Лев Гумилевский - Создатели двигателей
Так долго томившийся по большому и необыкновенному делу, изнывавший по творческой работе, для которой он готовился всю жизнь, Ползунов почувствовал в рекомендованной Петербургом книге наставника, друга, учителя и защиту от горного начальства. Читая описание машины Ньюкомена, он не только понял ее устройство, но сумел разобраться в основных принципах ее работы и найти в ней новые, неиспользованные возможности, скрытые даже от передовых умов европейских стран.
И вот Ползунов решает сам построить невиданную машину.
«И хотя правда, что новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, — писал Ползунов в своем объяснении к проекту год спустя, — однако таковых умной свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».
Хорошо знакомый не только с горной техникой, но и с горнозаводским хозяйством, Ползунов понимал все несовершенство водяных колес, применявшихся тогда в качестве двигателей: к водяному колесу приходилось издалека подводить воду или же строить заводы там, где была вода. Русский механик решил поэтому приступить к «вымышлению» такой «огневой» машины, которая могла бы не только откачивать воду из шахт, но стать универсальным двигателем, пригодным для всякой работы, во всяком месте, в любое время.
В основу своих размышлений русский теплотехник положил труды своего соотечественника и современника Ломоносова. Конструировать же машину Ползунов должен был, опираясь на свой собственный опыт и изобретательность. В России у него не было никаких предшественников, «изысканных от англичан» водоотливных машин он никогда не видел, а книга Шлаттера давала о них самые общие понятия.
Значит ли это, что путь к решению задачи у Ползунова шел прямо от размышления к практике, а не от созерцания к размышлению и от размышления уже к практике, как всякий диалектический путь к истине?
Конечно, нет!
Ведь мы созерцаем и познаем окружающую нас действительность не только посредством наших чувств — зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса, — но еще и посредством слова видимого или слышимого. Вероятно, никто из нас не бывал в Африке, в пустыне Сахаре, но о Сахаре мы все имеем такое точное и полное представление, что непосредственное созерцание ее мало что прибавило бы к этому представлению.
Слово отражает в нашем сознании объективный мир так же, как и непосредственное восприятие его органами чувств. Отражений, отпечатанных посредством слова, в нашем мозгу великое множество. Однако в основе их должны лежать отражения, запечатленные в мозгу непосредственным созерцанием: равнина, песок, зной, солнце.
Слово дало нам возможность творчески мыслить, создавать науку, литературу, искусство, познавать и то, что недоступно для непосредственного восприятия.
К решению своей задачи Ползунов шел все тем же диалектическим путем, как и его предшественники, но более сложным, трудным и своеобразным.
В это время, как мы видели, он уже располагал большим и разнообразным производственным опытом. Опыт этот позволял ему ясно видеть потребности производства и смело ставить грандиозные технические задачи, но для создания конструкции и для выполнения ее опыт этот почти ничего не давал.
Каким же образом мог русский гений преодолеть трагическое несоответствие между грандиозностью замысла и необходимостью опыта для его осуществления? Только опираясь на свою теоретическую подготовленность, на глубокое знакомство с технической литературой того времени, богато и полно собранной в барнаульской библиотеке!
Основная трудность при решении задачи сводилась к тому, чтобы получить от двигателя беспрерывную работу.
В водоотливной установке, описанной в книге Шлаттера, пароатмосферная машина делала только один рабочий ход, когда поршень падал вниз под давлением воздуха, после чего следовал обратный, «холостой» ход, не совершавший никакой полезной работы. Между тем для приведения в действие заводских механизмов, например воздуходувных мехов, требовалась непрерывная движущая сила.
Из всего того, что техническая и научная литература могла предложить в то время, Ползунов выбрал самое целесообразное решение: он построит пароатмосферную машину с двумя цилиндрами, так, чтобы поршни в них двигались одновременно, но в противоположных направлениях. Таким образом, движущая сила в машине будет беспрерывной.
Днем — у маленького окна своего бревенчатого домика, ночью — при свечах размышлял, чертил и рассчитывал шихтмейстер, никогда не видевший настоящих огнедействующих машин, знакомый с ними лишь по книгам. Он не просто воспроизводил машину, описанную в литературе, — он создавал новую конструкцию, для новой цели.
Ползунов размышлял, чертил и рассчитывал…
Это была пароатмосферная машина. Над паровым котлом русский теплотехник поместил два цилиндра с встречным движением поршней. Движения поршней передавались воздуходувным мехам при помощи цепей и шкивов. Система резервуаров и труб обеспечивала непрерывное питание котла водой. Подачу в цилиндры пара и воды для конденсации Ползунов сделал автоматической. Все это конструктивно резко отличалось от всех известных систем, описанных в книге Шлаттера.
Все «члены» проектируемой машины, по замыслу Ползунова, должны были «сами себя в движении без помощи рук содержать», как писал он в своем объяснении к проекту. Ползунову и удалось достигнуть почти полной автоматизации своей силовой установки, и уже по одному этому можно судить, каким передовым умом в теплотехнике он был в то время.
Этого мало. Автоматическое питание котла осуществлялось горячей водой, отработавшей в машине. Это стремление к полному и рациональному использованию тепла в машине, как и стремление автоматизировать ее работу, говорит об исключительной глубине и зоркости его конструкторской мысли.
Но и это еще не все. Хотя Ползунов и предназначал свою машину на первый случай для воздуходувных мехов, он в то же время видел в ней вообще «огненную машину, способную по воле нашей что будет потребно исправлять». Действительно, непрерывность действия машины Ползунова благодаря наличию двух цилиндров позволяла приспособлять ее в качестве двигателя к любому заводскому механизму.
Характерное для русской научной и технической мысли стремление к обобщениям с необычайной яркостью предстает перед нами в проекте первого русского теплотехника. Уже в самой конструкции его машины была заложена ее универсальность, пригодность для удовлетворения всех нужд в движущей силе. Как далеко и как ясно видел Ползунов дальнейший путь развития энергетической техники, в самом начале которого он стоял, показывает нам последующая история ее развития.
Около двух лет неустанно трудился Ползунов, разрабатывая детальный проект своей машины, «облегчая труд по нас грядущим», как писал он затем в объяснении к проекту, «все возможные труды и силы на то устремив, коим бы образом огонь слугою к машинам склонить».
В апреле 1763 года Ползунов подал свой проект начальнику, генералу Порошину. Канцелярия горного начальства, по представлению Порошина, отнеслась к проекту положительно, признала, что предлагаемая Ползуновым машина «великую бы пользу принесла», но усомнилась «с крайним сожалением» в том, что «оное в действо произвести здесь можно» из-за отсутствия знающих людей и опытных мастеров. Поэтому Ползунову было предложено построить машину «в небольшой форме», чтобы проверить, будет ли она действовать и найдутся ли среди местных рабочих «мастеровые люди медного, слесарного, отливного дела», которые справились бы с тонкой работой.
Одновременно решено было «рапортовать» о проекте Ползунова в Петербург, а «для поощрения впредь, как помянутого Ползунова, так и других, к любопытству и трудам склонных и черною работой не гнушающихся людей, просить позволения наградить его, Ползунова, чином механикуса и, сверх обыкновенного годового жалования, суммою денег до двухсот рублей».
В апреле 1763 года Ползунов подал свой проект в Горную канцелярию. В декабре он здесь же расписался в прочтении царского указа.
Генерал Порошин несколько по-своему истолковал прочитанное. Денежную награду он решил выдать не раньше, чем будет пущена в ход машина, а в академию отпустить Ползунова не счел нужным, ссылаясь на то, что без механикуса невозможно будет построить машину. Для того чтобы вообще как-нибудь оттянуть все это неприятное дело, он предложил изобретателю переделать проект в соответствии с указаниями Шлаттера, хотя царский указ того не требовал.
Счастливейший день — первый и последний в жизни Ползунова — кончился тем, что изобретатель, к отчаянию своей жены и матери, снова уселся за свой столик. Он переделывал проект, считаясь с авторитетом Шлаттера. Это был безвдохновенный и угрюмый труд. Ползунов портил свою машину в угоду Шлаттеру. Между тем за многие месяцы, пока проект посылался в Петербург, Ползунов успел построить модель машины. Она убедила его в том, что недоверие Шлаттера ни на чем не основано[2].
