На страницах журнала регулярно публикуются материалы по истории развития отечественного железнодорожного транспорта и его техники. 175 лет назад на Нижнетагильском горном заводе раздался гудок первого в России паровоза, построенного знаменитыми уральскими умельцами-самородками механиками Ефимом Алексеевичем Черепановым и его сыном Мироном Ефимовичем. В связи с юбилеем первого отечественного паровоза в журнале публикуется статья о его создании и постройке первой в России паровой чугунной заводской дороги.

Паровоз, использующий в качестве энергетической установки паровую машину, долгое время был господствующим типом локомотивов и сыграл огромную роль в становлении железнодорожного сообщения. Лишь начиная с середины XX столетия паровые локомотивы вытеснили тепловозы и электровозы.

В России изобретение слова «паровоз» приписывается Н.И. Гречу, который в середине XIX века издавал газету «Северная пчела». До этого паровоз называли по-разному: «самокатная паровая машина», «паровая фура», «паровая телега», «пароходка», «паровой дилижанс» и даже «пароход». В первых отчетах строителя Царскосельской железной дороги Ф.А. Герстнера также употребляются названия «паровая машина», «паровой экипаж», «паровая карета». Но уже с 1837 г. Герстнер использует слово «паровоз».

Первые паровозы, нашедшие практическое применение на небольших линиях отдельных промышленных предприятий в Англии, были, как известно, построены английским инженером Георгом (Джорджем) Стефенсоном в период 1814-1828 гг. Пытались строить паровозы и до Стефенсона, но они имели крупные недостатки и не могли служить прототипами для создания работоспособных локомотивов. Например, в 1803 г. англичанин Ричард Тревитик построил одноцилиндровый паровоз с громоздкой зубчатой передачей; в 1811 г. англичанин Бленкинсоп, думая, что сцепления гладких колес с рельсами недостаточно для движения локомотива, построил паровоз, имевший зубчатое колесо, которое сцеплялось с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути.



Модель паровоза Черепановых, хранящаяся в музее
железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге

В 1825 г. Георг Стефенсон на им же организованном в Дарлингтоне первом в мире паровозостроительном заводе построил паровоз «Локомошен» для сооруженной Стоктон-Дарлингтонской железной дороги протяженностью 40 км. Успешная работа этой первой в мире железной дороги общего пользования способствовала популяризации нового вида транспорта, последующему широкому строительству железных дорог, паровозостроительных заводов и самих паровозов. В 1829 г. Стефенсон построил знаменитый паровоз «Ракета», все основные элементы которого стали использоваться на других прототипах, в частности, коробчатая топка, котел с дымогарными трубами, устройства для создания искусственной тяги отработавшим паром и др. Георг Стефенсон, сыгравший большую роль в развитии паровозной техники и паровозостроения, на вопрос «Кто изобрел паровоз?» справедливо отвечал: «Паровоз есть изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров и механиков».

Спустя пять лет после постройки «Ракеты», в 1834 г., на Выйском заводе, который входил в состав Нижнетагильских заводов Демидова, русский механик Мирон Ефимович Черепанов с помощью своего отца Ефима Алексеевича построили целиком из отечественных материалов первый в России паровоз. В обиходе тогда еще не существовало этого слова, и локомотив назвали «сухопутным пароходом». Сегодня модель первого русского паровоза типа 1-1-0, построенного Черепановыми, хранится в Центральном музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.



Чертеж второго паровоза Черепановых

«При первом приступе к исполнению сего предприятия, - сообщалось в пятом номере «Горного журнала» за 1835 г. об этом паровозе, - встречены были Черепановыми следующие затруднения. Во-первых, печь, ими избранная, не давала довольно жара, так что котел долго нагревался, и паров оказывалось недостаточно, и, во-вторых, они были озабочены приисканием удобного механизма для соделания парохода способным ходить взад и вперед без поворачивания, как то делают обыкновенные повозки. При необычайной сметливости Черепановых и при данных им способах, они однако же скоро достигли цепи своей; сухопутный пароход, ими устроенный, ходит ныне в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажень (853,5 м) чугунным колесопроводам. Пароход их неоднократно был в действии и показал на деле, что может возить более 200 пудов (3,3 т) тяжести (руды) со скоростью от 12 до 15 верст в час (13-16 км/ч). Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 51/2 футов (1676 мм), диаметром 3 фута (914 мм) и из двух паровых лежачих цилиндров длиной 9 дюймов (229 мм), в диаметре 7 дюймов (178 мм).


Создатели первого русского паровоза уральские мастера Ефим Алексеевич Черепанов

и его сын Мирон Ефимович Черепанов

После первых опытов для усиления жара прибавлено в котел некоторое число парообразовательных медных трубок, и теперь имеется оных до 80. Обратное движение машины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек.

Упоминаемые чугунные колесопроводы, по которым ходил пароход, собраны в Нижнетагильском заводе для опыта; они назначены для употребления при перевозке руд, куда и будут перенесены в непродолжительном времени. По испытании сего парохода Черепановы приступили к устроению другого подобного парохода, несколько более прежнего. Оный находится уже в сборке, и есть надежда, что можно будет приступить к испытанию его в скором времени».

Первый паровоз имел массу в рабочем состоянии 2,4 т. Его опытные поездки начались в августе 1834 г. Изготовление второго паровоза закончили в марте 1835 г.

У него были несколько увеличены размеры котла - длина до 6 футов (1829 мм), диаметр до 3 футов и 4 дюймов (1016 мм) и цилиндров - ход поршня до 10 дюймов (254 мм) и диаметр до 7,5 дюйма (190,5 мм). Это позволило поднять мощность с 30 до 40 л. с. Из выполненного с натуры племянником Ефима Черепанова Аммосом чертежа паровоза следует, что у второго паровоза бегунковая колесная пара имела диаметр колес меньше, чем движущая.


Постройка первой русской Нижнетагильской железной дороги (с картины худ. Владимирова)

Второй паровоз мог перевозить грузы уже массой 1000 пудов (16,4 т) со скоростью до 16 км/ч. Путь, на котором испытывались паровозы Черепановых, имел ширину колеи 2 аршина и 5 вершков (1645 мм). А в 1836 г. под их руководством построили чугунную дорогу от Выйского завода до Медного рудника протяженностью в 3 версты. Механики при этом самостоятельно решили целый ряд конструктивных и технических проблем: создали у локомотива многотрубчатый котел, парораспределение и реверс хода, проложили более удобную и экономичную широкую колею.

Изобретатели-самоучки крепостные Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Алексеевич, будучи плотинным мастером, в 1820 г. своим «искусством и усердием» построил первую паровую машину, приводившую в движение токарный станок и заменившую труд двух человек. Среди почти 25 устройств, сконструированных позднее уральским умельцем с помощью сына, были рукоподъемные, водоотливные, винторезные, строгальные и золотопромывочные машины мощностью от 5 до 60 л.с. По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудившихся». Отец и сын были хорошо знакомы с различными техническими новшествами, внедрявшимися в то время на крупных предприятиях России, Англии и Швеции.

Между тем начальство Нижнетагильского завода, да и сам заводчик Н. Демидов весьма скептически относились к постройке паровиков. Их гораздо больше беспокоило, почему за границей начал падать спрос на уральское железо. Но никто из них не хотел признавать, что все дело в техническом отставании отечественных заводов, неспособных добиваться высокого качества металла.

Чтобы установить истину, Демидов отправил старшего Черепанова в Англию, поскольку считал его толковым и технически грамотным специалистом. Однако, как и следовало ожидать, англичане не очень приветливо встретили русского механика, ведь они не были заинтересованы в передаче конкурентам своего опыта и секретов производства металла. Более того, в Англии гостя признали шпионом и перестали пускать на многие заводы. Судя по сохранившимся письмам, Ефиму удалось лишь внешне обозреть чудеса заморской техники, так как к чертежам и документам его не допустили. Тем не менее, со своей главной задачей он справился. Черепанов лишний раз убедился, что для повышения качества выпускаемого на Урале металла необходимо механизировать труд рабочих. А главное - в Англии он впервые увидел в действии рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом.

В 1825 г. Демидов отправил уже обоих Черепановых в Швецию для изучения горных и металлургических производств, а также «для просмотрения машин». В 1833 г. Мирон Черепанов побывал в Англии, где интересовался работой рельсового транспорта.

Вершиной творчества Черепановых стало создание ими в 1834 г. первого русского паровоза. Вот свидетельство очевидца первого рейса паровоза Черепановых: «В тот день на Выйское поле шли люди и становились вдоль линии чугунных колесопроводов. Тяжелые заводские ворота открылись, и вскоре появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящейся трубой, сверкающей начищенными бронзовыми частями. На площадке у рукояток стоял Мирон Черепанов.

Пыхтя паром, мелькая спицами колес, пароход покатил мимо молчаливой толпы. Затем Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, и машина ускорила ход. Машинист довел паровоз до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза. А позже в повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами».

За конструирование и постройку различных машин Ефим Алексеевич в 1833 г. был награжден серебряной медалью на Анненской ленте. Он и его жена получили вольную. Его сын Мирон стал вольным через три года. Остальные члены семьи оставались крепостными. Тяжело восприняли Черепановы известие о строительстве в 1837 г. под Петербургом первой в стране железной дороги до Павловска (27,5 км) иностранными специалистами и о закупке для нее паровозов в Англии и Бельгии. Нижнетагильская железная дорога работала тогда уже целых два года. В 1837 г. Черепановы строят модель паровоза для промышленной выставки в Петербурге. Однако созданная ими «пароходка» никого не заинтересовала. Ефим Алексеевич скончался в 1842 г. После смерти отца Мирон Ефимович продолжал трудиться на заводах, но в 1849 г. его жизнь внезапно оборвалась.

К сожалению, в отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных в то время российской промышленностью, первой русской железной дороге Черепановых не было уделено того внимания, которого она заслуживала. Разысканные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что это были истинные новаторы и высокоодаренные мастера техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и ее подвижной состав, но и сконструировали много паровых машин, металлообрабатывающих станков, построили паровую турбину.

Несмотря на вполне удачные конструкции, паровозы Черепановых не получили распространения. Одной из причин считается противодействие со стороны подрядчиков конного извоза, не желавших терять свои доходы. Но кроме этого имелись и некоторые объективные причины.

В качестве топлива в паровозах Черепановых использовались дрова. Паровоз потреблял их в таком количестве, что очень скоро встала проблема с подвозом их. Весь лес в окрестностях железной дороги был вырублен, и дрова приходилось возить издалека. Это тоже сильно повлияло на судьбу паровоза. К примеру, первые паровозы Стефенсона работали на перевозке угля из угольных шахт, который и использовали в качестве топлива.

В краеведческом музее в Нижнем Тагиле хранится рисунок первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева построил по нему действующую модель. Теперь копия черепановского паровоза и трех вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника. В год 170-летия первого российского паровоза на родине «пароходного дилижанса» в Нижнем Тагиле открылся музей его создателей - отца и сына Черепановых. Инженеры Уралвагонзавода, изготовившие макет черепановского механизма, смогли повторить его лишь на треть, так как большинство описаний и чертежей безвозвратно утеряны. Сохранился всего один рисунок, остальное пришлось домысливать. Особенно тяжело было решить, как сшивать корпус. Ведь все известные локомотивы изготовлены с помощью сварки, но тогда ее не было. Решили склепать «пароход».

В первой половине XIX века паровозы в Россию в основном ввозились из-за рубежа. Cерийное их производство было налажено только в 1870-е годы, а до этого производилось небольшое количество локомотивов иностранной разработки. Со временем Россия стала второй страной в мире (после Англии), где строились свои паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой Россия занимала четвертое место - после Англии, США и Франции. Эра паровозов продолжалась до 1950-х годов, когда их производство было полностью свернуто.

Подпишитесь на нас

Уральские механики отец и сын Черепановы были выдающимися изобретателями и первооткрывателями. Они построили первую в России железную дорогу с паровой тягой, создали первый русский паровоз, двигатели для рудников и заводов, изобрели и построили много металлообрабатывающих станков и других машин. Черепановы происходили из крепостных крестьян, приписанных Выйскому заводу Демидовых на Урале. Дед и отец Ефима Черепанова всю жизнь занимались так называемыми «непременными работами»: валили лес, рубили дрова и возили их на завод.

Но Ефим Черепанов, родившийся в 1774 г., с детства полюбил столярное и слесарное мастерство, процветавшее в заводском посёлке, где многие жители занимались металлообрабатывающими промыслами. В одном из послужных списков Ефима Черепанова указано, что он обучался «при доме».

Но установить, кто конкретно обучал мальчика и поддерживал его страсть к изобретательству, не удалось. Совсем ещё молодым человеком Ефим Черепанов был принят на Выйский завод в качестве «мехового мастера» и довольно скоро стал признанным специалистом по воздуходувным устройствам, которые играли тогда важнейшую роль в металлургии. Ефим Черепанов изучал и другие машины и механизмы, которые применялись в железо- делательном и медеплавильном производстве, и стремился их всячески усовершенствовать. Поэтому многие владельцы заводов привлекали его к решению наиболее сложных задач, связанных с организацией горно-металлургической промышленности, и он всегда быстро и искусно справлялся с порученным делом. Посланный в числе шести искусных мастеров на Линдоловский железоделательный завод в конце 90-х годов, он работал столь успешно, что был оставлен там ещё с одним мастером на год против условленного срока.

Мастеров отпустили с завода лишь по настоятельному требованию Демидова. В 1812 г. Ефим Черепанов отлично решил задачу по устройству прокатных станов на казённом Нижне-Туринском заводе. Но известность крепостного мастера-самоучки не облегчила тяжёлых условий его жизни. Долгие годы за свою работу он получал ничтожную заработную плату, которая не обеспечивала хотя бы сносное существование его семьи. Ефим Черепанов женился в 1801 г. Через два года, в 1803 г., у него родился сын Мирон, который стал его верным учеником и продолжателем его дел.

В 1807 г. талантливый механик был переведён на должность «плотинного» - отвечающего за устройство и эксплуатацию гидротехнических сооружений и водяных двигателей, вначале на Выйском, а затем и на всех девяти Нижнетагильских; заводах Демидовых. В обязанности Е. А. Черепанова также вменялось решение различных технико-экономических вопросов, связанных с деятельностью заводов. За эту сложную работу он получал долгое время лишь 50 рублей ассигнациями в год.

Через 8 лет заработки его доходили примерно до 8 рублей с небольшим в месяц.рублей. В «Горном журнале» за июнь 1835 г. отмечалось, что он «удовлетворяет своему назначению, почему и предложено ныне же продолжать чугунные колесопроводы… до самого медного рудника и употреблять пароход для перевозки медных руд из рудника на завод». Дорога Нижнетагильских заводов, протяжённостью до трёх километров, была построена довольно быстро. Это уже была не экспериментальная железная дорога, а дорога, выполнявшая существенные производственные задачи. Она возникла ранее Царскосельской, о которой позже писали как о первой железной дороге в России. И хотя это была рудовозная дорога и линия частного пользования, изобретатели Черепановы имели такой технический опыт, который мог быть широко использован. Однако они не добились никакой поддержки в этом направлении от своих хозяев и заводской администрации, несмотря на все усилия. Благодаря Е. А. и М. Е. Черепановым Россия стала второй страной в мире после Англии, где создавались собственные паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой наша страна занимает четвёртое место после Англии, США и Франции.

Талантливые уральские механики, несмотря на занятость, уделяли большое внимание подготовке молодых специалистов из детей крепостных. Механическое заведение, устроенное на Выйском заводе, стало передовым техническим центром всей Нижнетагильской группы демидовских заводов. Весной 1833 г. в помещении Выйского механического заведения была открыта Высшая заводская школа. Туда переводили учеников старшего класса Выйского училища, проявивших любовь к техническим наукам. М. Е. Черепанов преподавал там механику.

Аммос Черепанов обучал мальчиков Выйской школы черчению. К этому времени самый молодой из мастеров Черепановых Аммос не мог повседневно, как прежде, сотрудничать со своими старшими родственниками и наставниками. Он был переведён в другое место, где выполнял ответственные чертежи и разрабатывал оригинальные проекты сложных механизмов. Однако труды Е. А. и М. Е. Черепановых не получили ни признания, ни должного развития. Краткие публикации в 1835 г. в «Горном журнале» и в «Коммерческой газете» были мало кем замечены. Только в 1902 г. появилось в «Горном журнале» ещё одно краткое сообщение о паровозе Черепановых.

О замечательном начинании Черепановых забыли надолго и основательно. В 1837 г. в печати появилось много статей об окончании строительства Царскосельской железной дороги, но имя Черепановых даже не было названо. Больше всего и прежде всего в этом замалчивании дела Черепановых повинны их хозяева Демидовы, любившие выступать в роли меценатов, учреждать премии за научные работы и т. д. Склонностью к собственному возвеличиванию и позе особенно отличались Павел и Анатолий Демидовы, сыновья Николая Никитича, умершего в 1828 г.

Именно в те годы, когда хозяевами Нижнетагильских заводов были Павел и Анатолий, совершены были самые замечательные из дел Черепановых. Однако ни Павел, ни Анатолий Демидовы даже не попытались отдать должное трудам своих «домашних механиков». В конце 1836 г. были составлены дополнительные «особые правила» для всех заводских механиков, по которым загруженность Черепановых чрезвычайно возросла. Они не могли даже вовремя производить текущий ремонт действующих паровых машин. Но именно в этот напряжённый период Черепановы построили на Выйском медеплавильном заводе 10-сильную паровую машину необычного типа.

Котёл этой машины обогревался отходящими горячими газами медеплавильных печей. В официальном отчёте сообщалось, что эта машина работала на горючих газах четырёх медеплавильных печей, и только для «воспаления газов употребляется самая малая часть дров, не более 40 сажен в год». Но многие проекты нижнетагильских изобретателей не могли быть реализованы. Ввиду преклонного возраста и расстроенного здоровья Е. А. Черепанов подал в отставку. Но его с работы не отпустили.

И в «черновом послужном списке» за 1840 г. Е. А. Черепанов всё ещё значится служащим. Пренебрежительное отношение «господ владельцев» к творчеству замечательных изобретателей сказалось и при отборе экспонатов для промышленной выставки в Петербурге. Черепановым «поручили сделать для выставки в небольшом виде паровоз». Дело, однако, кончилось тем, что в ящиках, отправленных на выставку 1839 г., место модели первого русского паровоза заняли, согласно «росписей», «чугунная кобыла и чугунный жеребец». Демидовы и их приказчики остались верны себе и при посылке самых различных вещей на выставку «образцов изделий фабричной, заводской, ремесленной и всякого рода произведений местной промышленности», которая открылась в 1873 г., в число экспонатов попали подсвечники, листовое железо, гвозди из штыковой меди, тальк, посуда, малахит и даже чугунные бюсты владельцев заводов, лисьи капканы и «раритеты из царства ископаемых» во главе с «зубом мамонта».

Не нашлось места только для чудесных творений Ефима и Мирона Черепановых. 27 июня 1842 г. Ефим Алексеевич Черепанов скончался. Он и умер, «выезжавши ещё накануне смерти по делам службы». Мирон Ефимович Черепанов ненадолго пережил своего отца: он умер 17 октября 1849 г. Огромное, многогранное творческое наследие Черепановых, их вклад в развитие горного дела, металлургии, гидротехники, теплотехники, машиностроения, сухопутного и водного транспорта навсегда вошли в российской техники.

Братья Черепановы

Работу выполнила
ученица 10А класса ГБОУ школы №185
Барсукова Олеся

Москва 2015
Черепановы происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Черепанов с самого раннего возраста помогал отцу в работе на медеплавильном заводе, здесь, да в мастерских выйских умельцев, изучал он на практике заводское дело. Пример Макаровых, Е.Г. Кузнецова, Ф.А. Шептаева, К.К. Ушкова и других изобретателей-самоучек, несомненно, оказал влияние на формирование Ефима Алексеевича как мастера. Он в совершенстве освоил производство. Рано проявились его врожденные способности к механике и технике. Позднее, став плотинным мастером Выйского завода, он создал «механическое заведение», не уступавшее в техническом отношении передовым машиностроительным предприятиям Европы.
По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины... для пользы заводов и облегчения сил трудящихся».

Росту среднего, лицом весноват, волосы на голове и бороде рыжие, борода невелика, глаза серые, от роду 26 лет». Такой вот выдержанный в полицейских тонах словесный портрет Ефима Черепанова был начертан на пропуске демидовским мастерам, возвращавшимся в августе 1801 года в Нижнетагильский завод из командировки на Линдоловские заводы Салтыковой.
Чем они там занимались, доподлинно неизвестно. Но владелица этих заводов Дарья Салтыкова еще за год до того послала Николаю Демидову письмо, в котором просила: «Хоть мехавова мастера и доминнова подмастерья сделайте милость вставьте и продолжите их пачпорты». Значит, необходимы они были графине. «Мехавой мастер» – это и был Черепанов. Он отвечал на Выйском заводе за меха – воздуходувные машины.
В 1806 году Ефима назначили «плотинным учеником», а через год – плотинным. Пребывая в этом звании, он в 1820 году построил первую свою паровую машину.
Между тем начальство нижнетагильских заводов, да и сам Демидов, весьма скептически относились к постройке паровиков. Их беспокоило, что спрос в других странах на уральское железо падает. Но при этом они не желали признать, что все дело в техническом отставании, в недостаточной энергетической базе.
С тем, чтобы разобраться в причинах отставания своих заводов, Демидов отправляет Черепанова в Англию. Его комиссионеру в Гулле Эдварду Спенсу было отписано в рекомендательном письме: «его пр-во желает, чтобы он (Черепанов) осматривал в особенности железоделательные заводы и рудники вашей страны».
Там Ефим осмотрел металлургические заводы и медные рудники. И убедился в том, что уральские заводы отстают технически, а преимущество английских – в широком использовании паровых двигателей. Тогда же он увидел и рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом. Будучи, по словам английского партнера Демидовых, «человеком необычайных способностей в механике», Черепанов позже сумел наладить производство двигателей на Выйском заводе.
Конечно, англичане не были заинтересованы в передаче кому-либо своего технического опыта, своих секретов. А потому здесь отнюдь не дружелюбно встретили Ефима, «длинная борода которого возымела несчастные последствия и привлекла внимание, как вы сможете убедиться из приложенной газеты» (это из сообщения Эдварда Спенса в Петербургскую контору Демидовых).
Оказывается, Черепанова приняли за шпиона, из-за чего его попросту могли не пустить на многие заводы. На сообщении ему об этом Демидов начертал: «Черепанов – шпион! Газетчики – уроды». Однако, судя по сохранившимся письмам той поры, Ефиму довелось лишь внешне обозревать чудеса заморской техники, к чертежам и документации его не допускали. Какой уж там «шпион»!
Позже в донесении из Гулля своему хозяину-заводчику особый упор Ефим делает на виденные им паровые машины и предлагает соорудить такую же для откачки воды из медного рудника. О том же говорит он и в докладной записке по возвращении в Россию. В своих комментариях начальство петербургской конторы весьма скупо говорит об этом.
В следующем году Черепанова назначают главным механиком нижнетагильских заводов. Круг забот его значительно расширился. И при этом ему, как и прежде, нелегко было отстаивать свое мнение о необходимости строить паровые машины. И все же Демидов поручает ему построить второй паровик. Но Ефим предлагал с его помощью откачивать грунтовые воды из шахты медного рудника, а начальство решило установить его при новой деревянной мукомольной мельнице, строящейся в устье реки Выйки.
Демидова, руководившего своими предприятиями то из Неаполя, то из Флоренции, очень беспокоили успехи его главного соперника Алексея Яковлева. Тому к началу XIX века уже принадлежали и основанные ранее первым Демидовым Невьянский и Верх-Нейвинский заводы.
Черепанов получает прямо-таки шпионское задание: побывать в Верх-Нейвинске и выяснить, «почему там на короб угля выплавляется от 23 до 25 пудов... у нас же только обходится на короб 14 и 16 пудов». По итогам этого расследования заводчик намеревался даже соответственно «переправить» свои домны.
Выполняя это щекотливое поручение, Черепанов ограничился теми сведениями, которые дала ему администрация завода. Он сообщал в своем послании «о каковой выплавке с их книги, равно о размерах их доменных, горнов, угленосных коробков». Дело оказалось в том, что коробки эти у Яковлева были побольше демидовских, руды отличались по качеству, да и сами доменные печи были разных размеров.
В своем донесении хозяину от 28 марта 1824 года Ефим с радостью сообщает, что вторая его паровая машина была испытана, «но без всякой пристройки еще к мукомольному жернову, и весьма легко действовала».
А Демидова в первую очередь интересует, как бы догнать Яковлева в производстве меди и наладить «делание купоросу». «Должно быть, – пишет он 7 августа 1824 года Черепанову, – что от сего будет изрядная выгода, потому что Алексей Иванович Яковлев есть первый заводчик в моих глазах». Но и к этому делу он сам вскоре охладел.
В том же письме Николай Демидов высказывает предположение, что заводские приказчики по привычке будут отклонять вводимые им новшества. И недвусмысленно грозит своему механику: «Ты не должен подражать своим товарищам, а поступай, как тебе приказывают: ибо я очень не люблю, когда подчиненные стараются наводить мне неудовольствие своими противоречиями».

Мирон Черепанов с малых лет перенимал от отца его искусство механика. Получив домашнее образование, он уже в 12 лет был взят на работу писцом в контору. А когда ему стало 17 лет, помогал отцу в постройке первого паровика. Позже сын станет плотинным Выйского завода.
Демидову по душе пришлась высказанная Ефимом надежда, что со временем Мирон вообще сможет заменить его. В начале 1825 года заводчик решил отправить Черепанова в Швецию для изучения горных и металлургических производств и для «просмотрения машин». А Ефиму удалось добиться того, чтобы вместе с ним поехал за границу и Мирон.
В группе тагильских мастеров, отправившихся в Швецию, был и Козопасов. Он настаивал на откачке воды из шахт при помощи конных приводов, а также громоздких штанговых механизмов, действующих от водяного колеса. Эта техника хорошо была известна еще во времена Михаила Ломоносова. В Даннеморе уральские путешественники наблюдали в работе штанговую машину длиной около двух километров.
А внимание Черепанова привлекли опять же паровые машины. Потому и в своих отчетах о поездке он и Козопасов высказывались за совершенно противоположные способы откачки воды. В общем же шведская техника не произвела на Ефима большого впечатления.
Заводское начальство не поддерживало Черепанова в его начинаниях. Как механик, он должен был ездить на рудники и на золотые прииски. И он просил Демидова освободить его от конторских дел. Пишет ему: «Больше разумею сделать что-нибудь своими руками да показать на деле мастерам и рабочим людям». Он вновь высказывается против штанговых машин и за постройку паровых.
И вот ответ: «Награждения, мною тебе делаемые, значительны, но усердие твое мало... То, что дошло до моего сведения насчет твоего не старания по делам, вверенным тебе, считаю справедливым. Ты должен трудиться и стараться день и ночь...». И все же Демидов решает одновременно строить обе машины.
Черепановы пустили в ход свою паровую, в тридцать сил, машину в 1828 году. Откачивала она меньше воды, чем штанговая машина, к тому же нуждалась в дровах и казалась невыгодной. Но на штанговую машину при осеннем мелководье воды не хватало, она останавливалась, а паровая машина работала беспрерывно. Впредь решили, чтобы летом работала штанговая машина, а зимой - паровая.
Черепановым указано было построить еще одну машину для откачки воды. Откачка подземных вод, затоплявших рудники, и перевозка руды и угля от рудника к заводу были теми статьями расхода, которые больше всего беспокоили хозяина, а значит, и контору, желавшую угодить ему. Целый поселок, расположенный на левом берегу Тагила, занимался перевозками руды и угля, скупкой башкирских и калмыцких лошадей, приучением их к работе. Вереницы двухколесных тележек, управляемые женщинами и подростками, были неотъемлемой частью индустриального пейзажа и в Нижнем Тагиле, да и на всем почти Урале.
Этот пейзаж был постоянно у всех на глазах, но только у одного Мирона Ефимовича Черепанова пробудил он мысль о том, что и здесь можно заменить с выгодой и успехом лошадей паровой машиной, как это сделано было у насосов.
И вот, пока строилась новая паровая машина для откачки воды, Мирон Черепанов начал обдумывать, как построить паровую телегу для перевозок медной руды с Выйского рудника до плавильного завода. О том, чтобы пустить паровую телегу по разбитой, ухабистой дороге, едва проходимой осенью и весной, негодной для колес зимою, нечего было и думать. Рельсового пути, или «колесопроводов», как говорили уральцы, на заводах Демидова не существовало, но проложить их между рудником и заводом не было большой трудностью, выемок, мостов, насыпей тут не требовалось.
В том, что «сухопутный пароход» должен ходить по колесопроводам, Мирон Черепанов не сомневался. Вопрос заключался в том, как уместить паровой котел с машиной на железной телеге, как облегчить вес всех частей, не снижая их прочности, как устроить перемену хода с прямого на обратный...
Вторую паровую машину для насосов мощностью в сорок лошадиных сил достроили в 1831 году. «Сия вновь построенная машина, - говорилось в рапорте конторы Демидову, - далеко превосходит первую, как чистотою отделки, а равно и механизмами, а потому контора обязанною себя почитает труды Ефима Черепанова и его сына поставить на вид и просить о вознаграждении их за устройство сей машины, дабы не ослабить их усердия на будущее время на пользы ваши».
В январе 1833 года заслуги Черепанова перед государством были отмечены высокой наградой. Государь император соизволил утвердить решение Комитета министров о вручении ему серебряной медали с надписью «За полезное» для ношения на шее на аннинской ленте. Предполагалось вначале дать золотую медаль, но таковыми отмечалось только купеческое сословие. А вскоре Ефим и его жена получили вольную, перестали считаться крепостными Демидовых.
Что касается Мирона Ефимовича, ближайшего помощника отца, то ему в знак благоволения хозяина было предписано: отправиться в Петербург на открывавшуюся там в 1833 году Всероссийскую промышленную выставку, познакомиться с достижениями отечественной техники, а заодно осмотреть и пароходы на Неве и разные машины на заводах и вообще все то, что можно было бы перенять и ввести в заводское хозяйство Нижнего Тагила.
Ничего особо любопытного на этот раз в Петербурге для демидовского механика не нашлось, и он уже собирался возвращаться в Тагил, когда получил приказ Петербургской конторы выехать в Англию «изучить выделку полосного железа посредством катальных валов».
В мае того же года он отправляется в Англию, где, между прочим, интересуется работой рельсового транспорта. В письме Эдварду Спенсу говорилось: «Черепанов такой же упрямец, как его отец, – он не позволил сбрить себе бороду; попытайтесь убедить его согласиться на это и соблаговолите купить ему хорошие серебряные часы». Это, видимо, для того, чтобы Мирона, как в свое время его отца, не приняли за шпиона.

Осенью Мирон приехал домой и нашел, что у отца работа над пароходом значительно подвинулась: были готовы цилиндры, котел, жаровые трубки и многие мелкие детали. Мирон начал делать деревянные модели для отливки чугунных частей. В декабре и эти части были готовы. К новому году первый русский паровоз был собран, а с января 1834 года началось его опробование, первое робкое движение по колесопроводам, положенным возле механического заведения.
Опробование показало недостаточную паропроизводительность котла и несовершенство топки. На разогревание котла уходило слишком много времени.
Мирон Ефимович предложил перестроить котел заново, придав ему устройство, отличное от котлов стационарных машин, которые они строили до сих пор.
Перестроенный котел разогрелся очень быстро, паропроизводительность его не оставляла желать лучшего, но при испытании предельной выносливости его, в апреле 1834 года, «оного парохода паровой котел лопнул», как было записано в протоколе испытаний.
Авария не могла обескуражить конструкторов, так как паровоз уже был «действием перепущен, в чем и успех был», к тому же при взрыве котла никто не пострадал. Для нас же совершенно ясно, что авария была следствием того, что Мирон Черепанов вовсе не следовал чужим образцам, проектируя свою машину, а шел своим собственным путем. Подобно своему гениальному предшественнику в железнодорожном строительстве, Мирон Черепанов, так же, как и Петр Фролов, принадлежал к тем людям, которым легче объять весь многосложный предмет в целом, предвидя его частности и выводы, нежели ощупью идти от частностей к этим выводам, чтобы, наконец, обнять весь предмет.
С гениальной проницательностью Мирон Черепанов пришел к выводу, что основной задачей конструктора является улучшение парообразования в котле, ибо пар составляет всю силу машины. Черепанов правильно рассчитал и то, что повысить парообразование можно прежде всего увеличением поверхности нагрева. Для этого он решил резко увеличить число трубок в котле, доведя его в конце концов до восьмидесяти, что вчетверо больше, чем у паровозов Стефенсона.
Кладя начало тепловой модернизации паровоза, Мирон Черепанов столкнулся с технической трудностью размещения такого количества трубок в котле, в результате чего при опробовании котла и произошла авария. При постройке нового котла трудности были преодолены, и при опробовании его оказалось, что паровоз «успех желаемой оказывает».
Лето 1834 года ушло у Черепановых на конструирование устройства для перемены прямого хода паровоза на обратный. И с этой трудной задачей они справились самостоятельно.
После того как паровоз был совершенно готов и неоднократно испытан, начались работы по прокладке линии. При накопленном русскими строителями опыте в прокладке рельсовых путей работы были закончены очень быстро.
В августе 1834 года Черепановы пустили свой паровоз в ход на новой чугунной дороге протяжением в один километр. «В сентябрьский день 1834 года на Выйское поле шли люди к воротам завода и становились вдоль линии чугунных колесопроводов, лежавших на 400 сажен через Выйское поле.

– Открывают! – крикнул кто-то в толпе. Тяжелые ворота медленно приоткрылись... Еще минута ожидания, и в раме ворот появился сухопутный пароход – машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящей трубой, сверкающая начищенными бронзовыми частями. На площадочке у рукояток стоял Мирон Черепанов. Пыхтя паром, мелькая спицами колес, пароход покатил мимо молчаливой толпы... Миновав толпу, Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, машина ускорила ход. Мирон повел машину до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза... В повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами» – описывает А.Г. Бармин торжественный пуск первого паровоза.
Заметка в «Горном журнале» за 1835 г. сообщала, что он «...ходит в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажен чугунным колесопроводам и возит более 200 пудов тяжести со скоростью от 12 до 15 верст в час. Запас горючего материала следует за пароходом в особом фургоне, за которым прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек».
Первая в России «чугунка» длиной 854 метра была проложена по Выйскому полю. Для эксперимента Черепановы предлагали по примеру англичан применять дорогу для перевозки руд – проложить маршрут от Выйского медеплавильного завода до Меднорудянского рудника. «Чугунка», проложенная на Выйском поле, имела только опытное значение. Черепановы добивались, чтобы эта дорога превратилась в рудовозную, постоянно действующую от Выйского завода к медному руднику, что было осуществлено в 1836 году.
Одновременно Черепановы строят второй паровоз, законченный в марте 1835 года. Он мог перевозить груз в 1000 пудов. В «Горном журнале» за 1835 год сообщалось: «Ныне... Черепановы устроили другой пароход большего размера: так что он может возить за собою до тысячи пудов тяжести... предположено ныне же продолжить чугунные колесопроводы... и употребите пароход для перевозки медных руд из рудника на завод». Он был вдвое мощнее первого и водил груженые тележки общим весом до шестнадцати тонн. К сожалению, описания этого второго паровоза не сохранилось, но по его мощности можно судить, что первый опыт был использован и изучен конструкторами весьма основательно и с большой пользой для дела.
При строительстве паровозов и рельсовой дороги Черепановы решили ряд технических проблем: более удобные, прочные и экономичные, чем зарубежные, колесопроводы-рельсы, близкая к современной ширина колеи (1645 миллиметров), реверсивность движения, многотрубчатый котел парораспределения, меньшее количество стыков и другие.
В отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных тогдашней российской промышленностью, сухопутный пароход вместе с рельсовой дорогой так и остался «опытным». Движение по рельсам в ту пору не выдерживало конкуренции с более рентабельным гужевым транспортом, к тому же в этом бизнесе были задействованы и заинтересованы все слои населения: кто разводит лошадей, кто за ними ухаживает, занимается фуражом, кто мастерит снаряжение и повозки, плюс сами возчики...
Тем не менее факт остается фактом: Россия стала единственным государством в Европе, где первые паровозы были изготовлены самостоятельно, а не импортированы из Англии. Однако имена героев этой славы после их смерти были надолго, почти на век, преданы забвению. Роковую роль здесь сыграло то обстоятельство, что на третьей Петербургской промышленной выставке в 1839 году модель паровоза Черепановых не была представлена. А экспонировался на ней паровоз «Пермяк», изготовленный на Пожевском заводе механиком по имени Э.Э. Тет, который и получил медаль за «первый русский паровоз». Но «Пермяк» был лишь третьим в России паровозом. Почему оказались забытыми сообщения «Горного журнала», перепечатанные многими столичными изданиями, историкам остается только предполагать. Темными остаются и причины «неявки» на выставку модели тагильского паровоза, которую механики изготовили специально для демонстрации в столице. Почему-то другие экспонаты от Тагила туда отправились, а этот остался дома...
У Черепановых было немало сподвижников, преемников и продолжателей среди рабочих, мастеров и инженеров уральских заводов. Однако их изобретательская деятельность протекала в обстановке стойкого предубеждения и равнодушия со стороны заводовладельцев, козней и интриг со стороны зачастую бездарных управляющих или служащих демидовских контор. Мастера переживали подлинную трагедию людей, лишенных свободы творчества, поставленных в узкие рамки всевозможными мелочными запретами и ограничениями. Облегчить ее не могли ни сравнительное материальное благополучие, ни награды заводчиков и правительства, ни «вольные», которые не принесли, однако, свободы семьям талантливых механиков.
Тяжелым ударом стало для Черепановых известие о строительстве под Петербургом железной дороги иностранными специалистами, о закупке паровозов в Англии и Бельгии. Их создание – «пароходка» – никого не интересовало, их имен никто не вспомнил.
Изнуренный непосильной работой, Ефим Алексеевич скончался в 1842 году. В течение семи лет после смерти отца продолжал трудиться на заводах Мирон Ефимович, проявляя свойственные ему энергию и настойчивость. В 1849 г. жизнь его оборвалась внезапно, в самом расцвете сил и таланта.
Работу по созданию паровых машин на заводах Тагильского округа продолжил Аммос Алексеевич Черепанов, племянник Ефима Алексеевича. Он сын младшего брата Ефима Черепанова – Алексея. Аммосу еще не исполнилось и года, когда неожиданно скончался его отец (1817 год). Историки предполагают, что Аммос воспитывался под влиянием Ефима и Мирона. Его приняли в 1825 году в Выйское заводское училище. Из «заводских письменных дел» Аммосу больше всего нравились рисование и черчение. Правда, он преуспел и по другим дисциплинам.

В тринадцать лет младший из семейства Черепановых успешно закончил это учебное заведение и, как записано в послужном списке, был принят помощником к механикам Черепановым, которым, по всей видимости, нужен был специалист, умеющий хорошо чертить и рисовать. Надо полагать, что Аммос принимал активное участие в разработке чертежей паровых машин, станков, механизмов. О том, что он был толковым и способным специалистом, говорит факт, что уже в 1833 году (Аммосу 17 лет) вместе со своим двоюродным братом Мироном он совершает поездку в Петербург, Москву и Ярославль, где посещает промышленные предприятия и знакомится с техническими новинками. И в том же году, осенью, Нижнетагильская контора назначает Аммоса Черепанова младшим помощником механика по Выйскому заведению (то есть помощником старших Черепановых). Уже менее чем через два года Черепанов-младший получает назначение на должность помощника приказчика на медный рудник.
Не прошло и трех лет, а ему уже предлагают новое дело: Аммос начинает «заведовать механическими постройками» на Нижне-Тагильском заводе, то есть становится механиком. Толчком к этому, возможно, послужил разработанный им проект оригинального комбинированного металлообрабатывающего станка, на котором можно было производить токарные, сверлильные и винторезные операции. После одиннадцатилетнего перерыва Аммос снова возвратился в Выйское заводское училище. На этот раз уже преподавателем, чтобы передавать свой опыт молодому поколению.
Аммос Черепанов, как явствует из дошедших до нас документов, являлся одним из крупных специалистов по машиностроению. Единственным в своем роде он стал после смерти своего дяди и двоюродного брата. Являясь смекалистым и талантливым, к тому же технически грамотным, Аммос уже в начале
30-х годов принимал активное и непосредственное участие в создании паровозов, став первым помощником своих старших родственников. Ведь прежде чем что-либо строить, непременно нужно было иметь проект и смету на будущее сооружение, которые утверждались заводской конторой.
Можно утверждать, что Аммос Черепанов непосредственно участвовал в строительстве уральских паровозов (хотя бы первого из них). И потому его можно признать соавтором «пароходки» и поставить имя Аммоса в ряд с Ефимом и Мироном. Он построил «парового слона» – самоход, который в течение многих лет перевозил грузы на Салдинских заводах.
Найденные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что в лице этих первых русских железнодорожников мы имеем истинных новаторов и высокоодаренных мастеров техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и ее подвижной состав. Ими было сконструировано много металлообрабатывающих станков, построена паровая турбина.
В краеведческом музее города Нижнего Тагила хранится чертеж первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева, под руководством инженера Шляпникова, построил по имеющимся чертежам действующую модель паровоза Черепановых. Не следует считать, что построенные Черепановыми паровые машины не нашли применения из-за косности администрации заводов. Дело было совершенно в другом. Как ни удивительно - в экологии. Единственным источником энергии в тех краях была древесина. Вырубка лесов дошла до немыслимых пределов. Лес приходилось возить на огромные по тем временам расстояния. Использовать паровые машины в таких условиях было просто нереально. Нужно было время, чтобы одновременно сложилась целая структура: угольные карьеры, железные дороги к ним, угольные паровые машины (паровозы) для транспортировки угля к угольным паровым машинам - двигателям заводов.

Сейчас точные копии черепановского паровоза и трех вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника. Правящие классы царской России не верили в творческие силы народов России и усиленно насаждали среди них преклонение перед всем иностранным. В то же время с еще большей силой отстаивали свою самостоятельность в науке, технике, литературе и искусстве передовые люди, настойчиво боровшиеся со всеми попытками принизить высокое достоинство и превосходство отечественной науки и техники.
История железнодорожного транспорта в России с особенной убедительностью и ясностью свидетельствует о передовом характере русской техники и науки.
Творения механиков Черепановых и их имена составляют национальную славу России.
Истории многих изобретений, как и биографии их авторов, полны драматизма и случайных совпадений. Непростой оказалась и судьба уральских механиков, потому что, как все таланты, Черепановы немного обгоняли свою эпоху. Они не были изобретателями-одиночками, ограниченными масштабами демидовских владений, были знакомы с техническими новшествами, что внедрялись на крупных заводах России, Англии и Швеции, общались с другими мастерами-новаторами.
Источники.

Деми́довы - род богатейших российских предпринимателей (заводчиков и землевладельцев), выдвинувшийся при Петре I благодаря созданию оружейных и горнодобывающих предприятий вТуле и наУрале . Основатели многих уральских городов, внёсшие неоценимый вклад в освоение и развитие уральской земли.

Странствуя по Западной Европе, граф Демидов обратил внимание на то, какое значение для заводов имеют паровые машины. На демидовских заводах первая паровая машина начала работать в 1824 г.

С задачей установки такой машины отлично справился плотинный мастер Ефим Алексеевич Черепанов.

Пробился Ефим Черепанов к высотам техники исключительно благодаря своему природному таланту и натуре. Образования он фактически никакого не имел, учился "при доме". Отсюда и пошли все "натуральные механики" Черепановы: сам Ефим, его брат Алексей, сын Ефима - Мирон, первый помощник в создании паровых машин и паровоза, племянник Аммос.

Ефим Черепанов впервые предложил план своей паровой машины в 1813 году. Но лишь через семь лет за свой скудный счет он построил "паровик" мощностью всего в "одну лошадь". Узнав об этом, граф Демидов отправил его в Англию.

Черепановым, и отцу и сыну, удалось побывать в Петербурге и за границей, в Швеции. Здесь они могли познакомиться с передовой техникой того времени.

По возвращении из Швеции в Нижний Тагил Черепановы приступили к сооружению паровой машины для Медного рудника, который составлял тогда одно из главных богатств Демидовых. Медный рудник давал свыше 640 тонн меди в год. Но добыче меди мешала вода, затапливавшая рудник. Вот почему на сооружение водоотливных машин были отпущены большие средства. Черепановы соорудили на Медном руднике тридцатисильную паровую машину, а вслед за ней вторую и третью паровые машины, ещё более совершенные и мощные.

Простые русские люди, плотинный мастер и его сын, стали специалистами, владеющими богатейшим техническим опытом. Механическое заведение Черепановых, устроенное на Выйском заводе, в нескольких километрах от Нижнего Тагила, стало передовым центром русской технической мысли.

1 августа 1834 года в имении Демидовых собралось достаточно много народа. Всем не терпелось посмотреть, как пройдет испытание первого «сухопутного парохода».

Специально для паровоза была выстроена чугунная дорога. Ее протяженность составляла 854 метра. Паровичок должен был везти состав весом чуть более трех тонн со скоростью порядка 15 километров в час. По тем временам это было просто очень здорово, потому что для того, чтобы перенести эти искомые 3,3 тонны груза, понадобилось бы никак не менее 50-60 рабочих. И шли бы нагруженные едва ли не полчаса. А так появлялась возможность управиться в течение четырех минут…

Для отца, Ефима Алексеевича Черепанова, строительство паровоза было одним из самых значительных событий в его жизни. Это был юбилейный для него, 60-й год, к тому же «хозяин» Демидов наконец поддался на уговоры «общественности» и предоставил талантливому механику «вольную», освободив от крепостного права. Оглядываясь назад на прожитые годы, Ефим с грустью думал о том, что время пролетело быстро, в тяжком и зачастую неблагодарном труде. Даже передовые по российским масштабам предприятия Демидовых оказались не в состоянии конкурировать с европейцами. У нас использовался чаще всего дармовой человеческий труд, в то время как в той же Англии на самых тяжелых участках были задействованы машины.

Могли ли русские механики «переплюнуть» европейцев? Ведь по своему таланту, творческим и техническим возможностям наши самоучки вряд ли уступали своим коллегам. Но тяжкое бремя крепостного права, страшная серость и забитость играли свою неблагодарную роль. В сущности, Черепановы могли построить паровоз еще раньше, но все время возникали какие-то препоны. И если бы не «скупость» хозяина, отказавшегося покупать паровые машины в Санкт-Петербурге, где за них драли три шкуры, вряд ли им, Черепановым, дали бы работать над этим проектом.

Иные думы одолевали Мирона. Он находился в самом расцвете творческой мысли, гордился тем, что за недолгие десять лет они с отцом построили как минимум десять паровых машин, облегчающих подневольный труд на рудниках. Мирон, как и отец, побывал в Англии, где мечтал хотя бы одним глазком заглянуть в чертежи прославленного Стефенсона, но англичане – не дураки, свои секреты хранили зорко.

Именно Мирон после возвращения из Англии стал донимать отца: «А давай сами эту штуковину построим, я кажется, догадался как!» Ефим Алексеевич отбивался от сына, ведь в последние десять лет он катастрофически терял зрение, так что времени на то, чтобы разобраться в чертежах, уходило все больше. Но он не мог отговорить сына, который, между прочим, в то время еще в крепостных ходил.

…Паровоз проехал от начала до конца чугунки ни разу не остановившись. Демидов был доволен. Он заказал паровоз, мощнее предыдущего в два раза – 46 лошадиных сил. И только после этого, в 1836 году, Мирон дождался освобождения. Конечно, он не особо задумывался над тем, почему это произошло. А разгадка была вот в чем. Один из столичных чиновников под большим секретом сообщил Демидову, что к нему в следующем году собирается наследник российского престола – Александр Николаевич. И он всегда очень любит задавать «неудобные» вопросы. Может, неровен час, спросить: «А почему ты таких мастеров до сих пор в кабале держишь?». Поэтому хозяину пришлось от греха подальше выписать «вольную».

Наследник престола, действительно, прибыл на Урал, на заводы Демидовых, весной 1837 года. Где и увидел «сухопутный пароход». Так его назвали за мощность и паровые двигатели. Поинтересовался Александр и тем, кто автор машины? Ему сообщили: Черепановы. В том же, 1837 году начали строить железную дорогу в Царское село. Она была пущена в октябре.

Несмотря на успешное выполнение проекта, локомотивы Черепановых не нашли поддержки за пределами завода, и впоследствии были заменены конной тягой.

Вырубка лесов для заводских нужд перешла все границы и доставка древесины обходилась достаточно дорого. Использовать паровые машины, работающие на древесине, в таких условиях было затруднительно, а источников угля рядом не было. Кроме того, обслуживание паровозов обходилось дороже содержания лошадей, и паровозы были рентабельны только при использовании их полной мощности - для крупных составов. Но на заводе не было потребности в транспортировке больших объемов грузов.

Однако Черепановым было отказано в патенте на паровоз на том основании, что он "зело вонюч".

Творческим задумкам Черепановых так и не суждено было сбыться. В 1842 году, возвратясь из очередной командировки, неожиданно скончался Ефим Александрович. Мирон Ефимович пережил «тятю» только на семь лет и скончался 5 октября 1849 года, на 47 году жизни…

УРОК 8 «НЕФТЬ во время промышленной революции. РОКФЕЛЛЕР»

Рокфеллер был вторым ребёнком из шести детей в семье протестантов. Родился он в городе Ричфорд , штатНью-Йорк . Его отец был сначала лесорубом, а потом странствующим торговцем, называвшим себя «ботаническим доктором» и продававшим различные эликсиры и редко бывавшим дома. По воспоминаниям соседей, отца Джона считали странным человеком, старающимся уклониться от тяжёлого физического труда, хотя и имеющим хорошее чувство юмора. По натуре Уильям был рисковым человеком, что помогло ему нарастить тот небольшой капитал, который позволил ему купить земельный участок за $3100. Однако склонность к риску соседствовала с предусмотрительностью, поэтому часть капиталов была вложена в различные предприятия. Элиза, мать Джона, держала на себе хозяйство, была очень набожной баптисткой, и часто бедствовала, поскольку муж постоянно уезжал на продолжительные периоды времени и ей постоянно приходилось экономить на всём. Она старалась не обращать внимание на сообщения о странностях и супружеских изменах мужа.

Рокфеллер вспоминал, что отец с ранних лет рассказывал ему о предприятиях, в которых участвовал, объяснял принципы ведения дел, он писал об отце: «Он часто торговался со мной и покупал у меня различные услуги. Он научил меня, как нужно покупать и продавать. Мой отец просто „натаскивал“ меня на обогащение!»

Когда Джону исполнилось семь лет, он начал выкармливать на продажу индюшек, подрабатывал, копая для соседей картофель . Все результаты коммерческой деятельности он фиксировал в своей маленькой книжечке. Все заработанные деньги он вкладывал в фарфоровую копилку, и уже в 13 лет ссудил знакомому фермеру $50 из расчета 7,5 % годовых. Отцовское воспитание продолжала мать, у которой он научился трудолюбию и дисциплинированности.

В 13 лет Джон пошёл в школу. Учиться ему было трудно и для выполнения уроков приходилось усердно заниматься. Рокфеллер успешно окончил школу и поступил вколледж Кливленда, где преподавали бухгалтерию и основыкоммерции , но вскоре пришёл к выводу, что трёхмесячные бухгалтерские курсы и жажда деятельности принесут намного больше, чем годы обучения в колледже, поэтому оставляет его.

Так как Джон Рокфеллер был одним из старших детей в семье, то уже в возрасте 16 лет он отправился искать работу. К тому времени он уже достаточно неплохо знал математику , и закончил трёхмесячные курсы по бухгалтерии. После шести недель поисков он был взят ассистентом бухгалтера в небольшую компанию, занимавшуюсянедвижимостью и морскими перевозками, вскоре он дослужился до должностибухгалтера . Он быстро смог зарекомендовать себя как грамотный профессионал, и как только управляющий компании покинул свой пост, на его место сразу же назначили Рокфеллера. При этом жалованье установили в $600 долларов, в то время как его предшественник получал $2000, из-за этого Рокфеллер покинул компанию, и это была его единственная в биографии работа по найму.

Как раз в это время английский предприниматель Джон Моррис Кларк искал компаньона с капиталом в $2000 для создания совместного дела. На тот момент у Рокфеллера было скоплено $800, недостающую сумму он занимает у отца под 10 % годовых, и 27 апреля 1857 года становится младшим партнёром компании «Кларк и Рочестер», компания торговала сеном ,зерном ,мясом и другими товарами. В эти годы южные штаты объявили о выходе из Союза и началасьгражданская война , у федеральных властей появилась потребность в снабжении большой армии.

В конце 1850-х - начале 1860-х годов получили распространение керосиновые лампы и повысился спрос на сырьё для керосина -нефть .Промышленная революция требовала во все возрастающих объемах керосина и смазочных масел, и эту потребность можно было удовлетворить только за счет нефти в промышленных масштабах. Самая легкая бензиновая фракция нефти поначалу не имела спроса и за ненадобностью сливалась либо сжигалась. А вот самая тяжелая – мазут – сразу же пришлась ко двору как прекрасное топливо для паровозов.

Основные продукты нефтепереработки

В это время Рокфеллер знакомится с химиком Самуэлем Эндрюсом, который занимался вопросами переработки нефти и был убеждён в перспективности керосина как средства для освещения. Рокфеллера же заинтересовало сообщение о месторождении нефти, обнаруженном Эдвином Дрейком в 1859 году. Общие интересы сплотили Эндрюса и Рокфеллера и они основали компанию по обработке нефти «Эндрюс и Кларк». Партнёры заложили в Кливленде нефтеперерабатывающий завод «Флэтс». Транспортировали нефть и готовую продукцию по железной дороге.

Компания Standard Oil была создана в 1870 году. Рокфеллер занялся поискаминефти ; уже в начале своей деятельности он заметил, что весь нефтяной бизнес организован неэффективно и сумбурен, и сосредоточился на наведении порядка в работе. Первым делом был создан устав фирмы. Для того чтобы мотивировать сотрудников, Рокфеллер на первых порах решил отказаться от заработной платы, премируя их акциями, он считал, что благодаря этому они будут активнее работать, ведь будут считать себя частью компании, так как их конечный доход будет зависеть от успешности бизнеса.

Бизнес стал приносить доходы, а Рокфеллер стал постепенно скупать другие нефтяные фирмы по одному, небольшие предприятия, которые стоили не слишком дорого. Такая стратегия не нравилась многим американцам. Рокфеллер договаривался с железнодорожными компаниями о регулировании транспортных цен, таким образом Standard Oil получила более низкие цены, чем у конкурентов: за перевозку бочки нефти она платила 10 центов , тогда как конкуренты - 35 центов, причём с разницы в 25 центов с каждой бочки компания Рокфеллера также получала доход. Конкуренты не могли ему противостоять, Рокфеллер ставил их перед выбором: объединение с ним, либо разорение. Большинство из них предпочло войти в состав Standard Oil в обмен на долю акций.

Уже к 1880 году, благодаря многочисленным мелким и средним слияниям, в руках Рокфеллера оказалось 95 % нефтедобычи Америки. Став монополистом , Standard Oil подняла цены и стала крупнейшей компанией в мире того времени. Через 10 летзакон противмонополий

потребовал разделить Standard Oil. После этого Рокфеллер раздробил бизнес на 34 мелких компании и во всех из них сохранил контрольный пакет и при этом нарастил капиталы. Практически все крупные американские нефтяные компании произошли именно от Standard Oil.

Standard Oil приносила Рокфеллеру $3 млн ежегодно, он владел шестнадцатью железнодорожными и шестью сталелитейными компаниями, девятью фирмами, торгующими недвижимостью, шестью пароходствами, девятью банками и тремя апельсиновыми рощами. В 1894 году он становится первым миллиардером планеты. По состоянию на 2000-е годы Джон Рокфеллер считается самым богатым человеком за всю историю, журнал Forbes оценивал его состояние в пересчёте на эквивалент 2007 года в $318 млрд, тогда как самое большое состояние того времени - Билла Гейтса - составило около $50 млрд.

Имя Рокфеллера стало символом богатства: он жил с большим комфортом, но не выставлял своих богатств напоказ. У него была вилла и земельный участок в 283га , дома и личная площадка для игры вгольф .

Считал себя бизнесменом -христианином , с детских лет перечислял 10 % своих доходовБаптистской церкви . В1905 году эта доля составила $100 млн.

Начиная с 1897 года Рокфеллер постепенно передаёт функции управления Standard Oil партнёрам, а сам всё более занимаетсяблаготворительностью . Благодаря ему в1892 году был основанЧикагский университет , в1901 году - Медицинский институт имени Рокфеллера, пожертвовал $9 млн на строительство зданияООН . При всём этом шестерым детям он оставил $240 млн. Рокфеллер-младший построил также знаменитыйнебоскрёб Эмпайр-стейт-билдинг .

Рокфеллер хотел дожить до ста лет, но три года не дожил - 23 мая 1937 года он умер от сердечного приступа в возрасте 97 лет.

УРОК 9 «Медицина, биология, химия. Л.Пастер, Р.Кох»

В Англии - передовой капиталистической стране 18 в. - возрос интерес к вопросам предупреждения болезней. Армия и флот, новый промышленный город, фабрика дали заказ английской медицине.

Луи Пастер родился во Франции в 1822 году. Он учился вколледже , где был самым молодым учеником. Здесь он увлёкся чтением книг и смог стать помощником учителя. Сохранились письма Пастера этих лет, адресованные сёстрам, в которых описана зависимость «успеха» от «желания и труда». Затем он получил место младшего преподавателя, продолжая учиться.

Пастер проявил себя талантливым художником, его имя значилось в справочниках портретистов XIX века. Он оставил портреты своих сестёр и матери, но, в связи с увлечением химией, заниматься живописью бросил.Пастели и портреты родителей и друзей, написанные Пастером в возрасте 15 лет, теперь выставлены и хранятся в музееИнститута Пастера в Париже. Его работы были высоко оценены - Луи получил степеньбакалавра искусств (1840) и степень бакалавра наук (1842) вВысшей нормальной школе . После непродолжительной службы профессором физики, Пастер становится профессором химии вСтрасбургском университете , где он в 1849 году познакомился и начал ухаживать за Мари Лоран, дочерьюректора университета. Он решил жениться и написал дочери декана письмо с успешным предложением, где, в частности, Пастер говорил о себе следующее:«Во мне нет ничего, что могло бы понравиться молодой девушке, но, насколько я припоминаю, все, кто узнавал меня ближе, очень меня любили!».

Они поженились, в браке родилось пятеро детей, однако только двое из них дожили до взрослого возраста (остальные трое умерли от брюшного тифа ). Перенесенные личные трагедии вдохновили Пастера на поиск причин и принудили попытаться найти лекарства от заразных болезней, таких кактиф .

К 1861 году Пастер показал, что образованиеспирта ,глицерина иянтарной кислоты при брожении может происходить только в присутствиимикроорганизмов , зачастую специфичных.

Луи Пастер доказал, что брожение есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков , которые питаются и размножаются за счёт бродящей жидкости. В это же время Луи Пастер сделал ещё одно важное открытие. Он нашёл, что существуют организмы, которые могут жить безкислорода . Для некоторых из них кислород не только не нужен, но и ядовит. Их представители - микробы, вызывающиемаслянокислое брожение . Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива. Брожение, таким образом, оказалось «жизнью без кислорода», потому что на него отрицательно воздействует кислород (эффект Пастера ).

В 1864 году к Пастеру обращаются французские виноделы с просьбой помочь им в разработке средств и методов борьбы с болезнями вина. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причём каждая болезнь имеет особого возбудителя. Для уничтожения вредных «организованных ферментов» он предложил прогревать вино при температуре 50-60 градусов. Этот метод, получивший название пастеризации, нашел широкое применение и в лабораториях, и в пищевой промышленности.

В 1865 году Пастер был приглашён своим бывшим учителем на югФранции , чтобы найти причину болезни шелковичных червей. После публикации в1876 году работыРоберта Коха «Происхождение сибирской язвы» Пастер полностью посвятил себя иммунологии, окончательно установив специфичность возбудителейсибирской язвы ,родильной горячки ,холеры ,бешенства , куриной холеры и др. болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложилметод предохранительных прививок , в частности от сибирской язвы, бешенства.

Пастер всю жизнь занимался биоло­гией и лечил людей, не получив ни медицинско­го, ни биологического образования.

В 1868 году (в возрасте 45 лет) у Пастера произошло кровоизлияние в мозг. Он остался инвалидом: левая рука бездействовала, левая нога волочилась по земле. Он едва не погиб, но, в конце концов, поправился. Более того, он совершил после этого самые значительные открытия: создал вакцину против сибирской язвы и прививки против бешенства. Когда учёный умер, оказалось, что огромная часть мозга была у него разрушена.

П
о словамИ. И. Мечникова , Пастер был страстным патриотом и ненавистником немцев. Когда ему приносили с почты немецкую книгу или брошюру, он брал её двумя пальцами и отбрасывал с чувством великого отвращения.

Немецкий учёный Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года. Был третьим из тринадцати детей. Отец - горный инженер, работал в управлении местных шахт. Мать- дочь высокопоставленного чиновника, главного инспектора Ганноверского королевства. Именно он увидел в любознательном внуке задатки исследователя. С детских лет, поощряемый дедом и дядей, интересовался природой.

В 5 лет пошёл в местную начальную школу. В это время уже умел читать и писать. В 8 лет поступает в гимназию, где уже через четыре года становится лучшим учеником в классе.

В 1862 году Кох поступает в знаменитый своими научными традициями Геттингенский университет . Там он изучаетфизику ,ботанику , а затем имедицину .

Роберт заканчивает своё обучение в университете и получает медицинский диплом. С этого времени он начинает работать в различных больницах, и в то же время безуспешно пытается организовать частную практику в пяти разных городах Германии. Позже он хочет стать военным врачом или совершить кругосветное путешествие в качестве корабельного доктора. В 1870 году начинается франко-прусская война , и работа Коха в больнице прерывается. Кох добровольно становится врачом полевого госпиталя, несмотря на сильную близорукость. На новой службе он приобретает большой практический опыт, занимаясь лечением инфекционных болезней, в частности холеры и брюшного тифа. В то же время изучает под микроскопом водоросли и крупные микробы, совершенствует своё мастерство в микрофотографии. В 1871 году Кох демобилизовался. Он теряет всякий интерес к частной врачебной практике и начинает проводить исследования и опыты, для чего заводит большое количество мышей. Он обнаружил, что среди крупного рогатого скота, а также овец, распространено заболевание -сибирская язва , которая поражает лёгкие. Зная об опытахЛуи Пастера над животными, больными сибирской язвой, Кох с помощью микроскопа изучает возбудителя, который, предположительно, вызывает сибирскую язву. Проведя серию тщательных, методичных экспериментов, он устанавливает, что единственной причиной заболевания является бактерияBacillus anthracis , и изучает её биологический цикл развития, показывает, что одна палочка бактерии может образовать многомиллионную колонию. Эти исследования впервые доказали бактериальное происхождение заболевания.

Кох публикует работу «Методы изучения патогенных организмов», в которой описывает способ выращивания микробов на твёрдых питательных средах . Этот способ имел важное значение для изолирования и изучения чистых бактериальных культур. Вскоре после этого между Кохом и Пастером - до этого времени лидером в микробиологии - развернулась острая дискуссия. После того, как Кох опубликовал резко критические отзывы о пастеровских исследованиях сибирской язвы, лидерство последнего пошатнулось, и между двумя выдающимися учёными вспыхивает вражда, продолжающаяся несколько лет. Всё это время они ведут острые споры и дискуссии на страницах журналов и в публичных выступлениях.

Позже Кох предпринимает попытки найти возбудителя туберкулёза , болезни в то время широко распространённой и являющейся основной причиной смертности. Он ежедневно, рано утром приходит в больницу, где получает материал для исследований: небольшое количество мокроты или несколько капель крови больных чахоткой.

Однако, несмотря на обилие материала, ему всё же никак не удаётся обнаружить возбудителя болезни. Вскоре Кох понимает, что достичь цели можно только с помощью красителей. К сожалению, обычные красители оказываются слишком слабыми, но спустя несколько месяцев работы ему всё же удается найти необходимые вещества.

Растёртую туберкулёзную ткань 271-го препарата Кох окрашивает в метиловой синьке, а затем в едкой красно-коричневой краске, используемой в отделке кожи, и обнаруживает крохотные, слегка изогнутые, ярко-сине окрашенные палочки - палочки Коха . Это и были возбудители болезни.

24 марта 1882 года, когда объявил о том, что сумел выделить бактерию, вызывающую туберкулёз, Кох достиг величайшего за всю свою жизнь триумфа. В то время это заболевание было одной из главных причин смертности даже в Германии. Да и в наше время туберкулёз - основная причина смертности в развивающихся странах. От туберкулёза умирает больше людей, чем от всех других инфекционных заболеваний, включая СПИД и другие заболевания, вызванные ВИЧ. В своём докладе Кох подчеркнул: «Пока имеются на земле трущобы, куда не проникает луч солнца , чахотка и дальше будет существовать. Солнечные лучи - смерть для бацилл туберкулёза. Я предпринял свои исследования в интересах людей. Ради этого я трудился. Надеюсь, что мои труды помогут врачам повести планомерную борьбу с этим страшным бичом человечества».

Изучение Кохом туберкулёза было прервано, когда он по заданию германского правительства в составе научной экспедиции уехал в Египет и Индию с целью попытаться определить причину заболевания холерой . Работая в Индии, Кох объявил, что он выделил микроб, вызывающий это заболевание -холерный вибрион .

В 1904 году Кох отказался от должности директора Института инфекционных болезней, чтобы заняться только исследовательской деятельностью. Через год ему была присуждена Нобелевская премия, а еще через пять лет, 27 мая 1910 года, Роберт Кох умер. Он ушел из жизни так же тихо и скромно, как и жил.

Первый из всех исследователей, первый из всех когда-либо живших на свете людей, Кох доказал, что определенный вид микроба вызывает определенную болезнь и что маленькие жалкие бациллы могут легко стать убийцами большого грозного животного.

УРОК 10 «Радио. Телевидение. А.Попов, Б.Розинг, З.Зворыкин. И.А. Тимченко»

На протяжении многих лет общество не может никак определиться, кем изобретено радио. Дело в том, что практически в одно и то же время это гениальное открытие сделали несколько ученых из разных стран. Александр Попов, Гульельмо Маркони, Никола Тесла, Генрих Герц, Эрнест Резерфорд – все эти люди так или иначе связаны с радио. Не так важно, кого из них первого посетила гениальная мысль, все ученые вложили в развитие науки неоценимый вклад.

Если спросить россиянина и европейца о том, кем изобретено радио, то ответы будут совершенно разные, первый ответит, что это Попов, а второй – Маркони.

Открытие радио состоялось во многом благодаря Генриху Герцу. Этот гениальный ученый в 1888 году продемонстрировал общественности наличие электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света в свободном пространстве.

Проблема в том, что конструкция Герца работала лишь на расстоянии нескольких метров друг от друга, в приемнике было видно лишь искру, да и то в темноте. Прибор не был идеален и требовал усовершенствования. Гениальному инженеру и экспериментатору ничего не стоило улучшить свое изобретение. К сожалению, Герц умер в возрасте 37 лет в 1894 году, незадолго до открытия Маркони и Попова.

Схожесть опытов Маркони и Попова

Если рассматривать с технической стороны, то Попов и Маркони не открыли ничего нового, а лишь использовали изобретения других ученых для создания улучшенного прибора. К конструкции Герца ученые добавили заземление и антенну.

Александр Степанович Попов появился на свет на Урале 16 марта 1859 года в семье священника. Сначала он окончил общеобразовательные классы духовной семинарии, но поскольку его привлекала электроника, молодой человек поехал в Петербург, где и поступил в университет на физико-математический факультет.

Александр Степанович активно сотрудничал с военно-морским флотом, и именно для флота он изобрел радио. Попова всегда интересовали опыты Герца, поэтому в 1889 году он прочитал цикл лекций с сопровождающими демонстрациями на тему исследований о соотношении между электрическими исветовыми явлениями. Ученый намекал на собраниях, что эти знания можно применять на практике, чем вызвал заинтересованность со стороны руководства военно-морского флота.

Александра Степановича можно смело называть первым человеком в России, который не только понял ценность опытов Герца, но и нашел им практическое применение. 7 мая 1895 года, когда Попов изобрел радио и демонстрировал сконструированный прибор на собрании российских физиков, о творении Маркони еще ничего не было известно. Именно 7 мая в России принято считать днем создания радио.

Весь 1895 год Попов посвятил усовершенствованию радиоприемника, он проводил опыты по приему и передаче электромагнитных волн на расстоянии 60 м. 20 января 1897 года русскому ученому пришлось отстаивать свое право на первенство изобретения. В газете «Котлин» появилась статья «Телеграфирование без проводов», узнав об опытах Маркони, ее написал Попов. Первое радио изобрел Александр Степанович, он демонстрировал его весной 1895 года и планировал и дальше работать над его усовершенствованием, но документально он никак не оформил свой прибор.

Принцип работы первого радиоприемника

Многие изобретатели не могли найти применения своим изобретениям, и только гениальные люди, обладающие особыми способностями и неординарным мышлением, могут научную идею воплотить в реальность, именно к таким гениям относится и Александр Попов. Радио, созданное великим ученым, состоит из открытий разных инженеров и физиков. Так, Попов использовал в качества проводника когерер, он додумался применить этот прибор в качестве звонка и регистратора поступающего сигнала. Александр Степанович собрал воедино когерер, звонок и антенну, построив прибор для приема волн и грозовых разрядов. При помощи радиоприемника ученый мог передавать специальными сигналами осмысленный текст.

Почему в Европе родоначальником радио считают Маркони?

Ученые до сих пор не могут прийти к единому согласию в вопросе о том, кем изобретено радио. Александр Попов продемонстрировал свое изобретение 7 мая 1895 года, а Гульельмо Маркони сделал заявку на патент лишь в июне 1896 года. На первый взгляд, вроде бы все понятно, пальму первенства стоит отдать российскому ученому, но не все так просто. Дело в том, что Попов не стремился рассказать широкой общественности о своих исследованиях, а информировал о них лишь узкий круг людей – ученых и морских офицеров. Он понимал, насколько важна для родины эта работа, поэтому с печатными публикациями не спешил, занимаясь практической частью.

Гульельмо Маркони вырос в капиталистической стране, поэтому он стремился закрепить не исторический или научный приоритет, а юридический. Он никого не посвящал в курс дела, а лишь когда изобретение было готово, сделал заявку на получение патента. Конечно, история не имеет никакого отношения к юридической стороне, но все же, некоторые историки встают на сторону Маркони. Патент был выдан 2 июля 1897 года, то есть через два года после демонстрации Поповым своего изобретения. Тем не менее, у Маркони был документ, закрепляющий его приоритет, а российский ученый ограничился лишь печатной публикацией.

Достижение американцев

В спор о том, кем изобретено радио, в 1943 году вмешались американцы, потому что и у них в стране нашелся умелец, который создал приемник. США возмутил тот факт, что первое место между собой делят европейцы и россияне, ведь это их соотечественник Никола Тесла, знаменитый электротехник и ученый, первым сделал такое великое открытие. Правдивость этого утверждения была доказана в суде.

Т
есла в 1893 году запатентовал радиопередатчик, а спустя два года – радиоприемник. Прибор американского ученого мог в радиосигнал преобразовывать акустический звук, передавать его, опять преобразовывая в акустический звук. То есть он работал подобно современным устройствам. Конструкции Попова и Маркони заметно проигрывают, потому как они могли передавать и принимать лишь радиосигналы сазбукой Морзе.

Маркони, Попов и Тесла никак не связаны друг с другом, проживали в разных странах и даже на разных континентах, поэтому никто ни у кого идеи не воровал. Получается, что мысль о создании радио ученым пришла примерно в одно и то же время. Такое стечение обстоятельств еще раз подтвердило закон: если время для открытия пришло, то это открытие обязательно кто-нибудь сделает.

Первым, кто предложил применить электронно-лучевую трубку для телевизионной передачи, был русский физик Борис Розинг. В 1907 году он получил патент на способ электрической передачи изображения на расстояние. Для построчной развертки изображения Розинг использовал два зеркальных барабана, представлявших собой многогранные призмы с плоскими зеркалами. Каждое зеркало было слегка наклонено к оси призмы, и угол наклона равномерно возрастал от зеркала к зеркалу. При вращении барабанов световые лучи, идущие от разных элементов передаваемого изображения, отражались последовательно зеркальными гранями и поочередно (построчно) попадали на фотоэлемент. Ток с фотоэлемента передавался на пластины конденсатора.

После долгих и упорных опытов со своей несовершенной аппаратурой Розинг сумел получить первое изображение - ярко освещенной решетки - на экране своего приемника. Это изображение состояло из четырех полос. Когда закрывали одно из отверстий решетки, соответствующая ему полоса на экране исчезала. Телевизор мог передавать изображение простых геометрических фигур, а также движение руки.

Сообщения об изобретении Розинга были напечатаны в технических журналах США, Японии и Германии и оказали большое влияние на дальнейшее развитие телевидения. Хотя Розингу принадлежит слава родоначальника электронного телевидения, его телевизионная система еще не была полностью электронной - съемка и передача изображения производились с помощью механического устройства - зеркальных барабанов. Следующим шагом должно было стать создание электронно-лучевой передающей трубки, действие которой основано на внешнем фотоэффекте.

Этот шаг на был сделан только в 20-е годы. В 1923 году Владимир Зворыкин (в студенческие годы Зворыкин был одним из учеников Розинга и активно помогал ему при создании первого телевизора; в 1917 году он эмигрировал в США, где и работал до самой смерти) запатентовал полностью электронную систему телевидения с передающей и приемной электронно-лучевыми трубками.

УРОК 11 «АЭРОНАВТИКА. САМОЛЕТОСТРОЕНИЕ. РАКЕТОСТРОЕНИЕ»

Воздухопла́вание, аэрона́втика - вертикальное и горизонтальное перемещение ватмосфере Земли налетательных аппаратах легчевоздуха .

Авиация использует летательные аппараты тяжелее воздуха.

АЭРОНАВТИКА

21 ноября 1783 года в ПарижеПилатр де Розье , французский физик и химик, вместе с маркизомд’Арландом впервые в истории поднялись в небо намонгольфьере - аэростате, наполненном горячим воздухом. Они пробыли в воздухе почти 25 минут при этом пролетев 10 км и поднявшись на высоту около 1 км. Шар по имени «AD ASTRA» (от лат. "К звёздам") объемом 2055 м³ был сконструирован братьямиЖозефом иЭтьеном Монгольфье .

В дальнейшем монгольфьеры уступили своё место аэростатам, наполняемым водородом, так называемым шарльерам . Это было вызвано присущими монгольфьерам недостатками: необходимость брать на борт большое количество топлива, опасность возникновения пожара в воздухе и т. д.

Однако, во второй половине XX века монгольфьеры вновь стали популярны. К этому привело появление новых лёгких и огнестойких материалов и появление специальных газовых горелок, которые вместе с газовыми баллонами составили удобный и надёжный комплекс управления тепловыми аэростатами .

Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем - дирижабли .

По типу наполнения аэростаты делятся на:

газовые - шарльеры , тепловые -монгольфьеры , комбинированные -розьеры .

Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.

Для наполнения шарльеров применялся водород ; но он горюч и взрывоопасен. Данного недостатка лишён инертныйгелий , однако гелий достаточно дорог.

31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара, сделал первый снимок , на котором видна округлость Земли.

Рекорд высоты установил 24 октября 2014 года Алан Юстас, поднявшись на высоту около 41 421 метра в скафандре, прикрепленном к воздушному шару.

1 марта 1999 года 2 швейцарца отправились на аэростате в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40 814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).

Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая воздухоплавательным аппаратом. Только ракеты, ракетные самолёты и артиллерийские снаряды могут летать выше.

АВИАЦИЯ

Самолёт Можайского («Воздухолетательный снаряд») -самолёт , спроектированный и построенныйрусским морским офицером Александром Можайским в 1884 году, первый в России и один из первых в мире самолётов, построенных в натуральную величину (то есть, предназначавшихся для подъёма человека).

Полномасштабный самолёт с паровой винтомоторной установкой, содержащий все основные конструктивные группы современных самолётов, построен и осуществлена попытка его лётных испытаний. Предположительно, во время испытаний имел место отрыв от земли. Документов, непосредственно зафиксировавших ход испытаний самолёта Можайского, не сохранилось. В позднейших источниках указывается, что он потерпел аварию при попытке взлёта. Согласно некоторым из этих источников, при этом имел место кратковременный отрыв аппарата от земли, и именно такая версия событий нашла своё отражение в российской Военной энциклопедии (1914 год). Вплоть до 1980-х годов в советской историографии этот отрыв считался достоверно установленным фактом, а самолёт Можайского - первым в мире самолётом, отделившимся от земли с человеком на борту.

7 декабря 1903 года Братья Райт на сконструированном ими самолёте Flyer выполнили четыре полёта по прямой продолжительностью от 12 до 59 секунд и дальностью от 37 до 260 м. Все полёты окончились столкновением с землёй с повреждением аппарата (сами авиаторы при этом не пострадали, в первых трёх случаях повреждения были незначительны, так что ремонт занимал менее часа). Тем не менее, эти полёты принято считать первым в истории успешным полётом.

КОСМОНАВТИКА

Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский -1857 -1935 - русскийучёный -самоучка , изобретатель, школьный учитель. Основоположник теоретическойкосмонавтики . Обосновал использованиеракет для полётов в космос, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» - прототипов многоступенчатых ракет. Основные научные труды относятся к аэронавтике, ракетодинамике и космонавтике.

Представитель русского космизма , членРусского общества любителей мироведения . Авторнаучно-фантастических произведений, сторонник ипропагандист идей освоения космического пространства. Циолковский предлагал заселить космическое пространство с использованием орбитальных станций, выдвинул идеикосмического лифта , поездов на воздушной подушке. Считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной.

К. Э. Циолковский рассказывал, что теорию ракетостроения он разработал лишь как приложение к своим философским изысканиям. Им написано более 400 работ, большинство которых мало известны широкому читателю.

Первые научные исследования Циолковского относятся к 1880-1881 годам. Не зная об уже сделанных открытиях, он написал работу «Теория газов», в которой изложил основы реактивной тяги. Менделеев в письме ответил, что это уже известно 23 года. Основные работы Циолковского после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля ), обтекаемогоаэроплана , поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий.

Серге́й Па́влович Королёв , 1906-1966 года - советский учёный, конструктор и главный организатор производстваракетно -космической техники иракетного оружия СССР , основоположник практическойкосмонавтики . Одна из крупнейших фигурXX века в области космического ракетостроения и кораблестроения.

Сергей Королёв является известным создателем советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой, и ключевой фигурой в освоении человеком космоса, создателем практической космонавтики.

Модель паровоза Черепановых, хранящаяся в музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге

Чертёж второго паровоза Черепановых

Создатели первого русского паровоза уральские мастера Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон Ефимович Черепанов

Постройка первой русской Нижнетагильской железной дороги (с картины худ. Владимирова)

Модели первого паровоза Черепановых на постаментах

В России изобретение слова «паровоз» приписывается Н. И. Гречу, который в середине XIX века издавал газету «Северная пчела». До этого паровоз называли по-разному: «самокатная паровая машина», «паровая фура», «паровая телега», «пароходка», «паровой дилижанс» и даже «пароход». В первых отчётах строителя Царскосельской железной дороги Ф. А. Герстнера также употребляются названия «паровая машина», «паровой экипаж», «паровая карета». Но уже с 1837 г. Герстнер использует слово «паровоз».

Первые паровозы, нашедшие практическое применение на небольших линиях отдельных промышленных предприятий в Англии, были, как известно, построены английским инженером Георгом (Джорджем) Стефенсоном в период 1814-1828 гг. Пытались строить паровозы и до Стефенсона, но они имели крупные недостатки и не могли служить прототипами для создания работоспособных локомотивов. Например, в 1803 г. англичанин Ричард Тревитик построил одноцилиндровый паровоз с громоздкой зубчатой передачей; в 1811 г. англичанин Бленкинсоп, думая, что сцепления гладких колёс с рельсами недостаточно для движения локомотива, построил паровоз, имевший зубчатое колесо, которое сцеплялось с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути.

В 1825 г. Георг Стефенсон на им же организованном в Дарлингтоне первом в мире паровозостроительном заводе построил паровоз «Локомошен» для сооруженной Стоктон-Дарлингтонской железной дороги протяжённостью 40 км. Успешная работа этой первой в мире железной дороги общего пользования способствовала популяризации нового вида транспорта, последующему широкому строительству железных дорог, паровозостроительных заводов и самих паровозов. В 1829 г. Стефенсон построил знаменитый паровоз «Ракета », все основные элементы которого стали использоваться на других прототипах, в частности, коробчатая топка, котёл с дымогарными трубами, устройства для создания искусственной тяги отработавшим паром и др. Георг Стефенсон, сыгравший большую роль в развитии паровозной техники и паровозостроения, на вопрос «Кто изобрёл паровоз?» справедливо отвечал: «Паровоз есть изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров и механиков».

Спустя пять лет после постройки «Ракеты», в 1834 г., на Выйском заводе, который входил в состав Нижнетагильских заводов Демидова, русский механик Мирон Ефимович Черепанов с помощью своего отца Ефима Алексеевича построили целиком из отечественных материалов первый в России паровоз. В обиходе тогда ещё не существовало этого слова, и локомотив назвали «сухопутным пароходом». Сегодня модель первого русского паровоза типа 1-1-0, построенного Черепановыми, хранится в Центральном музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.

«При первом приступе к исполнению сего предприятия, - сообщалось в пятом номере „Горного журнала“ за 1835 г. об этом паровозе, - встречены были Черепановыми следующие затруднения. Во-первых, печь, ими избранная, не давала довольно жара, так что котёл долго нагревался, и паров оказывалось недостаточно, и, во-вторых, они были озабочены приисканием удобного механизма для соделания парохода способным ходить взад и вперёд без поворачивания, как то делают обыкновенные повозки. При необычайной сметливости Черепановых и при данных им способах, они однако же скоро достигли цепи своей; сухопутный пароход, ими устроенный, ходит ныне в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажень (853,5 м) чугунным колёсопроводам. Пароход их неоднократно был в действии и показал на деле, что может возить более 200 пудов (3,3 т) тяжести (руды) со скоростью от 12 до 15 вёрст в час (13-16 км/ч). Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 51/2 футов (1676 мм), диаметром 3 фута (914 мм) и из двух паровых лежачих цилиндров длиной 9 дюймов (229 мм), в диаметре 7 дюймов (178 мм).

После первых опытов для усиления жара прибавлено в котёл некоторое число парообразовательных медных трубок, и теперь имеется оных до 80. Обратное движение машины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек.

Упоминаемые чугунные колёсопроводы, по которым ходил пароход, собраны в Нижнетагильском заводе для опыта; они назначены для употребления при перевозке руд, куда и будут перенесены в непродолжительном времени. По испытании сего парохода Черепановы приступили к устроению другого подобного парохода, несколько более прежнего. Оный находится уже в сборке, и есть надежда, что можно будет приступить к испытанию его в скором времени».

Первый паровоз имел массу в рабочем состоянии 2,4 т. Его опытные поездки начались в августе 1834 г. Изготовление второго паровоза закончили в марте 1835 г.

У него были несколько увеличены размеры котла - длина до 6 футов (1829 мм), диаметр до 3 футов и 4 дюймов (1016 мм) и цилиндров - ход поршня до 10 дюймов (254 мм) и диаметр до 7,5 дюйма (190,5 мм). Это позволило поднять мощность с 30 до 40 л. с. Из выполненного с натуры племянником Ефима Черепанова Аммосом чертежа паровоза следует, что у второго паровоза бегунковая колёсная пара имела диаметр колёс меньше, чем движущая.

Второй паровоз мог перевозить грузы уже массой 1000 пудов (16,4 т) со скоростью до 16 км/ч. Путь, на котором испытывались паровозы Черепановых, имел ширину колеи 2 аршина и 5 вершков (1645 мм). А в 1836 г. под их руководством построили чугунную дорогу от Выйского завода до Медного рудника протяжённостью в 3 версты. Механики при этом самостоятельно решили целый ряд конструктивных и технических проблем: создали у локомотива многотрубчатый котёл, парораспределение и реверс хода, проложили более удобную и экономичную широкую колею.

Изобретатели-самоучки крепостные Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Алексеевич, будучи плотинным мастером, в 1820 г. своим «искусством и усердием» построил первую паровую машину, приводившую в движение токарный станок и заменившую труд двух человек. Среди почти 25 устройств, сконструированных позднее уральским умельцем с помощью сына, были рукоподъёмные, водоотливные, винторезные, строгальные и золотопромывочные машины мощностью от 5 до 60 л.с. По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудившихся». Отец и сын были хорошо знакомы с различными техническими новшествами, внедрявшимися в то время на крупных предприятиях России, Англии и Швеции.

Между тем начальство Нижнетагильского завода, да и сам заводчик Н. Демидов весьма скептически относились к постройке паровиков. Их гораздо больше беспокоило, почему за границей начал падать спрос на уральское железо. Но никто из них не хотел признавать, что всё дело в техническом отставании отечественных заводов, неспособных добиваться высокого качества металла.

Чтобы установить истину, Демидов отправил старшего Черепанова в Англию, поскольку считал его толковым и технически грамотным специалистом. Однако, как и следовало ожидать, англичане не очень приветливо встретили русского механика, ведь они не были заинтересованы в передаче конкурентам своего опыта и секретов производства металла. Более того, в Англии гостя признали шпионом и перестали пускать на многие заводы. Судя по сохранившимся письмам, Ефиму удалось лишь внешне обозреть чудеса заморской техники, так как к чертежам и документам его не допустили. Тем не менее, со своей главной задачей он справился. Черепанов лишний раз убедился, что для повышения качества выпускаемого на Урале металла необходимо механизировать труд рабочих. А главное - в Англии он впервые увидел в действии рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом.

В 1825 г. Демидов отправил уже обоих Черепановых в Швецию для изучения горных и металлургических производств, а также «для просмотрения машин». В 1833 г. Мирон Черепанов побывал в Англии, где интересовался работой рельсового транспорта.

Вершиной творчества Черепановых стало создание ими в 1834 г. первого русского паровоза. Вот свидетельство очевидца первого рейса паровоза Черепановых: «В тот день на Выйское поле шли люди и становились вдоль линии чугунных колёсопроводов. Тяжёлые заводские ворота открылись, и вскоре появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящейся трубой, сверкающей начищенными бронзовыми частями. На площадке у рукояток стоял Мирон Черепанов.

Пыхтя паром, мелькая спицами колёс, пароход покатил мимо молчаливой толпы. Затем Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, и машина ускорила ход. Машинист довёл паровоз до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза. А позже в повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами».

За конструирование и постройку различных машин Ефим Алексеевич в 1833 г. был награждён серебряной медалью на Анненской ленте. Он и его жена получили вольную. Его сын Мирон стал вольным через три года. Остальные члены семьи оставались крепостными. Тяжело восприняли Черепановы известие о строительстве в 1837 г. под Петербургом первой в стране железной дороги до Павловска (27,5 км) иностранными специалистами и о закупке для неё паровозов в Англии и Бельгии. Нижнетагильская железная дорога работала тогда уже целых два года. В 1837 г. Черепановы строят модель паровоза для промышленной выставки в Петербурге. Однако созданная ими «пароходка» никого не заинтересовала. Ефим Алексеевич скончался в 1842 г. После смерти отца Мирон Ефимович продолжал трудиться на заводах, но в 1849 г. его жизнь внезапно оборвалась.

К сожалению, в отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных в то время российской промышленностью, первой русской железной дороге Черепановых не было уделено того внимания, которого она заслуживала. Разысканные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что это были истинные новаторы и высокоодарённые мастера техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и её подвижной состав, но и сконструировали много паровых машин, металлообрабатывающих станков, построили паровую турбину.

Несмотря на вполне удачные конструкции, паровозы Черепановых не получили распространения. Одной из причин считается противодействие со стороны подрядчиков конного извоза, не желавших терять свои доходы. Но кроме этого имелись и некоторые объективные причины.

В качестве топлива в паровозах Черепановых использовались дрова. Паровоз потреблял их в таком количестве, что очень скоро встала проблема с подвозом их. Весь лес в окрестностях железной дороги был вырублен, и дрова приходилось возить издалека. Это тоже сильно повлияло на судьбу паровоза. К примеру, первые паровозы Стефенсона работали на перевозке угля из угольных шахт, который и использовали в качестве топлива.

В краеведческом музее в Нижнем Тагиле хранится рисунок первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева построил по нему действующую модель. Теперь копия черепановского паровоза и трёх вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника. В год 170-летия первого российского паровоза на родине «пароходного дилижанса» в Нижнем Тагиле открылся музей его создателей - отца и сына Черепановых. Инженеры Уралвагонзавода, изготовившие макет черепановского механизма, смогли повторить его лишь на треть, так как большинство описаний и чертежей безвозвратно утеряны. Сохранился всего один рисунок, остальное пришлось домысливать. Особенно тяжело было решить, как сшивать корпус. Ведь все известные локомотивы изготовлены с помощью сварки, но тогда её не было. Решили склепать «пароход».

В первой половине XIX века паровозы в Россию в основном ввозились из-за рубежа. Серийное их производство было налажено только в 1870-е годы, а до этого производилось небольшое количество локомотивов иностранной разработки. Со временем Россия стала второй страной в мире (после Англии), где строились свои паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой Россия занимала четвёртое место - после Англии, США и Франции. Эра паровозов продолжалась до 1950-х годов, когда их производство было полностью свёрнуто.

П. И. САДЧИКОВ, директор Центра научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД»

Т. Н. ЗАЙЦЕВА, начальник отдела Центра

Источник

• «Первый русский паровоз Черепановых», журнал «Железнодорожный транспорт», № 12, 2009