Механик, конструктор, строитель, изобретатель; шихтмейстер (горный чиновник 14-го класса Табели о рангах, наблюдающий за шахтами) Колывано-Воскресенских заводов (Алтай), командир Чарышской флотилии, комиссар (заместитель управляющего по хозяйственной части) Колыванского завода, единственный в российской истории «механик в чине инженерного капитана-порутчика» (звание учреждено специально для Ползунова Екатериной II) – Иван Иванович Ползунов (1728–1766) прославился многими усовершенствованиями, облегчавшими труд рабочих, в частности, «пильной мельницей» – лесопилкой, приводимой в движение водой. Выдающимся научным достижением пионера русской теплотехники стала впервые сформулированная им идея создания универсального теплового двигателя (1763), а также строительство по собственным чертежам первой паровой машины – «плавиленной фабрики» (1764-1766).
И. М. Мамонтов.
Изобретатель. Портрет Ивана Ивановича Ползунова.
2001 г.
Живи Д. Уатт в России, а И. Ползунов в Англии, началом промышленной эры в мире считался бы не 1784, а 1766 год. Ползунов получил бы патент, а Уатт сгинул вместе со своей машиной в вечности, не оставив потомкам даже своего портрета. Вот только Россия и в этом раскладе осталась бы всё равно ни с чем. Хорошо ещё, что сохранились документы и свидетельства очевидцев одного из первых русских изобретений мирового уровня, которые могут как-то утешить нашу историческую гордость.
Судьба Ползунова сложилась и счастливо, и трагически. Солдатский сын своими трудами выбился в люди, стал «Вашим благородием», был замечен императрицей; успел в 38 лет стать первостатейным учёным и изобретателем, создать и построить грандиозную для тех лет паровую машину, но не успел испытать её и запустить в серию.
Но, обо всём по порядку.
В 1761 году на Барнаульский завод, при котором находилась Канцелярия Колывано-Воскресенских заводов (бывших Демидовских), прямо подчинявшаяся «Кабинету Её Величества», приехал новый начальник заводов, горный специалист, организатор и руководитель горнозаводского производства на Алтае А. И. Порошин. С собою генерал-майор привёз, как сейчас сказали бы, пакет модернизационных мер, одобренных Екатериной II. Естественно, «для улучшения заводов» Порошину понадобились хорошие специалисты.
Нашлись такие. Среди них своим образованием (полученным большей частью за счёт самообразования) и несомненным инженерным талантом выделялся шихтмейстер Иван Иванович Ползунов, горнорудный специалист широкого профиля. В свои 33 года он уже отличился в проектировании дорог и строительстве переправ, пристаней, крепостей; проектировании и переоборудовании медеплавильного и иных заводов; при отладке технологии стекольного завода; на строительстве лесопилки и золотопромывальной фабрики; в руководстве рудовозной флотилией, и даже какое-то время в управлении Колыванским заводом и прилегающим к нему округом.
Схема одноцилиндрового паро-атмосферного двигателя английского изобретателя Т. Ньюкомена подвигла Ползунова на собственное творчество. Загоревшись идеей сконструировать некое подобие этого парового насоса, и тем самым «преодолеть рабскую зависимость горнозаводского производства от водяного колеса» (заводы вынуждены были ставить на реках, как правило, вдали от горнорудных шахт), инженер, разработал собственный проект «огненной машины» и положил на стол Порошину в 1763 году чертежи и пояснительную записку. При этом Ползунов преследовал ещё одну цель: облегчить каторжный труд заводских рабочих.
Генерал рассмотрел пионерный проект паро-атмосферной двухцилиндровой машины, дал ему добро и отправил в столицу на высочайшее утверждение. Помимо «огненной машины», работавшей по принципу сдвоенного паро-атмосферного цикла, установка включала ещё котёл. Машину предполагалось заключить в специально построенный трёхэтажный сарай. Как учёный, Ползунов впервые сформулировал условия оптимальной работы двигателя от температуры воды, конденсирующей пар. «Действие эмволов (поршней. — В. Л.) и их подъёмы и спуски тем сделаются выше, чем в фанталах (фонтанах. — В. Л.) будет вода холоднее, а паче от такой, которая близ пункта замерзания доходит, а ещё не сгустеет и от того во всём движении многую подаст способность». Сие определение есть один из законов термодинамики, высказанный русским учёным чуть ли не за век до формирования этой науки.
Двигатель предназначался «для подачи воздуха в плавильные печи к воздуходувным мехам и для приведения в действие поршней водяных насосов, подающих воду в верхний бассейн для питания “фонтанов” внутри цилиндров в момент конденсации пара». Дополнительно двигатель мог приводить в действие рудодробилки и другие механизмы, а также совершать вращательные движения с помощью кривошипного механизма.
Ответ из Петербурга пришёл через год. «Механикусу» Ползунову был пожалован чин капитана-поручика и награда в 400 рублей (которой лауреат так и не дождался), а дальнейшую судьбу его проекта перекладывал на решение местных властей. Ползунов тем временем за год разработал проект второй очереди: сконструировал теплосиловую станцию на 15 плавильных печей, и Порошин дал команду – строить на Барнаульском заводе первую в мире универсальную теплосиловую установку, требующую громадных затрат, соизмеримых со строительством нового завода. Руководить строительством мог один лишь Ползунов, технически грамотных помощников у него не было. Вместо 76 положенных по штату работников, в т. ч. 19 мастеров, инженеру «от щедрот» дали четверых учеников, двух отставных мастеровых да четверых солдат-охранников. Через какое-то время дали ещё несколько крестьян. Не было станков, инструментов, не хватало металла и материалов. Не сделали обещанный по кооперации семисотведёрный литой котёл, и его пришлось делать самому конструктору, вынужденно тонкостенным. Пришлось выкручиваться, для экономии средств и ускорения работы совершенствовать установку, что в другое время и в другом месте обернулось бы не одним патентом. Надо ли говорить, что занимаясь всем на свете, днюя и ночуя на строительстве, сутками на ледяной стуже, Иван Иванович подорвал своё здоровье, подхватил скоротечную чахотку и за неделю до назначенных испытаний скончался в возрасте 38 лет.
23 мая (5 июня) 1766 года 11-метровую машину мощностью в 40 л.с., впервые целиком построенную из металла, испытали юные ученики Ползунова Дмитрий Левзин и Иван Черницын. После пяти успешных испытаний добрым словом помянули великого изобретателя, не допустившего ни одного слабого места в установке, и 7 августа запустили машину в эксплуатацию.
Машина проработала не на полную мощность 43 дня, после чего дал течь котёл. Казалось бы – отремонтируй и продолжай дальше! Тем более, что только за полтора месяца чистая прибыль составила 11.016 руб. 10¼ коп., на которую можно было построить ещё полторы такие машины или полтора горнорудных завода.
Увы, без Ползунова некому было продвигать его детище. Да и дармовых рабочих рук хватало. 15,5 лет «огненная машина» ржавела, после чего по указу властей её разломали.
Чертежей и пояснительной записки Ползунова не осталось. Так же, как и могилы гениального изобретателя.
P. S. В 1784 году Д. Уатт получил патент на аналогичный Ползуновскому универсальный тепловой двигатель, с которого и принято ныне отсчитывать промышленную эру.
Ломов В.М. 100 великих научных достижений России / Виорэль Михайлович Ломов. — Москва : Изд-во «Вече», 2011. — 432 с. : ил., фот. — 14.5×21.5 см. — 5000 экз. — (Серия «100 великих»). — ISBN 978-5-9533-5517-9.
Цикл очерков из книги В. Ломова «100 великих научных достижений России»
Материалы сайта могут содержать информацию, не подлежащую просмотру
«Золотая сотня»
начало статьи