 Сибиряки.
Люди, оставившие след в истории
Горный инженер из Барнаула Иван Ползунов в 1766 году построил невиданный прежде паровой двухцилиндровый двигатель непрерывного действия, который ознаменовал новую эпоху производства. Отныне, благодаря «огнедействующей машине», любой механизм мог работать не только как водяной насос, но и как машина для заводских нужд.
Анатолий Муравлёв
Огонь, упрятанный в машину
Дарованиями к механике вознаграждён
Иван Ползунов прожил всего 37 лет. Буквально сгорел на работе, скончавшись от скоротечной чахотки, которая теперь называется туберкулёзом. Всего неделю не дожил до пробного пуска своего детища – «огнедействующей машины». И всё же успел воплотить выстраданную идею. До него в фабрично-заводском и горнорудном производствах основным двигателем было старое водяное колесо, привязывавшее предприятия к водоёмам. А Иван Ползунов соорудил свою машину в полукилометре от берега Барнаулки.
До этого машины действовали исключительно в качестве насоса для откачки воды. Его же двигатель принципиально отличался тем, что предназначался для подачи воздуха в плавильные печи. Предшествующие механизмы были одноцилиндровыми, а наш земляк приспособил на один вал два цилиндра, обеспечив непрерывную работу машины. Он также применил вращающиеся детали передаточного механизма, оригинальное крановое паро– и водораспределение, изобрёл способ питания парового котла подогретой водой, балансирный передаточный механизм для двухцилиндрового двигателя, аккумулятор дутья – воздушный ларь, шарнирные цепи для передаточного механизма…
Многие из требуемых деталей прежде не изготовлялись не только в Барнауле, но и в стране!
 Значимость машины Ползунова огромна. Но ею не ограничивается его вклад в развитие Алтая и России. Изобретение парового двигателя повлекло множество сопутствующих изобретений – например, одного из первых в истории автоматических регуляторов, не позволяющих машине «идти в разнос».
Ползунов был не только изобретателем и проектировщиком, но и конструктором и машиностроителем, архитектором и чертёжником, строителем пильных мельниц и рудотолчейно-промывальных предприятий, метеорологом и рудознатцем, горняком и металлургом, математиком и физиком.
Иван Иванович, составив в 1757 году план посёлка Барнаульского завода и его окрестностей, по сути дела выступил в качестве главного архитектора населённого пункта. Некоторые историки утверждают, что Ползунов также участвовал в проектировании Новопавловского сереброплавильного завода на реке Касмале.
Толковый специалист мастерски подготовил градостроительную документацию по выбору трассы гужевой дороги Тугозвоново – Змеиногорск для доставки по ней руды. Спроектированная и построенная по его чертежам в Змеиногорске новая лесопилка (пильная мельница) располагалась не у плотины, а была отнесена на некоторое отдаление от речки Змеёвки на деривационный (отводной) канал. От вращающегося водяного колеса осуществлялась передача двум лесопильным рамам, к «саням», на которых перемещались распиливаемые брёвна, и к бревнотаске. Данный чертёж поныне хранится в государственном архиве Алтайского края.
Ползунов был первым капитаном речного флота на Алтае, возглавляя рудовозную флотилию на Чарыше и Оби, распоряжаясь дюжиной грузовых судов и командой в 200 солдат.
Ему по плечу было решение сложных технических задач. Построенный в 1755 году в верховьях Барнаульского пруда стекольный завод выдавал продукцию с браком – посуда не была прозрачной. Ползунов, вникнув в неизвестную технологию, обнаружил причину, которая крылась в неправильном охлаждении готовой продукции. Кстати, спустя десяток лет примерно на этом месте он соорудил машину, обессмертившую его.
Механик увлекался изготовлением диковинных вещиц. К примеру, построил в селе Тугозвоново метеорологическую будку, соорудив для неё приборы, в том числе барометр.
А уже в ходе строительства паровой машины, в 1765 году, горный инженер предложил применять цилиндрические воздуходувные меха, опередив в этом английского механика Смитона, который изобрёл их в 1769 году.
Недаром за десять лет беспорочной службы на Алтае Иван Ползунов – сын екатеринбургского солдата и простой гиттеншрейбер, то есть смотритель и учётчик при плавильных печах – стал шихтмейстером – обер-офицерским чином XIII класса, который соответствовал армейскому подпоручику, а ещё через пять лет – механикусом, штаб-офицерским чином IX класса, соответствующим капитану.
Но главное всё же в другом – он изобрёл машину, которая впервые в мире могла работать непрерывно.
По совести своей исправлять
Ещё в первом веке до нашей эры древнегреческий учёный Герон Александрийский в трактате «Пневматика» описал две машины, использовавшие энергию тепла. Одна из них – эолипил (шар Эола), вращающаяся вокруг своей оси под действием выходящего из него пара, – фактически явилась прообразом будущих паровых турбин. Ещё одно замечательное устройство учёного – привод дверей храма, открывающихся под действием зажжённого на алтаре огня, – чем не первый паровой насос?!
Бум паровых машин пришёлся на XVII век. Одним из первых создал действующий прообраз паровой машины француз Дени Папен, правда, в виде набросков и модели.
Строго говоря, датой рождения парового двигателя следует считать 2 июля 1698 года, когда английский военный инженер Томас Севери получил патент на сконструированную и изготовленную им «пожарную установку». В шутку он называл своё детище «другом рудокопа». Паровая машина Севери была беспоршневой, по сути дела являлась нагнетательно-всасывающим насосом, предназначавшимся для откачки воды на угольных шахтах.
При этом устройство характеризовалось крайне низким КПД, высоким потреблением угля, оказалось громоздким, габаритным, с малым числом оборотов, да к тому же ещё и небезопасным, поскольку трубопроводы иногда взрывались из-за высокого давления пара.
У изобретения Севери, так же как его последователей, вплоть до Ползунова, был ещё один крупный недостаток: в единственном цилиндре тепло пара каждый раз терялось во время охлаждения контейнера.
В 1712 году появилась паровая машина англичанина Томаса Ньюкомена, которая не изменила предназначения двигателя и сохранила его громоздкие размеры и низкую эффективность.
1763 год стал прорывным в развитии паровой машины: одновременно три человека в разных странах пришли к выводу о принципиально ином использовании пара. Русский Иван Ползунов в Барнауле, англичанин Джеймс Уатт (Ватт) в Глазго и француз Никола Кюньо в Париже.
Первый заменил одноцилиндровый двигатель Томаса Ньюкомена на двухцилиндровый, впервые достигнув тем самым 23 мая 1766 года непрерывного действия машины. Второй, усовершенствовав паровую машину Ньюкомена, в 1768 году подал просьбу выдать ему привилегии на изобретение, но только в 1782 году соорудил универсальную машину. Третий, сконструировав паровую повозку для перевозки артиллерийских снарядов, построил в 1769-1770 годах трёхколёсный прообраз будущего автомобиля.
Интересно, а как сложились судьбы этих великих новаторов?
Иван Ползунов не дожил ровно неделю до первого испытания своего детища, а его машину, проработавшую несколько месяцев и окупившую расходы на её возведение, через полтора десятилетия разобрали.
Джеймс Уатт стал состоятельным человеком, заработав на изобретении «ротативной паровой машины» неплохие деньги. Уже в 1800 году фирма «Уатт и сыновья» выпустила 250 двигателей, запустив механизм промышленной революции, охватившей затем Европу.
Но если говорить о времени изобретения постоянно действующей паровой машины, то, бесспорно, приоритет за Иваном Ползуновым, нашим земляком.
Водяное руководство пресечь
Единственным источником для алтайского новатора оказалась изданная в 1760 году книга Ивана Шлаттера «Обстоятельное наставление рудокопному делу», в которой описана лишь схема да принцип действия одноцилиндровой машины Ньюкомена, но не технология её изготовления. До всего остального Ползунов додумался сам.
25 апреля 1763 года Иван Иванович положил на стол начальника Колывано-Воскресенских заводов Андрея Порошина чертежи парового двигателя мощностью 1,8 лошадиных сил, или 1,3 киловатта, хотя таких показателей тогда ещё не существовало.
Окончание на стр. 8-9, 10
Сей вымысл за изобретение почесть
Ряд исследователей называют, всяк на свой лад, первым: кто «огневую машину» Папена, кто – паровой водоподъёмник Севери, кто – пароатмосферную машину Ньюкомена, а кто – «огнедействующую» Ползунова, но чаще всего – универсальную машину Уатта.
Да, новшества предшественников Ползунова работали под воздействием пара, но исключительно как водяные насосы. Да, машина, изобретённая через 16 лет после нашего земляка Джеймсом Уаттом, была универсальной, поскольку могла располагаться горизонтально, что позволяло использовать её на заводах, в пароходах и паровозах.
Поэтому говорить, как это указывается в ряде источников, что Иван Ползунов «изобрёл первую в мире паровую машину», неверно. Ведь более чем за полвека до него механизмы, использующие силу пара, уже работали на английских шахтах, откачивая из них воду. Так что корректней будет сказать, что Ползунов – создатель первого в мире двухцилиндрового парового двигателя непрерывного действия и первой в России паровой машины.
Мало кто знает, что за полвека до изобретения Ползунова, по приказу Пётра I паровой насос системы Томаса Севери, изготовленный и усовершенствованный работавшим в Англии французом Дезагюлем, установили в Летнем саду для подачи трёх бочек воды в минуту из Фонтанки в парковые фонтаны. Но к приезду Ползунова в Санкт-Петербург в 1759 году его давно уже не было.
А почин алтайского изобретателя был подхвачен не только за рубежом, как это принято представлять, но и на его родине.
Оригинальные проекты огнедействующих машин создавали и обслуживали в Кронштадте вслед за Ползуновым «шлюзной подмастерье поручиского рангу» Роман Дмитриев, а также Фёдор Борзой, Евстафий Кокушкин, Алексей Андреев, Илья Леонтьев, Пётр Михеев, Дмитрий Смирной и Дмитрий Кондратьев.
В конце XVIII века россияне совершили несколько «учебных путешествий за паровыми машинами» в Англию и другие страны. Ознакомившись с зарубежным опытом, Лев Сабакин, позже служивший губернским механиком в Твери, в 1798 году построил из меди действующую модель водоподъёмной пароатмосферной машины, получившую одобрение британских механиков.
В тот же период подобными проектами были увлечены и государственные деятели: президент Адмиралтейств-коллегии Иван Чернышёв, адмирал Иван Мордвинов, советник посольства в Лондоне Василий Лизакевич, посол в Англии Алексей Мусин-Пушкин, олонецкий губернатор Тимофей Тутолмин и другие.
Однако, по мнению современных исследователей, все попытки адаптации и внедрения в нашей стране паровых машин чаще всего кончались провалом. Впрочем, этот сценарий оказался типичным не только для России, но и для многих других европейских стран. |
