Иван Иванович Ползунов

1728-1766

 

Новый двигатель

Когда Андрея Нартова уже не было в живых, в середине позапрошлого века разыгралась эта поразительная история. В отдаленной глуши, на Алтае, была построена огромная паровая машина – первая в России.

Начинался век пара. Фабрикам и заводам требовался новый двигатель. Да еще как требовался! Зависеть от рек и водоемов становилось все труднее. А ведь именно вода вращала станки, двигала воздуходувные мехи. Поэтому заводы и фабрики приходилось строить как можно ближе к рекам.

Делать это не всегда удавалось. Пришла пора отказаться от водяного колеса, заменить его другим, более удобным двигателем.

Нуждались в нем также шахты и рудники.

– Ох, эта проклятая вода! Она разорит нас и пустит по миру! – стонали владельцы английских шахт.

Глубокие копи то и дело заливались, затапливались подземными водами. Рабочие не отходили от насосов, и все же вручную справиться с водой не удавалось.

Новый двигатель был изобретен в 1711 году английским кузнецом Томасом Ньюкоменом. Он хорошо знал о бедах горняков. Ньюкомен изобрел паровую машину – неуклюжую, несовершенную.

Машина имела котел, напоминающий громадную кастрюлю. Над котлом находился медный цилиндр с поршнем. От поршня шла цепь к коромыслу. Оно качалось на оси, укрепленной на высоком кирпичном столбе. Другой конец коромысла был соединен с насосом.

Машинист открывал кран, и пар из котла устремлялся в цилиндр. Поршень поднимался, коромысло наклонялось. Затем машинист закрывал паровой кран и открывал водяной. В цилиндр впрыскивалась холодная вода. Пар в цилиндре сгущался, там образовывалась пустота, и под давлением воздуха поршень быстро шел вниз, тянул за собой коромысло, а оно – поршень насоса. Машина со своей задачей справлялась. Однако до чего же она была прожорливой! Из сотни повозок угля, брошенного в топку, только уголь одной повозки использовался полезно. Остальной уголь, сгорая, улетал в трубу.

Но даже не в том был главный недостаток машины английского кузнеца, а в неравномерности ее хода. Машина работала рывками. Насос она двигала неплохо, но для других целей совершенно не годилась.

 

Шихтмейстер Барнаульского завода

Паровая машина, годная для всякой работы, еще ждала своего изобретателя. Он родился в 1729 году, когда машины Ньюкомена стали известны не только в Англии, но и далеко за ее пределами. Звали его Иван Ползунов.

Он был сыном солдата, служившего на Урале, в Екатеринбургской горной роте. Ивану посчастливилось закончить заводскую школу. В наказе ученикам ее говорилось, что они должны «не токмо присматриваться, но и руками по возможности применяться и об искусстве ремесла – в чем оное состоит – внятно уведомиться».

Ученье было нелегким. Летом занятия продолжались по двенадцать часов в день. Весной – по девять. И только зимой из-за коротких дней (свечей не давали) – по семь часов.

Потом Ползунова определили в ученики к механику уральских заводов Никите Бахареву. Трудно было в заводской школе, а здесь еще труднее. Работать приходилось много: строить доменные печи, рудоподъемные машины, лесопилки, а жить – впроголодь. Жалованье Ползунову было положено «полтина в месяц». Полторы копейки в день!

Так продолжалось долгих пять лет. Но в 1747 году произошла в жизни Ивана Ползунова важная перемена. Потребовались мастера для алтайских горных заводов. Так он оказался в Барнауле.

Он мечтал «обучаться горным и плавильным наукам», а его сделали писцом. «Желаю я, – обращался он к начальству, – тем наукам обучаться, дабы я за полагаемыми на меня другими должностями в знании оных наук против своей братии не мог понесть обиды. К тому же и молодость лет моих без науки втуне пропадает».

Не прислушались к его горестным словам. Никто не замечал его больших способностей. Ползунова посылали то на ремонт барж, то на заготовку леса, то производить денежные расчеты.

Все поручения он выполнял старательно и добросовестно. А когда требовалось ввести на заводе какое-нибудь усовершенствование, откликался первым. Его повысили в чине. Он стал шихтмейстером. Это был офицерский чин. Самый младший. Но чтобы сын солдата стал горным офицером, такое случалось очень редко.

Впрочем, обязанности его почти не изменились. Все так же он должен был «осматривать горную работу», следить за исправностью горных инструментов, чинить, если что-то на рудниках выходило из строя. И можно только удивляться, когда же этот до крайности загруженный человек успевал еще и раздумывать над паровой машиной небывалого устройства! И не только раздумывать.

 

«Огнедействующая машина»

Да, наверное, и начальник алтайских горных заводов А. И. Порошин был немало удивлен, когда шихтмейстер Иван Ползунов принес ему описание и чертеж своей «огнедействующей машины».

А замысел у шихтмейстера был широчайший. Он предлагал убрать водяные колеса и заменить их паровыми машинами. Ползунов никогда не видел парового двигателя. Их в России тогда просто не было. Ни одного. О машине Томаса Ньюкомена Иван Иванович мог лишь прочитать. Как раз вышла в свет книга петербургского ученого И. А. Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу». В ней давалось краткое описание английской машины да несколько рисунков ее. Столичный ученый писал: «Нет такого изобретения, которое бы разум человеческий столько прославить могло, как вымышление огнем действующих машин, которыми ужасные тяжести подняты быть могут».

Эти слова Ползунов прочел как указание, как драгоценное наставление. Вот – достойная цель и великое дело! Но своим ясным умом Ползунов понял и несовершенство английской машины, осознал, что строить ее надо совсем по-другому.

Следовало добиться равномерности хода. И Ползунов решает снабдить ее не одним, а двумя цилиндрами. Тогда рывков уже не будет. Надо предусмотреть автоматику, сделать так, чтобы части машины, как писал Ползунов, «сами себя в движении без помощи рук содержали». Автоматически должен подаваться в цилиндры пар. Автоматически – впрыскиваться охлаждающая вода. Ползунов придумал регулятор, который поддерживал в котле постоянный уровень.

На горных заводах требовалось приводить в движение мехи, вдувающие воздух в плавильные печи. Для этого Ползунов свою машину прежде всего и предназначал. Но его «огнедействующая машина» могла бы также двигать молоты и крутить станки, вообще любой заводской механизм. Иван Иванович писал, что старается не для себя, что хочет «славы (если силы допустят) Отечеству достигнуть», а машину «во всенародную пользу в обычай ввести».

Сознавал он и то, что постройка такой машины будет стоить немалых трудов и средств. «И хотя правда, – писал он Порошину, – что новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, однако таковых свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными». Порошин был человеком образованным. Проект «огненной машины» его заинтересовал. Машину решили строить. Но так считало заводское начальство. Требовалось утвердить это решение в Петербурге, и с попутным обозом проект «огнедействующей машины» уехал в столицу.

Было большой удачей, что чертежи попали на рассмотрение самому Ивану Андреевичу Шлаттеру. Кто вернее, чем он, мог оценить новую машину? В холодный декабрьский день 1763 года, когда Ползунов собирался ехать на соседний рудник, его окликнули:

– Ползунов, зайди в канцелярию.

Тревожно забилось сердце. Подумал: «Неужели ответ из Петербурга?» Так и оказалось. С радостью читал он заключение Шлаттера: «Сей вымысел за новое изобретение почесть должно». А вот и главные слова: «Велеть такую машину построить и в действие производить, дабы практикою теорию свою подтверждала».

 

И нам – пример

Понимал ли Ползунов, какую тяжесть принимает на свои плечи? Понимал ли, что он один будет в ответе за неудачу дела? Да, понимал, но смело принял на себя груз, хотя крепким здоровьем не отличался. Был худ, с ввалившимися щеками, глухо кашлял.

Он меньше всего думал о своем здоровье. Построить бы машину, пустить в ход – вот чем были заняты его мысли.

В помощь ему «прикомандировали» четырех учеников – Дмитрия Левзина, Ивана Черницына, Федора Овчинникова и Петра Вятченина. Да еще – нескольких рабочих. С ними и начал он свой тяжкий и радостный труд.

Однако прежде чем строить саму машину, надо было придумать и соорудить особые станки для изготовления ее деталей. Некоторые же из них были просто гигантских размеров. К примеру, цилиндры.

Каждый был в поперечнике около метра, в длину три метра!

Ранним, ранним утром приходил Ползунов к заводскому пруду, на берегу которого уже высилось бревенчатое здание для машины. Она была грандиозна: высотой около двадцати метров и располагалась на четырех этажах-ярусах. На первом – огромный медный бак-котел. На втором и третьем – цилиндры и различные механизмы. На четвертом – бак с охлаждающей водой и коромысла.

К декабрю 1765 года «огненная машина» была почти готова. Строительство воздуходувных мехов задерживалось.

– Как же без мехов машину пускать будем? – с беспокойством спрашивал Дмитрий Левзин.

– И без мехов обойдемся, – отвечал Ползунов. – Бревна к цепям повесим. Тяжесть немалая.

Так, с бревнами, и была пущена машина для пробы. С шумом заходили поршни в великанских цилиндрах. Закачались коромысла-балансиры. Заходили вверх-вниз концы тяжеленных бревен.

«Огненная машина» работала. Не без заминок, правда. Потом еще долго в народе ходили рассказы. Стоило Ползунову подойти к своей машине, похлопать по меди цилиндра, сказать: «Ну, что стала? Пошла!» И машина начинала работать.

Предстояло опробовать машину в настоящем деле. А создатель ее таял на глазах. Когда слег, чувствовал – долго не проживет. Лекарь писал о Ползунове: «День ото дня ослабевал, и силы его умалялись, а потом уже так в слабость пришел, что не мог почти корпусом своим ни малого иметь движения. А напоследок и чахотные припадки весьма усилились».

16 мая 1766 года перестало биться сердце великого изобретателя и теплотехника. Машину ввели в строй его ученики. Но случилась авария, и машина остановилась. Никто уже не пытался пустить ее…

Вы можете подумать: «Зря трудился Ползунов, зря собой пожертвовал». Нет, неправда! Его жизнь и нам всем служит ярким примером. Один ученый того времени очень хорошо и точно сказал о Ползунове: «Муж, делающий истинную честь своему Отечеству».