И. И. Ползунов — Д. М. Беркович
И. П. Кулибин — Д. М. Беркович
Джемс Уатт — М. И. Поступальская
Механики Черепановы — В. С. Виргинский
Джордж Стефенсон — В. С. Виргинский
П. П. Аносов — И. Пешкин
Б. С. Якоби — Л. Я. Гальперштейн
Д. К. Чернов — А. А. Смирнягина
П. Н. Яблочков — М. И. Поступальская
A. Н. Лодыгин — М. И, Поступальская
Томас Алва Эдисон — М. И. Поступальская
Н. Е. Жуковский — Д. М. Беркович
B. Г. Шухов — А. Я. Козаков
Рудольф Дизель — М. И. Поступальская
А. С. Попов — Л. Я. Гальперштейн
Никола Тесла — Т. К. Гладков
К. Э. Циолковский - Б. В. Ляпунов
А. Н. Крылов — Д. М. Беркович
И. И. Ползунов
Иван Иванович Ползунов родился на Урале, в семье простого солдата. Он учился в первой русской горнозаводской школе в Екатеринбурге (ныне Свердловск). В 14 лет мальчик вынужден был пойти на завод. Четверть века работал он на предприятиях горного Урала. Работа была трудной, но Ползунов смотрел на нее не как на повинность. В труде он видел источник творческих радостей.
Жажда знаний у Ползунова была огромная. Проводя весь день на заводе, он находил в себе энергию усиленно заниматься дома физикой, химией, механикой. Из документов тех лет Ползунов встает перед нами квалифицированным горняком, строителем, знатоком руд, технологом, графиком, конструктором.
Много дала ему командировка в Петербург. Посещение Академии наук, знакомство с новинками литературы расширили его кругозор, пробудили в нем новые мысли.
Ползунов был хорошо знаком с современной ему теплотехникой. Он знал работы Севери и Ньюкомена, Папена и Ломоносова. Это, а также его обширная заводская практика и подсказали ему возможность замены водяного колеса — основного двигателя того времени— паровым двигателем. И Ползунов решил создать машину «для пользы народной», чтобы «облегчить труд по нас грядущим».
В 1763 г. он представил начальству детальный проект и расчеты универсального двигателя. В своих записках Ползунов изложил физические и термодинамические основы машин. Таким образом, это было не только изобретение, но и создание научно обоснованной конструкции.
Замечательно, что двигатель Ползунова действовал непрерывно, т. е. непрерывно отдавал работу. Этого не было во всех существовавших до тех пор пароатмосферных установках. Принцип работы ползуновской машины и теперь применяется в поршневых двигателях.
Построить свою машину Ползунову удалось не сразу. В начальственных кругах хотя и отметили оригинальность его конструкции, но не поняли, в чем состояло ее новшество. В проект были внесены поправки, с которыми Ползунов никак не мог согласиться. Изобретатель составил проект новой машины, которая могла послужить заводу, где он работал.
Строить первую в истории человечества заводскую паросиловую установку было нелегко. Оборудования не хватало, у людей не было достаточно знаний. И все же к 1766 г. работу удалось закончить. Но трудности и постоянные неурядицы подорвали здоровье изобретателя. Он не дожил до окончательного испытания своего детища всего одной недели. Дело завершили его лучшие ученики.
Машина была пущена в ход и некоторое время обслуживала дутьем плавильные печи металлургического завода, давая хорошие результаты. Но использовать по-настоящему изобретение Ползунова в те годы в России было невозможно. Даже на заводе, где машина была установлена, интерес к ней после смерти изобретателя ослабел, и она была вскоре заброшена.
В трудах Ползунова поражает одна особенность. Он правильно считал, что его машина имеет большое значение для развития русской промышленности, давая возможность использовать новые источники энергии. В то время преобладающей двигательной силой была вода. Ползунов указал, что это не позволяет развивать промышленность в городах, заставляет располагать ее вдоль рек, удорожая и усложняя перевоз руды, угля, лома. Он писал, что внедрение паровой машины позволит правильнее размещать производство, что паровая машина должна стать универсальным заводским двигателем.
Таким образом, И. И. Ползунов, сын простого солдата, ставший крупным инженером, был и выдающимся экономистом, человеком широчайшего кругозора.
До нас не дошел портрет И. И. Ползунова. На рисунке (стр. 537) художник попытался воспроизвести облик молодого изобретателя.
Первый русский теплотехник, талантливый изобретатель Иван Ползунов вписал своими замечательными трудами одну из интереснейших страниц в историю мировой техники.
И. П. Кулибин
В 1769 г. императрице Екатерине II были преподнесены чудесные часы, по форме и размерам напоминающие утиное яйцо. Каждый час они издавали мелодичный звон, створки в них отворялись — и внутри на маленькой сцене изящные фигурки разыгрывали представление.
Эти часы изготовил механик-самоучка Иван Петрович Кулибин. Они показывали время, отбивали каждый час, половину и четверть часа. В полдень и полночь они исполняли гимн.
И. П. Кулибин родился в Нижнем Новгороде (теперь г. Горький). Его отец был мелким торговцем. Кулибин выучился грамоте у местного дьячка — и на этом его образование закончилось. Все свои знания он в дальнейшем приобретал самостоятельно, читая выходящие в те годы книги по технике. Изобретать он любил с детства и особенно увлекался часовыми механизмами.
В изготовлении различных часов Кулибин добился неслыханного в то время мастерства.
По приказу императрицы талантливого изобретателя назначили заведовать механическими мастерскими Академии наук. Он проработал там тридцать лет. И не было такого исследования, не было такой научной экспедиции, которые не оснащались бы приборами и инструментами, изготовленными или изобретенными Кулибиным. Он сделал Петербургскую Академию наук выдающимся центром по производству научных приборов, и русские ученые той поры делили с Кулибиным славу своих научных достижений.
Однако работа в мастерских Академии наук при всем своем многообразии и объеме не могла исчерпать огромных творческих сил Ивана Петровича Кулибина. В 1772 г. Лондонское королевское общество объявило международный конкурс на постройку лучшей модели одноарочного моста через Темзу. К тому времени техника знала пролет одноарочного моста лишь в 60 м. Англичане решили соорудить мост с пролетом в 250 м. Задача была очень сложной, и поэтому к решению ее решили привлечь инженеров всех стран.
Кулибин, который как раз в это время обдумывал конструкцию постоянного моста над Невой, с увлечением стал разрабатывать свой проект. Он усложнил задачу, увеличив пролет до 300 м с тем, чтобы мост мог перекрыть и Неву, и создал модель, поражающую гениальной смелостью и вдохновением. Это был первый в мире мост из решетчатых ферм, которые впоследствии стали столь распространены.
Проект Кулибина вызвал восхищение во всем мире. Один из величайших ученых того времени Даниил Бернулли, ознакомившись с кулибинским проектом, назвал его автора «великим артистом».
Эта оценка не была преувеличенной. И сейчас, полтора века спустя, нас поражает зрелость технической мысли, глубина инженерного интеллекта талантливого изобретателя. Он дал принципиально новую конструкцию деревянного моста и подробно описал работы, необходимые для постройки этого сложнейшего сооружения. Он разработал методику испытаний отдельных частей моста, изобрел для этого все необходимые приборы. Он не ограничился экспериментами, а разработал и изложил теорию своей конструкции. Наконец, он первый поднял вопрос о применении металла как материала для мостов, когда весь мир строил мосты из дерева и камня.
За свою долгую жизнь — Кулибин умер в возрасте 83 лет — он сделал немало выдающихся изобретений. Так, он создал оптический телеграф для передачи на расстояние условных сигналов при помощи системы семафоров, которую сам же разработал. В списке его изобретений — прожекторы, водоходные суда, идущие против течения, механическая сеялка, плавучая мельница, грузоподъемный механизм, насосы и многое другое.
Его творчество оказало огромное влияние на дальнейшее развитие русской технической мысли.
Царская Россия не сумела оценить талантливого самородка из народа, средств на осуществление своих изобретений у него постоянно не хватало. Последние годы жизни Кулибин провел в бедности.
Джемс Уатт
На памятнике Джемсу Уатту написано: «Увеличил власть человека над природой». Так оценили современники деятельность знаменитого английского изобретателя.
Дж. Уатт родился в Шотландии, неподалеку от крупного промышленного города Глазго. Отец его был механиком, и мальчика с детства окружали разнообразные инструменты и машины. Он много времени проводил в мастерской отца, присматривался к его работе и сам с увлечением мастерил модели машин. Несомненно, это и определило в дальнейшем жизненный путь Уатта.
Окончив начальную школу, мальчик несколько лет обучался ремеслу механика в Глазго, а потом год совершенствовал свое мастерство в Лондоне. Вернувшись снова в родной город, Дж. Уатт открыл мастерскую при местном университете. Он принимал заказы на изготовление и починку музыкальных инструментов и всевозможных точных приборов.
В 1763 г. Дж. Уатту пришлось заняться усовершенствованием пароатмосферной машины Т. Ньюкомена, принадлежавшей университету. Принцип ее работы был такой: пар поднимал поршень в цилиндре до самого верха. Затем в цилиндр под поршень впрыскивали воду. Большая часть пара, охладившись, конденсировалась, т. е. превращалась в воду. Под поршнем образовывался вакуум, и атмосферное давление гнало поршень вниз.
Машина действовала медленно, неравномерно, была громоздкой, «пожирала» массу топлива. Ее можно было использовать только на угольных шахтах. Там она приводила в действие насосы. Вдали от угольных месторождений «прокормить» эту махину было очень трудно.
Усовершенствовать пароатмосферную машину Т. Ньюкомена пытались многие изобретатели, но неудачно.
Уатт решил прежде всего выяснить, почему машина Ньюкомена, поглощая так много топлива, производит такую незначительную работу. Он провел множество опытов, изучая свойства водяного пара. Данные зависимости температуры насыщенного пара от давления, выведенные Уаттом, очень близки к современным.
Настойчивость и упорство «мастера математических инструментов» — так называлась должность Уатта — привели к желанной цели. Ему стали ясны основные недостатки пароатмосферной машины.
«Я пришел к твердому заключению,— писал Уатт,— что, для того чтобы сделать совершенную паровую машину, необходимо, чтобы цилиндр был всегда так же горяч, как и входящий в него пар; но, с другой стороны, конденсация пара для образования вакуума должна происходить при температуре не выше 30°».
Так явилась мысль разделить цилиндр на две части: горячую, куда будет впускаться пар и где будет совершаться рабочий ход, и холодную, конденсирующую пар.
Конденсатор резко увеличил экономичность машины. Уатт сделал еще несколько усовершенствований, окончательно превративших пароатмосферную машину в паровую, и в 1768 г. подал прошение о патенте на свое изобретение.
Патент он получил, но построить паровую машину ему долго не удавалось. То не хватало денег, то не было механизмов для достаточно тонкой обработки поршня и цилиндра, то не получалось точной пригонки деталей.
Много мытарств претерпел Уатт. И только когда его компаньоном стал крупный английский промышленник Болтон, вложивший свои средства в постройку машины, дело сдвинулось с места. В 1774 г. паровая машина Уатта была, наконец, построена и успешно прошла испытание. Она была вдвое эффективнее машины Ньюкомена и быстро распространилась на шахтах.
С этого времени материальные дела Уатта окончательно поправились. Переложив всю финансовую часть на Болтона, сам он занялся только любимым делом — изобретательством.
Но служить исключительно технике Уатту не всегда удавалось. Его постоянно втягивали в судебные процессы с изобретателями, совершенствовавшими его машину, много времени отнимали покупатели. Однако Уатт продолжал работу.
В 1784 г. Уатт создал первую универсальную паровую машину двойного действия. В ней пар поступал в цилиндр попеременно, то с одной стороны поршня, то с другой. Поэтому поршень совершал и рабочий, и обратный ход с помощью пара, чего не было в прежних машинах. Кроме того, Уатт сконструировал центробежный регулятор, который включил в конструкцию этой машины. Маркс писал: «Великий гений Уатта обнаруживается в том, что патент, взятый им в апреле 1784 г., давая описание паровой машины, изображает ее не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности». И действительно, двигатель Уатта годился для любой машины.
За эти годы Уатт изобрел также пять способов превращения возвратно-поступательного движения во вращательное, Один из них — замена кривошипно-шатунного механизма зубчатой передачей — был очень важным изобретением. Другой до сих пор называют параллелограммом Уатта.
Но Уатт занимался не только усовершенствованием своей машины. Ему принадлежали и такие важные изобретения, как первый в мире паровой молот и паровое отопление. Сконструировал он и несколько счетных машин, копировальных прессов и т. п.
Глубокий знаток техники, Уатт любил и понимал литературу, владел несколькими языками. Своим умом и разносторонними знаниями он всегда привлекал к себе не только молодежь, но и людей с большим жизненным опытом, образованных и ученых.
В последние годы жизни Уатт был близок с известным писателем Вальтером Скоттом, который искренне восхищался разнообразием познаний своего друга.
Дж. Уатту довелось еще при жизни увидеть победное шествие своего изобретения по всем странам. Окруженный уважением и славой, он прожил последние годы своей жизни в спокойствии и достатке.
Механики Черепановы
В конце XVIII и первой половине XIX в. в поселке Выйского завода на Урале жила семья Черепановых, искусных крепостных мастеров. Выйский завод принадлежал богатейшим заводчикам-крепостникам Демидовым. Родоначальником Черепановых был крепостной дровосек Петр Черепанов. Сын его Алексей был занят на различных заводских работах, не требовавших особого «умельства». Но своим детям он дал хорошую подготовку. Особенные способности к мастерству с детства проявлял старший сын Алексея Черепанова Ефим (1774-1842).
В последней четверти XVIII в. металлургия и металлообработка бурно развивались. По выплавке чугуна Россия занимала первое место в мире. Великолепное уральское железо в больших количествах вывозили в Англию и другие страны. На уральских заводах трудилось много крепостных мастеров, изобретательность которых способствовала успехам русской металлургии.
Ефим ревностно изучал все отрасли заводского мастерства. Особенно он интересовался устройством воздуходувных мехов и иных «махин», приводимых в движение силой воды, лошадей или просто вручную. В свободное от работы время Ефим самостоятельно изучал основы механики и другие науки.
Ефиму было немногим больше 20 лет, когда его послали как отличного специалиста по воздуходувным мехам на строящийся под Петербургом завод Салтыковых. Три года провел молодой специалист вблизи столицы с ее многочисленными заводами. Его кругозор расширился, он приобрел много новых знаний в различных областях производства.
Но после возвращения в родные места талантливый юноша долго еще занимал самые скромные должности. Лишь в 1807 г. он стал «плотинным мастером» Выйского завода.
Это был важный пост. Плотинный руководил постройкой и эксплуатацией гидротехнических сооружений — плотин, водохранилищ, каналов, а также водяных колес и всех вододействующих конных и ручных устройств.
Грамотным, сметливым, но менее способным к изобретательству был брат Ефима «заводской служитель» Алексей (1786—1817). Заводская администрация использовала его по различным поручениям, он часто ездил в Москву и Петербург.
В то время паровых двигателей в России было мало, особенно на Урале. Директор Нижнетагильских заводов и главные приказчики убедили Демидова, что строить такие машины преждевременно, а уж тем более не следует поручать этого дела крепостным «домашним механикам». Ефим Черепанов организовал на Выйском заводе механический цех («фабрику»). На свой страх и риск он построил маленькую паровую машину, которая успешно приводила в движение токарные станки.
У выйского плотинного подрастал уже верный помощник — его сын Мирон (1803— 1849). Этот высокий юноша с рыжими волосами и упрямым взглядом широко расставленных глаз проявлял с детских лет такой же интерес к технике, как и его отец. Сметливость и работоспособность Мирона были удивительны. Под руководством отца он так хорошо обучился грамоте, арифметике и черчению, что уже в 12 лет его приняли писцом на Выйский завод. Отец и сын были очень привязаны друг к другу.
О достижениях Ефима Черепанова и о его механическом цехе узнал Н.Н. Демидов. Вспомнив, что еще Алексей Черепанов рассказывал ему о талантах старшего брата, Демидов послал его в Англию с важным и спешным поручением: выяснить, почему снизился сбыт русского железа. В Англии Черепанов посетил важнейшие промышленные центры страны и внимательно изучал передовой технический опыт. Английских специалистов поражали трезвые, глубокие оценки «сибирского механика», его талант и знания.
Черепанов пришел к заключению, что для успешной конкуренции русского железа с западноевропейским нужно технически переоборудовать уральскую промышленность и, в частности, ввести паровые двигатели. Н. Н. Демидов после долгих колебаний согласился провести часть намеченных Черепановым мероприятий и назначил его главным механиком Нижнетагильских заводов. Теперь Черепанову стало легче работать. Он добился от хозяина согласия на постройку машины наиболее совершенного типа, которую «к каждому действию можно пристроить». С помощью сына и «механического штата» мастеров, собранных на Выйском заводе, Е. А. Черепанов в 1824 г. построил машину в 4л.с., в 1826—1827 гг. — другую, мощностью более 30 л.с., а еще через три года — третью, в 40 л.с. Первую испробовали сначала на мукомольной мельнице, а потом применили на платиновом прииске. Две другие работали на шахтах Медного рудника по откачке грунтовых вод. Вскоре Черепановы построили паровой двигатель по заказу уральского завода Расторгуевых. Строители самых сложных машин Черепановы стали известны далеко за пределами демидовских заводов.
Отец и сын Черепановы не переставали учиться. Они не раз ездили на разные предприятия Урала, Москвы, Петербурга, побывали в Швеции. К этому времени у них появился еще один помощник — сын Алексея Черепанова Аммос, который закончил заводское училище и в 1829 г. поступил на Выйский завод.
Успехи Е. А. Черепанова были столь велики, что в начале 30-х годов главный начальник уральских заводов представил механика к награждению золотой медалью. Но петербургское начальство не пожелало дать крепостному и «простолюдину» золотую медаль и дало лишь серебряную (к этому времени Н. Н. Демидов умер и во главе заводов стояли его сыновья). Демидовы решили проявить великодушие к мастеру, отмеченному официальной наградой, и в 1833 г. дали Е. А. Черепанову вольную, но семья его по-прежнему оставалась в крепостной зависимости.
Между тем Мирон Черепанов приступил к работе над созданием «паровой телеги»— паровоза. По-видимому, к этой мысли механик пришел вместе с отцом и талантливым инженером Ф. И. Швецовым, тоже выходцем из крепостных.
Но помещики-крепостники не были заинтересованы в новых видах транспорта. В их распоряжении был дешевый принудительный труд крестьян, отбывавших гужевую повинность. Против железных дорог и пароходов выступали извозопромышленники и судовладельцы, жестоко эксплуатировавшие возчиков и бурлаков. Черепанов и Швецов, выступившие за введение рельсовых дорог с паровой тягой, были пионерами новой техники.
Много дала Мирону Черепанову поездка в Англию (1833). Однако у него не было возможности изучить устройство английских паровозов и снять чертежи с их деталей. Тагильские мастера и «механический штат» Выйского завода решали важнейшие технические вопросы устройства паровозов сами.
Первый черепановский паровоз был построен в 1834 г., а второй — в 1835 г. Между Выйским заводом и Медным рудником проложили дорогу из чугунных грибовидных рельсов, протяжением более 3 км. Первый паровоз вел состав весом до 3,2 Т, а второй — до 16 Г со скоростью 13—16 км/час. Устройство паровозов принципиально не расходилось с наиболее совершенной в то время стефенсоновской системой. В горизонтально расположенном котле было до 80 дымогарных трубок. Два паровых цилиндра размещались горизонтально в передней части паровоза. Локомотив был снабжен оригинальным механизмом обратного хода.
Одновременно с созданием первых в России паровозов Черепановы успешно усовершенствовали различные отрасли заводского производства. Они строили гидротехнические сооружения, создавали металлургическое оборудование, металлообрабатывающие станки, паровые машины. Вместе с Швецовым работали они и над использованием тепла и теплотворности отходящих газов медеплавильных и доменных печей. Однако реакционно настроенные заводские приказчики относились к талантливым изобретателям недоброжелательно и постепенно отстранили их от обязанностей главных механиков.
Напряженная, непосильная работа и постоянные неприятности тяжело сказались на здоровье Е. А. Черепанова. В 1842 г. он умер от кровоизлияния в мозг. Мирон и Аммос Черепановы продолжали его дело. Но работать им становилось все тяжелее. Хозяин завода А. Н. Демидов постоянно жил за границей и не доверял русским специалистам, тем более выходцам из крепостных. Все заводские дела он передал в руки иностранных советников и бездушных карьеристов. Ф. И. Швецова уволили. Новое начальство было против строительства паровых машин и станков на заводах, предпочитая покупать все готовым на стороне. Выйское механическое заведение было ликвидировано. Паровозы Черепановых бездействовали.
На заводских рельсовых линиях применяли лишь конную тягу.
В 1849 г. Мирон Черепанов, выдающийся русский механик, строитель первых паровозов в России, скончался в расцвете сил.
Аммос Черепанов продолжал работать над усовершенствованием паровых машин. Есть сведения (к сожалению, не подтвержденные документами), что он построил большой паровой самоход («паровой слон») для перевозки грузов между Салдинскими заводами. Вольной он так и не получил.
Наследие Черепановых многообразно. Они создали много сооружений, машин и механизмов, которые продолжали работать и после смерти механиков.
После них остались оригинальные технические идеи, замыслы, усовершенствования. Дело Черепановых продолжали их преемники — опытные «умельцы» всех специальностей.
Джордж Стефенсон
Джордж Стефенсон, один из выдающихся изобретателей и конструкторов в области железнодорожного транспорта, родился в семье шахтера Роберта Стефенсона в горняцком поселке Вайлем, недалеко от Ньюкасла, крупного центра каменноугольной промышленности Англии. С ранних лет Джордж должен был вносить свою лепту в скудные доходы семьи. Он работал и пастухом, и погонщиком лошадей при подъемном вороте, и кочегаром, и машинистом при паровом двигателе.
До 18 лет юноша оставался неграмотным, как и большая часть ньюкаслских шахтеров. Потом он после тяжелого, долгого рабочего дня стал посещать вечернюю начальную школу. Однако основные знания по арифметике, механике и другим техническим наукам Стефенсон приобрел самостоятельно. А в редкие часы досуга он изобретал различные устройства.
В 1802 г. Стефенсон обосновался в поселке Уиллингтон, где ему поручили управлять паровой подъемной машиной. Дежуря по ночам у машины, Стефенсон не терял ни минуты, усердно занимаясь бесконечными математическими расчетами или... починкой обуви шахтерам — ему необходимы были средства на учение.
В 1805 г. Стефенсон с женой и сыном переехал на Уэстмурскис копи, где стал работать механиком при большой подъемной паровой машине. Здесь на него обрушилось несчастье — после тяжелой болезни умерла жена, а через год струя горячего пара выжгла глаза его отцу.
Началась жизнь, полная лишений. В эти годы Стефенсон, проявив упорство и настойчивость, настолько пополнил свои знания, что стал решать технические задачи, доступные лишь специалисту-инженеру. Управляющие копями обратили на него внимание и назначили механиком всех копей.
Зная по опыту, какое огромное значение имеет систематическое образование, Стефенсон приложил все силы к тому, чтобы сын его стал квалифицированным инженером. Это требовало расходов, огромных для средств семьи Стефенсона. И механик больших копей чинил обувь соседям, исправлял часы — словом, не отказывался ни от какой работы, лишь бы достать деньги на обучение сына. Помогая сыну готовить уроки, Стефенсон пополнял и свои знания по алгебре, тригонометрии, физике, химии.
В 1813 г. Джордж Стефенсон, которому в то время было 32 года, впервые занялся устройством «самодвижущейся паровой машины» — паровоза. Он решил, используя опыт предыдущих конструкторов паровозов, создать более совершенную машину.
В июле 1814 г., после десятимесячной работы, Стефенсон закончил первый паровоз для Киллингуортской рельсовой дороги. По устройству котла, расположению цилиндров и системе передачи он напоминал некоторые из предшествующих типов паровозов и был недостаточно мощным. На первом испытании паровоз передвигал состав весом в 30,5 Т, развивая скорость до 6 км/час. После года эксплуатации паровоз Стефенсона дал лишь небольшую экономию, и расчетливые хозяева предпочли пока сохранить конную тягу на рельсовых путях.
Но Стефенсон не унывал. Он настойчиво продолжал работать.
В 1816 г. изобретатель создал трехосный паровоз «Киллингуорт», который мог вести состав весом 50 Т со скоростью 10 км/час. Преимущество паровозов перед конной тягой становилось явным.
Хозяев смущало основное требование Стефенсона — одновременно с паровозами улучшать и путь. Ведь чугунные рельсовые дороги, рассчитанные на конную тягу, были слишком слабыми и несовершенными для локомотивной тяги. Это требовало больших дополнительных расходов, а хозяева на них скупились. Однако грузок на шахтах и заводах перевозилось все больше, и некоторые владельцы решили рискнуть. Стефенсону стали поручать переоборудование конных рельсовых дорог на паровую тягу. В 1830 г. была открыта знаменитая дорога Манчестер-Ливерпуль протяженностью 48 км.
Борьба за постройку этой дороги — одна из самых волнующих страниц в славной биографии талантливого сына английского народа. Это была решительная победа пара на сухопутном транспорте и начало новой железнодорожной эры.
Успехам Стефенсона содействовало быстрое развитие английской промышленности. Крупное машинное производство нуждалось теперь в новых, более совершенных средствах передвижения. Владельцы манчестерских фабрик и ливерпульские купцы стали поддерживать планы строительства железных дорог с паровой тягой. Против них выступали самые реакционные силы — помещики и духовенство.
Понадобилась непреклонная убежденность, энергия, настойчивость Стефенсона, чтобы довести строительство железной дороги до конца. Хозяева постоянно подводили его, враги подвергали яростной травле.
Однажды все решили, что и упрямый Стефенсон отступит: на пути лежало торфяное болото шириной 6,5 км. Стефенсон распорядился соорудить легкую насыпь, которая держалась бы на поверхности болота, как понтонный мост. «Потонет! Болото существует с сотворения мира!» — злорадствовали враги. И в одном месте насыпь действительно стала уходить под воду. Стефенсон распорядился сыпать в этот бездонный провал мох, фашинник и торф. Три с половиной года непрерывный поток тачек подвозил материалы к проклятому болоту. И воля Стефенсона победила. Рельсовый путь пересек болото и не давал ни малейшей осадки.
Сын Стефенсона Роберт, вернувшись из Южной Америки, где он провел несколько лет, помог отцу завершить строительство. На заводе в Ньюкасле они организовали постройку паровозов нового типа. На испытаниях паровозов лучшего типа победил стефенсоновский паровоз «Ракета». Важнейшей особенностью «Ракеты» было применение парового котла с двадцатью пятью дымогарными трубами. По этим трубам шли раскаленные топочные газы. Они отдавали свое тепло воде в котле, что значительно увеличивало поверхность нагрева. Котлы первых паровозов имели обычно одну прямую жаровую трубу.
После 1830 г. отец и сын Стефенсоны стали всемирно признанными авторитетами по железнодорожному строительству. Они участвовали в постройке многих важных дорог в Англии и за границей.
Особенно гордился Джордж Стефенсон Норт-Мидлэндской линией между Лондоном и Эдинбургом. Дорога шла 115 км по сильно пересеченной гористой местности, по 200 мостам и через 7 туннелей.
Стефенсоновские паровозы экспортировались в Бельгию, Францию, Германию, США. В 1834 г. на заводе Роберта Стефенсона был построен трехосный паровоз, названный «Патентовладелец». Он получил большое распространение в Англии и за ее пределами.
Джордж Стефенсон принимал живое участие в нескольких научно-технических обществах, рассматривал новые изобретения, консультировал сооружение новых дорог и т. д.
Но при этом он упорно отклонял присвоение ему каких-либо званий или титулов. Гордый своим простым происхождением, Стефенсон писал, что не хочет «этих пустых добавок к своему имени».
Судьба Стефенсона — это волнующая повесть о славном сыне английского рабочего класса, который в тяжких условиях капиталистической Англии времен промышленного переворота добился решающих успехов благодаря своему таланту, неиссякаемой энергии, самоотверженности и железной воле.
П. П. Аносов
Павел Петрович Аносов был сыном мелкого чиновника Бергколлегии — так называли тогда Горную коллегию.
Когда Павлу исполнилось 9 лет, его отца перевели в Пермь, но прожили они там недолго. Скоропостижно скончался отец, а вскоре умерла и мать. Детей взял на воспитание дед, Лев Собакин, в то время известный механик Камско-Воткинских заводов. Он решил дать своим внукам хорошее образование и исходатайствовал им вакансии в одном из лучших учебных заведений Петербурга — в Горном кадетском корпусе. В 1809 г. дед отвез своих внуков Павла и Василия в Петербург. Учились они, как тогда писалось, на казенный кошт, «за счет хребта Уральского», т. е. на стипендию из средств главноуправляющего горных заводов Урала. Василий Аносов на второй год после поступления в корпус умер.
Павел был среди первых учеников и еще во время учебы стал интересоваться металлургией. Окончил он кадетский корпус с большой золотой медалью, которую присудили ему «за примерное благонравие, весьма похвальное поведение и успехи: весьма хорошие в геогнозии, технологии, пробирном искусстве, металлургии, горном искусстве и маркшейдерском искусстве».
Аносов получил назначение в Златоустовский горный округ. Как медалисту ему выдали на обзаведение 500 руб.— сумма по тому времени немалая. Среди других покупок Аносова был микроскоп.
Первые два года Аносов работал практикантом. Он подготовил обстоятельное описание горного и заводского производства Златоустовского завода. По окончании срока практики Аносова определили на службу на только что созданную оружейную фабрику. Началась пора его творческой деятельности.
Прошло несколько лет, и молодой Аносов стал управляющим оружейной фабрики. На ней тогда работало много иностранных мастеров, выписанных по указанию царя Александра I из Германии. Однако в технологию производства стали они не внесли ничего нового. Применявшийся на Златоустовской оружейной фабрике метод производства стали мало чем отличался от приемов работы на других предприятиях Урала. В основе процесса лежал так называемый кричный горн. Сталь получалась путем сваривания сложенных в пучки полос из кричного железа или же цементацией полос. Чтобы железо науглеродить (цементовать), полосы погружали в ящики, переслаивали угольным порошком, потом разводили огонь в топке и поддерживали жар 8-12 суток. Считалось, что железу для цементования необходимо непосредственно соприкасаться с углем.
Аносов решил ускорить процесс. Он поместил железо в тигельный горшок. В нем непосредственного контакта угля и железа не было. Но Павел Петрович понимал, что это только кажущееся разделение: тигель стоял в горне, насыщенном продуктами горения угля. Разница заключалась лишь в том, что углерод перешел в газообразное состояние. И пока тигель оставался открытым, частицы углерода настойчиво атаковали железо. Полученная таким образом сталь оказалась лучше, чем цементованная. Аносов сделал вывод, что «для получения литой стали плавильный горшок с крышей есть просто отпираемый ящик. Стоит только знать, когда его открыть, когда закрыть. Цементование железа, находящегося в горшке, совершается точно так же, как в ящике с угольным порошком, токмо тем скорее, чем возвышеннее температура».
В 1837 г. в «Горном журнале» появился научный труд Аносова «О приготовлении литой стали». Исследователь совершил настоящий переворот в технике производства стали. Все дальнейшие усовершенствования XIX в. в этой области основаны на его открытиях.
Поиски способов получения литой стали тесно связаны с опытами получения булата. Над методом производства этой необычайно упругой и крепкой стали действительно висела тайна. Многие ученые разных стран безуспешно пытались ее разгадать. Аносов подошел к этой тайне как глубокий исследователь. Он не ожидал легких успехов, он знал, что путь к победе лежит через очень долгие и настойчивые поиски и опыты.
В марте 1828 г. Аносов начал свой знаменитый «Журнал опытам». В нем 186 записей. Для получения булата Павел Петрович испробовал самые различные материалы минерального и органического происхождения, разные режимы плавки и охлаждения.
Исследуя полученную сталь, он впервые в мире — это было в 1831 г.— стал рассматривать кристаллы металла через микроскоп и увидел «узоры, подобные по расположению булатным». Этим Аносов заложил основы новой науки — металловедения.
Много раз Аносов был уже почти у цели, но получить булат ему все не удавалось. Однако он упорно добивался победы.
После долгих опытов исследователь пришел к выводу, что природа булата объясняется чистотой исходных материалов и режимом застывания металла.
«Железо и углерод и ничего более,— писал он в опубликованном в 1841 г. сочинении «О булатах»,— все дело в чистоте исходных материалов, в методе охлаждения, в кристаллизации». Аносовские изделия из булата оказались настолько высокого качества, что самые крупные знатоки не могли их отличить от лучших — индийских.
Многолетний труд по отысканию тайны булата привел Аносова к другому чрезвычайно важному открытию. Прибавляя в тигли разные химические элементы, Павел Петрович стал получать сталь с различными свойствами. Так, прибавка 1% марганца дала сталь «крепкую», а прибавка 2% — сталь, хорошую «и по ковкости и по остроте». На этой стали оказались и узоры. Аносов проводил плавни с хромом, титаном и многими другими элементами. Это было началом металлургии качественных, или специальных, сталей.
Аносов занимался не только металлургией. Он был и геологом, и химиком, и конструктором. В геологии известен «спирифер Аносова» (род вымерших плеченогих, встречающийся там, где есть морские отложения). Известный английский ученый-геолог Мурчисон, посетивший в те времена Урал, признал, что находка Аносова позволила по-новому осветить всю историю Уральских гор.
Став начальником Златоустовского горного округа и дослужившись до звания генерал-майора, Аносов всюду насаждал передовые методы произ<