Ярослав Голованов - Этюды об ученых
Есть доказательства того, что уже в Древнем Египте существовали свои методы термической обработки стали. Сегодня трудно определить пути движения знаний. Может быть, они пришли на Восток вместе с воинами Тутмоса III, а может быть, наоборот, с Востока проникли они в Египет с караванами иноземных купцов. Скорее всего в разных странах существовали разные профессиональные секреты. Наибольших успехов достигли древние металлурги Индии, Персии и Сирии. Греки писали, что булатные клинки существовали в Индии уже в I веке до нашей эры. Однако историки справедливо не причисляют творчество древних ремесленников к определённым странам, предпочитая выделять отдельные местности, иногда даже посёлки и города, славящиеся наследственными умельцами. Так рождались и закреплялись в веках названия – марки сталей: табан, харасан, тынды, шам. Шам – так в Турции называли Сирию. Сирийские металлурги, главным образом уроженцы города Дамаска, славились особым мастерством. Дамаск – это был уже не только город, даже не столько город, сколько марка стали, лучше которой не бывает. Это была вершина булата.
Легенды склонны все преувеличивать, но под пёстрым ворохом фантастических историй проглядывают факты достоверные и всё-таки поражающие воображение. Булат непременно звенит. Чистота звона, особый тонкий голос металла клинка, определяет его качество. Это теперь мы – образованные дети XX века – понимаем, что структура металла определяет его упругие свойства, а те, в свою очередь, определяют амплитуду колебаний клинка и частоту этих колебаний, что и наделяет металл определёнными акустическими свойствами. В старину причины были неизвестны, но итог – звон – ценился высоко.
Булат отличался феноменальной остротой: булатная сабля рассекает на лету шёлковый газовый платок. Клинок из булатной стали отличается удивительной стойкостью. Если рубануть им по железному пруту, зазубрин не остаётся. Саблю из булата согнуть можно, но, разогнувшись, она будет столь же прямой: металл не даёт остаточных деформаций.
Это уже не легенды, все это факты. Стоит ли удивляться, что тайна булата занимала многие умы. Даже Пушкин писал о нём. Ужели секрет древних мастеров не поддаётся разгадке? Этот вопрос задал себе и Павел Петрович Аносов, человек, вошедший в историю науки как выдающийся металлург, выигравший заочное состязание с мастерами Древнего Востока, – создатель русского булата.
Сведения о жизни Аносова скупы и отрывисты. Мы мало знаем о его характере, привычках, страстях. Больше известно о делах этого человека, чем о самом человеке. Сделать он успел много, хотя судьба отмерила ему век короткий: 52 года.
Эпоха, в которой Павел Петрович Аносов жил, – это время Пушкина и Лермонтова, время кровавых полей Аустерлица и Бородина, время крепостничества и угнетения, лицемерия Александра I и жестокости Николая I, время подвига декабристов и становления Герцена – не самое простое время в истории нашей Родины. Так вот, в 1799 году в семье секретаря петербургской Берг-коллегии Петра Аносова и родился сын Павлик. Через семь лет семья переехала в Пермь, и тут обрушились на мальчика величайшие несчастья: родители умирают, семейный очаг превращается в горсть пепла, и лишь активное вмешательство в его судьбу деда – известного русского механика и изобретателя Л. Ф. Сабакина – оставляет надежды на счастливое будущее. Одиннадцатилетнего Павла определяют в Петербургский горный кадетский корпус на казённый кошт, то есть на полное обеспечение. В суровое время Отечественной войны с Бонапартом Павел – студент. Окончание учёбы совпадает с послевоенными годами, временем общественного подъёма, светлых надежд, веры в будущее. Молодой энергичный офицер, с отличием окончивший корпус, горит желанием действовать, «послужить царю и отечеству», как говорили тогда. Словно на крыльях летит он на Урал, в Златоустовский горный округ – старинный центр русской металлургии. Знал ли он тогда, что Урал станет его судьбой, что здесь суждено ему свершить главное дело своей жизни?…
Жизнь Павла Петровича Аносова лишена внешней занимательности, увлекательных путешествий, захватывающих приключений. Разгадка секрета булата породила множество легенд и слухов об Аносове. Рассказывали, будто, переодетый дервишем, Павел Петрович путешествовал по Ближнему Востоку и Индии, выпытывая у потомственных мастеров их секреты. На самом же деле никуда он не ездил, ни разу не пересекал границ своей страны. Большую часть своей жизни Аносов прожил на Южном Урале, последние годы – в Сибири. По делам служебным наезжал в столицу, но нечасто. Нельзя сказать, что таланты Павла Петровича не были замечены и оценены. Регулярно награждался он орденами, повышался в чинах. В 35 лет – полковник, в 41 год – генерал-майор. Его слушали и уважали, но, как всякий истинный новатор, совсем не всегда находил он скорую поддержку в своих начинаниях.
В маленьком этюде вряд ли возможно назвать даже крупные работы Аносова, скажу только, что касались они самых разных металлургических проблем, начиная от определения рудных запасов и методов добычи золота, кончая конструированием машин и механизмов. Он был первым в России металлургом-учёным и в то же время первым металлургом-универсалом, который знал все стороны заводского металлургического производства, все его тонкости технические и организационные. К тайне булата – главному делу своей жизни – Аносов шёл долго. Классический труд его «О булатах», опубликованный в «Горном журнале», вышедший отдельной книгой и затем переведённый на немецкий и французский языки, создан был в пору его творческой зрелости, когда металлургу исполнилось 42 года. Но работа эта не некое озарение, открытие. Скорее это итог многолетних исследований, быть может и не имеющих к булату прямого отношения, но непременно лежащих в русле главных интересов Аносова. А интересы эти можно кратко так обозначить: каким образом сделать металл лучше, как сварить сталь более «твёрдой и острой, нежели обыкновенная сталь»?
На уральских заводах было немало умельцев, обладающих своими секретами, великих эмпириков, которые действительно достигали высоких результатов, но не могли объяснить, как и благодаря чему они их достигали. У Аносова была психология учёного: нельзя двигаться вперёд на ощупь, ориентируясь на глазок. Нужен точный расчёт, а главное – нужно понять весь скрытый механизм явлений, происходящих в металле. Он хотел лишить эту тайну таинственности, низвести высокое искусство до обычной заводской практики, приблизить время, когда «наши воины вооружатся булатными мечами, наши земледельцы будут обрабатывать землю булатными орудиями, наши ремесленники выделывать свои изделия булатными инструментами».
«Опытный азиатец не ошибётся в качестве булата, – писал П. П. Аносов. – По рисунку, без пробы видно, вязок или хрупок, твёрд или мягок, упруг или слаб, остёр или туп металл». Аносов быстро научился распознавать искусные подделки под булат. Впрочем, было бы обидно для мастеров Индии, Турции или Грузии называть это подделками. Просто существовали свои способы изготовления клинков путём сварки различных сортов стали с последующей их ковкой. Металл тоже имел красивые узоры, но по своим качествам уступал булатам истинным, дамасским. Интересно, что в отличие от уральского учёного европейские мастера таких всемирно известных центров по изготовлению холодного оружия, как Толедо в Испании, Милан в Италии, Золинген в Германии, более всего были озабочены почему-то проблемой поиска оптимальных режимов изготовления как раз сварного, «ложного» булата. Для них красивый узор превращался в самоцель, в рекламу металла. Другие же европейские специалисты, напротив, считали узор помехой качества. В своей работе «О булатах» Аносов спорит с одним из них, Карстеном, который полагал, что «лучшая и наиболее однородная сталь именно та, которая наименее способна принять узорчатую поверхность». Для русского металлурга узор был лишь отражением глубинных процессов, происходящих при формировании структуры металла, а не просто следами технологических операций, как думал, например, Майкл Фарадей – прозорливейший учёный XIX века, один из «отцов» современной электротехники, о котором вы прочтёте в этой книге.
Узор и свойства – две грани металла, накрепко связанные друг с другом, и Аносов увлечённо анализирует структуру металла. Впервые в мировой практике микроскоп перекочёвывает из кабинета натуралиста в лабораторию металлурга. Опыты Аносова постепенно позволяли ему лучше и глубже постичь связь свойства стали и её кристаллического строения. И дальше – отыскать технологические режимы, которые создавали именно такую, а не иную кристаллическую структуру. Я писал, что нельзя назвать точный день, когда родился секрет булата. Так вот, точный день, когда секрет этот был раскрыт, тоже нельзя назвать. Шаг за шагом углублялся Аносов в проблему. Она высвечивалась перед ним, как медленно высвечивается утром комната, словно растворяя ночной сумрак. Павел Петрович постепенно уточнял рецепт изготовления булатной стали, причём всякий раз он мог объяснить, в каком направлении и как нужно действовать, если хочешь получить металл тех или иных свойств. Он обосновал методы, которые позднее, уже в нашем веке, выросли в целую науку о легированных сталях. Им, например, было замечено, что марганец усиливает волокнистое строение металла, хром увеличивает твёрдость, золото изменяет цвет.
