Текст книги "Русские инженеры"

Автор книги: Лев Гумилевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 32 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Посошков принадлежал к тем русским людям, которые, придерживаясь старых национальных начал, тем не менее ясно понимали, что Россия должна итти вперед своей собственной дорогой, ни в коем случае не копируя слепо западноевропейские образцы и не подлаживаясь под иноземную моду. Он ратовал за распространение грамотности в народе, за развитие отечественной промышленности и ремесел.

Посошкову первому открылись отрицательные последствия широкого привлечения Петром иностранцев в Россию.

Если всякого рода «недоброхоты» – мастера, предприниматели и просто авантюристы, наводнявшие Русь, – не могли оказать существенного влияния на самобытный характер русской научной и технической мысли, то внушить известной части русского общества полупрезрительный, полуснисходительный взгляд на русскую технику и русскую науку им все-таки иногда удавалось.

Памятью о таком взгляде остались неверные и несправедливые представления о первых русских инженерах как о «самоучках» и о русском остром и глубоком уме как о «смекалке» и «сметке».

А между тем по силе и своеобразию своих творческих устремлений эти замечательные творцы являются прямыми потомками русских розмыслов, предшественниками великих русских инженеров, типичными представителями русской инженерии, для которой, как мы увидим, с первых этапов развития было характерно обобщение и теоретическое обоснование богатого опыта.

Склад и наклонность ума, порождаемые особенностями исторического развития русского народа, побудили уже русских мостников, городников и розмыслов к первым попыткам обобщения опыта своих предшественников и товарищей. Метод их был очень своеобразен. Прежде чем приступить к выполнению данного ему заказа, русский розмысл осматривал все сооружения подобного рода, существовавшие на Руси. Иногда он предпринимал для этой цели и очень далекие путешествия, часто пешком, с сумкой за плечами. Он не только изучал сооружение – будь то храм, мост, острог или кремль, – но и делал для себя «образец» из дерева – модель сооружения. Только после основательного изучения всех наиболее совершенных сооружений своего времени он делал свой собственный образец, который и представлял заказчику.

С попытками некоторых теоретических обобщений встречаемся мы и в первой из напечатанных на русском языке книг по механике, написанной Григорием Григорьевичем Скорняковым-Писаревым. Издана она в Петербурге в 1722 году. Автор книги – сподвижник Петра I; он учился в Италии и в Германии и возвратился в Россию с солидными познаниями в математике и механике.

Свое инженерное искусство он проявил, прорыв Лиговский обводный канал и начав сооружение Ладожского канала. Петр возложил на него организацию вновь учрежденных «цифирных», или «арифметических», школ, открытых в 1714 году в Пскове, Новгороде, Ярославле, Москве, Вологде, а позднее и в других городах. Забота о насаждении инженерной науки в России и побудила Скорнякова-Писарева взяться за обобщение опыта в инженерном деле.

По принятому тогда обычаю, книга его начинается определением предмета механики и перечислением семи «главнейших машин», что и составляет заглавие сочинения на титульном листе. В подзаголовке автор поясняет, что его труд – только «краткое некоторое истолкование оного художества», «пространное же толкование» дано будет «в полной сея науки книге». Однако труд не был закончен.

Создавая Академию наук, Петр I больше всего заботился о том, чтобы в ней могли развиваться технические науки. По его настоянию были приглашены для работы в Академии два брата Бернулли из знаменитой семьи математиков. Старший – Николай – рано умер. Даниил, считающийся родоначальником современной математической физики, прославил свое имя замечательным трудом, лежащим в основе гидродинамики – учении о движении жидкости.

^{Якутский острог.}

По рекомендации братьев Бернулли был приглашен в Академию наук двадцатилетний Леонард Эйлер, которому математика, физика и астрономия обязаны трудами, имеющими исключительное значение.

Присутствие ряда иностранных ученых в Академии наук, однако, не оказало влияния на самобытный характер развивавшейся русской науки. Скорее Эйлер испытал на себе влияние нарождавшейся русской научной школы и часто отвлекался от работ по чистой математике и классической механике, решая практические задачи, которые ставила перед наукой русская жизнь, зарождавшаяся русская промышленность и прежде всего судостроение. К числу таких работ принадлежит знаменитый его труд о «Морской науке», вышедший в Петербурге в 1749 году в двух больших томах. Это первый в мире вообще труд по теории кораблестроения и кораблевождения – дело, которое, как мы видели, было выдвинуто Петром в первые ряды государственных предприятий в России.

Мало кто знает, что Эйлер одно время намеревался стать лейтенантом русского флота; можно думать, что именно русский флот вовлек Эйлера в интересы кораблестроения. Он занимался даже такими чисто практическими вопросами, как вопрос о наилучшей оснастке кораблей.

Все же Эйлер оставался главным образом аналитиком, и наибольшее значение имели его работы по чистой математике, хотя он и работал во всех областях ее приложений.

Так, среди трудов Эйлера, опубликованных Петербургской академией наук за один лишь 1781 год, «Академические известия» указывают рядом с сочинением «О математической бесконечности», исследованием «Об интеграции дифференциального уравнения» и на чисто практическое руководство – «Определение тяжестей, какие столбы понесть могут», заключающее «в себе для архитектуры великую важность». В этом сочинении Эйлер рекомендует строителю «наперед сделать маленький столбик и пробовать опытами, сколько тяжести понесть он может», а затем уже, руководясь правилами механики, найденными автором, вычислять, «сколько тяжести может понесть большой столб из того же самого вещества».

Надо думать, что тут над великим математиком довлело то направление русской научной и технической мысли, первым ясно выраженным представителем которого явился в Академии Михаил Васильевич Ломоносов.

Говоря о том, что Ломоносов создал первый русский университет, Пушкин писал: «Он, лучше сказать, сам был нашим первым университетом». Понадобилось, однако, немало времени для того, чтобы перед нами встала во всем своем величии колоссальная фигура русского национального гения.

Даже через сто лет после смерти Ломоносова русское общество представляло его себе только как поэта и реформатора русского языка. В 1865 году, на торжественном заседании Академии наук по случаю столетия со дня смерти Ломоносова, очень мало говорилось об основных естественнонаучных идеях великого ученого. В то время эти идеи и не могли быть должным образом оценены. Лишь к двухсотлетней годовщине со дня рождения Ломоносова, исполнившейся в 1911 году, открылись благодаря изучению оставленного им наследства принципиальные его позиции как в химии, физике, так и в других науках.

Ломоносов был провозвестником самых передовых направлений современной науки, гениальным и разносторонним ученым и мыслителем. Все это так долго замалчивалось в известной мере из-за того, что к руководству в высших научных учреждениях старой России проникли иностранцы, которые не могли простить великому патриоту его борьбу против всего чужеземного. О том, что эта борьба Ломоносова принимала иногда весьма острый характер, свидетельствует и бесстрастная академическая хроника, отмечающая, что дело не раз доходило до ссор «с боем и бесчестием».

Сегодня уже трудно указать область науки, техники и искусства, в истории которой можно было бы обойтись без упоминания имени первого русского ученого. История инженерной науки в России не составляет исключения из этого правила.

^{Машина для выкачивания воды из шахт. Из сочинения М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии», 1763 год.}

Основное сочинение Ломоносова по горному делу и металлургии, изданное в 1763 году, было написано им много раньше, в первые годы после возвращения его из-за границы, из Фрейбурга, где он обучался горному делу после пребывания в Марбургском университете.

«Первые основания металлургии или рудных дел» Ломоносова – книга, трактующая вопросы геологии, горного дела и металлургии. Долгое время это сочинение Ломоносова считали переводом, но теперь оригинальность его окончательно установлена. Широкие обобщения и предвидения, оправдавшиеся через два века, как нельзя лучше характеризуют его автора. Эта работа является крупнейшей технологической работой Ломоносова, она положила начало русской технологической литературе.

«Первые основания металлургии» состоят из геологического очерка «О металлах и с ними находящихся в земле других минералах», из раздела «Об учреждении рудников» и ряда приложений: «О слоях земных», «О вольном движении воздуха в рудниках». Раздел, посвященный «рудным местам, жилам и поискам оных», содержит описание устройства и оборудования рудников и металлургической технологии.

Высказывая целый ряд идей глубочайшей важности, раскрывая тайны земли и происходящих в ней геологических процессов, Ломоносов видит в минералогии и геологии прежде всего науки, изучение которых необходимо для поисков полезных ископаемых.

«Станем искать металлов, золота, серебра и прочих! – восклицает он. – Станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов. Дорога будет не скучна, в которой, хотя и не везде, сокровища нас встречать станут!»

Середина XVIII века в истории русского народа ознаменована возникновением целого ряда новых и ростом старых промышленных предприятий. Не мог не принять участия в этом движении Ломоносов, через всю деятельность которого красной нитью проходит забота о практическом применении научных знаний, тесная связь с хозяйственной жизнью страны. В прямой связи с научной работой Ломоносова находится и основанная им новая отрасль русской промышленности – производство цветных стекол и мозаик. Это дело особенно интересовало Ломоносова. Пораженный искусной и изящной работой итальянских художников, он задумал воспроизвести мозаики, образцы которых видел в аристократических особняках русских вельмож. Но в качестве материала он решил употреблять не обычно принятые природные минералы, а искусственно изготовленные непрозрачные стекла.

Чтобы получить такие стекла, Ломоносов произвел около трех тысяч опытов и в конце концов добился полного успеха. Сделанные им первые мозаичные картины вызвали такой восторг, что правительство Елизаветы согласилось оказать изобретателю помощь в устройстве фабрики изделий из цветного стекла. Эта Усть-Рудицкая фабрика была сооружена летом 1753 года при непосредственном участии Ломоносова. Инженерное дарование Ломоносова проявилось тут самым блестящим образом. Не имея образцов, он сам изобретал и конструировал станки для изготовления стекляруса и бисера и все время совершенствовал их; он подбирал необходимые инструменты и руководил установкою печей. Место для фабрики было выбрано очень удачно – ее поставили при слиянии двух небольших рек, из которых одна, Рудица, отличалась быстрым течением. Выгодное положение это было использовано Ломоносовым для того, чтобы механизировать работу фабрики при помощи воды. Использование водной силы на Усть-Рудицкой фабрике говорит не только о широком хозяйственном подходе, но и об отлично продуманном техническом плане; план этот от начала до конца был составлен Ломоносовым.

Водяные колеса у Ломоносова обслуживали не только пильные рамы, станки и машины фабрики, но и жернова «для молотья хлеба, на котором содержат фабричных людей».

Усть-Рудицкая фабрика была любимым детищем Ломоносова до самого конца его жизни. О создании ее он писал И. И. Шувалову:

«Тем кончаются все мои великие химические труды, в которых я три года упражнялся и которые бесплатно потерять мне будет несносное мучение».

Вообще для осуществления своих химических, оптических и метеорологических опытов и наблюдений Ломоносову приходилось изобретать, конструировать и проектировать множество самых разнообразных приборов и механизмов. Ломоносову, например, принадлежит честь постройки первого геликоптера. Об этой машине в протоколе конференции Академии наук от 1 июля 1754 года сообщается так:

^{Михаил Васильевич Ломоносов}

 ^{(1711–1765).}

«Советник Ломоносов показал машину, названную им аэродромической, которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях, силой пружины, которой обычно снабжаются часы, нажимать воздух, от чего машина будет подниматься в верхние слои атмосферы с той целью, чтобы можно было обследовать условия верхнего воздуха посредством метеорологических машин, присоединенных к этой аэродромической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, машина поднималась на высоту и потому обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, еще более увеличится, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом изобретатель обещал позаботиться».

Другие занятия и дела помешали великому инженеру, жившему в Ломоносове – химике, физике и поете, привести «к желанному концу» его аэродромическую машину; ранняя смерть помешала ему довести до конца многие другие его предприятия.

Но и то, что было сделано Ломоносовым для инженерного дела и инженерной науки в России, позволяет нам причислить великого ученого к блестящей плеяде русских инженеров XVIII века.

^{Пробирная печь и лаборатория при плавильных печах. Из сочинения М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии», 1763 год.}

«Читающего теперь книги, рассуждения и записные тетради Ломоносова, – говорил академик С. И. Вавилов, – на каждом шагу останавливает своеобразие, остроумие и бесконечно разнообразное содержание мыслей первого русского ученого. Но сам Ломоносов мало заботился о распространении своей науки. Результаты его научной деятельности остались почти неизвестными на Западе, а на родине в свое время он, к несчастью, был еще почти одиноким, не было конгениальных учеников и преемников – их вообще было еще очень мало. Русские современники могли полностью оценить Ломоносова как поэта, создателя языка, историка, творца мозаичных картин, но его наука оставалась непонятной. Ломоносова ученого-естественника вполне понимали только такие люди, как Леонард Эйлер, называющий его „гениальным человеком, который своими познаниями делает честь настолько же Академии, как и всей науке“. К несчастью, на родине физико-химическое наследие Ломоносова было погребено в нечитавшихся книгах, в ненапечатанных рукописях, в оставленных и разобранных лабораториях».

2. Инженерные решения

Если понятием розмысла в древней Руси характеризуется отношение к руководителям инженерных предприятий, то для феодально-помещичьей России с ее крепостническим хозяйством характерно представление о целом ряде выдающихся русских деятелей науки и техники как о «самоучках» и о природном русском ясном и смелом уме как о «русской смекалке».

Первоначально эти слова, может быть, и не имели того снисходительного, полупрезрительного оттенка, с каким его стали употреблять русские либералы и писатели из дворян, но что именно такой оттенок эти слова получили в дореволюционной русской литературе и разговорной речи, в этом нет никакого сомнения.

Так, например, известный русский критик В. В. Стасов писал об одном из русских архитекторов:

«Он не только не был великим художником, но он не был никаким художником, он был только дилетант-самоучка, которого несчастные, неуклюжие потуги не имеют ровно никакого художественного значения и свидетельствуют только о полном его ничтожестве»[7].

Из этих слов виднейшего искусствоведа восьмидесятых годов прошлого века можно понять, что слово «самоучка» имело к этому времени вполне определившийся презрительный и даже иногда бранный характер.

Пусть не с бранным, но все же с весьма снисходительным прозвищем «самоучка» вошло в историю русского инженерного искусства немало национальных его представителей – от Ползунова, Черепановых и Кулибина до Циолковского.

От имени Циолковского эпитет «самоучка» навсегда отнят телеграммой И. В. Сталина, в которой Циолковский достойно поименован «знаменитым деятелем науки». Но в истории нашего инженерного дела прозвищем «самоучка» до недавнего времени было наделено, в силу теперь уже просто позорного для историков техники недоразумения, большинство талантливейших и образованнейших техников, изобретателей и инженеров XVIII века.

Почему никто никогда не писал, что, обладая гениальной смекалкой, Фарадей нашел способ превращать магнетизм в электричество, а Уатт со свойственной ему сметкой решил поставить отдельный конденсатор к машине Ньюкомена?

Совершенно очевидно, что под «сметкой» и «смекалкой» понимается какая-то низшая степень ума, какой-то низший уровень творчества.

Несомненно, что с давних пор под самоучкой разумеется не столько человек, сам себя обучивший, сколько человек, в своем деле неполноценный, нуждающийся в снисхождении, «любитель-дилетант», для оценки которого неприменимы обычные масштабы. Что дело обстоит именно так, видно уже по приведенной характеристике, сделанной В. В. Стасовым: он называет самоучкой А. Л. Витберга – архитектора, прошедшего не только низшую, но и высшую школу в классах Петербургской академии художеств.

Да, Иван Петрович Кулибин, сын нижегородского мещанина, не учился ни в какой школе, Иван Иванович Ползунов, солдатский сын, обучался в начальной «словесной» школе, а затем и в «арифметической», где ученики проходили и геометрию, и тригонометрию, и логарифмические вычисления, и черчение. Специальных школ с более широкой программой в те времена не было и в Англии, шедшей в эпоху промышленной революции во главе технического прогресса. Во всяком случае биографии прославленного Джемса Уатта, Джорджа Стефенсона или Михаила Фарадея похожи на биографии Кулибина, Черепановых и Ползунова. Фарадей был подмастерьем у переплетчика; и Уатт, не окончивший даже начальной школы, учился мастерству в Лондонской мастерской механических инструментов. Фарадей состоял в совершенно таких же отношениях с Королевским обществом в Лондоне, а Уатт – с Глазговским университетом, в каких находился Иван Петрович Кулибин с Петербургской академией наук.

Почему же никто никогда ни в России, ни в Англии, ни еще где-нибудь в мире не называл Фарадея или Уатта самоучками, хотя все знают, что и Фарадей и Уатт не проходили, подобно Кулибину и Черепановым, никаких школьных курсов?

Нуждаются ли, однако, наши инженеры прошлых веков, прозванные «самоучками», в снисхождении?

В 1772 году Лондонское королевское общество объявило международный конкурс на постройку лучшей модели такого моста, «который бы состоял из одной дуги или свода без свай и утвержден бы был концами своими только на берегах реки». Обращаясь к международному коллективу мостостроителей, англичане, очевидно, считали предлагаемую задачу технически весьма трудной, и это было действительно так. Хотя одноарочные мосты существовали в то время, самый большой из них – через Рейн у Шиффгаузена – имел отверстие, или пролет, в 60 метров; англичане же собирались перекинуть мост через Темзу, где одноарочный мост должен был бы иметь в четыре-пять раз большее отверстие.

^{Иван Петрович Кулибин (1735–1818).}

За два года до того, как объявление о конкурсе появилось в «Санкт-Петербургских ведомостях», Иван Петрович Кулибин, дотоле безвестно проживавший в Нижнем Новгороде, получил должность главного механика Петербургской академии наук и перебрался на жительство в столицу. Здесь он обратил внимание на отсутствие постоянных мостов через Неву, что было, действительно, бедствием для населения. Ранней весной и поздней осенью мосты снимались, зимой приходилось перебираться по льду. Однако большая глубина Невы и сильное течение ее казались в те времена непреодолимым препятствием к постройке постоянного моста, и столица обходилась временными мостами и перевозами на паромах и шлюпках.

Иван Петрович Кулибин, человек острого, ясного и технически изощренного ума, между занятиями в Академии начал обдумывать конструкцию такого моста, который бы не требовал установки свай и опор в глубокой и бурной реке. Сначала он думал построить арку моста в виде трубы, состоящей из решетчатых ферм.

Испытанная модель, однако, не удовлетворила Кулибина. Тогда он начал обдумывать другой вариант и в это время прочел сообщение о конкурсе, объявленном в Англии. Теперь для Кулибина дело шло уже не только об удовлетворении нужд столицы, но и о соревновании с инженерами всего мира. Иван Петрович отдался целиком решению трудной задачи и уже в 1773 году представил свой знаменитый проект деревянного одноарочного моста через Неву. Считаясь с трудностями устройства опор на большой глубине при быстром течении реки, русский инженер решил задачу с гениальной смелостью и пленительным вдохновением. Он предложил перекрыть Неву арочным мостом в один пролет, длиною в 300 метров, с каменными опорами на берегах. Это было не только решение проблемы одноарочного моста через большую реку, это был и первый в мире мост из решетчатых ферм, которые впоследствии получили такое широкое применение в мостостроении. Насколько велика была смелость мысли русского инженера, можно судить по тому, что и до сих пор самым большим из когда-либо построенных одноарочных деревянных мостов считается мост с отверстием в 119 метров через реку Лиммат в Швейцарии, построенный в 1788 году и сожженный в 1799 году французами.

Проделав все предварительные расчеты и произведя немало опытов, Кулибин построил модель своего моста, длиною около 30 метров. Модель подверглась испытаниям в присутствии виднейших петербургских академиков.

Модель выдержала нагрузку в 3 тысячи пудов, что составляло предел ее выносливости по расчету. Кулибин распорядился увеличить нагрузку еще на 500 пудов, а когда нехватило во дворе грузов, предложил взойти на мост всем присутствующим.

Модель выдержала и эту добавочную нагрузку. В протоколе испытаний было записано, что проект правилен и что вполне возможно построить по нему мост через Неву с пролетом в 140 сажен, то-есть около 300 метров.

Проект Кулибина удовлетворял полностью и условиям конкурса, так как он был даже больше по отверстию, чем требовалось для перекрытия Темзы.

Понимая, что деревянный мост недолговечен, Кулибин выдвинул в 1799 году идею железного моста, а в 1818 году составил его проект и построил модель. Это был арочный мост в три пролета, общей длиной в 130 сажен, с пропуском для кораблей у берегов. Превосходную модель этого моста, хранившуюся в музее Института путей сообщения, могли видеть все последующие русские мостостроители.

В чем заслуга Ивана Петровича Кулибина? Он дал качественно новую конструкцию деревянного моста вместе с подробным описанием работ для осуществления этого сложнейшего сооружения. Как конструктор, он ввел в практику ряд новых экспериментов над отдельными частями сооружения, применив для этого изобретенные им самим приборы. Он не ограничился одними опытами, но изложил теорию работы конструкции по испытываемой модели. Наконец, он первый поднял вопрос о железе как материале для мостов, в то время, когда еще весь мир довольствовался камнем и деревом.

Даниил Бернулли, один из выдающихся умов того времени, получив сообщение об испытании модели кулибинского моста, запрашивал своего корреспондента:

«Пожалуйста, уведомьте меня, какова высота модели в своей середине сравнительно с ее оконечностями и каким образом этот великий артист разместил три с половиной тысячи пудов тяжести на своей модели?»

^{Проект кулибинского одноарочного моста через Неву.}

Мост Кулибина был событием в истории инженерного дела, и если бы этот «великий артист» ничего более не сделал в своей жизни, то и тогда он не нуждался бы ни в каких иных словах, кроме тех, которые применяются при оценке исторических заслуг замечательных деятелей.

А ведь Кулибин является еще создателем водоходного судна, самодвижущегося экипажа, оптического телеграфа, зеркальных прожекторов, механических ног и множества других конструкций, из которых каждая могла бы доставить историческую известность своему автору!

Огромным событием в истории русского инженерного дела была «огнем действующая» пароатмосферная машина Ивана Ивановича Ползунова – первого русского теплотехника.

Ползунов жил и работал в период назревавшего перехода техники на новую ступень, когда растущая промышленность не могла более обходиться водяными колесами для вращения заводских механизмов.

Необходим был новый, более универсальный двигатель, не зависящий от реки, способный работать и зимой и летом.

Ползунов родился в 1728 году в Екатеринбурге, теперь Свердловске, тогдашнем центре горнозаводской промышленности. Его отец был простым солдатом горной роты, охранявшей заводы. Солдат Ползунов, происходивший из сибирских крестьян, дослужился до чина капрала и, очевидно, пользовался покровительством своего начальства. Иначе трудно объяснить, как ему удалось поместить сына в Екатеринбургскую арифметическую школу, выпускавшую заводских мастеров. Принимались туда обычно только дворянские дети.

Солдатский сын оказался очень способным мальчиком. Со второго года обучения школьники по вечерам работали в качестве «механических учеников» на заводе. Они получали за это плату – шестнадцать копеек в месяц. При этом, как говорилось в правилах, ученикам следовало «не только присматриваться, но и руками по возможности применяться и о искусстве ремесла внятно уведомляться и рассуждать».

Рассуждать-то как раз и любил больше всего на свете солдатский сын.

Четырнадцатилетним подростком окончив школу, Иван Ползунов начал службу на Екатеринбургском горном заводе, а через пять лет был переведен в Барнаул на медеплавильный завод «гиттеншрейбером», то-есть писарем. Четыре года он скучал за канцелярской работой, нисколько не соответствовавшей его выучке. Несколько раз – и это характерно – он обращался к начальству с просьбами дать ему возможность «по желанию нашему обучаться горным и плавильным наукам». Но просьбы оставались без ответа, а служба шла своим чередом. Ползунову приходилось по поручениям начальства делать то одно, то другое: обмерять шахты в Змеиногорском руднике, заведовать лесной пристанью, доставлять караваны с рудой по реке. «Гиттеншрейбер» мокнул под дождями, обмораживал руки, тонул в реке, спасая разбитые барки, но желания своего «обучаться горными и плавильным наукам» не терял и продолжал свои обращения к начальству.

Среди хозяйственных дел оказалось одно, за которое юноша мог поблагодарить судьбу. В начале 1758 года Ползунов с обозом серебра отправился в Петербург.

Можем ли мы допустить, что этот удивительный человек, попав в Петербург, со своей неуемной тягой к науке, не воспользовался счастливым случаем, не вторгся в стены Академии наук, в покои самого Ломоносова?!

Ползунов бывал в библиотеке Академии, и в ее знаменитой кунсткамере, и в ее лабораториях, и на ее собраниях. Он посещал казенные заводы и верфи. Поездка в Петербург была для Ползунова высокой школой, откуда он вернулся домой если и не законченным инженером, то во всяком случае готовым самостоятельно проделать дальнейший путь к вершинам современной ему науки.

По возвращении из столицы Ползунова произвели в шихт-мейстеры – это был первый приравнивавшийся к офицерскому чин для служащих казенных горных заводов. Положение Ползунова значительно улучшилось: ему теперь не грозили телесные наказания, у него был денщик, ему открылся доступ в офицерскую библиотеку, к заводским делам. В это же время из Петербурга пришел приказ о том, чтобы все офицеры, работающие на заводах, изучили изданную в 1760 году книгу профессора Ивана Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу».

Ползунов прочитал книгу Шлаттера, и она произвела на него огромное впечатление.

«Нет такого изобретения, – писал Шлаттер, переходя к описанию водоотливной атмосферной машины Ньюкомена, – которое бы разум человеческий столько прославить могло, как вымышление огнем действующих машин, которыми ужасные тяжести подняты могут быть и которые с начала сего века от англичан изысканы и во многих местах в употреблении для выливания из рудных и каменноугольных ям введены».

Так долго томившийся по большому и необыкновенному делу Ползунов нашел свое призвание. Он не только понял из описания Шлаттера устройство «огнем действующей» машины Ньюкомена, но и, разобравшись в основных принципах ее работы, сумел найти в ней новые, неиспользованные возможности.

И вот в глухой сибирской провинции русский инженер решает построить сам невиданную машину для приведения в действие воздуходувных мехов.

«И хотя, правда, новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, – писал Ползунов год спустя в объяснении к своему проекту, – однако таковых умной свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».

Хорошо знакомый не только с горнозаводской техникой, но и с заводским хозяйством, Ползунов понимал несовершенство водяных колес, применявшихся тогда на горнозаводских предприятиях для приведения в движение различных механизмов: водяному колесу приходилось подводить издалека воду или же строить заводы там, где была вода. Русский механик решил применить для этой цели «огнем действующую» машину.

Днем у маленького окошка своего бревенчатого домика, ночью при свечах, за тем же столом, размышлял, чертил и рассчитывал молодой шихтмейстер. Он не просто воспроизводил машину, описание которой знал наизусть, – он создавал новую конструкцию, открывая путь для нового применения огня и пара. Это была также атмосферная машина, но над паровым котлом русский техник поместил два цилиндра: в этих цилиндрах поршни двигались одновременно, но в противоположных направлениях, и мехи работали попеременно, так что поток воздуха шел в печь без разрывов. Движение поршней передавалось мехам при помощи цепей и шкивов, а не коромысла. Система резервуаров и труб обеспечивала непрерывное питание котла водой. Подачу в цилиндры пара и воды для конденсации Ползунов сделал автоматической. Все это конструктивно значительно отличалось от машин, описанных Шлаттером, было ново и оригинально.

Проект свой Ползунов подал в горную канцелярию в апреле 1763 года. В декабре его пригласили в эту же канцелярию для прочтения царского указа, доставленного курьером из Петербурга в занесенный снегом Барнаул.