ПАРОВОЗНАЯ ИСТОРИЯ МЕХАНИКОВ ЧЕРЕПАНОВЫХ (190-летию первого русского паровоза посвящается)
В этом году исполняется 190 лет первому русскому паровозу, созданному в 1834 году на Нижнетагильском заводе механиками Черепановыми. Этот исторический факт многим известен и считается общепризнанным успехом русской технической мысли первой половины XIX века. Кажется, на первый взгляд, что здесь сказать нового? Но как показывает практика, если начинаешь вдаваться в подробности этого исторического факта, даже не события, а только факта, на поверхность всплывают откровенные стереотипы или, вовсе, ошибочные сведения, порождающие массу вопросов.
В этой статье мы постараемся ответить на ряд наиболее стандартных вопросов, касающихся создания первого паровоза в России и, быть может, развеять мифы и заблуждения, которыми окутана эта занимательная история с «братьями Черепановыми».
Больше, чем братья
Вот и первая ошибка. Очень часто приходится слышать даже от образованных людей, что механики Черепановы были братьями. Возможно, здесь напрашивается аналогия с зарубежными изобретателями: братьями Монгольфьер, братьями Райт, братьями Люмьер и др. Изобретатели первого русского паровоза не были братьями. В России Бог троицу любит: Отца, Сына и Святого духа. Ефим Алексеевич – отец; Мирон Ефимович – сын; и, в их случае, святой дух изобретательства.
Отец и сын Черепановы были крепостными заводчиков Демидовых.
Одной из самых доходных демидовских вотчин на Урале являлся Нижнетагильский горнозаводской округ. Продукция заводов этого округа, в виде высококачественного сортового железа и медных изделий пользовалась большим спросом на российских и европейских рынках в XVIII-XIX веках.
Заинтересованные в росте производства, обеспечивающего благосостояние своего знатного аристократического рода, Демидовы занимались подготовкой высококвалифицированных специалистов в различных отраслях горнозаводского дела. С этой целью наиболее талантливые крепостные мастера отправлялись на стажировки или в командировки на лучшие предприятия России и Западной Европы, для ознакомления с передовым опытом и последними техническими достижениями. Среди них были и Черепановы. Они неоднократно посещали заводы и рудники в Англии и Швеции, знакомились с передовыми технологиями, применяемыми на предприятиях Петербурга и Москвы.
Вот мы и ответили на ещё один вопрос – как крепостные мастера, живущие в далёкой российской глубинке, смогли создать такую сложную машину, как паровоз? Как видите, Нижнетагильский округ Демидовых в XIX веке являлся не российской глубинкой, оторванной от жизни, а одним из главных центров горнозаводской промышленности Российской империи.
К слову надо сказать, что Ефим Алексеевич Черепанов, пройдя все ступени становления мастера – от самых низов – в 48 лет был назначен на должность главного механика всего Нижнетагильского округа, в который входило девять заводов и большое количество рудников и приисков, соединённых в одну производственную цепочку. Мирон Ефимович Черепанов считался вторым механиком на заводах, то есть первым заместителем своего отца.
Первые в мире или в России?
Сейчас мы вплотную подошли к вопросу создания главного детища Черепановых – первого паровоза. Здесь тоже встречаются ошибочные представления и даже заблуждения. Ефим и Мирон Черепановы не изобрели паровоз, они впервые построили его в России, в 1834 году. Приоритет изобретения паровоза остаётся за англичанами. Первый в мире паровоз был построен в 1803 году английским горным инженером Ричардом Треветиком. Однако его стальное чудовище, катающееся по стальным же рельсам, больше распугивало народ, нежели приносило ему пользу. Поэтому понадобилось более двадцати лет, чтобы паровоз стал действительно той машиной, которая двигает не только вагоны, но и технический прогресс.
Джордж Стефенсон
Ко времени командировки Мирона Черепанова в Англию в 1833 году, паровозы и железные дороги для жителей «туманного Альбиона» были уже привычным делом. Паровозы, изготовленные на заводе Джорджа Стефенсона, занимались транспортировкой не только грузов, но и перевозили людей между городами. Такого нельзя было увидеть нигде в мире (если не считать США, где с 1829 года развернулось массовое железнодорожное строительство). Вдохновлённый «пароходными дилижансами», Мирон Черепанов, после возвращения из Англии в декабре 1833 года приступает к созданию своего паровоза. В конце августа 1834 года Мирон, при активном участии своего отца Ефима Алексеевича, заканчивает постройку первого паровоза и первой рельсовой дороги в России, длиной 400 сажен (854 метра), проложенной специально для испытания. Не пройдёт и года, как Черепановы построят второй паровоз, более мощный, чем первый. Да! Механики Черепановы создали два паровоза, а не один! Они действовали подобно любым изобретателям, двигаясь от простых экспериментов к практическим результатам и серьёзным открытиям.
Но в чём же заключалась значимость их открытия и их деятельности, если первенство изобретения принадлежит не им? Более того, невольно возникают мысли о заимствовании чужой идеи, если даже не о промышленном шпионаже. Попробуем в этом разобраться.
Черепановы являлись специалистами широкого профиля. Они отлично разбирались в самых разных отраслях горнозаводского производства. Но приоритетом в своей деятельности считали внедрение паровых машин, более удобных и прогрессивных, взамен старым заводским водяным двигателям. Свою первую паровую машину Ефим Черепанов построил в 1820 году, за год до своей поездки в Англию, где такие машины уже повсеместно использовались. Целью этой поездки было поручение Демидовых выяснить причину падения сбыта уральского железа. Ефим Черепанов пришёл к выводу, что такой причиной является техническая отсталость уральских заводов. Поэтому, вернувшись из Англии, он намечает обширную программу усовершенствований в области технического оснащения заводов и рудников Нижнетагильского округа. Им была сделана ставка на внедрение паровой энергетики.
В течение последующих десяти лет Ефим Черепанов, при участии своего сына, построил около десятка паровых машин разной мощности, внедрённых в различных областях горнозаводского хозяйства. Они использовались для приведения станков в движение, откачки грунтовых вод из рудников и шахт, нагнетания воздуха в доменные печи, промывания золота и платины на тагильских приисках, а также для мукомольного дела. Качество изготовления и применения паровых машин Ефима Черепанова было настолько высоким, что мастер удостоился императорской серебряной медали на Анненской ленте, а в 1833 году он был освобождён от крепостной зависимости.
Мирон Черепанов, являясь первым помощником, не отставал от отца. Более того, его мысли шли дальше использования статичных паровых двигателей. Он вынашивал идею парового сухопутного транспорта, так называемого «пароходного дилижанса», способного перевозить не только грузы на расстояние, но и пассажиров. Эта идея получила визуальное подтверждение в 1833 году в Англии, когда Мирон имел счастье видеть «сухопутные пароходы» в реальном их воплощении. Надо сказать, что такая встреча была, чуть ли не случайной, потому что целью поездки Мирона Черепанова в Англию было изучение различных отраслей металлургического производства и горнодобывающей промышленности. Рельсовый транспорт с паровой тягой не был предусмотрен планом его стажировки. Да и сами англичане не спешили раскрывать секреты всех своих технических новинок. Как устроена эта машина изнутри, уральский мастер прекрасно знал и без англичан. Долгожданное свидание Мирона с паровозом состоялось, и ему было достаточно лишь видеть его образ, чтобы вдохновиться им и воплотить его в реальность на родной земле.
паровоз Планета завода Стефенсона 1833 г.
Не хуже ваших!
При внешнем рассмотрении первого и второго черепановских паровозов и паровозов Стефенсона того же периода – «Ракета» (1829); «Самсон» (1831) и «Планета» (1833) – можно обнаружить некоторые сходства в их внешней отделке: разные диаметры колёс; деревянная обшивка парового котла; труба, увенчанная медной короной; ажурная решётка ограждения площадки для машиниста и др. Но это только некоторые внешние сходства, заимствованные у англичан. Если же рассмотреть технические характеристики черепановских паровозов с английскими, то здесь мы найдём больше различий, нежели общих признаков.
Для примера сравним первый паровоз Черепановых, постройки 1834 года, с самым известным паровозом Джорджа Стефенсона, «Ракетой» (1829г.), в котором впервые был использован многотрубный котёл парораспределения. Поэтому «Ракета» считается первым классическим паровозом, ставшим своеобразным эквивалентом для дальнейшего мирового паровозостроения.
Макет первого паровоза Черепановых на усадьбе Историко-технический музея "Дом Черепановых". Фото.
Паровоз Стефенсона Ракета. Иллюстрация.
Итак, многотрубный котёл парораспределения – это основа любого паровоза, который определяет жизнедеятельность и работоспособность всех остальных механизмов, потому что именно здесь, в котле, вырабатывается пар, заставляющий паровоз двигаться. Вода в котле нагревается быстрее и равномернее, превращаясь в пар, в зависимости от количества и расположения дымогарных или жаровых трубок, пронизывающих весь котёл изнутри.
Так вот, внимание! В «Ракете» насчитывалось 25 дымогарных труб, а в паровозе Черепановых – 80! Английский паровоз не имел функции реверса, то есть, заднего хода - он разворачивался и обратно ехал передом. Черепановский паровоз мог двигаться задом! Вес первого русского паровоза составлял 150 пудов (2,4 тонны), что также было выигрышным в сравнении с тяжёловесными английскими паровозами, передвигающимся по более узкой колее (1435 мм). Рельсовая дорога, построенная Черепановыми для испытания своего паровоза, была шире английской (1645мм), что обеспечивало большую устойчивость на ней локомотивов и составов.
Дымогарные трубы
Всё выше сказанное в то время являлось большим техническим достижением в развитии железнодорожного транспорта и подтверждает тот факт, что Черепановы, будучи первоклассными механиками, прекрасно разбирающимися в устройстве паровых двигателей, совершенно самостоятельно подошли к созданию своего паровоза. Даже такие развитые в промышленном отношении страны, как Соединённые Штаты Америки, Франция, Бельгия, Австрия закупали всё железнодорожное оборудование, включая паровозы, рельсы и даже уголь, в Англии. Россия, благодаря Черепановым, стала первой страной в мире, построившей свой собственный национальный паровоз, без непосредственного участия английских специалистов.
В этом и заключается значимость деятельности Ефима и Мирона Черепановых, своим самоотверженным трудом и природным гением показавших высокий уровень русской технической мысли.
Мечта сбывается? …
Но не будем забывать, что сделать изобретение, это только половина сделанного дела. Задачей не менее важной является реализация этого изобретения, его активное применение на практике. С этим не только в России, в других странах тоже были проблемы. Новое всегда пробивает себе дорогу с большим трудом. Говорят, что вполне доброжелательный и деликатный Джордж Стефенсон вынужден был воспользоваться услугами профессиональных боксёров, защищавших опытный пробег его первого паровоза от особо буйных противников технического прогресса.
Черепановы столкнулись с проблемой более серьёзной, в которой даже боксёры бы не помогли – с российской государственной системой крепостного права.
Ефим Черепанов, испытав на себе все тяготы крепостной кабалы и заводской работы, в своей деятельности стремился «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудящихся». Этим же правилом продиктовано создание первого паровоза. «Сухопутный пароход» предназначался исключительно для заводских работ, для грузовых перевозок. То есть, первый Черепановский паровоз был рождён для тяжёлой горнозаводской работы, хотя и строился как экспериментальный, больше предназначенный для показа. Второй паровоз, 1835 года постройки, выглядел внушительнее и создавался как горнозаводская машина для транспортировки тяжёлых грузов.
Даже первая экспериментальная рельсовая дорога в 400 сажень имела практическую направленность. Она соединяла Выйский медеплавильный завод с небольшим медным рудником (Полевской рудник). По этой линии перевозили медную руду на завод. Грузоподъёмность первого паровоза составляла 200 пудов (3,2 тонны). Второй паровоз, грузоподъёмностью в 1000 пудов (16 тонн) должен был обслуживать линию длиной 3,5 км, соединяющую всё тот же Выйский завод с главным Меднорудянским рудником. До появления первых паровозов эти работы осуществлялись с помощью лошадей гужевым транспортом.
Существование первой в России экспериментальной «железной дороги» никогда и никем не оспаривалось. Этому посвящена была статья в «Горном журнале» №5 за 1835 год. В ней говорилось: «Сухопутный пароход, ими (Черепановыми – Е.С.) устроенный ходит в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажен колёсопроводам (рельсам) и возит более 200 пудов тяжести со скоростью от 12 до 15 вёрст в час».
Иначе обстояло дело со второй, более длинной дорогой, соединяющей Медный рудник с Выйским заводом. Этой дороги не было вообще! Многие исследователи сходятся на том, что она существовала только в проекте. До сих пор не обнаружено ни одного документа, подтверждающего существование этой рудовозной дороги. Нет ни одной сметы, составленной для её строительства. Нет описаний самих работ по её сооружению. Увы, эта дорога существовала только в мыслях Черепановых, которым так и не дали развиться. Слишком много хлопот заводским властям доставляли идеи Черепановых. Постройка первого паровоза обошлась заводской конторе более чем в 4,5 тыс.рублей – сумма не маленькая по тем временам.
Как бы не проектировали трассу дороги, на её пути должны были встретиться дома местных жителей, их огороды и так далее. За снос или уничтожение их нужно было выплачивать компенсацию. К таким расходам заводовладельцы не были готовы.
И ещё одна немаловажная причина, по которой идеи Черепановых остались нереализованными – это материал, из которого изготавливались рельсы. Рельсы, или как их называли раньше «колёсопроводы», для экспериментальной дороги были изготовлены из ваграночного чугуна, материала хрупкого и недолговечного. Поэтому для второй рудовозной дороги, предназначенной для более интенсивной эксплуатации, требовались исключительно железные рельсы. По расценкам середины 1830-х годов, пуд чугуна стоил 1 рубль, а пуд полосового прокатного железа – 3 руб. 20 коп. Заводское начальство и без того считало «затею» Черепановых слишком расточительной, к тому же нужно было устраивать рельсопрокатные станы для одной этой линии. Даже десятилетие спустя заводовладельцы не хотели налаживать рельсопрокатное производство на заводах.
Возникла ситуация стандартная при введении новшества. Никто из «власть придержащих» не желал тратиться на развитие долгосрочных прибыльных проектов, подозрительных и неизвестных к чему могущих привести. Поэтому всё остаётся по-старому с предпочтением к хорошо проверенным, пусть даже отсталым формам работы, но зато исправно приносящим сиюминутную прибыль. Такие проблемы по внедрению новых прогрессивных идей испытывали и Черепановы, и Стефенсон. Вот только в отличие от своего английского коллеги, владевшего собственной фабрикой, уральские мастера оказывались в ещё более затруднительном положении, определяемым своим социальным статусом – Мирон Черепанов со своей семьёй ещё состоял в крепостной зависимости, а его отец Ефим Алексеевич, хоть и получил вольную, продолжал трудиться на частновладельческих предприятиях заводовладельцев Демидовых. Поэтому понятие свободы Черепановы и Стефенсон понимали по-разному.
Имея личную свободу и находясь в более прогрессивном обществе, у Джорджа Стефенсона было больше шансов на победу, которую он всё-таки одержал, добившись строительства железных дорог по всей стране и запустив собственное паровозостроительное производство. Черепановым, в условиях российского крепостного права, зависящим от капризов барина, оставалось только мечтать и верить, что будущее окажется более благосклонным к сынам своего Отечества, вступившим на тернистый и благородный путь изобретательства.
Евгений Ставцев,
Опубликовано в журнале «Техника железных дорог» № 27 (август 2014 года)