к одному из уральских заводов известных предпринимателей Демидовых. Отцу Ефима удалось устроить мальчика при заводе в мастерскую по выделке воздухозаборных мехов. Ефим оказался способным и любознательным. В 20 лет он становится «меховым мастером» — специалистом по воздуходувным устройствам, которые играли тогда важнейшую роль в металлургии, а в 33 — «плотинным мастером», отлично разбирающимся в водяных двигателях и гидротехнических сооружениях. В 48 лет его назначают на должность главного механика всего Нижнетагильского округа. Ефим Черепанов следил за работой девяти заводов и принадлежащих им рудников.
Его сын Мирон родится в 1803 году. Обучаясь дома, он отлично выучил грамоту, и в 12 лет был принят на Выйский завод как писец. Через четыре года Мирон станет помощником отца и будет поддерживать того до конца жизни, возглавив их дело после смерти Ефима Алексеевича.
«Находясь при мне, он уже приобрел некоторые познания по механической части, а равно и по другим предметам и имеет такую же к сему занятию склонность, как и я…. Мирон с давнего времени пристрастился к паровым машинам, он готов всегда... не спать, не пить, не есть, только бы смотреть и рассуждать о них, а потому по сей части показал такой успех, какой нельзя было ожидать от необразованного человека»,— напишет о сыне Ефим Алексеевич.
В 1819–1820 годах Черепановы организовали Выйское механическое заведение. Это конструкторское и испытательное бюро было оснащено слесарными, сверлильными, винторезными и токарными станками, здесь придумывали и создавали различные механизмы, нужные для работы демидовских заводов. Здесь же Ефим Черепанов впервые построил маленькую паровую машину, от которой работали все станки.
Командировка в Англию и Швецию
Нижнетагильский горнозаводской округ был самым доходным из владений Демидовых на Урале. Высококачественное железо и медные изделия расположенных там заводов пользовались большим спросом в Европе и России. Демидовы, заинтересованные в росте производства, охотно поддерживали талантливых рабочих, помогая им стать высококвалифицированными специалистами. Они также отправляли наиболее талантливых мастеров в командировки на лучшие предприятия в Европе и России, чтобы те перенимали опыт и передовые технологии.
В 1821 году Демидовы отправляют Ефима Алексеевича в Англию, а в 1825 году Мирон с отцом едут в Москву, Петербург и Швецию. Они уезжают с важной миссией — выяснить причину падения сбыта уральского железа. Приехавшего на производство русского инженера англичане посчитали разведчиком — из-за длинной рыжей бороды. В Англии бород к тому времени не носили лет уже около трехсот. Чертежи ему посмотреть так и не дали, так что паровые машины русскому инженеру пришлось осматривать только снаружи.
«Смотрел паровую машину Мерея, что возит каменный уголь в один раз по 2 тыс. пудов на расстояние четырех верст три раза в день. Машина сия зело диковинна, но для нас она негожа по той причине, что аглицкие мастера хошь и скоры до дела, но машины их служат недолго, а потом часто стоят в ремонте. Сии машины для заводов железных и медных не нужны, хотя паровые машины, если будет угодно Их высокопревосходительству, можно завести и пристроить ко всякому действию»,— писал Ефим Черепанов в отчете о командировке.
Через 20 лет после отца, в 1833 году, Мирон сам поедет в Англию. Но и ему чертежей не покажут — до 1841 года английское государство запрещало вывозить за границу свои паровые машины и берегло их секреты. В своем отчете о поездке Мирон жаловался на «затруднения как по незнанию языка, так и по возможности видеть внутреннее расположение машин, в действии находящихся». По окончании исследования Ефим Черепанов пришел к выводу, что причиной «непопулярности» железа Демидовых стала технологическая отсталость уральских заводов. Вернувшись в Россию, он разрабатывает программу внедрения на производство паровых машин, более удобных и прогрессивных, чем старые водяные двигатели.
Паровые машины
Первую большую паровую машину Черепановы поставили в Медном руднике — одном из главных богатств Демидовых. Рудник давал больше 40 тыс. пудов меди в год, но добыче мешала вода, затапливающая рудник. Черепановы соорудили паровую машину для осушения, а позже еще две, более совершенные и мощные. В течение следующих десяти лет отец и сын построят еще около 20 паровых машин. Эти машины будут откачивать грунтовые воды, приводить в движение станки, промывать золото и платину, нагнетать воздух в доменные печи и помогать молоть муку. Качество этих машин было настолько высоким, что Ефим Черепанов получил за работу императорскую серебряную медаль на Анненской ленте, а позже его освободили от крепостной зависимости.
Русский паровоз
Мирон Черепанов, побывав в Англии, загорелся идеей создания парового сухопутного транспорта, так называемого пароходного дилижанса, способного перевозить не только грузы, но и людей. Первый в мире паровоз был построен в 1803 году английским горным инженером Ричардом Треветиком. Ко времени командировки Мирона Черепанова, паровозы и железные дороги были уже привычными в Англии. Паровозы, созданные на заводе Джорджа Стефенсона, перевозили и людей, и грузы. Вдохновившись увиденным, Мирон решает создать свой паровоз.
В конце лета 1834 года отец и сын заканчивают постройку своего первого паровоза и первой рельсовой дороги в России, специально проложенной для испытания. Паровоз Черепановы строили почти полгода в свободное от своей основной работы время.
«“Открывают!” — крикнул кто-то в толпе. Тяжелые ворота медленно приоткрылись... Еще минута ожидания, и в раме ворот появился сухопутный пароход — машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящей трубой, сверкающая начищенными бронзовыми частями. На площадочке у рукояток стоял Мирон Черепанов. Пароход покатил мимо молчаливой толпы...» — репортаж в майском номере петербургского «Горного журнала» за 1835 год
Паровоз Черепановых мог перевозить около трех с половиной тонн и имел скорость до 15 километров в час. От «классического» Стефенсоновского его отличало большее количество дымогарных или жаровых трубок, пронизывающих весь котел изнутри. В котле вырабатывался пар, заставляющий паровоз двигаться. Трубки распределяли этот пар по всем механизмам поезда. Чем больше трубок, тем быстрее и равномернее распределялся пар, и тем слаженнее работал паровоз. В английском паровозе таких трубок всего 25, в паровозе Черепановых — 80. Кроме того, русский паровоз мог двигаться назад, тогда как английскому приходилось разворачиваться в конце пути. Паровоз Черепановых был легче английского и ехал по более широким рельсам, что придавало поезду больше устойчивости. К тому времени все промышленно развитые страны закупали железнодорожное оборудование в Англии. Благодаря Черепановым Россия стала первой в мире страной, построившей свой паровоз без участия иностранных специалистов.
В 1835 году Черепановы построили второй паровоз. Он мог перевозить до 17 тонн. Также они построили чугунную железную дорогу от одной из фабрик Демидовых на рудник. Дорога стала первой в России — ее запустили на три года раньше Царскосельской. В 1836 году за строительство этой дороги Мирон получил вольную.
Вольная неволя
Ефим Черепанов, будучи большую часть своей жизни крепостным, с помощью своих машин хотел не только принести пользу заводу, но и облегчить труд рабочих. Именно поэтому он создавал паровые машины и паровоз. До появления «сухопутного парохода» тяжелые грузы перевозились с помощью лошадей гужевым транспортом.
Весной 1837 года Нижний Тагил со свитой посетил великий князь Александр. Александр Николаевич осмотрел паровоз и железную дорогу, но остался не впечатлен. Возможно потому, что в том же году в Петербурге была запущена первая пассажирская железная дорога Петербург—Царское Село с мощным английским паровозом. Дорога пользовалась большой популярностью и выручала до тысячи рублей в день.
Не только будущий царь, но и тагильское начальство относилось к новинке Черепановых недоверчиво. Паровоз отнимал работу у перевозчиков, уже хорошо наладивших поставки, был дорог в обслуживании и требовал квалифицированного персонала. Кроме того, для движения груженного поезда требовалось дорогое износостойкое железо, много-много дерева — топить паровые машины углем тогда еще не могли. Когда паровозу потребовался ремонт, начальство решило, что это слишком дорого, и его заменили вагонетками с лошадьми.
Несмотря на успех первых моделей, внедрить паровозы в широкую практику Черепановым так и не удалось. Столкнувшись с теми же трудностями, что и их английский «коллега» Стефенсон, Черепановы не смогли ничего сделать. Ефим Алексеевич формально перестал быть крепостным в 35 лет, Мирон Ефимович — в 33. Но не о какой свободе в современном ее понимании, конечно, речи не шло. Их семьи оставались крепостными, а дом все еще стоял на земле Демидовых. У них не было ничего своего. Кроме того, заводская контора взяла с Черепановых обязательство служить этой самой конторе, а Демидовы «передавали» Черепановым ценные подарки и денежные награды.
Ефим Алексеевич Черепанов умер в 68 лет. Он много раз просился в отставку, но его так и не отпустили. После кончины отца в 1842 году Мирон Ефимович остается главным мастером на службе у Демидовых. Он успевает построить еще несколько паровых машин, но через шесть лет, после продолжительной болезни, тоже умирает. Ему было 46 лет.
Несмотря на полную зависимость от своих хозяев Демидовых, Черепановым удалось намного опередить свое время. Уральская промышленность еще была не готова к появлению паровозов. Нужно было, чтобы сложилась целая структура: появились угольные карьеры, сеть железных дорог, ведущих от карьеров на фабрики, и паровозы, везущие уголь к паровым машинам на заводах. Все это, конечно, появится, но намного позже.