Виртуальный проект
… 190 лет назад, в один из августовских дней 1827 года, многие жители Нижнетагильского
заводского поселка были удивлены, услышав какой-то непонятный, но очень громкий скрип.
Звук доносился со стороны Нижнетагильского завода и Медного рудника, который находился
у южного подножия горы Высокой. Мы можем только представить, как мальчишки, забросив
все свои «важные» дела, прибежали посмотреть «диковинку», а взрослые с любопытством, возможно,
с недоумением рассматривали необычный действующий механизм – «штанговую машину»
тагильского мастера Степана Ефимовича Козопасова (1781/82-1838).
Еще в апреле 1826 года началось строительство «механической диковинки». На Нижнетагильском заводе, ниже плотины, было установлено огромное по размерам водяное колесо, диаметром почти 11метров.
От него были установлены столбы, обвязки для подвесных деревянных штанг до самого Медного рудника. Штанговая машина представляла собой водяной двигатель с качающимися штангами. Сам же передаточный механизм машины состоял из крестовин, вертикальных рычагов и горизонтальных шестов-«штанг», которые, раскачиваясь, приводили в действие специальные устройства- коромысла, заставляя двигаться поршни в двух цилиндрах. При подъеме поршня вода поднималась наверх,затем стекала по специальному желобу в реку, потом поднимался поршень во втором цилиндре
и действия машины повторялись.
Длина штанговой машины Степана Ефимовича Козопасова была больше километра! Передаваемая
же мощность составила 112 лошадиных сил (по подсчетам тагильского инженера Е.А. Канделя).
Такая система передачи механической энергии на огромное расстояние была даже уникальной в своем роде. Но самое главное - она откачивала грунтовые воды, которые постоянно заливали шахты Медного рудника! Ведь в 20-е годы XIX века создалось угрожающее положение с откачкой грунтовых вод,
«конный водоотлив» был не эффективен. А после пожара на Медном руднике в октябре 1825г,
когда сгорела одна из конных водоотливных машин, положение стало критичным, т.к. грозило снижением объемов добычи медной руды. Но и в этих условиях Н. Н. Демидов стал торопить Ефима Черепанова
с постройкой не паровой, а вододействующей – «штанговой» машины, по шведскому образцу, одну из которых Степан Козопасов и Черепановы видели в действии в 1825г во время командировки в Швецию. Хотя ничего «шведского» в них не было, подобные системы были известны в русском горнопромышленном производстве еще в XVIII веке и описаны в трудах М.В. Ломоносова. Несмотря на убеждения Ефима Черепанова, что полностью решить вопрос по откачке грунтовых вод может только использование паровой машины, было принято решение о создании в первую очередь именно штанговой машины, за что отвечал сам Е.А. Черепанов. Известно также, что создание паровой машины было дешевле, чем постройка штанговой машины: по смете, на строительство паровой машины необходимо было 8500 рублей,
а штанговой - 9487 рублей.
Уже 5 августа 1827г «водоподъемная штанговая машина пущена в действие»,- сообщал Степан Козопасов
в своем письме Н.Н. Демидову от 26.08.1827г.
Чертеж «План и профиль штанговой водоподъемной машины Медного рудника, 1828г. Нижне-Тагильский завод». копия
Первая штанговая машина С. Козопасова была установлена на Анатольской шахте, а также откачивала воду из шахты Темной (позже- Павловской), а вторая машина, которая была построена в 1828г, - из шахты Владимирской Медного рудника. Позднее Ефимом и Мироном Черепановым при этих шахтах «были устроены» паровые машины, которые откачивали воду, в основном, в зимнее время, когда штанговые машины останавливались, т.к. воды в Тагильском пруду едва хватало на работу всех доменных и кричных фабрик Нижнетагильского завода.
Благодаря применению как оригинальных штанговых машин С. Е. Козопасова, так и паровых машин
Е.А. и М.Е. Черепановых, была решена одна из важных задач Медного рудника, а именно, проблема водоотлива. Как отмечал академик В.В. Данилевский, «пар и вода здесь действовали, дополняя друг друга».
макет штанговой машины С.Е. Козопасова, автор И.А. Треноженко
Но кто же он, такой, малоизвестный для многих тагильчан, мастер Степан Козопасов?
Тагильский мастер-изобретатель Степан Козопасов был одним из талантливых и способных учеников
Е.Г. Кузнецова, обучавшихся в его «слесарной избе». «Механические диковинки» Е.Г. Кузнецова сохранились до наших дней: астрономические часы с музыкальным механизмом, которым уже
более 240 лет, удивляют своей оригинальностью посетителей историко-технического музея
«Дом Черепановых», а музыкальные дрожки- посетителей Государственного Эрмитажа.
Не раз Степан Козопасов бывал в Петербурге, Москве, знакомясь с работой крупнейших машиностроительных заводов, даже обучался на Сестрорецком оружейном заводе, одном из лучших предприятий, выпускающих военную продукцию. Тагильский механик осваивал различные виды мастерства, в том числе «обучался делать вещи, относящиеся к ружью…, стволы высверливать
и выправлять».
Бесспорно, Степан Козопасов был очень талантливым механиком. Его конструкции заводских механизмов, используемые технические новшества отличались оригинальностью. Он разработал способ лужения листового железа на английский манер, изобрел «машинку из шестерней для разбития тяжелых чугунных штук». До создания паровоза Е.А. и М.Е. Черепановыми, Степан Козопасов, предложил проект «устройства чугунной дороги с канатной тягой» для перевозки медных руд на специальных рудовозных тележках с Медного рудника на Нижнетагильский завод. Неслучайно в одном из писем П.Н. Демидов отмечал:
«он (С.Е. Козопасов) во всех частях стоит Черепанова…».
Степану Ефимовичу Козопасову, талантливому тагильскому механику- изобретателю, посвящена небольшая выставка, которая будет интересна для всех, кто любит свой город, интересуется его историей. Она находится в историко-техническом музее «Дом Черепановых», где в одном из залов представлен макет «штанговой машины» - самого грандиозного по размерам и оригинального по замыслу технического творения – тагильского мастера Степана Козопасова, талантом которого восхищались в XIX веке жители Нижнетагильского заводского поселка. Еще в XX веке в Нижнем Тагиле можно было услышать
от старожилов поговорку: «Заскрипела, как штанговая машина»…
Высоцкая Н.А. , научный сотрудник Нижнетагильского музея-заповедника «Горнозаводской Урал»