Александр Ивич – Приключения изобретений (страница 8)

А что этот котёл можно соединить с цилиндром, чтобы впускать под поршень уже готовый пар, догадался современник Папена, механик Севери. Он построил паровой насос, работавший быстрее папеновского, потому что уже не надо было кипятить воду в самом цилиндре.

И когда Папен решил строить ещё одну паровую машину, он своё собственное изобретение заимствовал у Севери…

Я в другом месте расскажу, как Папен ещё пробовал использовать силу пара для полезной работы.

Машины, созданные Папеном и Севери, называют паро-атмосферными, потому что пар заставлял поршень только подниматься, а опускался он силой атмосферного давления.

Насосы Папена и Севери, даже с отделённым от цилиндра котлом, всё же работали медленно. Это машины прерывного действия – после каждого рабочего хода поршня, пока пар конденсируется и поступает новая его порция из котла, до следующего рабочего хода (то есть хода вниз) была довольно длинная пауза.

Машину Папена усовершенствовал английский кузнец Томас Ньюкомен. Подробное описание парового насоса Ньюкомена Ползунов нашёл в книге Ивана Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу».

Ньюкомену удалось сократить время, нужное для охлаждения пара. Он устроил два крана. Один впускал пар в цилиндр и закрывался, когда пар поднял поршень. Тогда открывался другой кран, и в цилиндр вбрызгивалась холодная вода. Пар конденсировался, и поршень опускался.

Рассказывают, что сперва краны надо было открывать и закрывать вручную. Ньюкомен приставил к машине мальчика, Гемфри Поттера. А мальчику скучно было стоять целые часы у машины и всё время то открывать, то закрывать краны.

Рядом играют товарищи. Завидно. Хочется и самому поиграть с ними. Как же быть?

Взял Поттер две проволочки и соединил ими рукоятки кранов с концами коромысла, которое поднималось и опускалось вместе с поршнем. Коромысло, качаясь, натягивало то одну, то другую проволоку. Натянутая проволочка закрывала кран, а висевшая свободно открывала другой.

Приделал Поттер проволочки и побежал играть, а машина без него стала работать вдвое быстрее! Оказалось, что приспособление Поттера работает гораздо проворнее рук.

Вряд ли правдив этот рассказ. Может быть, Ньюкомен сам придумал приспособление. А вернее, это важное усовершенствование сделано позднее опытным механиком. Ведь очень редко изобретение даётся в руки без большого труда, без подготовки. Так или иначе, но машина Ньюкомена с «автоматическими» кранами уже работала достаточно хорошо, чтобы использовать её для откачки воды из шахт. А к большему Ньюкомен и не стремился.

О чём мечтал Ползунов

Но не о таком двигателе, который может только откачивать воду, размышлял Ползунов. Он задумал действующую силой пара «огненную машину», которая могла бы приводить в движение любые механизмы, нужные заводам и рудникам.

Эта мысль пришла ему в голову, когда он работал уже на Алтае. На Урале Ползунов прожил недолго. Закончить горнозаводскую школу ему не удалось. Механику Екатеринбургского завода понадобились помощники, и велено было взять на эту работу двух самых способных учеников. Одним из них был Иван Ползунов. Больше шести лет проработал он на Екатеринбургском заводе и стал за это время хорошим механиком.

А затем молодого мастера отправили работать в Сибирь, на Алтай. В то время на Алтае было много рудников. Самые богатые, где добывались медная и серебряная руда, золото, были на юге Алтая, в Змеиногорске. А севернее, в городе Барнауле, работал завод, выплавлявший металлы из руд.

Почему завод построили за триста километров от рудника, а не рядом с ним? Дело в том, что заводы в то время были привязаны не только к реке, но и к лесу. Для выплавки металла нужен уголь. Тогда в России пользовались ещё не каменным углем, как в XIX веке, а древесным. И нужно его заводу было очень много. Поэтому приходилось строить завод в лесистой местности. И бывало на том же Алтае так, что завод сжигал весь лес кругом. Тогда завод закрывали и строили другой, на новом месте, где были ещё нетронутые леса.

Вокруг Змеиногорска лесов мало – там степь. Вот и возили руду на лошадях в Барнаул.

Ползунов, когда его послали на Алтай, надеялся там хорошо изучить горнозаводское дело и развить свой талант механика.

Но судьба была к нему немилостива. Впрочем, это так говорится – «судьба». Немилостивы, равнодушны к Ползунову были люди, от которых зависело, где и как ему работать, – начальники заводов, а иногда и просто завистливые писари, которым не нравилось, что Ползунов был очень добросовестным человеком и пользовался доверием правителей заводов.

Мало радости было Ползунову от этого доверия. На годы усаживали его за канцелярские работы, годами гоняли по глухим алтайским местам, заставляя заниматься хозяйственными делами. Иногда только была передышка – поручали ему техническую работу.

Такой передышкой была для него поездка в Змеиногорск. Он построил там лесопилку и водяное колесо, которое приводило в движение пилы. От речки к «пильной мельнице» (так называли тогда лесопилки) Ползунов проложил канал, который доставлял от плотины воду к колесу. Этот канал был смелой новинкой. Считалось, что в России можно подводить воду от плотины к колесу только по деревянным лоткам или трубам, а канал будет зимой промерзать до дна. Об этом и в технических книгах писали. Ползунов нашёл, что это предположение неверно, и оказался прав. Канал исправно подавал воду к колесу и в зимнюю стужу.

Вероятно, выполняя эту работу, Ползунов не раз задумывался над малой мощностью водяных колес. Но едва кончил он работу в Змеиногорске, как его опять послали ведать погрузкой руды на суда, и занимался Ползунов скучным делом ещё четыре с лишним года. Но в это трудное для него время, оторванный от завода, он готовился к выполнению дела своей жизни. Читал труды Ломоносова, книги о добыче руд и выплавке металла.

Фролов на Алтае

Переведён был с Урала на Алтай, в Змеиногорский рудник, и Козьма Фролов. Он был тогда уже человеком известным. Рассказывали, как он облегчил добычу и промывку золота на уральских приисках.

В Змеиногорске Фролов нашёл построенный Ползуновым канал, подводивший воду к пильной мельнице. Сооружение ему понравилось, но он подумал, что такой канал можно бы лучше использовать. И действительно, создал необыкновенное по тем временам сооружение.

Прорыли по его предложению новый канал – он шёл от речки Корбалихи полукругом и впадал в ту же речку ниже по течению. Вдоль канала построили три фабрики для промывки золотой и серебряной руды. Поток воды, что шёл по каналу, питал водяные колёса всех трёх фабрик, и ни одна работа на фабриках не производилась вручную.

Водяное колесо приводило в движение машину, которая дробила руду. Механические лопаты, которые вращались тем же водяным колесом, перемешивали раздробленную руду с водой. Механические щётки сбрасывали в отстойник рудную мелочь, а затем – и это казалось современникам самым большим чудом – тележки с рудой передавались от рудодробилки к промывательным устройствам механической канатной тягой – её приводило в движение то же колесо.

Так работали все три фабрики, построенные Фроловым на канале. Теперь бы сказали: это заводы-автоматы. А сооружены они за сто восемьдесят лет до того, как появилось выражение «завод-автомат». Ведь это то, что считается самым нужным, передовым в нашей сегодняшней технике!

Что же, значит, мы потеряли зря почти два века и только сейчас взялись за решение задачи, которую выполнил Фролов?

Нет, это не так. Фролов сделал огромной важности и для того времени невиданное дело: использовал энергию водяного колеса сразу для нескольких механизмов и переложил на эти механизмы весь тяжёлый труд, освободил от него рабочих.

Но фабрики, которые строил Фролов, были несложными сооружениями, выполнявшими простую работу, – они дробили и промывали руду. Для этого не нужно много разнообразных машин. Такая фабрика не больше похожа на нынешний завод, где сложные изделия производятся сотнями самых разнообразных станков, чем телега на самолёт.

Для того чтобы создать современный завод-автомат, не годились бы простые, хотя и замечательно придуманные механизмы Фролова. Не годился бы, разумеется, и слабый, неуклюжий двигатель – водяное колесо.

Фролов не опередил на два века технику своего времени – такой скачок возможен только в мечте, а не в действительности. Заслуга изобретателя в том, что он в технике своего времени нашёл неожиданные возможности избавить рабочих от тяжёлого труда – механизировать добычу и обработку руды.

Огненная машина

Пока Фролов создавал в Змеиногорске свой невиданный завод-автомат, Иван Ползунов всё ещё тянул невесёлую служебную лямку. Назначили его ведать заготовками леса и древесного угля для завода. Это было всё же лучше работы на пристанях. Приходилось много разъезжать, но жить Ползунов мог в Барнауле, рядом с заводом, на котором ему давно хотелось работать.

Никто не знал, почему так долго горит свеча по ночам в его домике, никто не знал, какие гордые слова писал он в предрассветный час, отложив в сторону законченные чертежи.

«И хотя правда, – писал Ползунов, – что новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, однако таковых усилий свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».