Ползунов как ученый. Первую паровую машину изобрел русский изобретатель Ползунов И.И

Опубликовано: 20.08.2013

Иван Иванович Ползунов (1728-1766)

«О блегчить труд по нас грядущим» - вот что поставил целью своей жизни солдатский сын Иван Иванович Ползунов, справедливо названный одним из немногих его друзей «мужем, делающим истинную честь своему отечеству». Великий и трудный путь пришлось ему пройти. Преждевременно, трагически оборвалась его жизнь. Не суждено ему было видеть действующей дивную огневую машину, созданную им для того, чтобы облегчить труд грядущим поколениям. Трагична и судьба его творения, уничтоженного врагами русской культуры.

Иван Иванович Ползунов родился в 1728 г. на Урале, на берегах Исети в Екатеринбурге, нынешнем Свердловске. Документы сообщают, что отец Ползунова, солдат второй Екатеринбургской роты, был родом из крестьян города Епанчина, или Туринска.
После окончания в 1742 году Горнозаводской школы в Екатеринбурге был «механическим учеником» у главного механика уральских заводов Н. Бахарева. К тому времени он отучился 6 лет в словесной, а затем в арифметической школе при Екатеринбургском металлургическом заводе, что по тем временам было совсем немало. В Барнауле молодой Ползунов получил должность гиттеншрейбера, то есть плавильного писаря. Работа эта не только техническая, так как юноша узнавал, сколько и какой руды, угля, флюсов нужно для плавки в той или иной печи, знакомится, хотя и теоретически с режимом плавки. Одарённость молодого гиттеншрейбера была столь очевидна, что привлекала внимание заводского начальства.

Где и как работал отец Ползунова точно неизвестно. Скорее всего он был одним из строивших на Исети заводы и укрепления для их обороны. Как рядовой солдат отец Ползунова получал нищенское жалованье. Легко представить себе, как жилось солдатскому сыну. И. И. Ползунову не дали возможности закончить даже начальную школу тех дней. Обучение в школе пришлось прервать, когда заводскому механику, Никите Бахареву, понадобились сметливые помощники - «механические ученики».

И. И. Ползунов успешно помогал Бахареву; за время с 1742 по 1748 г. механик дважды делал представление о прибавке жалованья расторопному и умному ученику. В этот период И. И. Ползунов имел много случаев для ознакомления с оборудованием и работой одного из лучших тогда заводов - Екатеринбургского. Пришлось ему побывать и поработать также и на других уральских заводах.

В 1748 г. И. И. Ползунов прибыл вместе с группой уральских горнозаводских специалистов на Колывано-Воскресенские заводы Алтая, где он и вырос в выдающегося горнозаводского специалиста. В первый год пребывания на Алтае он работал всего лишь писцом при плавильных печах. А в 1761 г. ему пришлось даже одно время исполнять обязанности руководителя Колыванского завода и всего прилегающего к нему округа.

Начальство постоянно заставляло его работать там, где было труднее всего, где дело не ладилось. Благодаря этому пришлось ему побывать на Барнаульском и Колыванском заводах, на Змеиногорском руднике, на Красноярской и Кабановской пристанях. И. И. Ползунову постоянно приходилось ездить в командировки, проводить сплав руды, расплачиваться с возчиками руды, ремонтировать или строить суда, производить ревизии. Поиски горнового камня сменялись работами по заготовке тёса и скалы для кровель. Земляные работы чередовались с руководством куренной операцией, то-есть заготовкой дров и выжиганием из них угля для металлургических печей. Пришлось И. И. Ползунову даже отвозить транспорт золота и серебра в далёкий Петербург.

В езде и всегда И. И. Ползунов стремился изыскивать самые лучшие решения порученных ему дел, для чего многое изобретал. Ему принадлежит заслуга создания в Змеиногорске в 1754 г. одной из первых, если не первой в России деривационной гидросиловой установки, то-есть установки, в которой вода, приводящая в движение колёса, подаётся по особому каналу на большое расстояние от плотины.

Немало пришлось ему встречаться с выдающимися людьми как на Алтае и на Урале, так и особенно при поездке в Петербург в 1758 г. Вполне вероятно, что тогда могла состояться встреча Ползунова с Ломоносовым.

В апреле 1763 г. Иван Иванович Ползунов подал начальнику Колывано-Воскресенских заводов Порошину предложение о постройке изобретённой им огнедействующей машины для заводских нужд. Проект машины был основан на достижениях науки и техники того времени. Особенно помогли ему труды Ломоносова, использованные для физического обоснования проекта машины. Не ограничиваясь теоретическим изучением, И. И. Ползунов провёл много опытов, исследовал воду и пар, взвешивал воздух, отлично разобрался в тепловых вопросах.

В то время на всех предприятиях господствовал ручной труд. Только в отдельных случаях для вспомогательных трудоёмких работ применялись громоздкие машины, основная часть деталей которых была из дерева и только некоторые из металла. То был век ручного труда и немногих нехитрых механизмов, буквально срубленных топором, подобно тому как «рубят избу». Основными строителями машин того времени были «плотинные» мастера и подчинённые им плотники. Они сооружали и устанавливали машины при помощи своих обычных инструментов, используя лишь ограниченное число металлических частей, поставляемых им кузнецами.

Наиболее распространёнными машинами были воздуходувные меха для металлургических печей и молоты для ковки металлов. Самым совершенным двигателем было водяное колесо, основным орудием при изготовлении которого опять-таки служил топор. Применение водяных колёс, без которых была невозможной работа заводских металлургических печей и молотов, привязывало заводы к определённым местам, очень часто невыгодным из-за удалённости от рудников и лесов, доставляющих руды и горючее. Воды в заводских прудах часто нехватало. Колёса останавливались, а вместе с ними останавливался и завод. Во времена же паводков масса воды сбрасывалась впустую, стремительное половодье разрушало плотины.

Увеличить, кликни на фото
Модель паровой машины Ползунова
сделанная в Сузуне.

Царству ручных орудий и немудрёных машин Ползунов решил противопоставить небывалую машину. «Водяное руководство пресечь» - было призывом Ползунова. Создать огненную машину, способную «по воле нашей, что будет потребно, исправлять» - вот задача, поставленная им. «Я должен, - писал И. И. Ползунов, - все возможные труды и силы на то устремить, коим бы образом огонь слугою к машинам склонить».

По принципу действия огнедей-ствующая машина И. И. Ползунова относилась к особому типу паровых машин - к так называемым пароатмосферным машинам. Устанавливая два цилиндра, ОН обеспечил возможность удобного получения в такой машине непрерывно развиваемой полезной работы.

Так был изобретён первый тепловой двигатель для заводских нужд, который легко можно было приспособить для привода разнообразных машин. Этот двигатель можно было сооружать в любом месте и притом такой мощности, какая была необходима.

За 21 год до Уатта, признанного всеми изобретателем первого двигателя, русский теплотехник И. И. Ползунов в 1763 г. изобрёл «огнедействующую машину» как новый двигатель для всеобщего применения в производстве.

«Всенародная польза», стремление для процветания родины новую машину «в обычай ввести» - вот что побуждало замечательного патриота работать, не щадя своих сил.

Постройка машины была связана с огромными затруднениями. И. И. Ползунов настаивал на сооружении сначала небольшой, опытной теплосиловой установки. Он хотел обеспечить изучение и освоение новой техники, подготовку кадров для строительства крупных установок. Однако Ползунова заставили сразу приступить к постройке машины «большим корпусом». Выполнив проект такой машины в кратчайший срок, он вынужден был начать в Барнауле её постройку не только без грамотных помощников, но даже почти без участия квалифицированных рабочих. Он просил для работы девятнадцать квалифицированных рабочих и трёх учеников, а ему дали четырёх учеников и двух отставных мастеров. Даже необходимого инструмента для работы не было. Всё приходилось выполнять самому.

В марте 1764 г. И. И. Ползунов подал первые требования на людей и материалы. К 20 мая 1765 г. уже было готово сто десять частей машины, не считая парового котла. Отдельные части весили до ста семидесяти пудов. Каждая из этих частей, по словам строителя, «требовала для пропорционального сбора машинную на водяных колёсах, по обстоятельствам токарную работу». Для такой работы им были созданы особые станки. Вот почему И. И. Ползунов был пионером не только в области теплотехники, но и в машиностроении.

Сарай для паровой машины Ползунова

Ползунов в основном закончил всё строительство к декабрю 1765 г. Пробный пуск показал, что всё обстоит благополучно. Однако машину даже нельзя было испытать. По вине начальства не была построена воздуходувная установка, которую должна была приводить в действие машина. Это упущение оказалось роковым. И. И. Ползунов, надорвавшись от непосильного труда, заболел и умер раньше, чем начались испытания машины. 27 мая 1766 г. И. И. Ползунова не стало.

Через несколько дней начались испытания построенной машины. С ней обращались варварски, но она всё выдерживала и работала.

7 августа 1766 г. - дата пуска в эксплоатацию первой в истории паровой машины для заводских нужд.

К этому времени варварство в обращении с машиной дошло до крайности. Для уплотнения поршней задумали применить бересту. Можно представить себе, как выглядели извлечённые из цилиндров металлические поршни с висящими на них лохмотьями бересты!

10 ноября произошла течь котла, прогоревшего из-за недосмотра (обвалился в печи защитный свод). Котёл, кстати сказать, был сделан из тонких металлических листов, признанных ещё до пуска машины недостаточно прочными. Казалось бы, следовало исправить котёл или соорудить новый, а затем снова пустить машину. Этого не сделали, и машина была остановлена навсегда.

За короткий срок машина Ползунова полностью оправдала себя, вернула все издержки и даже принесла огромную прибыль. Однако после порчи котла она продолжала стоять в бездействии 12 лет.

В июле 1778 г. начальник Колывано-Воскресенских заводов немец Ирман обратился в Петербург с просьбой разрешить ему разломать теплосиловую установку Ползунова. То, что начал Ирман, завершил новый начальник заводов, немец Меллер, приехавший на смену Ирману.

Меллер привёз указ об уничтожении машины Ползунова и уничтожил творение, сооружённое в Барнауле замечательным русским теплотехником.

Всё дело И. И. Ползунова было предано забвению, да так основательно, что важнейшие документы, относящиеся к его творчеству, пролежали в пыли архивов никем не тронутыми до наших дней. Засилье немцев в Академии наук того времени сыграло свою отрицательную роль. Неслучайно поэтому, что в стране, где жил и действовал И. И. Ползунов, на конкурсе лучших сочинений по огнедействующим машинам в 1783 г. первая премия оказалась присуждённой Майярду из Вены, профессору фортификации австрийской инженерной академии.

Но страна не забыла величественного труда солдатского сына Ивана Ивановича Ползунова, создавшего первую в истории огнедействующую машину. Русский народ помнит своего гениального представителя, завоевавшего право стать первым у истоков современной техники.

Данилевский В. В., И. И. Ползунов. Труды и жизнь первого русского теплотехника, М.-Л., изд. АН СССР, 1940 г.

Иван Иванович Ползунов (1728-1766) — это российский учёный-изобретатель середины XVIII века, автора «огненной машины». Об И. И. Ползунове говорили: «Муж, делающий славу своему Отечеству».

Иван Иванович Ползунов родился в Екатеринбурге в семье солдата. Окончил заводскую школу. В 1747 г. полу-чил назначение на Барнаульский медепла-вильный завод на должность смотрителя и учётчика при плавильных печах. Материал с сайта

Во времена Ползунова на заводах господствовал тяжёлый ручной труд. Лишь воздуходувные мехи да молоты для ковки металла приводились в движение силой воды. Поэтому заводы строились на берегах рек . Но стоило речке обмелеть — останавливалось производство. Иван Ползунов поставил перед собой задачу заменить ручной труд и во-дяной двигатель «огненной машиной». В 1763 г. русским механиком была изобретена первая в России двухцилиндровая паровая маши-на. Но увидеть её в работе Ползунову не пришлось: он умер раньше, сломленный непосильным трудом и болезнью. В строй паровую ма-шину вводили его ученики. Она проработала всего 43 дня: случи-лась авария и двигатель остановился. Заводское начальство заяви-ло, что в машине «никакой нужды не имеется». Однако за полтора месяца паровая машина не только полностью окупила себя, но и да-ла большую прибыль.

Картинки (фото, рисунки)

На этой странице материал по темам:

Подобно тому как в произведении искусства сказывается творческая индивидуальность его автора, в любом инженерном сооружении - будь то железнодорожный мост, самолет или паровой двигатель - мы легко можем обнаружить личность творца, его собственный стиль. В равной мере как на произведения искусства, так и на инженерные сооружения накладывает свой отпечаток и национальная принадлежность автора.

Национальный характер не представляет чего-то раз навсегда данного. Он изменяется вместе с условиями жизни, но в каждый данный момент накладывает на физиономию нации свою печать.

Более полувека назад, в январе 1894 года, в речи, посвященной «празднику русской науки» - открытию IX съезда русских естествоиспытателей, - один из мировых представителей русской науки, Климент Аркадьевич Тимирязев, так характеризовал особенности русской науки:

«Едва ли можно сомневаться в том, что русская научная мысль движется наиболее успешно и естественно не в направлении метафизического умозрения, а в направлении, указанном Ньютоном, в направлении точного знания и его приложения к жизни. Лобачевские, Зинины, Ценковские, Бутлеровы, Пироговы, Боткины, Менделеевы, Сеченовы, Столетовы, Ковалевские, Мечниковы - вот те русские люди, - повторяю, после художников слова, - которые в области мысли стяжали русскому имени прочную славу и за пределами отечества…

Не в накоплении бесчисленных цифр метеорологических дневников, - говорил он далее, - а в раскрытии основных законов математического мышления, не в изучении местных фаун и флор, а в раскрытии основных законов истории развития организмов, не в описании ископаемых богатств своей страны, а в раскрытии основных законов химических явлений, - вот в чем главным образом русская наука заявила свою равноправность, а порою и превосходство!»

Если к именам, перечисленным Тимирязевым, прибавить имя самого Тимирязева, имена Остроградского, Ляпунова, Чебышева, Петрова, Лебедева, Жуковского, Чаплыгина, Циолковского, Мичурина, Попова, Чернова, наконец, Павлова и многих других последующих деятелей русской науки и техники, если напомнить о Ломоносове, личность которого Тимирязев и сам называет «как бы пророческой», то станет еще очевиднее, насколько точной и правильной является характеристика русской науки, данная Тимирязевым.

Этот национальный творческий характер русского народа с особенной яркостью сказывается в Ломоносове. В своем знаменитом «Слове о пользе химии» Ломоносов с презрением и негодованием говорит о людях, ограничивающихся опытами, наблюдениями и их описанием, без всяких попыток к обобщениям, к проникновению в законы природы и ее стихий.

«Для чего толь многие учинены опыты в физике и химии? - спрашивает он. - Для чего у толь великих мужей были труды и жизни опасные испытания? Для того только, чтобы, собрав великое множество разных вещей и материй в беспорядочную кучу, глядеть и удивляться их множеству, не размышляя о их расположении и приведении в порядок?»

Собственные труды Ломоносова поражают нас именно способностью гениального русского человека к широким обобщениям и глубокому проникновению в таинственную сущность вещей и явлений.

В трудах Ломоносова характерные особенности русской научной мысли получили свое полное выражение, но Ломоносов в этом отношении - явление не исключительное.

Способность к широкому обобщению, к установлению основных законов, к проникновению в самую сущность вещей встречаем мы и у его современника - первого русского инженера, конструктора и изобретателя Ивана Ивановича Ползунова.

Ползунов жил в те времена, когда самая наука, как и техника, в нынешнем смысле слова лишь зачиналась в России.

То была эпоха «просвещенного абсолютизма», когда самодержавные деспоты собственной своей властью пытались сверху произвести некоторые реформы, способствующие буржуазному развитию страны. Правительства, так сказать, забегали вперед, уничтожая самые грубые, дикие, устарелые обычаи и законы, мешавшие буржуазии торговать, строить, добывать и эксплуатировать. Такой политикой самодержавия власть надеялась предотвратить буржуазную революцию, приход к власти буржуазии и капиталистов.

В России, правда, едва-едва нарождавшаяся буржуазия еще и не помышляла о власти, но идеи «просвещенного абсолютизма» уже стали руководящими во все время долгого царствования Екатерины И.

Екатерина II вступала на престол в обстановке массовых крестьянских волнений. По собственному свидетельству царицы, в это время находилось в «явном возмущений» полтораста тысяч помещичьих и монастырских крестьян и пятьдесят тысяч заводских крестьян, так что правительственные войска «не единожды принуждены были употребить против них оружие и даже до пушек». Чтобы ослабить массовые волнения и отстоять права крепостников, Екатерина, следуя за европейскими королями, повела политику «просвещенного абсолютизма».

Естественно поэтому, что Екатерине доставило удовольствие прекрасное летнее утро 1763 года, когда к ней явился с докладом кабинет-министр граф Олсуфьев и сообщил об удивительном рапорте далекого сибирского горного начальства. В этом рапорте начальник Колывано-Воскресенских горных заводов на Алтае генерал Порошин испрашивал разрешения на постройку «огнедействующей» воздуходувной машины для плавильных печей по проекту шихтмейстера барнаульских заводов Ивана Ползунова. К рапорту прилагался проект машины с чертежами и объяснениями, одобренный Горной канцелярией и ее советниками.

Собственный изобретатель, да еще в далекой глухой Сибири, - это было явление такое удивительное и столь приятное, что Екатерина не могла удержаться от довольной улыбки. Заглянув в чертежи, носившие все признаки знания и учености, царица распорядилась немедленно составить указ о награждении изобретателя для поощрения столь «похвального усердия к делу». Проект Екатерина приказала передать на отзыв президенту Берг-коллегии, знатоку горного дела Ивану Шлаттеру.

С отзывом Шлаттера и указом царицы Олсуфьев отослал проект Ползунова обратно в Барнаул.

Горное начальство в Барнауле возглавлял главный командир Колывано-Воскресенских заводов генерал Порошин, бесталанный, жестокий человек. Желал он только одного: угождать кабинету царицы доставкой серебра как можно в большем количестве и в награду получить поскорее право вернуться из сибирской глуши в Петербург.

Попади проект Ползунова в руки Порошина несколько раньше, он положил бы его под сукно. Порошин считал, что при обилии и дешевизне крепостных рабочих рук ни в каких машинах завод не нуждается. Ничего, кроме лишних хлопот, возня с постройкой машины не сулила. Но проект очутился в канцелярии в первые годы царствования Екатерины, когда «просветительная и покровительственная» политика стала общегосударственной, и Порошин дал ход проекту Ползунова, надеясь, что все это дело поможет и его собственной карьере.

Показывая и самого себя «просвещенным покровителем наук и художеств», Порошин, посылая рапорт в Петербург, испрашивал у государыни разрешения наградить изобретателя премией.

Впечатление, произведенное на Екатерину рапортом, превзошло, однако, все ожидания Порошина. Зимою, к концу года, в занесенный снегом Барнаул царский гонец доставил указ императрицы, в котором значилось:

«Сочиненный шихтмейстером Иваном Ползуновым прожект с планом, весьма изрядным описанием новой машины, которою бы плавильные печи действовать могли не обыкновенными вододействующими колесами, но огнем, через посредство воздуха и паров, происходящих от варения в котле воды, и приставленными к тому цилиндрами с прочими механическими членами, по высочайшему ее императорского величества повелению, рассматриваем был господином действительным статским советником Шлаттером, который с особливой похвалою прилежания и искусства помянутого Ползунова в копии, приложенной при сем, рассуждение свое поднес, и ее императорское величество, яко сущая и щедрая наук и художеств покровительница, не токмо им, Ползуновым, всемилостивейше довольна быть, но для вящего его и прочих примеру, в таковых полезных упражнения поощрения, повелеть соизволила: пожаловать его, Ползунова, в механикусы с чином и жалованием инженерного капитан-поручика и выдать в награждение 400 рублей. Так же, буде он при заводах необходимо не надобен, то прислать его в высочайший Кабинет при серебре, дабы он для приобретения себе большего в механике искусства при Академии наук года два или три пробыл и к оной с вящим наставлением прилежать мог и сродные его к тому дарования и способность с лучшими успехами впредь для пользы заводской употребить мог».

Несмотря на ряд замечаний по поводу проекта Ползунова, Шлаттер в отзыве своем, приложенном к указу, чрезвычайно высоко оценил работу русского изобретателя.

«Шихтмейстер Ползунов, - писал он, - свой прожект точно на действительных и в действе находящихся таких машин основал, каковые я, в изданной на российском языке горной книге, представил и описал, токмо он, шихтмейстер, так, похвалы достойною хитростью, оную машину успел переделать и изобразить, что сей его вымысел за новое изобретение почесть должно».

Лестный отзыв Шлаттера, разрешение строить машину, милости, которыми был осыпан изобретатель, - все это смутило Порошина и далеко не обрадовало. Предстоящую возню с постройкой машины, очевидную переписку с кабинетом по этому поводу, выдачу награды из средств завода Порошин тут же назвал «зело досадительным делом» и немедленно стал его всячески тормозить.

Но указ и отзыв Шлаттера были тогда же, 22 декабря, объявлены изобретателю, в чем он и расписался на бумагах.

Это был счастливейший день в горестной жизни шихтмейстера Ползунова.

Ползунов родился в Екатеринбурге, центре горнозаводской промышленности, в 1728 году, в семье солдата горной роты Ивана Ползунова и его жены Дарьи Абрамовны. В горную роту отец Ползунова, происходивший из сибирских крестьян, попал по рекрутскому набору за семь лет до рождения сына. Горные роты были сформированы в только что основанном Екатеринбурге главным образом для наблюдения за заводскими рабочими. Без этой охраны их никаким образом невозможно было удержать на заводе, где условия жизни и работы были невероятно тяжелыми.

Семья Ползуновых была редкостной по тем временам. Не только сам Ползунов, но и жена его была грамотна. Солдат Ползунов дослужился до чина капрала. Вероятно, он пользовался покровительством своего начальства, иначе трудно объяснить, как ему удалось поместить своего сына в Екатеринбургскую горнозаводскую школу, устроенную для обеспечения заводов мастерами. Принимались туда обычно только дворянские и дьяческие дети.

Школа состояла из двух отделений: словесного и арифметического. В словесном обучали чтению и письму, а в арифметическом - арифметике, геометрии, тригонометрии, черчению и рисованию. Это была высшая заводская школа и по широте программы превосходила такого же рода школы, существовавшие в других странах.

Любопытно, что занятия в школе происходили круглый год и прерывались только на один месяц, в самые темные зимние дни, когда окна в школе не пропускали света, так как стекол не смогли достать, а заменяла их промасленная бумага.

Солдатский сын оказался очень способным мальчиком. Вероятно, школа, несмотря на розги, которыми наказывались школьники за всякий проступок, пришлась ему все-таки по душе. По отзыву его учителя, Никиты Бахарева, Ползунов учился хорошо, и потому его перевели со «словесного» отделения в следующее, «арифметическое». Тут школьники вместе с обучением математике и черчению вечерами должны были работать на заводе в качестве «механических учеников». Они получали за это плату - шестнадцать копеек в месяц. При этом, как говорилось в инструкции, ученикам следовало «не токмо присматриваться, но и руками по возможности применяться и о искусстве ремесла внятно уведомляться и рассуждать».

Одаренный от природы способностями, приученный в семье к порядку, усидчивости и дисциплине, Иван Ползунов закончить обучение, однако, не мог, как раз потому, что был слишком способным учеником: учитель поторопился перевести его на завод в качестве своего помощника.

Пять лет, с 1742 года по 1747 год, Ползунов работал под началом Бахарева в Екатеринбурге, на одном из лучших тогда заводов. Молодой механик был не только трудолюбив и исполнителен. Он дивил своего учителя необычайным любопытством, приверженностью к механическому искусству, и, когда алтайским Колывано-Воскресенским заводам потребовались знатоки горнозаводского дела, вместе с другими специалистами туда был направлен и Ползунов.

Колывано-Воскресенские заводы на Алтае вступали в блестящий период своего развития. После того как в 1723 году разведчики уральского промышленника Демидова обнаружили в центральной части Алтая, около озера Колывань, залежи медной руды, здесь возникли один за другим мощные предприятия. Уже в 1739 году Демидов начал строить второй завод, в Барнауле, а в 1742 году - третий, близ Змеиногорска, где были обнаружены богатейшие серебро-свинцовые руды.

Вскоре же правительство отобрало у Демидова заводы в казну, ввело на них военно-горное управление, обязало население Алтая в порядке рекрутской повинности давать рабочих и потребовало от Екатеринбургского главного горного управления неотступного наблюдения за Колывано-Воскресенскими заводами. Посылка специалистов с Екатеринбургского завода на Алтай свидетельствовала о том, что в Екатеринбурге, как и в Петербурге, понимали, каким огромным богатством может располагать здесь царское правительство.

В Барнауле Ползунов, не имевший горного офицерского чина, был назначен на должность гиттеншрейбера, то есть писаря при медеплавильном заводе.

При всех способностях ему предстояло «выслуживать» чины, прежде чем получить должность, соответствовавшую его склонностям и стремлениям.

Четыре года Ползунов скучал за канцелярской работой, нисколько не соответствовавшей его склонностям и выучке. Несколько раз он обращался к начальству с просьбами дать ему возможность, как он писал, «по желанию нашему, обучаться горным и плавильным наукам». Он жаловался, что до сих пор не исполнено «определение» начальства послать его с другим товарищем но школе на Колыванский завод для обучения, и горестно прибавлял в заключение:

«А желаю я, по силе оных определениев, 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».

Товарищи обгоняли Ползунова, пользуясь покровительством начальников, прибегая к лести и протекции, к знакомствам и интригам. Ползунов был самолюбив и прямодушен. Он не заискивал перед начальниками, а требовал справедливости и однажды даже послал жалобу в Петербург, в которой просил устроить ему и одному из товарищей экзамен, чтобы убедиться, кто из них достойнее, кому принадлежит старшинство по службе.

Стремление к точному научному знанию, столь характерное для Ползунова, как и для Ломоносова, не являлось для великих русских ученых самоцелью. Они стремились к нему потому, что в точном знании видели источник практических приложений, более могущественный, нежели тот долгий опыт, каким шла к своим достижениям тогдашняя техника.

Хотя Ползунов и вошел в историю русской науки и техники со снисходительным прозвищем «самоучки», в действительности он был образованнейшим человеком своего времени. В арифметическом отделении Екатеринбургской горной школы Ползунов, соединяя теорию с практикой, проходил и геометрию, и тригонометрию, и логарифмические вычисления, и черчение. С более широкой программой в те времена специальных школ не было и в Англии, шедшей впереди технического прогресса в век промышленной революции.

Подлинные документы, дошедшие до нас и принадлежащие самому Ползунову, его докладные записки, чертежи и пояснения к ним свидетельствуют о том, что первый русский теплотехник стоял вполне на уровне научных знаний своего времени.

Просьбы, жалобы, требования «солдатского сына», и без того слишком выскочившего вперед, вровень с дворянскими и офицерскими детьми, не приводили ни к чему. Скорее они раздражали начальство, вызывали желание избавиться от беспокойного служащего. Поэтому Ползунова начали посылать на разные хозяйственные работы. Служил он надсмотрщиком на плавильном заводе в Барнауле, обмерял шахты на Змеиногорском руднике, принимал участие в постройке водяной мельницы, заведовал лесной пристанью на реке Чарыше, разъезжал с караванами судов, доставляя на заводы руду.

Он мок под дождями, обмораживал руки, тонул в реке, спасая разбитые барки, строил суда, производил ревизии, заготовлял дрова, выкуривал уголь, но желания своего «обучаться горным и плавильным наукам» не терял.

Среди всех этих многообразных хозяйственных поручений оказалось одно, за которое будущий теплотехник мог поблагодарить судьбу. В 1758 году Ползунов был командирован с обозом серебра в Петербург, где он прожил три месяца.

Ползунов в Петербурге.

Поездка в новую русскую столицу, знакомство с ее заводами, верфями, пристанями и кораблями, посещение знаменитой кунсткамеры Академии наук, встречи с новыми передовыми людьми - все это произвело огромное впечатление на Ползунова.

Петербург стал для Ползунова той высшей школой, которой только и не хватало ему для того, чтобы подняться до вершин тогдашней науки, техники и искусства. Если он и не возвратился из Петербурга законченным ученым и инженером, то, во всяком случае, вполне был готов к тому, чтобы стать и тем и другим.

Еще до поездки, в 1754 году, Ползунов был произведен в шихтмейстеры - это был первый чин для служащих казенных горных заводов, приравнивавшийся к производству в офицеры. Шихтмейстер должен был «осматривать горную работу, чтобы о своей работе мог всегда подлинно сведом быть», заботиться об исправности горного оборудования, «припасать» инструменты и материалы, «дабы в горном деле остановки не было», вести учет сделанной работе, наблюдать за рабочими, отчитываться в расходах.

В положении о должности шихтмейстера говорилось и о том, что «должен шихтмейстер с великим радением и охотою обучаться горному делу, дабы он горное дело мог править и русской нации людям показывать так и за то имел получить повышение чина». Следующим по рангу был чин механикуса, или машиниста, которому уже надлежало «знать всякие машины, до горного дела потребные, а именно для выливания воды, для подъему руды и протчего строить и в действо производить». Таким образом, открывалась наконец перед Ползуновым возможность свободно отдаться своим склонностям и прежде всего - обучаться наукам. Офицерское звание давало доступ в офицерское собрание, в библиотеку, избавляло от телесных наказаний, улучшало и моральное и материальное положение Ползунова.

Вскоре же из Петербурга пришел указ о том, чтобы все горные офицеры, работающие на казенных заводах, внимательно изучили изданную в 1760 году книгу профессора Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу», представлявшую собой практическую энциклопедию горного дела. Автор не был чужим человеком на Алтае: в 1745 году он осматривал здесь рудники и начал плавку серебра на них. В своем капитальном труде он останавливался главным образом на характеристике состояния горнозаводского дела в России и отчасти в Западной Европе.

Ползунов внимательно ознакомился с книгой, и она произвела на него огромное впечатление. В ней будущий механикус, обязанный всякие машины «знать, строить и в действо производить», нашел слова, открывшие ему горький путь к славе, труду и мукам.

«Нет такого изобретения, - писал Шлаттер, переходя к описанию машины Ньюкомена, - которое бы разум человеческий столько прославить могло, как вымышление огнем действующих машин, которыми ужасные тяжести подняты быть могут и которые с начала сего века от англичан изысканы и во многих местах в употреблении для выливания из рудных и каменноугольных ям введены».

Так долго томившийся по большому и необыкновенному делу, изнывавший по творческой работе, для которой он готовился всю жизнь, Ползунов почувствовал в рекомендованной Петербургом книге наставника, друга, учителя и защиту от горного начальства. Читая описание машины Ньюкомена, он не только понял ее устройство, но сумел разобраться в основных принципах ее работы и найти в ней новые, неиспользованные возможности, скрытые даже от передовых умов европейских стран.

И вот Ползунов решает сам построить невиданную машину.

«И хотя правда, что новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, - писал Ползунов в своем объяснении к проекту год спустя, - однако таковых умной свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».

Хорошо знакомый не только с горной техникой, но и с горнозаводским хозяйством. Ползунов понимал все несовершенство водяных колес, применявшихся тогда в качестве двигателей: к водяному колесу приходилось издалека подводить воду или же строить заводы там, где была вода. Русский механик решил поэтому приступить к «вымышлению» такой «огневой» машины, которая могла бы не только откачивать воду из шахт, но стать универсальным двигателем, пригодным для всякой работы, во всяком месте, в любое время.

В основу своих размышлений русский теплотехник положил труды своего соотечественника и современника Ломоносова. Конструировать же машину Ползунов должен был, опираясь на свой собственный опыт и изобретательность. В России у него не было никаких предшественников, «изысканных от англичан» водоотливных машин он никогда не видел, а книга Шлаттера давала о них самые общие понятия.

Значит ли это, что путь к решению задачи у Ползунова шел прямо от размышления к практике, а не от созерцания к размышлению и от размышления уже к практике, как всякий диалектический путь к истине?

Конечно, нет!

Ведь мы созерцаем и познаем окружающую нас действительность не только посредством наших чувств - зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса, - но еще и посредством слова видимого или слышимого. Вероятно, никто из нас не бывал в Африке, в пустыне Сахаре, но о Сахаре мы все имеем такое точное и полное представление, что непосредственное созерцание ее мало что прибавило бы к этому представлению.

Слово отражает в нашем сознании объективный мир так же, как и непосредственное восприятие его органами чувств. Отражений, отпечатанных посредством слова, в нашем мозгу великое множество. Однако в основе их должны лежать отражения, запечатленные в мозгу непосредственным созерцанием: равнина, песок, зной, солнце.

Слово дало нам возможность творчески мыслить, создавать науку, литературу, искусство, познавать и то, что недоступно для непосредственного восприятия.

К решению своей задачи Ползунов шел все тем же диалектическим путем, как и его предшественники, но более сложным, трудным и своеобразным.

В это время, как мы видели, он уже располагал большим и разнообразным производственным опытом. Опыт этот позволял ему ясно видеть потребности производства и смело ставить грандиозные технические задачи, но для создания конструкции и для выполнения ее опыт этот почти ничего не давал.

Каким же образом мог русский гений преодолеть трагическое несоответствие между грандиозностью замысла и необходимостью опыта для его осуществления? Только опираясь на свою теоретическую подготовленность, на глубокое знакомство с технической литературой того времени, богато и полно собранной в барнаульской библиотеке!

Основная трудность при решении задачи сводилась к тому, чтобы получить от двигателя беспрерывную работу.

В водоотливной установке, описанной в книге Шлаттера, пароатмосферная машина делала только один рабочий ход, когда поршень падал вниз под давлением воздуха, после чего следовал обратный, «холостой» ход, не совершавший никакой полезной работы. Между тем для приведения в действие заводских механизмов, например воздуходувных мехов, требовалась непрерывная движущая сила.

Ползунов размышлял, чертил и рассчитывал…

Из всего того, что техническая и научная литература могла предложить в то время, Ползунов выбрал самое целесообразное решение: он построит пароатмосферную машину с двумя цилиндрами, так, чтобы поршни в них двигались одновременно, но в противоположных направлениях. Таким образом, движущая сила в машине будет беспрерывной.

Днем - у маленького окна своего бревенчатого домика, ночью - при свечах размышлял, чертил и рассчитывал шихтмейстер, никогда не видевший настоящих огнедействующих машин, знакомый с ними лишь по книгам. Он не просто воспроизводил машину, описанную в литературе, - он создавал новую конструкцию, для новой цели.

Это была пароатмосферная машина. Над паровым котлом русский теплотехник поместил два цилиндра с встречным движением поршней. Движения поршней передавались воздуходувным мехам при помощи цепей и шкивов. Система резервуаров и труб обеспечивала непрерывное питание котла водой. Подачу в цилиндры пара и воды для конденсации Ползунов сделал автоматической. Все это конструктивно резко отличалось от всех известных систем, описанных в книге Шлаттера.

Все «члены» проектируемой машины, по замыслу Ползунова, должны были «сами себя в движении без помощи рук содержать», как писал он в своем объяснении к проекту. Ползунову и удалось достигнуть почти полной автоматизации своей силовой установки, и уже по одному этому можно судить, каким передовым умом в теплотехнике он был в то время.

Этого мало. Автоматическое питание котла осуществлялось горячей водой, отработавшей в машине. Это стремление к полному и рациональному использованию тепла в машине, как и стремление автоматизировать ее работу, говорит об исключительной глубине и зоркости его конструкторской мысли.

Но и это еще не все. Хотя Ползунов и предназначал свою машину на первый случай для воздуходувных мехов, он в то же время видел в ней вообще «огненную машину, способную по воле нашей что будет потребно исправлять». Действительно, непрерывность действия машины Ползунова благодаря наличию двух цилиндров позволяла приспособлять ее в качестве двигателя к любому заводскому механизму.

Характерное для русской научной и технической мысли стремление к обобщениям с необычайной яркостью предстает перед нами в проекте первого русского теплотехника. Уже в самой конструкции его машины была заложена ее универсальность, пригодность для удовлетворения всех нужд в движущей силе. Как далеко и как ясно видел Ползунов дальнейший путь развития энергетической техники, в самом начале которого он стоял, показывает нам последующая история ее развития.

Около двух лет неустанно трудился Ползунов, разрабатывая детальный проект своей машины, «облегчая труд по нас грядущим», как писал он затем в объяснении к проекту, «все возможные труды и силы на то устремив, коим бы образом огонь слугою к машинам склонить».

В апреле 1763 года Ползунов подал свой проект начальнику, генералу Порошину. Канцелярия горного начальства, по представлению Порошина, отнеслась к проекту положительно, признала, что предлагаемая Ползуновым машина «великую бы пользу принесла», но усомнилась «с крайним сожалением» в том, что «оное в действо произвести здесь можно» из-за отсутствия знающих людей и опытных мастеров. Поэтому Ползунову было предложено построить машину «в небольшой форме», чтобы проверить, будет ли она действовать и найдутся ли среди местных рабочих «мастеровые люди медного, слесарного, отливного дела», которые справились бы с тонкой работой.

Одновременно решено было «рапортовать» о проекте Ползунова в Петербург, а «для поощрения впредь, как помянутого Ползунова, так и других, к любопытству и трудам склонных и черною работой не гнушающихся людей, просить позволения наградить его, Ползунова, чином механикуса и, сверх обыкновенного годового жалования, суммою денег до двухсот рублей».

В апреле 1763 года Ползунов подал свой проект в Горную канцелярию. В декабре он здесь же расписался в прочтении царского указа.

Генерал Порошин несколько по-своему истолковал прочитанное. Денежную награду он решил выдать не раньше, чем будет пущена в ход машина, а в академию отпустить Ползунова не счел нужным, ссылаясь на то, что без механикуса невозможно будет построить машину. Для того чтобы вообще как-нибудь оттянуть все это неприятное дело, он предложил изобретателю переделать проект в соответствии с указаниями Шлаттера, хотя царский указ того не требовал.

Счастливейший день - первый и последний в жизни Ползунова - кончился тем, что изобретатель, к отчаянию своей жены и матери, снова уселся за свой столик. Он переделывал проект, считаясь с авторитетом Шлаттера.

Это был безвдохновенный и угрюмый труд. Ползунов портил свою машину в угоду Шлаттеру. Между тем за многие месяцы, пока проект посылался в Петербург, Ползунов успел построить модель машины. Она убедила его в том, что недоверие Шлаттера ни на чем не основано .

В марте 1764 года новый проект был сдан в Горную канцелярию и утвержден ее советниками. Порошину не оставалось ничего другого, как отпустить изобретателю материалы, средства на постройку и дать в его распоряжение нескольких учеников и рабочих.

В предписании канцелярии, объявленном Ползунову, ему предлагалось начать постройку, выбрав себе из служащих заводов учеников, которых вменялось ему в обязанность «первым механическим принципиям и правилам обучать, наставлять и ясно толковать, дабы от них помощь получить мог».

Представляя ведомость на потребные для постройки машины материалы и инструменты, Ползунов просил откомандировать к нему Димитрия Левзина, Федора Овчинникова, Ивана Черницына и Петра Вятченина как наиболее способных из молодых заводских работников. С этими помощниками и приступил он к строительству.

Изготовление частей машины, никогда никем еще не строившейся, при несовершенстве технических средств того времени, было делом неслыханно трудным и сложным. Оно требовало постоянного участия самого конструктора, которому приходилось не только учить других, но и самому учиться на опыте и ошибках. А строил он не только самую машину, но и сконструированные им токарные станки для обработки деталей будущей машины.

Ползунов проводил на работе дни и ночи, отдыхая урывками, часто забывая об обеде. Он не гнушался черной работы, изводил себя и физическим и творческим трудом. Его подгоняли запросы о положении дела из Петербурга, а вдобавок к естественным трудностям Горная канцелярия чинила свои препятствия, донимая изобретателя отчетностью, задерживая отпуск материалов и денег.

Ползунов чертил, высчитывал, следил то за отливкой частей, то за постройкой машинного здания. Он отчитывался в расходах и отписывался от требовательного начальства, с неудовольствием взиравшего на затею шихтмейстера. Даже старый товарищ Ползунова по школе, строитель водяных колес на рудниках Кузьма Фролов, замечательный русский механик, и тот с сомнением отнесся к замыслам приятеля.

Да ведь на твою огневую машину материала не достать, - твердил он, - да ведь за ней смотреть будет некому. На водяные же колеса у нас лесу сколько угодно, воздвигать их мы можем, воды везде достаточно.

Несмотря на невероятные трудности, постройка машины продолжалась. Ползунов едва держался на ногах: его съедал туберкулез. Нечеловеческое напряжение, бессонные ночи, тяжелое детство, полуголодная юность делали свое дело.

По вечерам, в свободную минутку, Ползунов, задыхаясь от кашля, уходил на Обь или Барнаулку, впадавшую в нее, и тут подолгу одиноко сиживал он на берегу, думая то о машине, то о блестящем Петербурге, где его ждала академия. С тоской всматривался он в туманную даль реки, в суровый закат и лиловое небо или чертил на песке какую-нибудь деталь машины. Иногда, напав на новую мысль, Ползунов бежал на постройку, чаще же просиживал до тех пор, пока не приходила жена. По глухому кашлю она находила его в сумерках и тихо уводила домой.

Неужто помру? - спрашивал он иной раз, дивясь своей слабости и охватывавшему его равнодушию. - Как думаешь, а?

Свидетелем напряженного труда и гениальной изобретательности Ползунова в эти дни оказался молодой русский ученый, швед по происхождению, Эрик Лаксман, находившийся в это время в Барнауле. Он был прислан сюда как член-корреспондент Академии наук для занятий ботаникой и минералогией.

Лаксман высоко ценил Ползунова и гордился дружбой с ним. В феврале 1765 года Лаксман писал из Барнаула в Петербург своим друзьям:

«Другой, с кем я наиболее имею знакомство, есть горный механик Иван Ползунов, муж, делающий честь своему отечеству. Он строит теперь огненную машину, совсем отличную от Венгерской и Англинской. Машина сия будет приводить в действие мехи или цилиндры в плавильнях посредством огня: какая же от того последует выгода! Со временем в России, если потребует надобность, можно будет строить заводы на высоких горах и в самых даже шахтах. От сей машины будут действовать пятнадцать печей».

Показывая свою машину Лаксману и объясняя ее преимущества перед «огневыми машинами» Запада, Ползунов, как мы видим из этого письма, был хорошо осведомлен о достижениях науки и техники в Европе.

И Лаксман, конечно, был прав, называя Ползунова «мужем, делающим честь своему отечеству».

В горном деле Лаксман сам был недостаточно сведущ, тут его учителем стал Ползунов. Ученик и учитель быстро сдружились. Лаксман ему внушал веру в достижение намеченных целей. Это был сильный, жизнерадостный человек; всем интересовавшийся, он оставил следы своей деятельности и в химии, и в ботанике, и в минералогии. Не знавший устали ни в занятиях, ни в учении, Лаксман провел несколько лет в путешествиях по снежным сибирским просторам.

Лаксман рассказывал не только о себе. Он рассказывал о своем учителе Карле Линнее, шведском ученом, о великом Ломоносове, о многих других людях, с которыми встречался. Он рассказывал о Петербурге и заставлял мрачного изобретателя улыбаться легко и задушевно.

Так прошло лето. Осенью Ползунов как будто бы стал чувствовать себя лучше. Постройка машины подвигалась к концу, главные трудности были преодолены. Ученики механикуса овладели наукой и иногда сами подавали учителю дельные советы. Ползунов видел, что они могут управляться с делом без него, и ждал только пробного пуска машины, чтобы просить об увольнении с работы.

Но как ни торопились с окончанием постройки, она затянулась до глубокой зимы. Только в декабре 1765 года машина была наконец вчерне готова. Ползунов решил сделать пробу.

Ранним утром начали греть котлы. Взамен мехов, еще не изготовленных, машину нагрузили огромными бревнами. Механикус, надевший на этот раз мундир и треуголку, осмотрел машину и без всяких колебаний в присутствии своих учеников Левзина и Чериицына открыл кран и пустил пар.

Огромные поршни, диаметром в метр, с шумом и визгом задвигались в трехметровых цилиндрах. Заменявшие мехи бревна пошли вверх и вниз, навстречу друг другу. До последней минуты мало кто верил, кроме самого изобретателя, в возможность приводить подобным образом в движение тяжелые брусья.

Механикус снял треуголку. Черницын приблизился к учителю и наклонился поцеловать его руку. Ползунов обнял его и сказал глухо:

Много понесено тягости и в здоровье изнурение, но машина в действо приведена нам и отечеству на радость и пользу… А тебе и Левзину, за увольнением моим, над нею надсмотр иметь и новые строить по сему образцу…

Он закашлялся, задыхаясь, отошел к окну, сел на табуретку и взял в руки какой-то чертеж, чтобы скрыть свою боль и взволнованность.

Левзин, шуровавший топку, оглянулся на механикуса. Ползунов велел гасить огонь и внимательно осмотреть машину. Не все еще было закончено: оказалась надобность в доделках. Не были готовы и новые воздуходувные мехи, не обмурован еще был котел, но машина действовала, как показало опробование, и изможденное лицо учителя светилось счастьем.

Однако только весной, почувствовав безнадежность своего положения и близость смерти, Ползунов решил просить об увольнении и о выдаче ему обещанного вознаграждения.

«Вышеупомянутую показанную машину всегдашним и неусыпным своим старанием во всех ее членах я сделал и, в построенной фабрике собрав, поставил и к действию при плавильных печах привел в готовность, о чем главным над Колывано-Воскресенскими заводами командиром генерал-майором и кавалером Порошиным с некоторыми горными офицеры уже и засвидетельствовано, при котором строении понес я не малую тягость и в здоровье изнурение. При всем же том машинном устроении из находящихся при мне механики учеников Дмитрий Левзин, Иван Черницын, составление в членах нарочито поняли и производство знают и в чем-либо впредь повредившееся окажется, то поправить могут…»

«За означенный мой при устроении машины неусыпный труд и старание пожалованные деньги четыреста рублев от Канцелярии Колывано-Воскресенского горного начальства мне, а ежели я, по воле божией, от имеющейся ныне на мне болезни, помру, то оставшейся жене моей на пропитание ей и поминовение души моей выдать. А учеников Левзина и Черницына не соизволите ли всемилостивейше реченному генерал-майору и кавалеру или другим горным офицерам в знании освидетельствовать и меня за болезнию от всего того машинного производства ныне уволить…»

Челобитная, направленная в Петербург, как того требовала субординация, через Горную канцелярию произвела переполох среди горного начальства. В тот же день канцелярия постановила:

«Того ради, чтобы он о выдаче того определенного награждения был не сомнителен и духом успокоился, оные деньги четыреста рублей серебряной монетою, ныне от комиссариатского правления выдать ему, Ползунову, а буде, паче чаяния, до того не доживет, жене его».

Надзор за машиной до выздоровления механикуса возложен был на Левзина и Черницына. Преданные ученики спешно подготовили машину к пуску в работу, но за десять дней до пуска, 16 мая 1766 года, Ползунов умер от «жестокого гортанного кровотечения».

Кабинет императрицы, управлявший казенными заводами, выразил «крайнее сожаление о рановременной смерти» Ползунова и потребовал объяснения, почему не было выдано своевременно денежное вознаграждение тому, кто «великих похвал достоин всегда был и щедрого награждения уже и за то только, что, будучи человек в пустыне отдаленной от наук воспитанный, мог природною своею остротою и так сказать самоучкою, не разумея к тому же иностранных языков, познать состав и действие оные и сам соорудить таковую машину».

- Много понесено тягости… но машина в действо приведена…

Из журнала испытаний машины Ползунова, происходивших вскоре после смерти ее творца, явствует, что гениальный учитель оставил ученикам своим вполне законченное создание. Черницын и Левзин заявили 22 мая о том, что машина готова к пуску, и получили приказ утром 23 мая развести пары и привести машину в движение.

Присутствовавшие при испытании машины офицеры во главе с Порошиным убедились, что машина работает отлично, «меха имеют движение нарочитое, из прикрепленного к меховым трубам или соплам ларя, во все двенадцать трубок воздух идет довольный, и примечено, что того воздуха на десять или и все двенадцать печей будет».

Первый в мире двигатель заводского назначения был создан, смелый замысел русского гения начал выполняться.

Несмотря на обнаружившиеся в работе машины частные ее технические несовершенства, устранявшиеся Левзиным и Черницыным, двигатель Ползунова работал в течение сорока трех суток.

Слух о новой выгодной и удобной машине уже распространялся повсюду, уже начали поступать в Горную канцелярию запросы с некоторых заводов о машине Ползунова, а из Нерчинска поступило даже требование выслать чертежи.

Но в ноябре того же 1766 года прогорели печные своды и дал течь медный котел. Машину пришлось остановить и заняться вопросом о замене котла более прочным, о смене некоторых деталей, изготовленных без надлежащей точности или из неподходящего материала. Горное начальство не теряло надежды, что ему удастся «сию полезную машину в России ввести в обычай», но генерала Порошина вскоре сменил А. И. Ирман, один из многочисленных в то время «недоброхотов» всего русского. Ирман обратился в кабинет с запросом, не будет ли велено разобрать машину, поскольку канцелярия «пущать ее в действо, по изобилию воды при здешнем заводе, за нужное не признала».

Кабинет ответил согласием, но с оговоркой «члены хранить на будущую иногда впредь надобность подобной машины в таком месте, где за недостатком воды G лучшею пользою употреблена быть может».

Однако о сохранности частей машины в Барнауле никто не позаботился, и самая память о грандиозном предприятии русского гения едва не исчезла.

Генерал Порошин до оставления своей должности, в 1768 году отправил с Левзиным в Петербург модель машины, начатую Ползуновым и законченную постройкой преданными его учениками. Кабинет отослал модель в Академию наук «для причисления ее к хранящимся в оной таковым же любопытства и некоторого примечания достойным вещам», а Левзина, как ближайшего ученика Ползунова, предложил оставить при академии для обучения.

Канцелярия академии определила: Левзина поручить для обучения профессору Котельникову, модель машины поставить в кунсткамере, а одновременно затребовать из Медицинской коллегии модель какой-то «действующей парами» машины, «купленной в Берлине у доктора Либеркинда», чтобы произвести сравнительное изучение обеих машин.

Однако никаких дальнейших сведений о модели Ползунова обнаружить не удалось.

Воспользовался ли кто-нибудь конструкторскими идеями русского изобретателя или все происшедшее в сибирской глуши надолго осталось забытым? Несомненно, что опыт Ползунова получил известность за пределами России - хотя бы в узких кругах техников и инженеров, как это видно из дошедших до нас документов, - и повел техническую мысль к созданию универсального двигателя. Ползунов осуществил сдваивание цилиндров для получения непрерывной движущей силы, устранил коромысло, ввел автоматическое питание котла водой и, главное, создал первый в мире универсальный двигатель, принципиально годный для всяких других нужд народного хозяйства.

Итак, время, в которое Ползунов сделал свое замечательное изобретение, относится к началу истории города Барнаула. В 1727 году на речке Белой у подножья Колыванских гор, приписными людьми Акинфия Демидова был построен первым на Алтае медеплавильный завод, Назвали этот завод Колывано-Воскресенским, по имени близ расположенного озера Колыван и Воскресенского рудника. Через 12 лет начали строить другой завод, в устье речки Барнаулки. Барнаульский завод предназначался для плавки серебросодержащих руд, которые добывали в Змеиногорском руднике.

В 1747 году все заводы и рудники Демидова на Алтае перешли в собственность русских царей. В новое царское поместье, названное Колывано-Воскресенскими заводами входили, по современному административному делению, Алтайский край, Новосибирская, Томская, Кемеровская области и часть восточных областей Казахстана. Общая территория составляла 443 тыс. км 2 , что равняется примерно площади Швеции. Центром был Барнаульский завод, при котором находилось Канцелярия Колывано-Воскресенских заводов, которая подчинялась непосредственно управлению всеми императорскими имениями - "Кабинету ее величества".

В декабре 1747 г. по пути на Алтай, Беэр остановился в Екатеринбурге. Пользуясь предоставленным ему правом, он отобрал здесь для царских заводов большую группу горных специалистов. В их число и вошел 18-летний механик ученик Иван Ползунов. К тому времени он отучился 6 лет в словесной, а затем в арифметической школе при Екатеринбургском металлургическом заводе, что по тем временам было совсем немало. Из школы его, как лучшего из лучших, взял в ученики сам механик заводов Урала и Сибири Никита Бахорев и за 5 лет работы у него Ползунов многого достиг. В Барнауле молодой Ползунов получил должность гиттеншрейбера, т.е. плавильного писаря. Работа эта не только техническая, т.к. юноша узнавал, сколько и какой руды, угля, флюсов нужно для плавки в той или иной печи, знакомится, хотя и теоретически с режимом плавки. Одаренность молодого гиттеншрейбера была столь очевидна, что привлекала внимание заводского начальства.

Менее чем через 3 года после переезда в Барнаул, 11 апреля 1750 г., по представлению одного из руководителей заводов и крупнейшего знатока горнозаводского дела, Самюэля Христиани, Ползунов был произведен в младший шихтмейстерский чин с увеличением оклада до 36 руб. в год. Одновременно с новым производством было постановлено, чтобы Христиани обучил Ползунова настолько, чтобы Ползунов "...мог быть достоин к производству в обер-офицерский ранг". Постановление объявляло Ползунову "... что ежели он упомянутые науки познает и в том числе искустен усмотрится, то имеет быть определен ему старший унтершихтмейстрерский оклад, и сверх того повышением чина оставлен не будет".

Это решение, предоставлявшее Ползунову возможность осуществить его стремление к учению, не было реализовано. Христиани, занятый управлением заводами, возложенным на него после смерти Андреаса Беэра в мае 1751 г., стремился использовать Ползунова как надежного и добросовестного работника на разнообразных хозяйственных работах. Нехватка людей, особенно специалистов, была бичом Колывано-Воскресенских заводов. Многие работники умирали из-за плохого питания (хлеб доставлялся с перебоями за сотни верст), бытовой неустроенности, отсутствия медицинской помощи.

26 июня 1750 г. младший унтершихтмейстер Иван Ползунов получил задание проверить, правильно ли выбрано место для пристани на реке Чарыше, выше деревни Тугозвонной (ныне Чарышского района), а также измерить и описать дорогу до Змеиногорского рудника. К тому времени там скопились огромные кучи руды, которую не успевали вывозить. Ползунов осмотрел место для пристани, а затем прошел с мерной цепью до самого рудника. Он намерил 85 верст 400 сажен, всю трассу обозначил кольями, наметил даже "зимовья" - удобные места для ночевки обозов с рудой. Длина будущей дороги оказалась в 2 раза короче действующей рудовозной.

"Пильная "мельница в Змеиногорске

По результатам поездки он "учинил" чертеж с подробным описанием, показав себя еще и прекрасным чертежником (этот чертеж до сих пор хранится в госархиве Алтайского края). На завод Ползунов вернулся в июле, а в августе вновь был послан на Красноярскую пристань, где на сей раз пробыл целый год. Осенью он строил рудный сарай, караульную избу для солдат охраны, зимой принял от крестьян-возчиков пять тыс. пудов руды, а весной организовал ее отправку по Чарышу и Оби на Барнаульский завод; в гиттенштейбургскую он вернулся лишь

осенью. 21 сентября 1751 г. Ползунов вместе со своим напарником А.Беэром вновь подали совместное прошение в Канцелярию с просьбой и напоминанием об обещании обучать их горным наукам. Но лишь в ноябре 1753 г. Христиани выполняет, наконец, его просьбу. Он определяет его смотрителем за работой плавильщиков на целых полгода, а затем на Змеиногорский рудник. Это и было учебой. Приходилось учиться у плавильной печи, в руднике, перенимая опыт и знания у практиков, ведь ни вузов, ни техникумов, ни даже школ на Алтае в ту пору не было, как не было технической литературы на русском языке. Кроме изучения различных горных работ Ползунов именно здесь впервые проявил себя как изобретатель. Он принял участие в постройке близ плотины новой лесопилки. Пильная мельница была первым заводским сооружением, возведенным под руководством И.И.Ползунова.

Она представляла одно из наиболее сложных технических сооружений того времени. От вращающегося водяного колеса осуществлялась передача двум лесопильным рамам, к "саням", на которых перемещались распиливаемые бревна, и к бревнотаске. Механизм передачи представлял сложный комплекс движущихся деталей, в состав которого входили: кулачковая передача, зубчатая передача, валы, кривошипы, шатуны, храповые колеса, канатные вороты. Здесь Ползунов получил практическую школу по конструированию и монтажу сложных передаточных механизмов, содержащих элементы автоматизации. Очень интересным было решение Ползунова о расположении лесопилки не у плотины, а в некотором отдалении от реки Змеевки на деривационном (отводном) канале. В ноябре 1754 года Ползунов был определен на завод вести "раскомандировку мастеровым и работным людям в работы", а также "чинить над всеми работами надзирание".

Наряду с этим Христиани по-прежнему не обходил его поручениями, порой довольно неожиданными. Вот одно из них. В январе 1755 года в верховьях заводского пруда вступил в действие стекольный завод. На нем работали два присланных из центральной России "стеклянных" мастера. Поначалу изготовленная ими посуда оказалась с "туманом", малопрозрачной - явный брак. Выявить причину брака "стеклянные" мастера не сумели. Тогда это поручили Ползунову. Он безотлучно провел на заводе около месяца, дотошно вникая во все мелочи совершенно незнакомой ему технологии варки стекла и разгадал-таки загадку! Посуда потому туманилась, что ее неправильно охлаждали.

Можно без преувеличения сказать, что Ползунов к этому времени завоевал у начальства такой авторитет, какого не имел ни один из его товарищей унтершихтмейстеров, Вот убедительное тому доказательство. В январе 1758 года намечалась отправка в Петербург очередного каравана с серебром. Доверить такой груз, а это ни много ни мало 3600 кг серебра и 24 кг золота, можно было только офицеру. Но их к тому времени оказалось в наличии всего четверо. Обойтись без любого из них восемь - десять месяцев (столько времени занимала поездка в столицу) было "не можно" без ущерба для дела. И Канцелярия придумала такой выход; караванным офицером назначили армейского капитана Ширмана, а поскольку он был не в курсе заводских дел, в помощь ему на случай, "если что спроситца, ясно и пространно донести мог... способным был признан

унтершихтмейстер Ползунов". Ему же был вручен для передачи в Кабинет, пакет с документами, а также большая сумма денег для закупки нужных заводу товаров.

Поездка эта была вдвойне, втройне радостной для Ползунова. Он получил возможность побывать, хотя и проездом, в родном Екатеринбурге, посмотреть столицу, Москву, Россию. На 64-е сутки караван прибыл в Петербург. Сдать драгоценные металлы было доверено опять же Ползунову. Принимал их лично директор Монетного двора Иоганн Вильгельм Шлаттер (по-русски Иван Андреевич), крупнейший в России специалист в области горного, монетного дела, металлургии. После Петербурга Ползунов еще три месяца задержался в Москве, чтобы закупить заказанные Канцелярией товары. Здесь он и нашел свое личное счастье - познакомился с молодой солдатской вдовой Пелагеей Поваляевой. В Сибирь они отправились вдвоем.

В январе 1759 года Ползунов был направлен на Красноярскую и Кабановскую пристани руководить приемом руды. Здесь он и получил в марте письмо от Христиани, которое начиналось так: "Благороднейший и почтенный господин шихтмейстер"! Надо ли говорить, какие чувства вызвали у Ползунова эти слова? Они означали, что пришел, наконец, долгожданный указ Кабинета! Он стал шихтмейстером! Сбылась заветная мечта, увенчались успехом десять лет беспорочной службы!...

Почему Ползунов так стремился в офицеры?

Им двигало не честолюбие, хотя, наверно, было и оно. Но главное заключалось в том, что теперь он переходил из податного, бесправного, "подлого" сословия в привилегированное, становился дворянином, "вашим благородием", свободным человеком. Его уже никто не мог подвергнуть телесному наказанию, оскорбить, даже сказать "ты". Снимались ограничения по службе, теперь он мог в полную силу развернуть свои возможности, знания, энергию, словом, принести больше пользы Отечеству. Наконец, не последнюю роль для него, теперь семейного человека, играла и материальная сторона: оклад жалования увеличился втрое, появился денщик...

Ползунов был переведен на "настоящую" офицерскую должность - комиссар Колыванского завода "у прихода и расхода денежной казны" или, применительно к нынешним понятиям, заместителем управляющего заводом по хозяйственной части. Между тем дела на Колывано-Воскресенских заводах начали приходить в упадок. Так, если в год смерти Беэра в 1751 г. выплавка серебра достигла 366 пудов, то к 1760 году она снизилась до 264 пудов. С такой потерей доходов Кабинет, а точнее коронованная хозяйка заводов, мириться не хотела. В октябре 1761 г. начальник заводов А.И.Порошин, незадолго перед тем произведенный в генерал-майоры, был возвращен на Алтай. Он привез с собой целый пакет мер "для улучшения заводов", разработанных Кабинетом (с его участием) и одобренных императрицей.

Одной из этих мер было строительство нового сереброплавильного завода. Возникает вопрос - а не проще ли было увеличить мощность действующих –

Барнаульского и Колыванского? В том-то и дело, что - нет. Мощность завода ограничивалась числом водяных колес или, другими словами, запасом воды в пруду. Заводу требовался также большой запас леса поблизости для выжигания древесного угля (каменный использовать тогда не умели).

Речка и лес являлись непременным условием для строительства завода, причем годилась не каждая речка, а только не очень широкая и не очень быстрая с крепкими (не песчаными) берегами. Найти такое место близ Змеиногорского рудника было непросто. Не случайно Барнаульский завод находится 240 верстах от него. С приездом А.И.Порошина поиски приобрели широкий размах. В них были привлечены все горные офицеры, не привлекался лишь И.И.Ползунов. Незадолго перед тем он возглавил повытье (контору) "у лесных и куренных дел" Барнаульского завода, ему дали время освоиться с новой хлопотной должностью. Но он не захотел оставаться в стороне от того, чем жило все "горное общество", тоже искал выход, только мысли его пошли в другом направлении: как преодолеть рабскую зависимость горно-заводского производства от водяного колеса? В апреле 1763 г. он положил на стол начальника завода неожиданный и дерзкий проект "огненной" машины. И.И.Ползунов предназначал ее для приведения в действие воздуходувных мехов; а в дальнейшем мечтал приспособить "по воле нашей, что будет потребно исправлять", но сделать это не успел..."

Чтобы по достоинству оценить творческий подвиг И.И.Ползунова, вспомним, что в то время в России ни одного парового двигателя еще не было. Единственным источником, из которого ему стало известно, что есть такой на свете, было книга И.В.Шлаттера "Обстоятельное наставление рудокопному делу", изданная в Петербурге в 1760 году. Но в книге были только схема да принцип действия одноцилиндровой машины Ньюкомена, о технологии же ее изготовления - ни слова. И.В.Шлаттеру и в голову не пришло, что такие сведения в России могут кому-нибудь понадобиться. Можно без преувеличения сказать, что Ползунов позаимствовал у И.В.Шлаттера лишь идею пароатмосферного двигателя, до всего остального додумался сам. Необходимые познания о природе теплоты, свойствах воды, воздуха, пара он почерпнул из трудов М.В.Ломоносова.

Трезво оценивая трудности осуществления совершенно нового в России дела, Ползунов предлагал построить вначале в порядке эксперимента одну небольшую машину разработанной им конструкции для обслуживания воздуходувной установки (состоявшей из двух клинчатых мехов) при одной плавильной печи. На чертеже, приложенном к записке, в объяснительном тексте установка, согласно первому проекту Ползунова, включала: котел - в общем той же конструкции, которая применялась в ньюкоменовских машинах; пароатмосферную машину, состоявшую из двух цилиндров с поочередным движением в них поршней ("эмволов") в противоположных направлениях, снабженных парораспределительной и водораспределительной системами; резервуары, насосы и трубы для снабжения установки водой; передаточный механизм в виде системы шкивов с цепями (от балансира Ползунов отказался), приводящей в движение воздуходувные меха. Водяной пар из котла поступал на поршень одного из рабочих цилиндров. Этим выравнивалось давление атмосферного воздуха.

Давление пара лишь незначительно превышало давление атмосферного воздуха. Поршни в цилиндре были соединены цепями, и при подъеме одного из поршня второй опускался. Когда поршень достигал верхнего положения, доступ пара автоматически прекращался, и внутрь цилиндра вбрызгивалась холодная вода. Пар конденсировался и под поршнем образовывался вакуум (разреженное пространство). Силою атмосферного давления поршень опускался в нижнее положение и тянул за собою поршень во втором рабочем цилиндре, куда для уравнивания давления впускался пар из того же котла автоматом, действующим от передаточного механизма двигателя.

Тот факт, что поршни с системой передачи движения были связаны цепями, показывает, что при подъеме поршней по цепи нельзя было передавать движения (цепь при этом не натянута). Работали все части двигателя за счет энергии опускающегося поршня. т.е. того поршня, который двигался под действием атмосферного давления. Пар не производил полезной работы в двигателе. Величина этой работы зависела от затраты тепловой энергии на протяжении всего цикла. Количество затраченной тепловой энергии выражало собою величину потенциальной энергии каждого из поршней. Это - сдвоенный паро-атмосферный цикл. Ползунов отчетливо представлял принцип работы теплового двигателя. Это видно на примерах, которыми он характеризовал условия наилучшей работы изобретенного им двигателя. Зависимость работы двигателя от величины температуры воды, конденсирующей пар, он определял следующими словами: "действие эмволов и их подъемы и спуски тем сделаются выше, чем в фанталах будет вода холоднее, а паче от такой, которая близ пункта замерзания доходит, а еще не сгустеет и от того во всем движении многую подаст способность". Это положение, известное ныне в термодинамике в качестве частного случая одного из основных ее законов, до Ползунова еще не было сформулировано. Чтобы понять его значение, переведем слова Ползунова на современный нам язык: работа теплового двигателя будет тем больше, чем ниже будет температура воды, конденсирующей пар, а особенно при достижении ею точки затвердевания воды 0 О С. Двигатель Ползунова в его проекте 1763 года предназначался для подачи воздуха в плавильные печи воздуходувными мехами. Одновременно с этим он приводил в действие поршни водяных насосов, подающих воду в верхний бассейн для питания "фонтанов" внутри цилиндров в момент конденсации пара. Таким образом, двигатель мог приводить в действие два разных механизма - водяные насосы и воздуходувные мехи, чего не делала до него ни одна машина в мире. Кроме того, он мог приводить в действие молоты, рудодробилки, и многие другие заводские и рудничные механизмы. При желании двигатель легко мог совершать вращательные движения с помощью широко известного в России кривошипного механизма. Проект Ползунова был рассмотрен канцелярией Колывано-Воскресенских заводов и получил высокую оценку со стороны начальника заводов А.И.Порошина. Порошин указывал, что если Ползунов возьмется сделать машину, годную для обслуживания нескольких печей сразу, если он построит машину, пригодную для выливки воды из рудников, то Канцелярия охотно поддержит его замыслы. Окончательное решение этого вопроса оставалось за Кабинетом и

хозяйкой заводов - Екатериной II. Проект был направлен в Петербург, но ответ Кабинета был получен в Барнауле только через год. Указом Кабинета от 19 ноября 1763 г. императрица пожаловала изобретателя в "механикусы" с чином и званием инженерного капитан-поручика. Это означало, что Ползунову теперь было обеспечено жалование в 240 рублей годовых, с добавлением на двух денщиков и содержание лошадей он получал 314 рублей. Ему было обещана награда в 400 рублей.

Все это - немалая милость. Она еще раз свидетельствует о том, что императрица Екатерина любила поддерживать свою славу покровительницы наук и искусств. Но размеры поощрения еще раз подтверждают, что значение изобретения Ползунова не поняли в Петербурге. Для подтверждения можно привести такой факт: когда тезка Ползунова Иван Кулибин преподнес императрице сделанные им оригинальные часы, он получил в подарок 1000 рублей. Когда он сделал модель моста через Неву в один пролет, то был награжден такой же суммой и был осыпан другими поощрениями. После апробации моста Кулибин получил в награду еще 2000 рублей. Иван Кулибин, был конечно высокоодаренный механик, но все-таки его изобретения нельзя поставить рядом с машиной Ползунова.

Говоря о роли и значении первого проекта "огненной машины" в мировой истории техники, следует с уверенностью заявить следующее: если бы Ползунов вообще ничего не построил и ничего не спроектировал, а только оставил бы набросок своего первого проекта, то и этого было бы достаточно, чтобы преклоняться перед его гениальным замыслом.

Пока Кабинет рассматривал проект двигателя, Ползунов, не теряя времени, работал над проектом второй очереди. Он конструировал мощный тепловой двигатель на 15 плавильных печей. Это была уже настоящая теплосиловая станция. Ползунов не просто увеличивал масштабы двигателя, а вносил в него ряд существенных изменений. Уже после того, как проект мощного двигателя был закончен, Ползунову стало известно, что Кабинет, ознакомившись с его первым проектом, присвоил ему звание механика и постановил выдать 400 рублей в награду, но никакого решения по существу вопроса не принял.

Несмотря на такую позицию Кабинета, начальник Колывано-Воскресенских заводов А.И.Порошин разрешил Ползунову приступить к исполнению первой очереди проекта. В марте 1764 года И.И.Ползунов предложил начать строительство большого теплового двигателя. Порошин согласился с этим предложением. Так на Барнаульском заводе началось строительство первой в мире универсальной теплосиловой установки.

Это было серьезное решение, хотя бы потому, что обойдется машина ничуть не дешевле, чем постройка нового завода. От Ползунова потребовали заявку на рабочую силу и материалы. Он представил ее в конце марта. Но это была заявка

уже на другую машину, более мощную, чем в первом проекте. Почему? Видимо, события последних месяцев заставили изобретателя взглянуть на все иначе. Слишком дорогой ценой добился он разрешения на постройку. Пожалуй, вряд ли

еще раз в жизни представится такая возможность... Конечно, Ползунов осознавал, что без достаточного опыта создать большую машину для привода воздуходувных мехов, обеспечивающую 6-9 плавильных печей, дело нелегкое. И все-таки решился на это. Еще не приступив к строительству машины, изобретатель столкнулся с трудностью: отсутствие способных воплотить его замыслы людей и потребных для строительства инструментов, механизмов. Предстояло построить первый в России паровой двигатель, но не было ни специалистов, способных возглавить строительство, ни квалифицированных рабочих, знакомых с устройством подобных двигателей. Сам Ползунов, принявший на себя обязанности общего руководителя работ, в какой-то мере решил проблему технического руководства, но именно, "в какой-то мере", потому что руководить одному человеку столь новым и сложным техническим предприятием было не под силу.

Не менее трудной оказалась и проблема подбора рабочих. Требовались опытные модельщики, литейщики, кузнецы, слесари, столяры, обжигальщики, специалисты по медному и паяльному делу. По подсчетам Ползунова в сооружении двигателя должны были принять непосредственное участие 76 человек, в том числе 19 высококвалифицированных мастеров. Заполучить таких специалистов на месте представлялось невозможным. Оставался единственный выход; вызвать специалистов с Урала - настоящей кузницы технических кадров.

Трудности в приобретении строительных инструментов и механизмов оказались еще более непреодолимыми. По замыслу изобретателя "вся машина должна быть сделана из металла", что неизбежно требовало наличия специального металлообрабатывающего оборудования, которым Россия почти не располагала. Дело усугублялось тем, что строили двигатель на Алтае, а это был район с развитым меде- и сереброплавильным производством, но отсталой литейной, кузнечной и металлообрабатывающей техникой.

Предчувствия не обманули изобретателя. Канцелярия полностью утвердила лишь соображения о потребном количестве материалов. Не желая тратить деньги на вызов опытных мастеров с далекого Урала, заводское начальство выделило Ползунову четверых учеников, которых он знал и просил определить к нему, двух отставных мастеровых да четверых солдат для охраны места строительства.

Остальных мастеровых (свыше 60 человек) Канцелярия постановила назначать в распоряжение Ползунова по мере надобности, "сколько, когда у него, Ползунова, работы случиться". Во время строительства машины это "по мере надобности" являлось источником постоянных трудностей. Решение канцелярии выдвинуло перед изобретателем новые трудности. Четверо малолетних учеников - Овчинников, Левзин, Черницын и Вятченин - напоминали ему свою собственную юность, жизнь начинающего "механического ученика". Отставные же мастеровые Медведев и Бобровников с годами одряхлели и настолько лишились сил, что за немощь их отстранили от заводской работы. Таким образом, вместо семидесяти шести человек Ползунову вверили десятерых. Только потом определили еще несколько приписных крестьян. Но и при таких обстоятельствах изобретатель не

дрогнул, не отступил. Его дело было делом жизни. Когда пришлось выбирать между спокойным существованием заурядного заводского служащего и полной трудностей, сопряженной с риском жизнью механика-машиностроителя, он выбрал второе. Машина строилась сразу в двух местах. Отливка и обработка цилиндров, поддонов и других крупных частей производилась в одном из цехов Барнаульского завода, где можно было использовать водяное колесо, токарные, плющильные (прокатные) станки, вододействующие молоты для изготовления сферических медных листов для сборки котла; мелкие детали отливались и отковывались в помещении временно закрытого стекольного завода, где специально для этой цели была построена небольшая плавильная печь с кузнечным горном при ней. Завод находился в верховьях пруда, в трех верстах от поселка. Эти версты Ползунову приходилось мерить не по разу в день. Такая нагрузка могла вымотать и здорового человека, а ведь у него развивалась чахотка...

Внешний вид здания, в котором помещалась машина Ползунова. Позднейшая репродукция чертежа 1765 г.

До сих пор вся заводская техника, в том числе водяное колесо, станки, выполнялась в основном из дерева, металлических частей там было немного. А тут предстояло построить огромную по тем временам, высотой 11 метров, машину почти целиком из металла, построить, как говорят, с листа, не опробовав даже на модели. И это при нехватке опытных специалистов, нужных станков, инструмента. Некоторые станки и инструмент Ползунову приходилось изобретать буквально на ходу. В начале строительства Ползунов допустил серьезную ошибку, из-за которой потерял около двух месяцев драгоценного летнего времени. Ради удешевления машины он решил цилиндры отливать из сплава меди со свинцом, а водопровод - ные трубы и прочие мелкие детали - целиком из свинца. На поверку оказалось, что они не обладали необходимым запасом прочности. Пришлось начинать все сначала, для чего просить дополнительно 224 пуда меди и 15 пудов

олова. Олова на складе не оказалось, Канцелярия распорядилась закупить его у местных купцов, хотя те, пользуясь случаем, заломили цену выше обычной. Новые цилиндры (из сплава меди и олова) удалось отлить лишь в конце сентября - начале октября; их обточка и шлифовка внутренних стенок началась уже с наступлением зимы. 20 мая он донес, что к машине "литейною и токарною работою" изготовлено, кроме котла, уже до 110 частей "тягостью" от одного до ста семидесяти пудов каждая. О размахе одних только токарных работ свидетельствует такая цифра: в июле Ползунов сдал на склад 97 пудов медных опилок!

Итак, части машины были в основном готовы. В оставшееся до зимы время предстояло построить для нее здание, и в нем "крупно соединить", собрать машину. Сделать это Ползунов пообещал к октябрю. Надо сказать, что срок он себе назначил крайне малый.

Строили первый в мире тепловой двигатель на правом берегу пруда, недалеко от Барнаульского сереброплавильного завода, рядом с небольшим стекольным заводом. Для машины соорудили большой сарай, высотой с трехэтажный дом. Первыми приступили к работе землекопы. На месте, где следовало установить машину, они вынули слой мягкого грунта. На ровную площадку уложили фундаментные брусья. Теперь можно было надеяться, что под тяжестью машины земля не начнет оседать. Постепенно выросли стенки печи подогрева котла. Внизу сооружались механизмы для поднятия цилиндров и других тяжеловесных деталей. Выложили топку печи, пришел черед устанавливать паровой котел. Литого котла с толстыми стенками строители к этому времени так и не получили. Судьба прошения об изготовлении такого котла, посланного на Екатеринбургский завод, оставалась неизвестной. Положение становилось критическим. После долгих размышлений Ползунов принял решение о временной установке тонкостенного котла собственного изготовления. Иного выхода просто не было. Вся осень прошла в сборке машины. Эти дни были самыми напряженными для строителей "огненной" машины. Чего стоило собрать один лишь семисотведерный котел из отдельных листов с клепкой и пайкой швов, присоединить к нему разнообразную арматуру. Надо было поднять на высоту двух этажей 150-пудовые цилиндры, установить их точно по вертикали в заданных точках, собрать многометровую паутину труб, насосную установку, балансиры и т.д., все как следует закрепить, пропаять в сотне мест и т.д.

Огромное перенапряжение сил и работа в неотапливаемом помещении до самой ночи, когда холодные металлические детали машин обжигали морозом руки, подорвали здоровье Ползунова. Известно, что с мая 1764 г. по август 1765 г. он трижды обращался к лекарю Барнаульского госпиталя Якову Кизингу за помощью, т.к. был "одержим колотием в груди".

К 7 декабря в основном была закончена сборка машины, и изобретатель решил произвести первый пробный ее пуск, испытать в работе. Вместо рукоятей воздуходувных мехов (строительство мехов еще не начинали) к балансирам передаточного механизма прикрепили связку бревен. По тому, как машина будет поднимать такую тяжесть, изобретатель надеялся определить ее мощность. И вот

настал долгожданный день первого пуска машины. Работу начали раньше обычного. В последний раз проверили регулировку пароводораспределительного механизма, надежность действия парового и водяного кранов. К полудню закончили осмотр всех механизмов и систем. После короткой передышки по команде залили воду в запасной бассейн, ручным насосом накачали ее в верхний резервуар.

Наконец, суета стихла. Тихо и немного чинно стояли и смотрели на "виновника" торжества. Вот он резким движением подошел к топке, наклонился и начал разжигать уложенные в ней еще со вчерашнего вечера дрова. Сухие березовые поленья быстро разгорались, весело потрескивая и разбрасывая искры. Наконец первые языки пламени лизнули тусклую медь парового котла. Прошло два томительных часа. Вода в котле начала закипать, выделяя все больше и больше пара. Наконец, с шумом и свистом пар ворвался в цилиндр. Балансир словно нехотя качнул подвешенные к нему бревна. Потом в цилиндре что-то ухнуло, балансир вновь качнулся. Тотчас же, словно по команде, ожил поршень второго цилиндра. Все быстрее и быстрее двигались штоки поршней, легко раскачивая привешенные к балансирным брусьям тяжелые бревна. Но Ползунов уже не видел этого. Густая пелена заволокла его глаза. Большой мужественный человек, которого не сломили никакие невзгоды жизни, плакал от радости.

Но при пуске выявился и целый ряд недостатков (что совершенно естественно). К их исправлению и приступил немедленно Ползунов. К этому времени он переселился в квартиру при стекольном заводе, принадлежавшую ранее "стеклянным мастерам" Не надо было тратить время на дорогу из поселка и обратно. Это было, конечно, хорошо. Но плохо то, что теперь он пропадал у машины до тех пор, пока силы совсем не оставляли его. А ведь наступила зима, в машинном доме в пору было хоть волков морозить, как он выдерживал там, трудно понять. Домой возвращался затемно, насквозь продрогший, еле передвигая ноги, харкая кровью. А на утро, невзирая на уговоры и слезы жены, снова спешил к машине, фанатично блестя глазами на обмороженном, исхудавшем - краше в гроб кладут - лице. Было совершенно ясно, что, чувствуя близкий конец, он торопился завершить начатое дело даже ценой жизни. На ледяных сквозняках лазил он с помощниками по лесенкам вокруг дышавшей холодом машины, что-то

без конца поправляя, уплотняя, подгоняя. Короткого зимнего дня не хватало, прихватывали вечера. Известно, что 30 декабря 1765 года Ползунов получил три пуда свечей. К марту, наконец, были доставлены на 8 лошадях громадные крышки воздуходувных мехов, сделанные по проекту изобретателя. Они были установлены, и машина, наконец, полностью собрана. Дело оставалось за плавильными печами. Весной болезнь Ползунова усилилась. 18 апреля у него в очередной раз пошла горлом кровь, после чего он уже не смог подняться с

постели. С беспощадной ясностью изобретатель понял, что до пуска машины ему не дожить. 21 апреля Ползунов продиктовал Ване Черницыну (сам уже писать не мог) челобитную на имя императрицы. "Всепресветлейшая, державнейшая, великая государыня императрица Екатерина Алексеевна, самодержица всероссийская, государыня всемилостивейшая! Бьет челом механикус Иван

Иванович сын Ползунов о нижеследующем: сочиненный мною проект новой машины Ваше Императорское Величество еще в 1763 году рассматривать и тем быть довольна соизволили. И для вящего мне и прочих по примеру моему в таковых полезных упражнениях поощрения повелеть соизволили выдать мне в награждение 400 рублей. Но тех денег мне и поныне не выдано. И хотя я той дачи получить не удостоился, ревность моя к службе не ослабла, и я вышеупомянутую машину во всех членах её сделал и в построенной фабрике собрав, поставил и к действию в плавильных печах привел в готовность, о чем главным над Колывано-Воскресенскими заводами командиром генерал-майором и кавалером Порошиным с некоторыми горными офицерами уже засвидетельствовано. При котором строении понес я немалую себе тягость и в здоровье изнурение. При всем же том машинном устроении из находящихся при мне механики ученики Дмитрий Левзин, Иван Черницын составление ее в членах нарочито поняли и производство знают и в чем-либо впредь повредившееся окажется, то поправить могут".

16 мая 1766 г. в шесть часов вечера в г. Барнауле, на Иркутской линии (ныне Пушкинской улице) И.И.Ползунов скончался. Ему было 38 лет. Через неделю после смерти И.И.Ползунова, 23 мая (5 июня) 1766 г., начались официальные испытания первого в мире теплового двигателя. В первый же день испытатели пришли к заключению, что машина может приводить в движение мехи для подачи воздуха к 10-12 печам.

Построенный Ползуновым крупный двигатель значительно отличался по конструкции от той машины, которая была описана им в первоначальном проекте 1763 г. Передача движения к машинам, которые должен был обслуживать двигатель, осуществлялась с помощью балансиров. Цепи, соединяющие поршни двигателя с балансирами, для большей прочности изобретатель сделал из отдельных железных стержней и шарнирными, т.е. такого типа, какие известны теперь как "цепи Галля". Питание котла подогретой водой было автоматизировано. Ползунов придумал простой механизм, обеспечивавший сохранение воды в котле на одном уровне во время работы двигателя. Это упрощало труд людей, обслуживающих машину.

Чтобы дутье воздуха в плавильной печи было равномерным, И.И.Ползунов изобрел аккумулятор дутья. Мехи подавали воздух не сразу в печи, а в большой ящик - "воздушный ларь", из которого непрерывная воздушная струя поступала в плавильные печи. Двигатель И.И.Ползунова его современники называли "плавиленной фабрикой". Высота машины составляла 10 метров, а цилиндров около 3 метров. Тепловой двигатель развивал мощность в 40 лошадиных сил. Сооружение большой, невиданной машины в тех производственных условиях, какие имел И.И.Ползунов, являлось подлинно героическим, почти сказочным подвигом. Это было поистине чудо, на которое способен только гений великого

русского народа. Человек богатырских творческих дерзаний, солдатский сын Ползунов был воплощением свойственной нашему народу смекалки и упорства. Во время первых испытаний теплового двигателя обнаружились неполадки. В ходе испытаний выяснилось, что между поршнями (эмволами) и стенками цилиндров просачиваются вода и пар, а насосы подают воду в недостаточном

количестве. Вызванный со Змеиногорского рудника Козьма Фролов предложил заменить насосы рудничными водоподъемными. Привезли насосы со Змеиногорского рудника, установили, результат получился отличный. Так было доказано, что машина Ползунова способна выполнять еще одну задачу - откачивать воду с рудника. Проживи Ползунов подольше, он, возможно, придумал бы, как с ее помощью приводить в движение станки и вообще "по воле нашей, что будет потребно исправлять".

С эмволами дело оказалось сложнее. Кожаное уплотнение быстро истиралось: испытания показали, что для этого лучше подходит пробковая кора.

4 июля произвели пятое и последнее испытание машины. Все механизмы и системы работали хорошо. Заводское начальство решило пустить машину в эксплуатацию. Полтора месяца длились испытания. Большинство недостатков являлись либо следствием упущений строительства, либо такими, какие невозможно было устранить при тогдашнем уровне развития техники. Но ни одного слова упрека не было сказано по поводу общей конструкции самой огнедействующей машины. Все до мельчайших подробностей предусмотрел и учел изобретатель! Закончились испытания, но машина еще целый месяц простаивала без употребления. В первых числах августа 1766 года наконец-то завершилось строительство плавильных печей, на 4 августа канцелярия назначила пуск машины в эксплуатацию.

С раннего утра, нетерпеливо переминаясь с ноги на ногу, у здания невиданной машины толпился народ. Со всего Барнаула собрались любопытные. К 7 часам утра в топке котла уже клокотало пламя. Тонкое посвистывание пара возвещало о готовности машины к работе. С минуты на минуту откладывали розжиг печей и начало первой плавки. Более шести часов машина работала вхолостую. Во втором часу пополудни прибыло все заводское начальство. Предстоял торжественный момент задувки печей. Но торжество не состоялось, т.к. в момент задувки поршень левого цилиндра неожиданно остановился в нижнем положении, и машина замерла.

При помощи блоков пришлось вынуть поршни из цилиндров, внимательно осмотреть тот и другой. Причину остановки все-таки не обнаружили. На первый взгляд все было в порядке. Только после того, как погасили топку, выпустили из котла пар и произвели тщательный осмотр машины, обнаружилось, что ослабнувшая, видимо, еще в период испытаний гайка, позволила паровому

регулятору повернуться на значительно больший угол, чем то предусматривалось. Паровой регулятор заклинился и не поворачивался в стороны. При этом впускное окно оказалось закрытым, пар не имел доступа в цилиндр. Досадный недосмотр сорвал пуск машины, а ремонт отсрочил его еще на два дня. 7 августа в шесть часов утра механизм пустили вновь, но на этот раз так и не дождались прибытия высокого начальства. В два часа без всякой торжественности задули плавильные печи. День 7 августа 1766 года останется в памяти людей на века. В этот день была пущена в эксплуатацию первая паросиловая установка, предназначенная для

непосредственного привода заводских агрегатов! Машина безостановочно действовала более трех суток. За это время проплавили около 400 пудов руды. 10 августа машину остановили вновь. Уплотнитель, изготовленный из пробковой коры плохого качества, рассыпался на крошки стал пропускать в цилиндр холодную воду. Пришлось послать запрос на пробку в тобольскую и екатеринбургскую аптеки. Изыскивая же выход из создавшегося положения, временно использовали для уплотнения кору березы.

Все помыслы заводской канцелярии были направлены на приобретение пробковой коры. Никто из технических руководителей заводов не додумался пойти по другому пути: изменить конструкцию самого поршня, сделать ее более совершенной. К тому же на многих рудниках округа действовали водоотливные насосы с поршнями из двух дисков, между которыми набивалась пенька для уплотнения. Поэтому своевременным было использование такого поршня.

25 сентября, с прибытием пробковой коры, машина была приведена в действие и работала с небольшими остановками до 10 ноября. В этот день "пополудни в шестом часу во время весьма порядочного и беспрерывного действия оказалось, за разгоранием под котлом кирпичных сводов, из одного котла не малая водяная течь, так что оною имеющийся под котлом огонь загасило, чего ради принуждены оную машину купно и с плавильными печами остановить". На этом машина Ползунова "работою окончилась". Котел, склепанный из тонкой листовой меди, оказался слабым ее местом. Еще Ползунов указывал, что он к первоначальной пробе только годен, но сделать более прочный на Барнаульском заводе не было возможности.

Общее время полезной работы машины составило 1023 часа (42 суток и 15 часов). За это время было получено серебра 14 пудов 38 фунтов 17 золотников 42 доли, золота 14 фунтов 22 золотника 75 долей. За вычетом всех расходов на постройку машины, оплату плавильщиков, даже 400 рублей награды Ползунову, чистая прибыль составила 11016 рублей 10,25 копейки. А ведь машина работала менее полутора месяцев, да и то не на полную мощность: обслуживала всего три печи. И тем не менее было решено, что в дальнейшем "пущать ее в действо, по изобилию в здешнем заводе воды, за нужно не признавается". Решение это подписал, как ни печально, начальник заводов Порошин, еще недавно горячий сторонник "огненной" машины.

Причина была, видимо, в том, что на Колывано-Воскресенских заводах, как и во всей крепостнической России, не было большой надобности в машинах. Подневольных дешевых рабочих рук хватало. Трагедия Ползунова заключалась в том, что он опередил свой век... В 1784 году Джемс Уатт получил патент на универсальный тепловой двигатель, завоевавший вскоре всемирное признание. А машина Ползунова, простояв 15 лет 5 месяцев и 10 дней, в марте 1782 года была разобрана.

История паровой машины

Первая попытка поставить пар на службу человеку была предпринята в Англии в 1698 году: машина Сэйвери предназначалась для осушения шахт и перекачивания воды. Сам изобретатель назвал ее "огневой машиной" и широко разрекламировал как "друга шахтеров". Для получения пара, приводившего машину в действие, требовался огонь, но изобретение Сэйвери еще не было двигателем в полном смысле этого слова, поскольку кроме нескольких клапанов, открывавшихся и закрывавшихся вручную, в нем не имелось подвижных частей.
Машина Сэйвери работала следующим образом: сначала герметичный резервуар наполнялся паром, затем внешняя поверхность резервуара охлаждалась холодной водой, отчего пар конденсировался, и в резервуаре создавался частичный вакуум. После этого вода - например, со дна шахты - засасывалась в резервуар через заборную трубу и после впуска очередной порции пара выбрасывалась наружу через выпускную. Затем цикл повторялся, но воду можно было поднимать только с глубины менее 10,36 м, поскольку в действительности ее выталкивало атмосферное давление.
Первая удачная «паровая» машина с поршнем была построена французом Дени Папеном, чье имя чаще ассоциируется с изобретением автоклава, который имеется сегодня практически в каждом доме в виде кастрюли-скороварки.
В 1674 году Папен построил пороховой двигатель, принцип действия которого основывался на воспламенении в цилиндре пороха и перемещении поршня внутри цилиндра под воздействием пороховых газов. Когда избыток газов выходил из цилиндра через специальный клапан, а оставшийся газ охлаждался, в цилиндре создавался частичный вакуум, и поршень возвращался в исходное положение под действием атмосферного давления.
Машина была не очень удачной, но она навела Папена на мысль заменить порох водой. И в 1698 году он построил паровую машину (в том же году свою "огненную машину" построил и англичанин Сэйвери). Вода нагревалась внутри вертикального цилиндра с поршнем внутри, и образовавшийся пар толкал поршень вверх. Когда пар охлаждался и конденсировался, поршень опускался вниз под действием атмосферного давления. Таким образом, посредством системы блоков паровая машина Папена могла приводить в действие различные механизмы, например насосы.
Услышав о паровой машине Папена, Томас Ньюкомен, который часто бывал на шахтах в Вест Кантри, где он работал кузнецом, и лучше чем кто-нибудь другой понимал, как нужны хорошие насосы для предотвращения затопления

шахт, объединил усилия с водопроводчиком и стекольщиком Джоном Калли в попытке построить более совершенную модель. В 1705 году был выдан патент Т. Ньюкомену на водоподъемную машину (рис.4), в которой впервые использовались цилиндры с поршнем. В конструкции этой машины крылось

противоречие, которое не позволяло ей работать непрерывно: работа пара двигала поршень, который совершал полезное действие, но выдвинутый до конца поршень прекращал работу - необходимо было открывать клапан, выпускать пар и холостым ходом возвращать поршень в исходное положение.

Рис.4. Принцип действия машины Ньюкомена

Первая паровая машина была установлена на угольной шахте в Стаффордшире в 1712 году. Как и в машине Папена, поршень перемещался в вертикальном цилиндре, но в целом машина Ньюкомена была значительно более совершенной. Чтобы ликвидировать зазор между цилиндром и поршнем, Ньюкомен закрепил на торце последнего гибкий кожаный диск и налил на него немного воды.
Пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. Но при впрыскивании в цилиндр холодной воды, пар конденсировался, в цилиндре образовывался вакуум, и под воздействием атмосферного давления поршень опускался вниз. Этот обратный ход удалял воду из цилиндра и посредством цепи, соединенной с коромыслом, двигавшимся наподобие качелей, поднимал вверх шток насоса. Когда поршень находился в нижней точке своего хода, в цилиндр снова поступал пар, и с помощью противовеса, закрепленного на штоке насоса или на коромысле, поршень поднимался в исходное положение. После этого цикл повторялся. Машина Ньюкомена оказалась на редкость удачной и использовалась по всей Европе более 50 лет. В 1740 году машина с цилиндром длиной 2,74 м и диаметром 76 см за один день выполняла работу, которую бригады из 25 человек и 10 лошадей, работая посменно, раньше выполняли за неделю. В 1775 году еще большая машина, построенная Джоном Смитоном (создателем Эддистоунского маяка), за две недели осушила сухой док в Кронштадте (Россия). Ранее с использованием высоких ветряков на это уходил целый год. И тем не менее,

машина Ньюкомена была далека до совершенства. Она преобразовывала в механическую энергию всего лишь около 1 % тепловой энергии и, как следствие, пожирала огромное количество топлива, что, впрочем, не имело особого значения,

когда машина работала на угольных шахтах. В целом машины Ньюкомена сыграли огромную роль в сохранении угольной промышленности: с их помощью удалось возобновить добычу угля во многих затопленных шахтах.
Проект первой в мире паровой машины (рис.5), способной непосредственно приводить в действие любые рабочие механизмы, предложил 25 апреля 1763 года русский изобретатель И. И, Ползунов, механик на Колывано-Воскресенских горнорудных заводах Алтая. Проект попал на стол к начальнику заводов, который одобрил его и отослал в Петербург, откуда вскоре пришел ответ: "...Сей его вымысл за новое изобретение почесть должно ". Паровая машина Ползунова получила признание.

Чертеж машины Ползунова рис.5 Принцип работы паровой машины Ползунова

В отличие от машины Ньюкомена, машина Ползунова производила работу непрерывно. Им были применены два цилиндра, поршни которых передавали работу на общий вал поочередно. Таким образом, Ползунов разнес условие отсутствия холостого хода между разными объектами, впервые выдвинув идею сложения работы нескольких цилиндров. Когда один цилиндр был в состоянии холостого хода, - другой совершал работу. Ползунов предлагал построить вначале

небольшую машину, на которой можно было бы выявить и устранить все недостатки, неизбежные в новом изобретении. Заводское начальство с этим не согласилось и решило строить сразу огромную машину для мощной воздуходувки.

Постройку машины поручили Ползунову, в помощь которому были выделены "не знающие, но только одну склонность к тому имеющие из здешних мастеровых

двое " да еще несколько подсобных рабочих. С этим "штатом" Ползунов приступил к постройке своей машины. Строилась она год и девять месяцев. Когда машина уже прошла первое испытание, изобретатель заболел скоротечной чахоткой и за несколько дней до завершающих испытаний умер.
23 мая 1766 года ученики Ползунова Левзин и Черницын одни приступили к последним испытаниям паровой машины. В "Дневной записке" от 4 июля было отмечено "исправное машинное действие ", а 7 августа 1766 года вся установка - паровая машина и мощная воздуходувка - была сдана в эксплуатацию.
Всего за три месяца работы машина Ползунова не только оправдала все затраты на ее постройку в сумме 7233 рублей 55 копеек, но и дала чистую прибыль в 12640 рублей 28 копеек.
10 ноября 1766 года котел дал течь, и машина остановилась. Несмотря на то, что эту неисправность можно было легко устранить, заводское начальство, не заинтересованное в механизации, забросило творение Ползунова.
В течение последующих тридцати лет машина бездействовала, а в 1779 году тогдашние управители алтайских заводов отдали распоряжение машину разобрать, "находящуюся при оной фабрику разломать и лес употребить на что годен будет".
Примерно в это же время в Англии над созданием паровой машины работал шотландец Джеймс Уатт. В 1784 году англичанин Джеймс Уатт получил патент на универсальный паровой двигатель.

Рис.6. Работа цилиндра паровой машины Уатта

Через двадцать лет усовершенствований Уатт получил, наконец, машину непрерывного действия (рис.6). Он разнес противоречие в пределах одного объекта: закрыл цилиндр крышкой с сальником, теперь пар можно было подавать поочередно по обе стороны поршня - исчез холостой ход. Рабочий ход в одной половине цилиндра был холостым ходом для другой его половины.

Начиная с 1763 года он занимался усовершенствованием малоэффективной пароатмосферной машины Ньюкомена, которая, в общем-то, годилась только для перекачивания воды. Ему было ясно, что основной недостаток машины Ньюкомена состоял в попеременном нагревании и охлаждении цилиндра. Каким

же образом избежать этого? Ответ пришел к Уатту воскресным весенним днем 1765 года. Он понял, что цилиндр может постоянно оставаться горячим, если до конденсации отводить пар в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Более того, цилиндр может оставаться горячим, а конденсор холодным, если снаружи их покрыть теплоизоляционным материалом. Кроме того, Уатт сделал еще несколько усовершенствований, окончательно превративших пароатмосферную машину в паровую. В 1768 году он подал прошение о патенте на свое изобретение. Патент он получил, но построить паровую машину ему долго не удавалось. И только в 1776 году паровая машина Уатта была, наконец, построена и успешно прошла испытание. Она оказалась вдвое эффективнее машины Ньюкомена.
В 1782 году Уатт создал новую замечательную машину - первую универсальную паровую машину двойного действия. Крышку цилиндра он оснастил изобретенным незадолго до того сальником, который обеспечивал свободное движение штока поршня, но предотвращал утечку пара из цилиндра. 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.
Поскольку в паровой машине двойного действия шток поршня совершал тянущее и толкающее действие, прежнюю приводную систему из цепей и коромысла, которая реагировала только на тягу, пришлось переделать. Уатт разработал систему связанных тяг и применил планетарный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения штока поршня во вращательное движение, использовал тяжелый маховик, центробежный регулятор скорости, дисковый клапан и манометр для измерения давления пара.
Запатентованная Уаттом "ротативная паровая машина" сначала широко применялась для приведения в действие машин и станков прядильных и ткацких фабрик, а позже и других промышленных предприятий. Таким образом, паровая машина Уатта стала изобретением века, положившим начало промышленной революции.
В 1785 году одна из первых машин Уатта была установлена в Лондоне на пивоваренном заводе Сэмюэла Уитбреда для размалывания солода. Машина выполняла работу вместо 24 лошадей. Диаметр ее цилиндра равнялся 63 см, рабочий ход поршня составлял 1,83 м, а диаметр маховика достигал 4,27 м. Машина сохранилась до наших дней, и сегодня ее можно увидеть в действии в сиднейском музее "Пауэрхауз".
Двигатель Уатта годился для любой машины, и этим не замедлили воспользоваться изобретатели самодвижущихся механизмов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. www.Aomai.ab.ru/Books/Files/1998-01/02/pap_02.html

2. www.Free-time.ru/razdeis/!anziki/p_11.html.

3. Конфедератов И.Я. Иван Иванович Ползунов. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1951. - 296 с.: ил.

4. Зубков Б.В., Чумаков С.В. – Энциклопедический словарь юного техника – 2-е изд. – М.: Педагогика 1988г.

5. Савельев Н.Я. Алтай - Родина выдающихся изобретений. - Барнаул: Алтайкрайиздат, 1951. - 117 с.

6. Шишкин А.Д. Создатель "огненной" машины (И.И.Ползунов). - Свердловск: Свердловское кн. изд-во, 1963. - 83 с.

7. Бородкин П. Рассказы о Ползунове // Алтай. - 1977. - № 1. - С. 53-61.

8. Виргинский В.С. Иван Иванович Ползунов 1729-1766 /Отв. ред. Н.К.Ламан. - М: Наука, 1989. - 165 с.,: ил.

9. Данилевский В.В. И.И.Ползунов: Труды и жизнь первого русского теплотехника. - М.-Л.: АН СССР, 1940.- 446 с.: ил., 18 л.ил., черт.

10. skbkontur.ru/personal/blink/triz.htm

285 ЛЕТ
СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ИНЖЕНЕРА, ИЗОБРЕТАТЕЛЯ
ИВАНА ИВАНОВИЧА ПОЛЗУНОВА
(1728-1766)

«ОБЛЕГЧИТЬ ТРУД ПО НАС ГРЯДУЩИМ» - ВОТ ЧТО ПОСТАВИЛ ЦЕЛЬЮ СВОЕЙ ЖИЗНИ СОЛДАТСКИЙ СЫН

Биография

Иван Иванович Ползунов — самоучка, талантливый изобретатель, создатель двухцилиндровой паровой машины.

К сожалению, не у каждого открытия, пусть даже действительно значимого и важного, есть будущее. Так произошло и с изобретением Ползунова: его современники не смогли по достоинству оценить созданную машину. Изобретение ждало признания несколько столетий.

К двадцати годам Ползунов уже считался специалистом в горнозаводском деле, пользовался уважением. Вскоре его перевели на колывано-воскресенские заводы Алтайского края, где добывалась золотая и серебряная руда для царской казны. Там он получил должность гиттеншрейбера — механика-теоретика, в обязанность которого также вменялось составление регулярных отчетов о ходе производства.

Изобретения

Конструкторско-изобретательская деятельность Ивана Ползунова, по мнению историков и библиографов, начинается с 1754 года, когда для нужд завода Ползунов конструирует, а затем собирает вододействующую лесопильную установку. Не получив должного образования по специальности, усердный и любознательный Ползунов приступил к самообразованию. Изучение книг, посвященных минералогии и металлургии, принесло свои плоды достаточно быстро. Вскоре он получил управляющую должность на заводе, являясь при этом одним из самых технически грамотных работников завода. С этого момента наиважнейшей заботой Ползунова стало облегчение работы остального коллектива.
Все последующие изобретения должны были существенно помочь работникам завода, однако большинство из планов так и не было претворено в жизнь: смелые и остроумные проекты-нововведения продолжали годами пылиться в архивах. Огромное значение на судьбу Ползунова оказал научный труд известного российского химика И. А. Шлаттера «Обстоятельные наставления рудному делу», в котором (помимо передовых разработок в области бурения и очистки руды) он описывает модели английских и венгерских паровых машин.
В то время как в Европе уже вовсю развивалась идея использования пара, в России, особенно в горнодобывающей области, наиболее развитым считалось использование энергии падающей воды. Но приборы, чье устройство базировалось на основе водяного колеса, несмотря на хорошие результаты использования, не могли сравниваться с силой пара.
Ползунов, оценив в теории разницу между водяными и паровыми уже в апреле 1763 года предложил своему начальнику А. И. Порошину проект «огненной машины» — первой действующей паровой машины в России.
В отличие от заграничных одноцилиндровых аналогов паровой двигатель Ивана Ползунова был оснащен двумя цилиндрами. Это нововведение позволяло одновременно производить «дутье» (пар в печи) и откачивать необходимую для последующей работы воду.

В дальнейшем изобретатель собирался модернизировать получившийся паровой механизм и сделать его пригодным для использования и в других областях, кроме горнодобывающей.

Естественно, что изобретение подобного рода не могло остаться неизвестным — о проекте доложили Екатерине II. Просмотрев заявку на изобретение, императрица распорядилась произвести Ползунова в должность «механикуса с чином и званием инженерного капитан-поручика», выдать награду в 400 рублей и обеспечить ему поступление на обучение в Академии наук.
В 1764 году по разрешению Канцелярии и с финансовой поддержкой, осуществляемой самой императрицей, инженерный капитан-поручик приступил к строительству машины, чья мощность превышала заявленную в проекте в 15 раз. Одновременно она должна была обслуживать от 10 до 13 печей — достижение по тем временам неслыханное.
Агрегат был собран в рекордно короткие сроки, особенно если принять в расчет величину механизма. Через 13 месяцев после подписания проекта в «машинной хоромине» высотой в 18,5 м был собран паровой механизм. Некоторые его особенно большие детали и узлы весили свыше 2700 кг!
Важность выполненной работы состояла даже не в размерах паровой машины, а в том, что для ее создания потребовалось изобретение ряда сопутствующих механизмов, часть из которых применяется в машиностроении и по сей день.
В число «побочных» изобретений входит, например, токарный станок для обработки металла, использующий для работы все ту же силу падающей воды, с которой изобретатель так яростно пытался бороться. К сожалению, огромных размеров агрегат явился последним в жизни Ползунова. Максимальная умственная концентрация и физическое перенапряжение подорвали здоровье изобретателя: он скончался от чахотки в 1766 году, не дожив до запуска своего детища всего неделю.
. Через несколько лет машина пришла практически в негодность, поскольку ее котел прогорел. Заводским начальством было принято решение «пущать ее в действо по изобилию в здешнем заводе воды, за нужно не признавается».
Еще через пару лет машина окончательно сломалась. Титаническое сооружение было разобрано на запасные части, а имя его создателя оказалось надолго стерто из памяти и жителей Алтая, и ученых мужей России.
Опередивший свое время гениальностью своих изобретений ученый-самоучка вновь смог «воскреснуть» только в памяти своих потомков, которые сумели оценить техническую мысль Ползунова по достоинству.

Память

Имя И. И. Ползунова носит Алтайский государственный технический университет, напротив главного корпуса которого установлен памятник изобретателю. В Екатеринбурге, Казани, Красноярске, Иркутске, Барнауле, Туле и Воронеже, а также в Киеве именем Ползунова названы улицы.
Первое учебное заведение Екатеринбурга — горнозаводская школа — теперь называется Уральским государственным колледжем имени И. И. Ползунова. 6 июня 2011 года в Великом Новгороде открыт памятник И. И. Ползунову — создателю первой паровой машины и первого в мире двухцилиндрового парового двигателя. Его именем названо научно-производственное объединение "ЦКТИ" (Центральный Котлотурбинный институт) в Санкт-Петербурге.

		Виргинский В. С. Иван Иванович Ползунов. 1729-1766 / В. С. Виргинский; под ред. Н. К. Ламан. - Москва: Наука, 1989. - 165 с., ил. - (Науч.-библиограф. лит.)
		Гумилевский Л. Русские инженеры / Л. Гумилевский. - 2-е изд. - Москва: Молодая гвардия, 1953. - 440 с., ил.
		Конфедератов И. Я. Иван Иванович Ползунов / И. Я. Конфедератов; предисл. М. В. Кирпичева. - Москва; Ленинград: Гос. энергет. изд-во, 1951. - 296 с. - (Деятели энергет. техники. Биогр. серия; вып. XIII)

Главный библиотекарь технико- экономической и сельскохозяйственной литературы

Клишина Татьяна Николаевна