Истории многих изобретений, как и биографии их авторов, полны драматизма и случайных совпадений. Непростой оказалась и судьба уральских механиков, потому что, как все таланты, Черепановы немного обгоняли свою эпоху. Они не были изобретателями-одиночками, ограниченными масштабами демидовских владений, были знакомы с техническими новшествами, что внедрялись на крупных заводах России, Англии и Швеции, общались с другими мастерами-новаторами.
Черепановы происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Черепанов с самого раннего возраста помогал отцу в работе на медеплавильном заводе, здесь да в мастерских выйских умельцев изучал он на практике заводское дело. Пример Макаровых, Е.Г. Кузнецова, Ф.А. Шептаева, К.К. Ушкова и других изобретателей-самоучек, несомненно, оказал влияние на формирование Ефима Алексеевича как мастера. Он в совершенстве освоил производство. Рано проявились его врожденные способности к механике и технике. Позднее, став плотинным мастером Выйского завода, он создал «механическое заведение», не уступавшее в техническом отношении передовым машиностроительным предприятиям Европы.
Уже в создании этой паровой машины отцу помогал 17-летний Мирон. Замечательные тагильские механики с самого начала рассматривали паровой двигатель как универсальный. В числе примерно двадцати пяти паровых машин, созданных ими, были рудоподъемные и водоотливные, гвоздарные, винторезные, строгальные и золотопромывочные - мощностью от 5 до 60 лошадиных сил.
По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины... для пользы заводов и облегчения сил трудящихся».
«Росту среднего, лицом весноват, волосы на голове и бороде рыжие, борода невелика, глаза серые, от роду 26 лет». Такой вот выдержанный в полицейских тонах словесный портрет Ефима Черепанова был начертан на пропуске демидовским мастерам, возвращавшимся в августе 1801 года в Нижнетагильский завод из командировки на Линдоловские заводы Салтыковой.
Чем они там занимались, доподлинно неизвестно. Но владелица этих заводов Дарья Салтыкова еще за год до того послала Николаю Демидову письмо, в котором просила: «Хоть мехавова мастера и доминнова подмастерья зделайте милость вставьте и продолжите их пачпорты». Значит, необходимы они были графине. «Мехавой мастер» - это и был Черепанов. Он отвечал на Выйском заводе за меха - воздуходувные машины.
В 1806 году Ефима назначили «плотинным учеником», а через год - плотинным. Пребывая в этом звании, он в 1820 году построил первую свою паровую машину. Она крутила шпиндель токарного станка, заменяя труд двух рабочих.
Между тем начальство нижнетагильских заводов, да и сам Демидов, весьма скептически относились к постройке паровиков. Их беспокоило, что спрос в других странах на уральское железо падает. Но при этом они не желали признать, что все дело в техническом отставании, в недостаточной энергетической базе.
С тем, чтобы разобраться в причинах отставания своих заводов, Демидов отправляет Черепанова в Англию. Его комиссионеру в Гулле Эдварду Спенсу было отписано в рекомендательном письме: «его пр-во желает, чтобы он (Черепанов) осматривал в особенности железоделательные заводы и рудники вашей страны».
Там Ефим осмотрел металлургические заводы и медные рудники. И убедился в том, что уральские заводы отстают технически, а преимущество английских - в широком использовании паровых двигателей. Тогда же он увидел и рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом. Будучи, по словам английского партнера Демидовых, «человеком необычайных способностей в механике», Черепанов позже сумел наладить производство двигателей на Выйском заводе.
Конечно, англичане не были заинтересованы в передаче кому-либо своего технического опыта, своих секретов. А потому здесь отнюдь не дружелюбно встретили Ефима, «длинная борода которого возымела несчастные последствия и привлекла внимание, как вы сможете убедиться из приложенной газеты» (это из сообщения Эдварда Спенса в Петербургскую контору Демидовых).
Оказывается, Черепанова приняли за шпиона, из-за чего его попросту могли не пустить на многие заводы. На сообщении ему об этом Демидов начертал: «Черепанов - шпион! Газетчики - уроды». Однако, судя по сохранившимся письмам той поры, Ефиму довелось лишь внешне обозревать чудеса заморской техники, к чертежам и документации его не допускали. Какой уж там «шпион»!
Позже в донесении из Гулля своему хозяину-заводчику особый упор Ефим делает на виденные им паровые машины и предлагает соорудить такую же для откачки воды из медного рудника. О том же говорит он и в докладной записке по возвращении в Россию. В своих комментариях начальство петербургской конторы весьма скупо говорит об этом.
В следующем году Черепанова назначают главным механиком нижнетагильских заводов. Круг забот его значительно расширился. И при этом ему, как и прежде, нелегко было отстаивать свое мнение о необходимости строить паровые машины. И все же Демидов поручает ему построить второй паровик. Но Ефим предлагал с его помощью откачивать грунтовые воды из шахты медного рудника, а начальство решило установить его при новой деревянной мукомольной мельнице, строящейся в устье реки Выйки.
Демидова, руководившего своими предприятиями то из Неаполя, то из Флоренции, очень беспокоили успехи его главного соперника Алексея Яковлева. Тому к началу XIX века уже принадлежали и основанные ранее первым Демидовым Невьянский и Верх-Нейвинский заводы.
Черепанов получает прямо-таки шпионское задание: побывать в Верх-Нейвинске и выяснить, «почему там на короб угля выплавляется от 23 до 25 пудов... у нас же только обходится на короб 14 и 16 пудов». По итогам этого расследования заводчик намеревался даже соответственно «переправить» свои домны.
Выполняя это щекотливое поручение, Черепанов ограничился теми сведениями, которые дала ему администрация завода. Он сообщал в своем послании «о каковой выплавке с их книги, равно о размерах их доменных, горнов, угленосных коробков». Дело оказалось в том, что коробки эти у Яковлева были побольше демидовских, руды отличались по качеству, да и сами доменные печи были разных размеров.
В своем донесении хозяину от 28 марта 1824 года Ефим с радостью сообщает, что вторая его паровая машина была испытана, «но без всякой пристройки еще к мукомольному жернову, и весьма лехко действовала».
А Демидова в первую очередь интересует, как бы догнать Яковлева в производстве меди и наладить «делание купоросу». «Должно быть, - пишет он 7 августа 1824 года Черепанову, - что от сего будет изрядная выгода, потому что Алексей Иванович Яковлев есть первый заводчик в моих глазах». Но и к этому делу он сам вскоре охладел.
В том же письме Николай Демидов высказывает предположение, что заводские приказчики по привычке будут отклонять вводимые им новшества. И недвусмысленно грозит своему механику: «Ты не должен подражать своим товарищам, а поступай, как тебе приказывают: ибо я очень не люблю, когда подчиненные стараются наводить мне неудовольствие своими противоречиями».
Мирон Черепанов с малых лет перенимал от отца его искусство механика. Получив домашнее образование, он уже в 12 лет был взят на работу писцом в контору. А когда ему стало 17 лет, помогал отцу в постройке первого паровика. Позже сын станет плотинным Выйского завода.
Демидову по душе пришлась высказанная Ефимом надежда, что со временем Мирон вообще сможет заменить его. В начале 1825 года заводчик решил отправить Черепанова в Швецию для изучения горных и металлургических производств и для «просмотрения машин». А Ефиму удалось добиться того, чтобы вместе с ним поехал за границу и Мирон.
В группе тагильских мастеров, отправившихся в Швецию, был и Козопасов. Он настаивал на откачке воды из шахт при помощи конных приводов, а также громоздких штанговых механизмов, действующих от водяного колеса. Эта техника хорошо была известна еще во времена Михаила Ломоносова. В Даннеморе уральские путешественники наблюдали в работе штанговую машину длиной около двух километров.
А внимание Черепанова привлекли опять же паровые машины. Потому и в своих отчетах о поездке он и Козопасов высказывались за совершенно противоположные способы откачки воды. В общем же шведская техника не произвела на Ефима большого впечатления.
Заводское начальство не поддерживало Черепанова в его начинаниях. Как механик, он должен был ездить на рудники и на золотые прииски. И он просил Демидова освободить его от конторских дел. Пишет ему: «Больше разумею сделать что-нибудь своими руками да показать на деле мастерам и рабочим людям». Он вновь высказывается против штанговых машин и за постройку паровых.
И вот ответ: «Награждения, мною тебе делаемые, значительны, но усердие твое мало... То, что дошло до моего сведения нащет твоего нестарания по делам, вверенным тебе, считаю справедливым. Ты должен трудиться и стараться день и ночь...». И все же Демидов решает одновременно строить обе машины.
Черепановы пустили в ход свою паровую, в тридцать сил, машину в 1828 году. Откачивала она меньше воды, чем штанговая машина, к тому же нуждалась в дровах и казалась невыгодной. Но на штанговую машину при осеннем мелководье воды не хватало, она останавливалась, а паровая машина работала беспрерывно. Впредь решили, чтобы летом работала штанговая машина, а зимой — паровая.
Черепановым указано было построить еще одну машину для откачки воды. Откачка подземных вод, затоплявших рудники, и перевозка руды и угля от рудника к заводу были теми статьями расхода, которые больше всего беспокоили хозяина, а значит, и контору, желавшую угодить ему. Целый поселок, расположенный на левом берегу Тагила, занимался перевозками руды и угля, скупкой башкирских и калмыцких лошадей, приучением их к работе. Вереницы двухколесных тележек, управляемые женщинами и подростками, были неотъемлемой частью индустриального пейзажа и в Нижнем Тагиле, да и на всем почти Урале.
Этот пейзаж был постоянно у всех на глазах, но только у одного Мирона Ефимовича Черепанова пробудил он мысль о том, что и здесь можно заменить с выгодой и успехом лошадей паровой машиной, как это сделано было у насосов.
И вот, пока строилась новая паровая машина для откачки воды, Мирон Черепанов начал обдумывать, как построить паровую телегу для перевозок медной руды с Выйского рудника до плавильного завода. О том, чтобы пустить паровую телегу по разбитой, ухабистой дороге, едва проходимой осенью и весной, негодной для колес зимою, нечего было и думать. Рельсового пути, или «колесопроводов», как говорили уральцы, на заводах Демидова не существовало, но проложить их между рудником и заводом не было большой трудностью, выемок, мостов, насыпей тут не требовалось.
В том, что «сухопутный пароход» должен ходить по колесопроводам, Мирон Черепанов не сомневался. Вопрос заключался в том, как уместить паровой котел с машиной на железной телеге, как облегчить вес всех частей, не снижая их прочности, как устроить перемену хода с прямого на обратный...
Вторую паровую машину для насосов мощностью в сорок лошадиных сил достроили в 1831 году. «Сия вновь построенная машина, — говорилось в рапорте конторы Демидову, — далеко превосходит первую, как чистотою отделки, а равно и механизмами, а потому контора обязанною себя почитает труды Ефима Черепанова и его сына поставить на вид и просить о вознаграждении их за устройство сей машины, дабы не ослабить их усердия на будущее время на пользы ваши».
В январе 1833 года заслуги Черепанова перед государством были отмечены высокой наградой. Государь император соизволил утвердить решение Комитета министров о вручении ему серебряной медали с надписью «За полезное» для ношения на шее на аннинской ленте. Предполагалось вначале дать золотую медаль, но таковыми отмечалось только купеческое сословие. А вскоре Ефим и его жена получили вольную, перестали считаться крепостными Демидовых.
Что касается Мирона Ефимовича, ближайшего помощника отца, то ему в знак благоволения хозяина было предписано: отправиться в Петербург на открывавшуюся там в 1833 году Всероссийскую промышленную выставку, познакомиться с достижениями отечественной техники, а заодно осмотреть и пароходы на Неве и разные машины на заводах и вообще все то, что можно было бы перенять и ввести в заводское хозяйство Нижнего Тагила.
Ничего особо любопытного на этот раз в Петербурге для демидовского механика не нашлось, и он уже собирался возвращаться в Тагил, когда получил приказ Петербургской конторы выехать в Англию «изучить выделку полосного железа посредством катальных валов».
В мае того же года он отправляется в Англию, где, между прочим, интересуется работой рельсового транспорта. В письме Эдварду Спенсу говорилось: «Черепанов такой же упрямец, как его отец, - он не позволил сбрить себе бороду; попытайтесь убедить его согласиться на это и соблаговолите купить ему хорошие серебряные часы». Это, видимо, для того, чтобы Мирона, как в свое время его отца, не приняли за шпиона.
Осенью Мирон приехал домой и нашел, что у отца работа над пароходом значительно подвинулась: были готовы цилиндры, котел, жаровые трубки и многие мелкие детали. Мирон начал делать деревянные модели для отливки чугунных частей. В декабре и эти части были готовы. К новому году первый русский паровоз был собран, а с января 1834 года началось его опробование, первое робкое движение по колесопроводам, положенным возле механического заведения.
Опробование показало недостаточную паропроизводительность котла и несовершенство топки. На разогревание котла уходило слишком много времени.
Мирон Ефимович предложил перестроить котел заново, придав ему устройство, отличное от котлов стационарных машин, которые они строили до сих пор.
Перестроенный котел разогрелся очень быстро, паропроизводительность его не оставляла желать лучшего, но при испытании предельной выносливости его, в апреле 1834 года, «оного парохода паровой котел лопнул», как было записано в протоколе испытаний.
Авария не могла обескуражить конструкторов, так как паровоз уже был «действием перепущен, в чем и успех был», к тому же при взрыве котла никто не пострадал. Для нас же совершенно ясно, что авария была следствием того, что Мирон Черепанов вовсе не следовал чужим образцам, проектируя свою машину, а шел своим собственным путем. Подобно своему гениальному предшественнику в железнодорожном строительстве, Мирон Черепанов, так же как и Петр Фролов, принадлежал к тем людям, которым легче объять весь многосложный предмет в целом, предвидя его частности и выводы, нежели ощупью идти от частностей к этим выводам, чтобы, наконец, обнять весь предмет.
С гениальной проницательностью Мирон Черепанов пришел к выводу, что основной задачей конструктора является улучшение парообразования в котле, ибо пар составляет всю силу машины. Черепанов правильно рассчитал и то, что повысить парообразование можно прежде всего увеличением поверхности нагрева. Для этого он решил резко увеличить число трубок в котле, доведя его в конце концов до восьмидесяти, что вчетверо больше, чем у паровозов Стефенсона.
Кладя начало тепловой модернизации паровоза, Мирон Черепанов столкнулся с технической трудностью размещения такого количества трубок в котле, в результате чего при опробовании котла и произошла авария. При постройке нового котла трудности были преодолены, и при опробовании его оказалось, что паровоз «успех желаемой оказывает».
Лето 1834 года ушло у Черепановых на конструирование устройства для перемены прямого хода паровоза на обратный. И с этой трудной задачей они справились самостоятельно.
После того как паровоз был совершенно готов и неоднократно испытан, начались работы по прокладке линии. При накопленном русскими строителями опыте в прокладке рельсовых путей работы были закончены очень быстро.
В августе 1834 года Черепановы пустили свой паровоз в ход на новой чугунной дороге протяжением в один километр. «В сентябрьский день 1834 года на Выйское поле шли люди к воротам завода и становились вдоль линии чугунных колесопроводов, лежавших на 400 сажен через Выйское поле.
Открывают! - крикнул кто-то в толпе. Тяжелые ворота медленно приоткрылись... Еще минута ожидания, и в раме ворот появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящей трубой, сверкающая начищенными бронзовыми частями. На площадочке у рукояток стоял Мирон Черепанов. Пыхтя паром, мелькая спицами колес, пароход покатил мимо молчаливой толпы... Миновав толпу, Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, машина ускорила ход. Мирон повел машину до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза... В повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами» - описывает А.Г. Бармин торжественный пуск первого паровоза.
Заметка в «Горном журнале» за 1835 г. сообщала, что он «...ходит в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажен чугунным колесопроводам и возит более 200 пудов тяжести со скоростью от 12 до 15 верст в час. Запас горючего материала следует за пароходом в особом фургоне, за которым прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек».
Первая в России «чугунка» длиной 854 метра была проложена по Выйскому полю. Для эксперимента Черепановы предлагали по примеру англичан применять дорогу для перевозки руд - проложить маршрут от Выйского медеплавильного завода до Меднорудянского рудника. «Чугунка», проложенная на Выйском поле, имела только опытное значение. Черепановы добивались, чтобы эта дорога превратилась в рудовозную, постоянно действующую от Выйского завода к медному руднику, что было осуществлено в 1836 году.
Одновременно Черепановы строят второй паровоз, законченный в марте 1835 года. Он мог перевозить груз в 1000 пудов. В «Горном журнале» за 1835 год сообщалось: «Ныне... Черепановы устроили другой пароход большего размера: так что он может возить за собою до тысячи пудов тяжести... предположено ныне же продолжить чугунные колесопроводы... и употребите пароход для перевозки медных руд из рудника на завод». Он был вдвое мощнее первого и водил груженые тележки общим весом до шестнадцати тонн. К сожалению, описания этого второго паровоза не сохранилось, но по его мощности можно судить, что первый опыт был использован и изучен конструкторами весьма основательно и с большой пользой для дела.
При строительстве паровозов и рельсовой дороги Черепановы решили ряд технических проблем: более удобные, прочные и экономичные, чем зарубежные, колесопроводы-рельсы, близкая к современной ширина колеи (1645 миллиметров), реверсивность движения, многотрубчатый котел парораспределения, меньшее количество стыков и другие.
В отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных тогдашней российской промышленностью, сухопутный пароход вместе с рельсовой дорогой так и остался «опытным». Движение по рельсам в ту пору не выдерживало конкуренции с более рентабельным гужевым транспортом, к тому же в этом бизнесе были задействованы и заинтересованы все слои населения: кто разводит лошадей, кто за ними ухаживает, занимается фуражом, кто мастерит снаряжение и повозки, плюс сами возчики...
Тем не менее факт остается фактом: Россия стала единственным государством в Европе, где первые паровозы были изготовлены самостоятельно, а не импортированы из Англии. Однако имена героев этой славы после их смерти были надолго, почти на век, преданы забвению. Роковую роль здесь сыграло то обстоятельство, что на третьей Петербургской промышленной выставке в 1839 году модель паровоза Черепановых не была представлена. А экспонировался на ней паровоз «Пермяк», изготовленный на Пожевском заводе механиком по имени Э.Э. Тет, который и получил медаль за «первый русский паровоз». Но «Пермяк» был лишь третьим в России паровозом. Почему оказались забытыми сообщения «Горного журнала», перепечатанные многими столичными изданиями, историкам остается только предполагать. Темными остаются и причины «неявки» на выставку модели тагильского паровоза, которую механики изготовили специально для демонстрации в столице. Почему-то другие экспонаты от Тагила туда отправились, а этот остался дома...
У Черепановых было немало сподвижников, преемников и продолжателей среди рабочих, мастеров и инженеров уральских заводов. Однако их изобретательская деятельность протекала в обстановке стойкого предубеждения и равнодушия со стороны заводовладельцев, козней и интриг со стороны зачастую бездарных управляющих или служащих демидовских контор. Мастера переживали подлинную трагедию людей, лишенных свободы творчества, поставленных в узкие рамки всевозможными мелочными запретами и ограничениями. Облегчить ее не могли ни сравнительное материальное благополучие, ни награды заводчиков и правительства, ни «вольные», которые не принесли, однако, свободы семьям талантливых механиков.
Тяжелым ударом стало для Черепановых известие о строительстве под Петербургом железной дороги иностранными специалистами, о закупке паровозов в Англии и Бельгии. Их создание - «пароходка» - никого не интересовало, их имен никто не вспомнил.
Изнуренный непосильной работой, Ефим Алексеевич скончался в 1842 году. В течение семи лет после смерти отца продолжал трудиться на заводах Мирон Ефимович, проявляя свойственные ему энергию и настойчивость. В 1849 г. жизнь его оборвалась внезапно, в самом расцвете сил и таланта.
Работу по созданию паровых машин на заводах Тагильского округа продолжил Аммос Алексеевич Черепанов, племянник Ефима Алексеевича. Он сын младшего брата Ефима Черепанова - Алексея. Аммосу еще не исполнилось и года, когда неожиданно скончался его отец (1817 год). Историки предполагают, что Аммос воспитывался под влиянием Ефима и Мирона. Его приняли в 1825 году в Выйское заводское училище. Из «заводских письменных дел» Аммосу больше всего нравились рисование и черчение. Правда, он преуспел и по другим дисциплинам.
В тринадцать лет младший из семейства Черепановых успешно закончил это учебное заведение и, как записано в послужном списке, был принят помощником к механикам Черепановым, которым, по всей видимости, нужен был специалист, умеющий хорошо чертить и рисовать. Надо полагать, что Аммос принимал активное участие в разработке чертежей паровых машин, станков, механизмов. О том, что он был толковым и способным специалистом, говорит факт, что уже в 1833 году (Аммосу 17 лет) вместе со своим двоюродным братом Мироном он совершает поездку в Петербург, Москву и Ярославль, где посещает промышленные предприятия и знакомится с техническими новинками. И в том же году, осенью, Нижнетагильская контора назначает Аммоса Черепанова младшим помощником механика по Выйскому заведению (то есть помощником старших Черепановых). Уже менее чем через два года Черепанов-младший получает назначение на должность помощника приказчика на медный рудник.
Не прошло и трех лет, а ему уже предлагают новое дело: Аммос начинает «заведовать механическими постройками» на Нижне-Тагильском заводе, то есть становится механиком. Толчком к этому, возможно, послужил разработанный им проект оригинального комбинированного металлообрабатывающего станка, на котором можно было производить токарные, сверлильные и винторезные операции. После одиннадцатилетнего перерыва Аммос снова возвратился в Выйское заводское училище. На этот раз уже преподавателем, чтобы передавать свой опыт молодому поколению.
Аммос Черепанов, как явствует из дошедших до нас документов, являлся одним из крупных специалистов по машиностроению. Единственным в своем роде он стал после смерти своего дяди и двоюродного брата. Являясь смекалистым и талантливым, к тому же технически грамотным, Аммос уже в начале
30-х годов принимал активное и непосредственное участие в создании паровозов, став первым помощником своих старших родственников. Ведь прежде чем что-либо строить, непременно нужно было иметь проект и смету на будущее сооружение, которые утверждались заводской конторой.
Можно утверждать, что Аммос Черепанов непосредственно участвовал в строительстве уральских паровозов (хотя бы первого из них). И потому его можно признать соавтором «пароходки» и поставить имя Аммоса в ряд с Ефимом и Мироном. Он построил «парового слона» - самоход, который в течение многих лет перевозил грузы на Салдинских заводах.
Найденные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что в лице этих первых русских железнодорожников мы имеем истинных новаторов и высокоодаренных мастеров техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и ее подвижной состав. Ими было сконструировано много металлообрабатывающих станков, построена паровая турбина.
В краеведческом музее города Нижнего Тагила хранится чертеж первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева, под руководством инженера Шляпникова, построил по имеющимся чертежам действующую модель паровоза Черепановых.
Сейчас точные копии черепановского паровоза и трех вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника. Правящие классы царской России не верили в творческие силы народов России и усиленно насаждали среди них преклонение перед всем иностранным. В то же время с еще большей силой отстаивали свою самостоятельность в науке, технике, литературе и искусстве передовые люди, настойчиво боровшиеся со всеми попытками принизить высокое достоинство и превосходство отечественной науки и техники.
История железнодорожного транспорта в России с особенной убедительностью и ясностью свидетельствует о передовом характере русской техники и науки.
Творения механиков Черепановых и их имена составляют национальную славу России.
Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы (первая половина XIX в.)
Простые русские люди - отец и сын: Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы - были строителями первой в России железной дороги с паровой тягой, творцами первых русских паровозов и строителями паровых машин для рудников и заводов. Черепановы изобрели и построили много металлообрабатывающих станков и других машин.
Отец и сын Черепановы - жители Урала. Здесь они трудились и творили, здесь и закончили свой жизненный путь. Черепановы были крепостными людьми известных богачей Демидовых. Ефим Алексеевич Черепанов получил вольную лишь в 1833 г., когда ему было около 35 лет. Мирон получил официальное освобождение от крепостного ярма в 1836 г. Отпускные Черепановых, формально избавляя их от крепостного состояния, в действительности не освобождали их. Их семьи оставались закрепощёнными, их двор и дом стояли на земле Нижне-Тагильских заводов Демидовых. Тем не менее Главная заводская контора предписала принять особые меры, чтобы Черепановы, получив вольные, не могли никуда уйти. С этой целью заводская контора взяла у Черепановых особое "обязательство на службу господам-доверителям", т. е. Демидовым, доверившим конторе управление Нижне-Тагильскими заводами.
Демидовы привязывали Черепановых к своим заводам, кроме того, постоянными денежными наградами, ценными подарками. Особенно много было наград при жизни Николая Никитича Демидова, последнего в роде Демидовых, понимавшего нужды заводского хозяйства и под конец жизни умело руководившего заводами, так что они приносили неуклонно возрастающие доходы.
Странствуя по Западной Европе, Н. Н. Демидов обратил внимание на то, какое значение для заводов имеют паровые машины. Но это понял Демидов много позднее, чем другие уральские заводчики.
Первая из известных паровых машин на Урале была установлена на Гумешевском руднике Турчанинова ещё в 1799 г. Вслед за тем появились паровые машины на Юговском, Златоустовском и Верхне-Исетском заводах. На демидовских заводах первая паровая машина начала работать в 1824 г.
С задачей установки такой машины отлично справился плотинный мастер Ефим Алексеевич Черепанов, израсходовав на строительство "кошт самой незначущий". Машина была небольшая: "силою против четырёх лошадей". Она приводила в действие мельницу, перерабатывавшую в сутки до 90 пудов зерна. В честь её строителя на серебряной вазе, украшенной затейливым орнаментом и турмалинами, была выгравирована надпись:
ЕФИМУ АЛЕКСЕЕВИЧУ ЧЕРЕПАНОВУ Устроение первой паровой машины на рудниках и заводах Нижне-Тагильских 1824 года.
Черепановым, и отцу и сыну, удалось побывать в Петербурге и за границей, в Швеции. Здесь они могли познакомиться с передовой техникой того времени.
По возвращении из Швеции в Нижний Тагил Черепановы приступили к сооружению паровой машины для Медного рудника, который составлял тогда одно из главных богатств Демидовых. Медный рудник давал свыше 40 тыс. пудов меди в год. Но добыче меди мешала вода, затапливавшая рудник. Вот почему на сооружение водоотливных машин были отпущены большие средства. Черепановы соорудили на Медном руднике тридцатисильную паровую машину, а вслед за ней вторую и третью паровые машины, ещё более совершенные и мощные. Мирон Ефимович побывал и в Англии, где он изучал "выделку полосного железа посредством катальных валов, томление и плавку стали на тамошний манер". Познакомился он в Англии и с устройством различных паровых машин, осматривал пароходы и паровозы.
Простые русские люди, плотинный мастер и его сын, стали специалистами, владеющими богатейшим техническим опытом. Механическое заведение Черепановых, устроенное на Выйском заводе, в нескольких километрах от Нижнего Тагила, стало передовым центром русской технической мысли.
Механическое заведение Черепановых обслуживало всю нижнетагильскую группу демидовских заводов, в состав которой входили: Нижне-Тагильский, Выйский, Нижне-Лайский, Верхне-Лайский, Черноисточинский, Висимо-Шайтанский, Нижне-Салдинский, Верхне-Салдинский и Висимо-Уткинский заводы.
Доменные печи, десятки железоделательных кричных горнов, батареи медеплавильных печей, золотые и платиновые прииски, железные и медные рудники требовали очень много механизмов. Руководство всеми работами по сооружению и использованию заводских механических установок, а в значительной части и самое сооружение таковых, было возложено на Черепановых. Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефимовичу приходилось разрабатывать проекты, строить и устанавливать разнообразные воздуходувные установки, кричные молоты, прокатные станы, лесопильные мельницы и много других механических установок. Черепановы обязаны были наблюдать за состоянием заводских и других плотин. Они выполняли ремонт плотин, под их наблюдением постоянно производилась перестройка ларевых и вешнячных прорезов в плотинах. Черепановы, кроме того, сооружали паровые машины для заводских нужд. Строили они паровые машины, критически учитывая русский и зарубежный опыт, постоянно стремясь к улучшению создаваемых ими машин.
Сухопутный "пароход" Черепановых
Черепановы были крупнейшими русскими пионерами в машиностроении. Они создали не только много различных машин для заводов и приисков, но, что ещё более важно, построили множество оригинальных машин для производства машин.
Черепановы создали замечательные станки: токарные, винторезные, строгальные, сверлильные. Ими были разработаны проекты и построены машины для производства гвоздей, штамповальные установки и многое иное.
Наиболее славным делом Черепановых было создание ими первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тягой.
Первый паровоз в России, созданный Черепановыми, был пущен в августе 1834 г.
Паровоз Черепановых ходил по "колесопроводам" (рельсам), имевшим общее протяжение около 800 метров. Он перевозил около трёх с половиною тонн со скоростью до 15 километров в час. В 1835 г. об этом паровозе писали: "Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 5 1/2 футов, диаметром 3 футов и из двух паровых лежачих цилиндров длиною 9 дюймов, в диаметре 7 дюймов. После первых опытов, для усиления жара, прибавлено в котёл некоторое число парообразовательных медных трубок и теперь имеется оных до 80. Обратное движение машины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля, и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров, в числе 40 человек".
Успешно соорудив свой первый паровоз, Черепановы немедленно приступили к постройке второго, более мощного. Уже к марту 1835 г. второй паровоз Черепановых, значительно большей мощности, чем первый, был построен. Он мог перевозить до 17 тонн.
Труд Черепановых по созданию паровозов увенчался полным успехом. Об этом говорят документы, сообщающие об успешном действии "сухопутных пароходов" через несколько лет после их сооружения.
Труд Черепановых дал России право занять место в числе первых четырёх стран мира по времени введения железных дорог с паровой тягой. Эти страны - Англия, США, Франция, Россия.
Однако труды Черепановых не получили ни заслуженной популярности, ни должного развития. Прошли мало кем замеченными краткие сообщения об их трудах, опубликованные в 1835 г. в "Горном журнале" и в "Коммерческой газете". Только в 1902 г. появилось в "Горном журнале" ещё одно краткое сообщение о паровозе Черепановых.
О замечательном начинании Черепановых забыли надолго и основательно. В 1837 г. в печати появилось много сообщений, связанных с окончанием работы по сооружению Царскосельской железной дороги, но имя Черепановых даже не было названо. Больше всего и прежде всего в этом замалчивании дела Черепановых повинны их хозяева Демидовы, любившие кичиться своими богатствами, выступать в роли меценатов, учреждать премии за научные работы и т. д. Особенно отличались такой любовью к собственному возвеличению и позе Павел и Анатолий Демидовы, сыновья Николая Никитича, умершего в 1828 г. Именно в те годы, когда хозяевами Нижне-Тагильских заводов были Павел и Анатолий, совершены были самые замечательные из дел Черепановых, отнюдь не ограничивающиеся только тем, что здесь рассказано. Однако ни Павел, ни Анатолий Демидовы даже не попытались отдать должное трудам своих "домашних механиков".
Отношение "господ владельцев" сказалось на отношении к делу Черепановых в Тагиле. В 1837 г. здесь производился отбор экспонатов "на учреждаемую в Пермской губернии выставку образцов изделий фабричной, заводской, ремесленной и всякого рода произведений местной промышленности". В число экспонатов были включены самые различные вещи: от чугунных бюстов заводовладельцев, подсвечников, листового железа, гвоздей, штыковой меди, талька, посуды, малахита - до лисьевого капкана и "раритетов из царства ископаемых" во главе с "зубом мамонта". Не нашлось места только для чудесных творений Черепановых.
В 1838 г. на Нижне-Тагильских заводах было получено предписание подобрать для промышленной выставки в Петербурге то, что может прославить заводы Демидовых. На этот раз Черепановым повезло: "им поручили сделать для выставки в небольшом виде паровоз". Дело, однако, окончилось тем, что в ящиках, отправляемых на питерскую выставку 1839 г., место модели первого русского паровоза заняли, согласно "росписей", "чугунная кобыла" и "чугунный жеребец".
Однако русская наука и техника не забыли имён отца и сына Черепановых. Строители первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тягой заняли почётное место в ряду новаторов техники.
Известие о сухопутном пароходе, устроенном в Уральских заводах в 1833 г., "Горный журнал)), 1835 г., ч. II, кн. 5; Известие о другом сухопутном пароходе, устроенном на Уральских заводах в 1835 г., там же, ч. III, кн. 7; Тонков Р. Р., Из истории паровых машин в России, там же, 1902, № 5; Бармин А., Сухопутный пароход, "Уральский современник", 1938, №1; ДанилевскийВ. В., Черепановы (рукопись).
Создатели первой в России железной дороги, первого российского паровоза, токарных, винторезных, строгальных, сверлильных, гвоздильных и других станков.
Уральские металлургические заводы не только позволили России сделать мощный экономический рывок - здесь зарождался рассвет отечественной индустрии. На предприятиях, основанных Демидовыми, воплощалось творчество многих русских умельцев, самобытных мастеров, чей труд стал началом российской инженерной мысли.
В 1833 году князь Демидов-Сан-Донато послал своего крепостного механика Мирона Черепанова в Англию для краткосрочной стажировки. Причиной капиталовложений в образование тридцатилетнего крепостного было не только стремление к европейскому подходу управления производством, но и солидные выгоды, которые, в конечном счете, буквально озолотили Демидовых. Кандидатура тоже была выбрана не случайно.
 |
Отец Мирона Черепанова, Ефим Александрович, начал свою деятельность в качестве «мехового» мастера, специалиста по воздухонадувным устройствам. Затем он стал плотинным мастером - должность особо ответственная, на которую могли назначить далеко не каждого. Природный талант Ефима Александровича, добросовестность, искусство во многих ремеслах, обеспечили ему славу одного из самых выдающихся тагильских мастеров. Разумеется, все эти качества он воспитал и в своем сыне. Вместе они предоставили Демидовым целый ряд уникальных изобретений. Токарные, винторезные, строгальные, сверлильные, гвоздильные станки превратили горные заводы в настоящее производство. В 1824 году Ефим Черепанов сконструировал паровую машину мощностью в четыре лошадиных силы, а спустя четыре года Черепановы построили оригинальную золотопромывательную машину, которая промывала в день 800-1000 пудов золотоносного песка. Один черепановский агрегат заменял 24-х старателей и восемь лошадей. Эта разработка оказалась настолько доходной, что хозяева приказали Ефиму Александровичу и Мирону Ефимовичу построить еще две аналогичные машины.
Но самое удивительное для того времени изобретение ожидало Россию в 1834 году. В Нижний Тагил Мирон Черепанов вернулся переполненный впечатлениями от увиденного за границей. Произошло это, несмотря на «...затруднения, как по незнанию языка, так и по невозможности видеть внутреннее расположение машин, в действии находящихся». Немедленно Черепановы приступили к созданию первого русского паровоза. И уже в пятом номере санкт-петербургского «Горного журнала» за 1835 год об отце и сыне Черепановых было сказано:
По своей конструкции первый русский паровоз превосходил общий уровень тогдашней паровой техники, так же как и рельсовая колея, сооруженная по образцу фроловских дорог, оказалась в техническом отношении совершенней тогдашних зарубежных магистралей. Предполагалось протянуть чугунные колесопроводы от Выйского завода к Медно-рудянскому руднику, но этот еще более масштабный проект Черепановым не удалось завершить. Тем не менее известие о нем появилось в седьмом номере «Горного журнала»: «...Ныне гг. Черепановы устроили другой пароход большого размера, так что он может возить за собой до тысячи пуд тяжести... Почему и предположено ныне же продолжить чугунные колесопроводы от Нижнетагильского завода до самого медного рудника, и употреблять пароход для перевозки медных руд из рудника на завод».
 |
| Паравоз Черепановых |
Черепановские проекты были реализованы другими русскими механиками. В 1830-е годы для заводских нужд были построены паровозы в Приуралье и в Карелии. Движение по первой железнодорожной магистрали - «Царской ветке» открылось 11 ноября 1837 года. Железная дорога соединила Санкт-Петербург с Царским Селом и Павловском.
Деятельность Ефима Александровича и Мирона Ефимовича - пожалуй, один из самых ярких примеров, свидетельствующих о том, что громкая слава, достойное место в истории, истинная благодарность потомков достигаются не званиями и сословиями, не количеством наград и капиталов, а верой, любовью и преданностью своему делу, беспредельным трудолюбием, терпением и ярким самобытным талантом.
Геодезические, гидродинамические и акустические приборы, готовальни, астролябии, электрические банки, телескопы, подзорные трубы, микроскопы, солнечные и иные часы, барометры, термометры, ватерпасы, точные весы - таков далеко не полный перечень сделанного в мастерских под руководством Кулибина.
Альманах "Великая Россия. Личности. Год 2003-й. Том II", 2004, АСМО-пресс.
Уральские механики отец и сын Черепановы были выдающимися изобретателями и первооткрывателями. Они построили первую в России железную дорогу с паровой тягой, создали первый русский паровоз, двигатели для рудников и заводов, изобрели и построили много металлообрабатывающих станков и других машин. Черепановы происходили из крепостных крестьян, приписанных Выйскому заводу Демидовых на Урале. Дед и отец Ефима Черепанова всю жизнь занимались так называемыми «непременными работами»: валили лес, рубили дрова и возили их на завод.
Но Ефим Черепанов, родившийся в 1774 г., с детства полюбил столярное и слесарное мастерство, процветавшее в заводском посёлке, где многие жители занимались металлообрабатывающими промыслами. В одном из послужных списков Ефима Черепанова указано, что он обучался «при доме».
Но установить, кто конкретно обучал мальчика и поддерживал его страсть к изобретательству, не удалось. Совсем ещё молодым человеком Ефим Черепанов был принят на Выйский завод в качестве «мехового мастера» и довольно скоро стал признанным специалистом по воздуходувным устройствам, которые играли тогда важнейшую роль в металлургии. Ефим Черепанов изучал и другие машины и механизмы, которые применялись в железо- делательном и медеплавильном производстве, и стремился их всячески усовершенствовать. Поэтому многие владельцы заводов привлекали его к решению наиболее сложных задач, связанных с организацией горно-металлургической промышленности, и он всегда быстро и искусно справлялся с порученным делом. Посланный в числе шести искусных мастеров на Линдоловский железоделательный завод в конце 90-х годов, он работал столь успешно, что был оставлен там ещё с одним мастером на год против условленного срока.
Мастеров отпустили с завода лишь по настоятельному требованию Демидова. В 1812 г. Ефим Черепанов отлично решил задачу по устройству прокатных станов на казённом Нижне-Туринском заводе. Но известность крепостного мастера-самоучки не облегчила тяжёлых условий его жизни. Долгие годы за свою работу он получал ничтожную заработную плату, которая не обеспечивала хотя бы сносное существование его семьи. Ефим Черепанов женился в 1801 г. Через два года, в 1803 г., у него родился сын Мирон, который стал его верным учеником и продолжателем его дел.
В 1807 г. талантливый механик был переведён на должность «плотинного» - отвечающего за устройство и эксплуатацию гидротехнических сооружений и водяных двигателей, вначале на Выйском, а затем и на всех девяти Нижнетагильских; заводах Демидовых. В обязанности Е. А. Черепанова также вменялось решение различных технико-экономических вопросов, связанных с деятельностью заводов. За эту сложную работу он получал долгое время лишь 50 рублей ассигнациями в год.
Через 8 лет заработки его доходили примерно до 8 рублей с небольшим в месяц.рублей. В «Горном журнале» за июнь 1835 г. отмечалось, что он «удовлетворяет своему назначению, почему и предложено ныне же продолжать чугунные колесопроводы… до самого медного рудника и употреблять пароход для перевозки медных руд из рудника на завод». Дорога Нижнетагильских заводов, протяжённостью до трёх километров, была построена довольно быстро. Это уже была не экспериментальная железная дорога, а дорога, выполнявшая существенные производственные задачи. Она возникла ранее Царскосельской, о которой позже писали как о первой железной дороге в России. И хотя это была рудовозная дорога и линия частного пользования, изобретатели Черепановы имели такой технический опыт, который мог быть широко использован. Однако они не добились никакой поддержки в этом направлении от своих хозяев и заводской администрации, несмотря на все усилия. Благодаря Е. А. и М. Е. Черепановым Россия стала второй страной в мире после Англии, где создавались собственные паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой наша страна занимает четвёртое место после Англии, США и Франции.
Талантливые уральские механики, несмотря на занятость, уделяли большое внимание подготовке молодых специалистов из детей крепостных. Механическое заведение, устроенное на Выйском заводе, стало передовым техническим центром всей Нижнетагильской группы демидовских заводов. Весной 1833 г. в помещении Выйского механического заведения была открыта Высшая заводская школа. Туда переводили учеников старшего класса Выйского училища, проявивших любовь к техническим наукам. М. Е. Черепанов преподавал там механику.
Аммос Черепанов обучал мальчиков Выйской школы черчению. К этому времени самый молодой из мастеров Черепановых Аммос не мог повседневно, как прежде, сотрудничать со своими старшими родственниками и наставниками. Он был переведён в другое место, где выполнял ответственные чертежи и разрабатывал оригинальные проекты сложных механизмов. Однако труды Е. А. и М. Е. Черепановых не получили ни признания, ни должного развития. Краткие публикации в 1835 г. в «Горном журнале» и в «Коммерческой газете» были мало кем замечены. Только в 1902 г. появилось в «Горном журнале» ещё одно краткое сообщение о паровозе Черепановых.
О замечательном начинании Черепановых забыли надолго и основательно. В 1837 г. в печати появилось много статей об окончании строительства Царскосельской железной дороги, но имя Черепановых даже не было названо. Больше всего и прежде всего в этом замалчивании дела Черепановых повинны их хозяева Демидовы, любившие выступать в роли меценатов, учреждать премии за научные работы и т. д. Склонностью к собственному возвеличиванию и позе особенно отличались Павел и Анатолий Демидовы, сыновья Николая Никитича, умершего в 1828 г.
Именно в те годы, когда хозяевами Нижнетагильских заводов были Павел и Анатолий, совершены были самые замечательные из дел Черепановых. Однако ни Павел, ни Анатолий Демидовы даже не попытались отдать должное трудам своих «домашних механиков». В конце 1836 г. были составлены дополнительные «особые правила» для всех заводских механиков, по которым загруженность Черепановых чрезвычайно возросла. Они не могли даже вовремя производить текущий ремонт действующих паровых машин. Но именно в этот напряжённый период Черепановы построили на Выйском медеплавильном заводе 10-сильную паровую машину необычного типа.
Котёл этой машины обогревался отходящими горячими газами медеплавильных печей. В официальном отчёте сообщалось, что эта машина работала на горючих газах четырёх медеплавильных печей, и только для «воспаления газов употребляется самая малая часть дров, не более 40 сажен в год». Но многие проекты нижнетагильских изобретателей не могли быть реализованы. Ввиду преклонного возраста и расстроенного здоровья Е. А. Черепанов подал в отставку. Но его с работы не отпустили.
И в «черновом послужном списке» за 1840 г. Е. А. Черепанов всё ещё значится служащим. Пренебрежительное отношение «господ владельцев» к творчеству замечательных изобретателей сказалось и при отборе экспонатов для промышленной выставки в Петербурге. Черепановым «поручили сделать для выставки в небольшом виде паровоз». Дело, однако, кончилось тем, что в ящиках, отправленных на выставку 1839 г., место модели первого русского паровоза заняли, согласно «росписей», «чугунная кобыла и чугунный жеребец». Демидовы и их приказчики остались верны себе и при посылке самых различных вещей на выставку «образцов изделий фабричной, заводской, ремесленной и всякого рода произведений местной промышленности», которая открылась в 1873 г., в число экспонатов попали подсвечники, листовое железо, гвозди из штыковой меди, тальк, посуда, малахит и даже чугунные бюсты владельцев заводов, лисьи капканы и «раритеты из царства ископаемых» во главе с «зубом мамонта».
Не нашлось места только для чудесных творений Ефима и Мирона Черепановых. 27 июня 1842 г. Ефим Алексеевич Черепанов скончался. Он и умер, «выезжавши ещё накануне смерти по делам службы». Мирон Ефимович Черепанов ненадолго пережил своего отца: он умер 17 октября 1849 г. Огромное, многогранное творческое наследие Черепановых, их вклад в развитие горного дела, металлургии, гидротехники, теплотехники, машиностроения, сухопутного и водного транспорта навсегда вошли в российской техники.
Загрузка...