Об этом вы прочтёте в следующих главах.
ТЫ МАШИНЫ БУДЕШЬ ДВИГАТЬ…
Школьные товарищи
В 30-х годах XVIII века в горнозаводской школе Екатеринбурга (нынешнего Свердловска) учились два мальчика. Один был солдатский сын Иван Ползунов, а другой – сын мастерового Козьма Фролов.
В то время на Урале было уже много рудников и заводов. Добывали железную руду, медь, золото, выплавляли из руды металл. Чугун уральских заводов славился на всю Европу – он был лучше английского и шведского.
От отца к сыну передавались секреты плавильного дела, ковки и закалки металла, умение строить заводские печи. Но почему надо работать так, а не иначе, нельзя ли изменить, улучшить отцовские приёмы работы, молодые мастера не знали. Они ничему, кроме своего мастерства, не учились, часто даже читать не умели.
Чтобы мастера были образованнее, лучше разбирались в своём деле, и завели на Урале горнозаводские школы. Там учили не только грамоте, арифметике, но и начаткам механики, черчению.
Ползунов и Фролов были очень способными учениками. Мы не знаем, дружили ли они в школе, – Фролов был в старшем отделении, когда Ползунов только начинал учение. И потом всю жизнь они почти не встречались, хотя и работали рядом. Не только рядом: у обоих с молодости была одна и та же мечта. Оба талантливо, упорно, побеждая множество препятствий, добивались своей цели – одной и той же. Но хотя цель была одинаковая, пошли они к ней разными путями. И всё же оба к цели пришли.
Что же за мечта у них была, какая цель стояла перед ними? Облегчить бесконечно тяжёлый труд крепостных рабочих в рудниках и на заводах и в то же время увеличить его производительность.
Облегчить труд – это значило переложить самую тяжкую его часть на машины и механизмы. Их было тогда мало. А создавать новые мешало главным образом то, что не было сильного, надёжного двигателя, который приводил бы машины в движение.
Вот этим самым важным для того времени вопросом – как создать хороший двигатель – и занимались всю жизнь оба изобретателя.
Единственной энергией, которой умели в то время пользоваться для заводских нужд, была сила текучей воды. На пути водяного потока ставили колесо с насаженными по ободу лопатками, которые толкала вода, или с ковшиками, в которые вода лилась сверху. От вращающегося водяного колеса движение передавалось насосам, заводским механизмам.
Неудобство водяных колёс было в том, что они привязывали завод к реке. Да и маломощным был этот двигатель.
Фролов, работая после школы на уральских золотых приисках, изобрёл немало механических приспособлений, которые облегчали труд рабочих и увеличивали добычу. Но он мог использовать только часть своих изобретений: у него не было достаточно сильного двигателя, чтобы приводить в движение новые механизмы. И тогда он стал думать, как можно заставить водяные колёса делать больше работы, как увеличить их мощность.
Он придумал удивительные вещи – об этом вы прочтёте немного дальше.
А Иван Ползунов считал, что водяные колёса отживают свой век. Надо создать двигатель для рудников, расположенных далеко от реки. И заводам нужен новый двигатель, – удобнее, мощнее водяного колеса.
Но как же без него обойтись?
Ползунов читал о новых двигателях для насосов, откачивавших в Англии воду из шахт и рудников. Это было важно и для наших рудников. Подземные воды делали невыносимо тяжким труд рабочих. Приходилось добывать руду, стоя иной раз от зари до зари по грудь в воде.
Если рудник был далеко от реки, воду вычёрпывали вручную бадьями или конным приводом – поднимали бадьи на верёвках, как из колодца. Тем же способом и руду доставляли на поверхность земли.
А если рудник был близко от реки, ставили насосы, которые приводились в движение водяными колёсами. Но и это не спасало. Обычно вода заливала выработки быстрее, чем её откачивали.
Насосы, о которых читал Ползунов, приводились в движение силой пара.
Что придумали прежде Ползунова
Ещё в древности знали, что пар может работать, – стоило только посмотреть, как он подбрасывает крышку сосуда, в котором кипит вода. Но прошло около двух тысячелетий, пока сумели использовать силу пара для полезной работы, создать паровой двигатель.