Что изобрели братья черепановы
Николай Стариков
политик, писатель, общественный деятель
Легендарные Черепановы
Легендарные Черепановы
Наш первый поезд как минимум на три года старше первой государственной железной дороги. И промышленные грузы русская «чугунка» начала перевозить гораздо раньше, чем пассажиров. А создавали первую паровую машину, которая начала курсировать по ней, настоящие самородки – Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы, отец и сын.
Они были потомственными крепостными крестьянами, хотя уже отец Ефима Черепанова не сеял хлеб, а трудился рабочим на одном из демидовских уральских заводов. Будучи признанными мастерами, они оставались в крепостной зависимости от хозяев. Ефим Черепанов проявил талант мастерового ещё мальчишкой. Когда один из опытных мастеров выбросил негодный замок – он подобрал его и ловко починил. Мастера обратили внимание на парня–золотые руки. Немного подучившись, он стал «мастером слесарных дел при плотинном смотрителе». Это означало, что он участвовал в производстве заводских механизмов. В 1810-х Ефиму Алексеевичу удалось открыть при Выйском заводе специальный цех для ремонта и изготовления разнообразных механизмов для всех тагильских предприятий. Ему во всех делах уже помогал сын Мирон. Отец научил того черчению, арифметике и грамоте, приобщил к механике.
К 1820 году на счету Черепанова-старшего имелось немало изобретений: он с помощью сына Мирона создал две первые паровые машины русской конструкции, приводившие в движение мельницу и токарный станок. Через десять лет главным механиком уральских заводов уже считался Мирон Черепанов.
После успешных испытаний чудесной паровой техники, которую создавали Черепановы, их хозяин – Николай Демидов – принял решение отправить своего самого опытного механика в Англию для изучения особенностей производства и применения паровых машин. Ефим Алексеевич побывал в Лондоне и в Лидсе, на угольных копях. Британцы держали в тайне многие технические секреты и не давали русским бородачам ознакомиться с чертежами. Но и зрительские впечатления значили много: именно там наш мастер впервые увидел паровую машину, которая шла по рельсам и перевозила грузы. Русский самородок так описал эту диковинку: «Смотрел паровую машину Меррея. Машина сия зело диковинна, но для нас она негожа по той причине, что аглицкие мастера хошь и скоры до дела, но машины их служат недолго, а потому часто стоят в ремонте». Он не случайно критиковал британских мастеров: Черепанов с помощью сына уже разрабатывал схему своей будущей рельсовой паровой машины, которую прозвали пароходом.
В 1833 году в Англии побывал и Мирон. Там он наблюдал в действии пассажирские и товарные паровозы – и, вернувшись домой, сразу принялся за создание отечественной пароходной машины, способной бегать по рельсам. Управляющий Медным рудником Нижнетагильских заводов Фотий Ильич Швецов – выходец из мастеровых – поддержал эту идею. Там и начали строить первое в нашей стране рельсовое полотно – от «чиста поля» до здания Выйского завода. Конечно, это была не государственная, а частная дорога длиной меньше километра, 400 сажен, 854 метров. К паровозу прицеплялся «фургон» и «приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек». Местные жители с удовольствием по праздникам катались в повозке, прицепленной к пароходу.
Для рельсов Черепановы предложили использовать чугун – он был и дешевле, и крепче железа. Они же предложили и ширину колеи – 1645 мм. Значительно шире того, что Мирон Ефимович видел в Англии. Прежние русские конные чугунки были тоже гораздо уже. Для своего парохода Черепановы разработали оригинальный механизм обратного хода. Их первый пароход возил составы весом до 3,2 т со скоростью от 13 до 16 км/ч. Возил, конечно, на короткие расстояния, но регулярно. Запас горючего (древесного угля) и воды находился в «особом фургоне».
Первый отечественный паровоз Черепановых. Гравюра
РИА НОВОСТИ
Вскоре Ефим и Мирон Черепановы разработали новую, значительно улучшенную версию своего сухопутного парохода. «Пароходный же второй делижанец уже совершенно отстройкою кончен», – говорилось в заводском рапорте в марте 1835 года. Этот экземпляр отличался большей надёжностью и мощностью – 43 лошадиные силы позволяли перевозить до 17 тонн грузов. Испытания прошли успешно, и для нового чуда российской техники построили железную дорогу, связавшую Выйский завод с Меднорудянским рудником, – около трёх вёрст. Пароход заработал вовсю – и действительно редко ломался. На руднике побывал цесаревич Александр Николаевич, путешествовавший по России и сохранивший восторженные впечатления об этой небольшой промышленной железной дороге. Правда, помогать Черепановым он не стал – даже не поинтересовался судьбой механиков. Власти твёрдо сделали ставку на импорт паровозов.
В честь черепановской чугунки одна из улиц Выйского посёлка с тех пор получила название Пароходной. За постройку этой дороги Мирону Черепанову в 1836 году дали вольную.
После смерти Черепановых на несколько десятилетий про них забыли. Память о самородках-механиках возродилась только в ХХ веке, когда историков и писателей заинтересовала история заводов, история русских изобретений. Тогда имя Черепановых и стало в России нарицательным – и это справедливо. Когда мы хотим похвалить изобретательный ум или точные руки мастерового – мы вспоминаем создателей первого русского паровоза. Несправедливо другое: Черепановых иногда ошибочно называют братьями. Это грустно.
И всё-таки мастеров-первопроходцев Россия не забыла и не забудет. Особенно сейчас, когда в наш язык вошло немного корявое, но необходимое слово: «импортозамещение». Государству нужно лелеять, взращивать новых Черепановых – мастеров, изобретателей. И прославлять тех, кто стоял у истоков русских железных дорог. Они сделали первый шаг в создании современного транспорта. С Черепановых, с простых заводских мастеров, начиналась традиция, которую нельзя прерывать.
В Нижнем Тагиле есть памятник отцу и сыну Черепановым – замечательная скульптурная группа на высоком постаменте. Поклонимся им, самобытным изобретателям, творцам первого русского паровоза.
Обложка: Памятник Ефиму и Мирону Черепановым в Нижнем Тагиле. Фото: Б. КЛИПИНИЦЕР / РИА НОВОСТИ
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Что изобрели братья черепановы
Нижний Тагил 1833 год. Это родина российского паровоза, изобретенного Черепановыми. Но в то время такого слова «паровоз» в русском языке еще не было. И машину назвали «сухопутный пароход».
Памятник Черепановым Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефимовичу в Нижнем Тагиле. Установлен в 1956 г.
Оба были очень одаренные. Именно младший Алексей сделал первые наброски «сухопутного дилижанса» и «заразил» этой идеей старшего брата. Это было в 1803 году. В 1817 году Алексей умер, но у него остался сын Аммос, который тоже был причастен к проекту, много помогал своему дяде и двоюродному брату Мирону. Таким образом говорить «братья Черепановы создали первый русский паровоз» вполне корректно и наверное даже справедливо.
Отец и сын Черепановы.
Основными конструкторами «сухопутного дилижанса» считаются Ефим Алексеевич и его сын Мирон Ефимович Черепановы. Именно им установлен памятник на Театральной площади в Нижнем Тагиле. Отец и сын внешне поразительно похожи как близнецы. И даже тагильчане порой называют памятник «братья Черепановы». То, что это отец и сын ведь не написано. Они там еще очень похожи на Маркса и Энгельса. Видимо советские скульпторы привыкли ваять основоположников коммунизма, ну и под копирку слепили.
Ефим и Мирон Черепановы.
Ефим Черепанов знал, что на заводах за границей работают паровые машины и мечтал построить такую же в России на Урале из отечественных материалов. Черепанов писал об этом Демидову в Санкт-Петербург. Но тот не верил, что простой мужик, механик-самоучка способен сконструировать сложный паровой двигатель.
Не было бы счастья, да несчастье помогло. На заводе, где работали Черепановы случился пожар. Огонь уничтожил водяные колеса, приводившие в движение заводские механизмы. Тогда изобретатели получили разрешение построить свою паровую машину. Два года ушло на ее создание. Свой первый паровой механизм мощностью в 4 лошадиные силы Черепановы пустили в работу в 1824 году. Затем, вдохновленные этим успехом, Черепановы построили еще две паровые машины. Посмотреть на чудеса техники приехал главный начальник горных заводов Урала. Восхищению его не было предела. Талантливых изобретателей Ефима и Мирона Черепановых необходимо наградить золотой медалью! В Петербурге это вызвало переполох. Наградить золотой медалью крепостного? Такого еще не было. Нельзя! Неудобно! Золотую медаль решено было заменить серебряной зато на анненской ленте.
Ракета Стефенсона не была первым в мире паровозом. Первый паровоз спроектировал другой английский инженер Ричард Тревитик в 1803 году. Он же построил кольцевую железную дорогу, по которой его паровоз катал тележку с пассажирами. А вот первую настоящую железную дорогу построил Джордж Стефенсон в 1830 году. Линия протяженностью около 40 километров соединила два крупных английских города Ливерпуль и Манчестер. Паровозы Стефенсона повезли по ней первые грузы и первых пассажиров. Нигде в мире ни паровозов ни железных дорог тогда еще не было.
Отличался он и по конструкции. Колеса бегунковой пары на которых не было привода, Черепановы уменьшили в размерах. Через полгода второй паровоз Черепановых был пущен по рельсам. Он тянул груз уже в тысячу пудов со скоростью почти 16 км/час.
Но паровозы уральских изобретателей не нашли себе достойного применения. Подрядчики конного извоза не желали терять свой доход. И вскоре по рельсам, проложенным Черепановыми для сухопутных пароходов, вагоны с рудой стали таскать лошади.
Известие о строительстве первой в России железной дороги под Петербургом Черепановы переживали тяжело. Иностранные инженеры были приглашены прокладывать рельсы, паровозы покупались в Англии и Бельгии. Чтобы обратить внимание на отечественный паровоз, Черепановы построили его модель для промышленной выставки в Петербурге. Но заинтересовать своим изобретением там никого не смогли. Эта модель сохранилась до сих пор в музее железнодорожного транспорта в СПб. По ней и по частично сохранившимся чертежам первых паровозов в 1949 году была изготовлена точная копия первого российского паровоза, которая сейчас стоит перед ДК железнодорожников напротив вокзала в Екатеринбурге.
Паровозная история механиков Черепановых
Нет механизма романтичнее паровоза. Нам всю жизнь рассказывали, что Россия – родина не только слонов, но и паровозов, вернее, первого паровоза. И его изобретателями были русские мастеровые братья Черепановы. Однако история говорит о другом. Во-первых, Черепановы и братьями-то не были, а свой «сухопутный пароход» они создали только в 1834 году, спустя 32 года после первого паровоза.
В этом году исполняется 187 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. Я попытаюсь 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.
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 и ответ 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 все-таки 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.
Под паром Кюньо
Идея заменить живую лошадиную силу механической давно интересовала конструкторов. Мысли применить силу пара при использовании его под давлением в движителях возникли в XVII веке, но первые попытки приспособить паровые машины к фурам, повозкам или телегам не увенчались успехом. Первая паровая повозка для движения при минимальном маневрировании по дороге без рельсов была сконструирована капитаном французской армии, инженером Николя Жозефом Кюньо (Nicolas Joseph Cugnot, 1725—1804). 
В 1769 году Кюньо представил проект повозки, «движимой действием водяного пара, образуемого огнём», и испытал первый образец машины с паровым двигателем, ставший известным как «малая телега Кюньо» (fardier à vapeur de Cugnot). Прошедший испытания образец в 1794 году был выставлен в Парижском музее искусств и ремёсел (Musée des arts et métiers). В ноябре 1770 года была построена и испытана «большая телега Кюньо», предназначенная для буксировки артиллерийских орудий и названная изобретателем «Огненной телегой». 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.
Мердок и газовый свет
Созданием паровой повозки занимались и в Великобритании. Там наибольшего успеха добился Вильям Мердок (William Murdock, 1754—1839) — изобретатель газового освещения, компаньон и один из ближайших помощников шотландского инженера, изобретателя-механика Джеймса Уатта (James Watt, 1736—1819, член Эдинбургского королевского общества (1784), Лондонского королевского общества (1785), Парижской академии наук (1814), изобретатель универсальной паровой машины двойного действия). В 1784 году Мердок построил трёхколёсную повозку, двигателем которой служила одноцилиндровая паровая машина. Повозка оказалась достаточно легко управляема и развивала на твёрдых ровных дорогах скорость порядка 12—14 км/ч. В 1786 году американский конструктор Оливер Эванс попытался запатентовать паромобиль, в котором приводом служила паровая машина высокого давления. Однако патентное управление отказало конструктору, посчитав его идею… нелепой фантазией.
Высокое давление Треветика
Позже созданием самодвижущегося экипажа серьёзно заинтересовался ученик Мердока — английский изобретатель кустарь-самоучка Ричард Тревитик (Richard Trevithick), снискавший известность благодаря постройке лёгких, но мощных паровых котлов. Ричард Тревитик родился 13 апреля 1771 года в Иллоган (Корнуэлл). Среднее образование получил в Камборне, познания в области паровой техники приобрёл самообразованием, что позволяло ему занимать должность инженера в различных компаниях.
В 1797 году Тревитик построил свою первую передвигающуюся по суше паровую повозку, но развитие сухопутных самодвижущихся экипажей сдерживало неудовлетворительное состояние существовавших тогда грунтовых дорог. Было решено поставить паровую повозку на прочные гладкие и прямые рельсовые пути, с которыми у колёс было гораздо меньшее контактное пятно. В 1800 году Тревитик получил патент на «машину высокого давления» и с 1801 года начал строить повозки с применением стационарных машин, работающих за счёт высокого внутреннего давления. В 1801 году Тревитик построил первый в истории паровоз Puffing Devil, но тот оказался слишком тяжёлым и не тронулся с места. Тогда Тревитик для угольной компании в городе Колбрукдэйл сконструировал паровоз «Колбрукдэйл» (Coalbrookdale) с шириной колеи 1270 мм. В 1802 году впервые пыхтящий бочонок с трубой на четырёх колёсах тронулся с места и медленно поехал по рельсам. Дата получения патента 24 марта 1802 года официально считается днём рождения первого паровоза. Часто его путают с третьим паровозом Ричарда Тревитика — «Пенидаррен» (Pen-y-Darren), построенным в 1803 году при помощи Дж. Стила в графстве Мертир-Тидвил в Южном Уэльсе для заводской Мертир-Тидвилской чугунной дороги шириной колеи 1321 мм. 21 февраля 1804 года «Пенидаррен» провёл первый в мире состав из пяти вагонеток, нагруженных десятью тоннами угля. Этот паровоз по отношению к предшественнику имел ряд конструктивных усовершенствований, многие из которых были открыты повторно лишь через несколько десятилетий. «Пенидаррен» — второй в истории и первый в мире запатентованный рельсовый паровоз. На обоих первых паровозах единственный цилиндр раскручивал большое колесо-маховик, от которого через зубчатую передачу приводились обе колёсные пары. «Пенидаррен» эксплуатировался недолго, поскольку L-образные чугунные рельсы не были рассчитаны на его массу. Вскоре один под тяжестью лопнул, паровоз опрокинулся и получил серьёзные повреждения. Восстанавливать его не стали. Владелец завода вернулся к конной тяге. Авторских чертежей не сохранилось. Основное отличие «Пенидаррена» от «Колбрукдейла» заключалось в расположении дымовой трубы: у первенца она располагалась со стороны выхода штока поршня, тогда как у запатентованного образца её перенесли ближе к маховику.
Доказав опытным путём, что сила трения гладких колёс паровоза о гладкие рельсы достаточна для движения не только самого локомотива, но и тянущего за собой состав груженых вагонов, Тревитик совершил революцию в транспортной индустрии.
Для пропаганды паровозов Тревитик построил за свой счёт кольцевую дорогу в парке, где его чудо техники соревновалось в скорости с лошадьми и перевозило людей ради развлечения. Газеты писали: «Состоялось долго ожидавшееся испытание новоизобретенной паровой машины мистера Тревитика. машина была употреблена для перевозки до 10 тонн полосового железа на расстояние свыше 9 миль. Необходимо при этом отметить, что тяжесть груза быстро возросла с 10 до 15 тонн, благодаря не менее 70 человекам, взобравшимся на повозки. Машина совершила своё путешествие без пополнения котла водой и свободно передвигалась со скоростью 5 миль в час».
В 1808 году появился паровоз «Поймай меня, кто сможет» (Catch Me Who Can), развивавший скорость до 19 миль в час (30 км/ч), который стал первым в мире пассажирским локомотивом. Однако в 1811 году изобретатель разорился. Спрос по прямому назначению равнялся нулю. Конная тяга была выгоднее.
Изобретатели колеса
После того как лёгкий паровоз не смог потянуть состав с углём, а стал боксовать на месте, посчитали, что паровоз с гладкими колёсами не может тянуть грузы по гладким рельсам. Поэтому в 1812 году для Мидльтонских копей был создан паровоз «Бленкинсоп» с приводом на зубчатое колесо, катящееся по зубчатой рельсе. Но в 1813 году под руководством Уильяма Гедли построили паровоз «Пыхтящий Билли» с гладкими колёсами, который водил поезда по гладким рельсам.
В 1815 году Треветик «обкатал» на практике цилиндрические паровые, так называемые «корнваллийские» котлы. В 1816 году изобретатель так и не заработав денег уехал в Южную Америку, в Перу, но после ранения в испано-перуанской войне в 1827 году вернулся домой в Дартфорд.
На благо общества
В 1814 году мало кому известный английский изобретатель и инженер-механик, мастер Джордж Стефенсон (George Stephenson; 1781—1848) построил свой первый паровоз. Но первая в мире общественная железная дорога открылась на его родине 27 сентября 1825 года, когда по маршруту Стоктон — Дарлингтон (S&DR) паровоз «Locomotion №1» («Движение», ранее названный «Актив» — Active), управляемый его создателем Джорджем Стефенсоном, провёл состав, гружённый 80 тоннами угля и муки. 9 миль (15 километров) поезд преодолел примерно за два часа, на некоторых участках разгоняясь до 24 миль в час. В составе поезда также был открытый пассажирский вагон «Эксперимент» (Experiment), в котором ехали члены приёмной комиссии.
В 1829 году паровоз Джорджа Стефенсона «Ракета» (оригинал выставлен в Музее науки в Лондоне) установил рекорд скорости того времени – 38,6 км/ч. Кстати, выбранная Стефенсоном ширина колеи рельсового пути 1435 мм («Стефенсоновская» 4 фута 8½ дюймов), стала самой распространённой в Европе, и до сих пор является стандартом для железных дорог многих стран мира.
Даты выпуска первых паровозов в различных источниках разнятся, хотя до 1830 года их было построено не так много: «Колбрукдэйл» (1801), «Паффиндэвил» (1802), «Пенидаррен» (1804), «Поймай меня, кто сможет» (1808), «Саламанка» (1812), «Пыхтящий Билли» и «Механический путешественник» (1813), «Блюхер» (1814), «Паровой слон» (1815), «Локомотив №1» (1825), «Стоурбриджский лев» (1828), «Новинка», «Несравненный», «Ракета», «Настойчивость», «Непобедимая» (1829). Джордж Стефенсон (1781-1848)
1821 год. Англия
Вечером 31 июля 1821 года купец Эдуард Спенс отправился в английский порт Гулля встречать барк «Коттингем». На нем, как ему сообщили, прибудет посланник уральского горнозаводчика Демидова с важным поручением, которое сейчас назвали бы промышленной разведкой. В лодке, доставившей пассажиров на берег, сидел бородатый мужик в долгополой черной одежде, косоворотке и картузе.
Через неделю Спенс отправил туда ответное растерянное письмо:
Что изобрели братья черепановы
Опубликовано в журнале Урал, номер 6, 2005
27 июля 1774 года родился Е.А. Черепанов — крепостной мастер-самоучка, изобретатель. Вместе с сыном Мироном (1803—1849 гг.) он создал первый в России паровоз (“сухопутный пароход”) и построил первую паровую чугунную дорогу длиной 854 м на Урале.
Черепановы жили в Выйском поселке, называемом Ключи, что в Нижнем Тагиле, у подножия горы Высокой, где проживал крепостной люд, вывезенный на Урал при первых Демидовых.
Петр Степанович Черепанов был дровосеком. В то время металлургические заводы потребляли большое количество древесного угля. Срубленный лес, разделанный на поленья, складывали в кучи, затем их засыпали землей и начинали выжиг угля. После окончания выжига уголь собирали в короба и доставляли на заводы. В семье Петра Черепанова было пять дочерей и один сын — Алексей. Алексей родился в 1750 году. С ранних лет ему приходилось помогать отцу кормить семью.
Ребенком он ездил с отцом на “курения”, где вместе с другими крестьянскими ребятами наполнял короба углем. Позднее он ходил с отцом в извоз (вывоз железа), а впоследствии стал выполнять земляные и строительные работы на заводе.
Алексею Черепанову было немногим более 20 лет, когда он женился на 17-летней Маше. В 1774 году родился первенец Алексея — Ефим. Алексей Петрович бывал на различных работах: заготавливал дрова, возил уголь, руду, копал землю. В 1799 году родился второй сын — Гаврила, который рос болезненным и слабым. В доме Черепановых вместе с семьей Алексея проживали и его сестры. Ни одной из них не удалось выйти замуж, так и остались они вековухами. Основным рабочим в доме был Алексей Петрович. Он с нетерпением ждал, когда Ефим подрастет и станет помогать семье.
О том, чтобы Ефим стал мастером, отец и не мечтал. Слишком велика была пропасть между мастеровым людом и чернорабочими. Каждый мастер приобщал к своему ремеслу сыновей или родственников. Искусство доменного, литейного или кузнечного мастера переходило из поколения в поколение одной и той же семьи.
Ефима Черепанова с детских лет тянуло к мастерству. Днями он гостил у соседей, которые занимались кузнечным и слесарным делом. Мастеровые не прогоняли мальчишку, порой и приобщая его к работе, сначала по мелочи, а затем и к более осмысленному труду. Многому научился наблюдательный, смышленый парнишка у этих мастеров. Подростком отец стал брать Ефима с собой на заводскую поденщину. Ефим был потрясен увиденным: пышущие нестерпимым жаром десятки огромных горнов, работа воздуходувных мехов, приводимых в движение водяными колесами. Мальчика удивляло и восхищало то, как люди подхватывали клещами брызжущую искрами глыбу железа, несли ее к наковальне обжимного вододействующего молота, и тот, громыхая, придавал железу нужную форму. Немало выйских и тагильских мастеров покалечились на этих опасных работах, отравились удушливыми испарениями горнов, потеряли зрение от блеска пламени. Но Ефима влекло к этому делу больше, чем к работе поденщика.
Приходя домой, Ефим постоянно что-нибудь делал: возился с замками, железом, столярил, слесарил. Кроме того, он успешно постигал грамоту. В конце концов отцу удалось устроить парня на выделку воздуходувных мехов. Ефим был одним из восьми подростков, помогавших мастеру делать большие ящичные меха. Сделанные им мехи для горнов были высокого качества. Ефим Черепанов рос сдержанным скромным юношей. Свои редкие часы досуга он отдавал работе по дому и самообразованию. Наконец-то осуществилась потаенная мечта старательного парня: в возрасте немногим более двадцати лет он стал мастером. В семье отца Ефима, Алексея Черепанова, насчитывалось одиннадцать человек. Брат Ефима — Гаврила уже работал на Выйском заводе — отбывал поденщину. Подрастали младший брат Алексей и сестра Маша.
По указанию хозяина Н. Демидова Ефим Черепанов вместе с другими мастеровыми — Лобовым и Фирсовым — отправляется в Петербург на завод графини Салтыковой для оказания помощи в строительстве железоделательного завода на Карельском перешейке. С пуском Линдоловского завода мастеровых отпустили домой, на Урал. В сентябре 1801 года Ефим Черепанов с мастеровыми вернулись в Нижний Тагил.
Яркие личности мастеровых людей проживали на Урале в конце XVIII — начале XIX века. Среди них: Егор Кузнецов, Степан Козопасов, механик Степан Макаров и другие. Ефиму Черепанову было у кого учиться и перенимать опыт.
Ефим Черепанов вместе с женой Евдокией проживал в общем доме вместе с родителями. В 1803 году у них родился сын Мирон. Средний брат Ефима — Гаврила — умер, а младший брат — Алексей — рос юношей веселым, общительным. Он умел быстро сходиться с людьми. Братья всегда помогали друг другу. Ефим Черепанов к этому времени был уже плотинным мастером.
Необходимость введения паровых машин вызывалась неотложными запросами заводского производства. В 1803 году для Березовских золотых промыслов паровую машину стал строить талантливый механик Лев Федорович Собакин. Он был переведен в 1800 году из Твери на Урал. В 1787 году Л. Собакин был в Англии, встречался там с английским изобретателем Джеймсом Уаттом. В России Собакин издал книгу о машине Уатта. Построенная Собакиным машина имела один вертикальный цилиндр. Пар поступал последовательно то снизу, то сверху поршня.
1804 году на Урале работал Джозеф Мержер — выходец из Англии. Он также построил несколько паровых машин, правда, они были невысокого качества. Д. Мержер старался захватить монополию на производство паровых машин, он упорно доказывал, что русские мастера не смогут справиться с их постройкой и эксплуатацией.
В 1814 году на Урал приехал Афанасий Сидорович Вяткин. На Верх-Исетском заводе А.И. Яковлева он стал строить паровые машины. Первую из них Вяткин запустил в 1815 году. Пуск произвел на Демидова сильное впечатление.
При упоминании о строительстве первого пароходного дилижанса Мирона и Ефима Черепановых незаслуженно забыто имя талантливого уральского самородка Алексея Черепанова — самого младшего брата Ефима. Первая встреча заводчика Н. Демидова с Алексеем Черепановым состоялась в Москве в 1813 году. Алексей Черепанов произвел на Демидова впечатление человека, которому можно доверять сложные и ответственные поручения.
Младший брат Выйского плотинного Ефима Черепанова, Алексей, обладал отличной памятью, делал зарисовки и чертежи оборудования прямо с натуры, умел быстро разбираться в новой технике, безошибочно определял ее необходимость на заводе.
Первое поручение, которое дал хозяин Алексею Черепанову, было в том, что он послал Алексея в Кронштадт на чугунолитейный завод для знакомства с оборудованием. Вторым серьезным поручением для Алексея было внедрение проволочного производства в Нижнем Тагиле. Алексей занимался организацией лудильного производства, продажей железа, расширением салоплавильного завода и другими вопросами. Демидов посылал Алексея в Архангельск с ревизией товарной конторы. После возвращения из Архангельска хозяин уральских заводов вновь встречался с Алексеем Черепановым. Они не только совместно обсуждали вопросы проволочного и лудильного производства, выделки кос и железа, но и применение на уральских заводах силы пара.
Никита Никитич Демидов видел, что таких, как Алексей Черепанов и его брат Ефим, и других плотинных мастеров можно привлечь к постройке паровых машин для своих заводов. Алексей Черепанов сделал очень много для развития промышленности на Урале. В возрасте 30 лет младший брат Ефима, Алексей Черепанов, неожиданно умер. Это случилось в 1817 году.
Ефим Черепанов и первые паровые машины
Первая паровая машина, построенная Ефимом Черепановым, приводила в движение токарный станок и была небольшой. Затем паровой двигатель, но уже более мощный, он соорудил на Выйском руднике, для откачки воды из шахты, но машина не была установлена, а стала применяться на мельнице для помолки зерна, возможно, из-за своей маломощности. Эти события относятся к 1820 году. Да и работы с постройкой паровых двигателей Ефим Черепанов проводил на свой страх и риск, так как прямого указания хозяина не было, а ябедников и стукачей из приказчиков было хоть отбавляй. Ефим Черепанов был безусловно признанным умельцем и авторитетом. Он был инициатором многих новшеств на заводах, принадлежащих Демидову, но его судьба как крепостного целиком и полностью зависела от хозяина.
Вотчина Демидова была огромна. Помимо заводских дел он занимался пушным, салотопенным и другими промыслами. Его конторы были в Петербурге, Москве, Архангельске, Одессе, Таганроге, а его торговые представители — во многих странах Европы. Только крепостных он имел более 22 тысяч человек. При всем своем расположении к талантливому плотинному в Тагиле Ефиму Черепанову, хозяин не раз грозил изобретателю разжаловать его в чернорабочие и услать в самые отдаленные места своей вотчины. Но Ефим Черепанов просил и настаивал на своем. Ему хотелось, чтобы на Уральских заводах была самая современная техника. Особенно Ефим Черепанов ратовал за внедрение паровых машин и механизмов, чтобы облегчить труд работающих.
Ефим Черепанов в Англии
Сбыт демидовского железа в Англии в начале XIX века сильно снизился. В Англию Демидов решил послать уральского мастерового Ефима Черепанова, чтобы тот ознакомился с делами на месте. Летом 1821 года Черепанов отправляется в Англию. Гулльскому банкиру Э. Спенсу приезд проверяющего, да еще мастерового с Урала явно, не понравился. “Как может сибирский мастер, к тому же не знающий английского языка, разобраться в условиях английского рынка? — возмущался банкир. — Что сможет он понять в английской технике и в металлургическом производстве?”. При встрече с Ефимом Черепановым еще больше укрепились сомнения банкира. Перед ним стоял невысокого роста, в длинном сюртуке, в картузе на голове рыжебородый мужик.
Практически не отдохнувши после дороги, Ефим Черепанов приступил к осмотру предприятий. При осмотре Гулльской водонапорной станции он надолго задержался у паровой машины. В своей записной книге он отметил: “Неплохо употребить такую при медном руднике в Тагиле. За минуту машина нагнетает на высоту 17 метров до 500 ведер воды”. В городе Лиде — крупнейшем центре металлургической и текстильной промышленности, на одной из фабрик он обратил внимание, что паровая машина приводит в движение несколько токарных станков. На угольных копях уральский механик обратил внимание, как паровая машина приводит в движение углеподъемную и водосливную технику.
Первую паровую машину, движущуюся на колесах, Ефим Черепанов увидел там же, на угольных копях, когда из-за горы, пыхтя и дымя, выехала трехосная платформа, на которой был укреплен горизонтально расположенный котел. Машина двигалась по рельсам. Колеса средней оси захватывали зубья на рельсах, а колеса двух крайних осей двигались по гладкому рельсу. Паровая машина на колесах была построена изобретателем Мёрреем лет за 8 —10 лет до приезда уральского мастерового в Англию. “Смотрел паровую машину, которая возит каменный уголь в один раз около 1500 — 2000 пудов на расстояние четырех верст. В день машина ездит за углем три раза”, — записал Ефим в своей записной книге. Хотя движущая паровая машина и поразила уральского умельца, в своих отчетах по приезду домой он писал, что такие машины для тагильских заводов не нужны. Подводя итоги пребывания в Англии, Черепанов пишет, что для ускорения процессов изготовления железа и облегчения труда рабочих на Урале нужны мощные паровые машины наиболее совершенной конструкции и высказывал свои мысли, что он мог бы сам такую устроить.
Английские газетчики к приезду Ефима Черепанова отнеслись, мягко говоря, весьма скептически. Некоторые признавали его даже за шпиона, аргументируя наличием большой бороды. Писали, что это маскировка, чтобы не видно было лица. “Шпионом из России” называли его журналисты.
Действительная же причина падения спроса на уральское железо заключалась в его дороговизне, хотя качество демидовского железа было значительно выше. В конце XVIII — начале XIX века в Англии произошел промышленный переворот. Создание новой технической базы позволило значительно увеличить добычу руды и угля. В домнах при плавке стали применять кокс. Возросли размеры домн. Чугуна стали выплавлять значительно больше, и процесс переплавки его в железо ускорился в связи с пудлингованием (особое устройство печи для получения железа). При прокате железа использовали паровые машины системы Уатта.
Все эти новшества технического процесса повлекли за собой резкое снижение стоимости железа. У нас же на Урале по-прежнему использовалась сила падающей воды и велась обработка железа в кричных горнах.
По приезду домой Е. Черепанов пишет письмо-отчет Демидову. “…В бытность мою в Англии я видел довольное количество разных машин…” Выйский механик высоко ценит прогресс английского производства. Считает, что этому опыту нужно учиться. Главное внимание в письме Черепанов уделяет вопросу использования силы пара, ссылаясь на то, что в промышленности Англии применяется много паровых машин для доставки угля, откачки воды, движения станков и других механизмов. В заключение Е. Черепанов делает вывод: чтобы уральское железо конкурировало за границей, необходимо перестроить производство на Урале.
В 1823 году Демидов назначает Ефима Черепанова главным механиком всех девяти заводов в Нижнем Тагиле и его окрестностях. И хотя главному механику постоянно приходилось заниматься перестройкой и ремонтом плотин, ларей, водяных колес и других механизмов, он постоянно думал о создании более совершенной и более мощной паровой машины. Сделанная Е. Черепановым паровая машина в четыре лошадиных силы была более удачной и работала безотказно на мельнице. Приводя в движение мукомольные жернова, машина перемалывала до 90 пудов ржи в сутки. Но постоянные интриги приказчиков вынудили изобретателя законсервировать машину, и только в 1831 году она была установлена для работы металлообрабатывающих станков. Помощником Ефима Черепанова был его сын Мирон. Первое совместное путешествие отца и сына Черепанова состоялось в Швецию в 1825 году для осмотра горно-металлургических предприятий и железных рудников. Паровых установок на заводах в этой стране было мало и преобладали водяные установки. Обилие рек, искусственных водохранилищ не способствовало быстрому внедрению паровых двигателей в промышленность.
Черепанов-старший не раз был в Петербурге, на Колпинском и Ижорском заводах, смотрел, как там устанавливаются и работают паровые машины. Черепанов видел, да и сам ездил на пароходе, а их было уже достаточно много, построенных на заводах Берда и курсирующих между Петербургом и Кронштадтом. У заводчика Берда было монопольное право на производство паровых машин с 1815 года. Чтобы тагильскому механику начать строительство паровых двигателей, нужно было обратиться к Берду. Черепанов делал небольшие паровые двигатели — делал на свой страх и риск. Тагильские приказчики Данилов и Любимов были против постройки Черепановым паровых машин. Они предлагали Демидову заказать такие в Петербурге, то есть у Берда. Да и сам заводовладелец сомневался в том, что его плотинный сможет построить мощную паровую машину, а заказать строительство Берду и доставить машину на Урал будет слишком дорого.
В мае 1826 года на Выйской механической фабрике (своего рода КБ Черепанова) стали строить паровую машину по расчетам механика, самую мощную для демидовских заводов по тем временам — 35—40 лошадиных сил. В декабре 1827 года на Анатольском медном руднике прошли успешные испытания этой паровой установки. В феврале 1828 года машина была соединена с подземным насосом и вступила в постоянную эксплуатацию. Машина выкачивала за минуту 60 ведер воды. Ефим Черепанов не без гордости пишет своему хозяину: “Паровая машина, пущенная мною, в действии. Труды мои и сына моего увенчались, и даже сверх чаяния моего, совершенным успехом…”
Надо отдать должное старшему Черепанову. Созданные им при Выйском заводе механические мастерские служили ему той экспериментальной базой, на которой делались всякого рода приспособления и оснастки, инструменты и машины. Конечно, Ефиму Черепанову пришлось бы намного сложнее продвигать передовую технику на заводах Демидова, не имей он единомышленников. Сторонниками развития были управляющие Петр Макаров, Фотий Швецов, мастера кричного и прокатного дела Макаров и Желваков, специалисты горного дела Монзин и Коряков, плотинный Степан Козопасов и его сын Федор и другие. Со временем это своеобразное КБ было полностью оснащено паровыми машинами, которые приводили в движение станки и вспомогательные механизмы.
В 1828—1830 годах Ефим и Мирон Черепановы строят для откачки воды на Владимирской шахте медного рудника мощную паровую машину в 40 лошадиных сил. В 1831—1832 годах ими была построена паровая машина такой же мощности для Кыштымского завода Расторгуевых. В эти же годы на Выйский завод поступает работать Аммос Черепанов, двоюродный брат Мирона.
В 1833 году Мирон Черепанов едет в Петербург, а затем в Англию. Наверняка отец не раз рассказывал сыну о “пароходе” на колесах, об этой диковинной паровой машине. По приезду в Англию Мирон интересуется не только техническими процессами и оборудованием английских металлургических и металлообрабатывающих заводов, но и рельсовым транспортом. Мирону было что посмотреть. Еще в 1830 году была открыт железная дорога между городами Манчестер и Ливерпуль протяженностью более 40 километров. На этой линии Стефенсон впервые применяет грибовидные рельсы. Паровоз Стефенсона “Ракета” был первым на транспорте локомотивом с трубчатым котлом (наличие дымогарных труб для увеличения площади котла для выделки пара — это была вторая революция в котлостроении).
В октябре 1833 года Мирон вернулся в Нижний Тагил. Вскоре после его возвращения на Выйском заводе приступили к строительству первого русского паровоза. Запись в отчетной книге в феврале 1834 года гласит: “Пароход в довольном виде собран. Отделкою и неоднократно на первый раз пропущен был…” Но вскоре произошла авария, едва не стоившая Черепановым здоровья, а возможно, и жизни. Вторая запись в отчетной книге, датированная мартом 1834 года, гласит: “Пароход уже был почти отстройкою собран и действием перепущен, в чем успех был, но оного парохода паровой котел лопнул”. Перестройкой парового котла и другими доработками Черепановы занимаются почти до первого июня 1834 года. 10 июня появляется запись “Прошли испытания с непосредственным успехом. Ход оный достигается… хотя некоторые детали переправляются”. А уже 5 августа следует запись: “Пароходный дилижанец отстройкою совершенно отстроен, а для ходу оного строится чугунного дорога, а для сохранения дилижанца отстраивается деревянный сарай”
Первый сухопутный “пароход” в России был окончательно построен в августе 1834 года. Этот паровоз вел состав весом 3,3 тонны со скоростью 13—15 километров в час. Длина дороги составляла 400 саженей (854 метра). Это была первая в России чугунная железная дорога. Мощность паровоза была равна 30 лошадиным силам. Уже вовсю трудился на Выйском руднике первый паровоз, когда Черепановы закончили второй, более мощный, на 43 лошадиные силы.
Весной 1837 года в сопровождении многочисленной свиты на Урал прибыл 19-летний наследник престола Александр Николаевич. По указанию царя он совершал большое путешествие по России. 26 — 27 мая 1837 года цесаревич находился в Екатеринбурге, а под вечер 27 мая поехал в Нижний Тагил. “8 мая состоялось знакомство Александра Николаевича с заводом. Запись в заводской книге гласит: “По осмотру заводского производства Цесаревич посещает выставку изделий: чугун, железо, медь, золото, платина; затем училища на 130 мальчиков. К вечеру свита отправляется обратно в Екатеринбург. По дороге осматривают памятник Н. Демидову и сухопутный пароход (который был в действии). Его высочество поинтересовалось, кем он устроен, — и получил ответ — заводским механиком Мироном Черепановым…”
Не надо ставить в укор цесаревичу, что он невнимательно отнесся к “пароходному дилижанцу” Черепановых. В 1837 году закончилось строительство Царскосельской железной дороги, открытие которой состоялось в конце октября. Так что для Александра Николаевича это было не в диковинку. Паровозы и вагоны, закупленные в Англии, уже стояли, как говорится, “под паром”, и наверняка он был в курсе этих событий. Заслуга Ефима и Мирона Черепановых в том, что они впервые в России изобрели российский паровоз. Пусть он был неказистый и не такой мощный, какими были паровозы Стефенсона, но это был наш, отечественный, первый паровоз.