В отсутствие Мирона между Петербургской и Нижнетагильской конторами шла переписка по поводу предложения Черепановых построить колесопроводы между рудником и заводом, с тем чтобы пустить по ним «паровые телеги» с вагонетками. В ответ на запрос Петербургской конторы, может ли Мирон Черепанов справиться с таким делом, Нижне-Тагильская контора уклончиво отвечала, что он «по пристрастию своему, как и отец его, к паровым машинам, надеется быть в состоянии устроить паровые телеги для перевозки тяжестей».
Управлял Петербургской конторой в это время П. Д. Данилов, имевший от хозяина полную доверенность. По докладам Черепанова обо всем виденном им на выставке, на заводах в Петербурге и затем в Англии Данилов убедился в том, что в лице нижнетагильского механика демидовские заводы на Урале располагают таким инженером, который вряд ли сыщется в Петербурге среди людей, получивших специальное инженерное образование. При свидании с Черепановым он даже спросил его мнение по поводу некоторых технических проектов, рассматривавшихся в конторе, а затем перешел к вопросу о «сухопутном пароходе».
Мирон Ефимович объяснил свой замысел, выставил свои доводы, для ясности начертил на бумаге, с дозволения управляющего, конструкцию «парохода» и схему «колесопроводов».
Осенью Мирон приехал домой и нашел, что у отца работа над «пароходом» подвинулась значительно вперед: 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 делали до сих пор.
Новый 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, тай как: паровоз уже был «действием перепущен, в чем и успех был», тем более, что при взрыве котла никто не пострадал.
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 первых паровозов Стефенсона.
При этом Мирон Черепанов столкнулся с трудностью размещения такого количества трубок в котле, в результате чего при опробовании котла и произошла авария. Как видим, авария была следствием того, что конструктор вовсе не следовал чужим образцам, проектируя свою машину, а шел своим собственным путем.
В конце концов все трудности были преодолены, и при опробовании нового котла 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 работу были закончены очень быстро.
В августе 1834 года Черепановы пустили свой паровоз в ход на новой чугунной дороге протяжением в один километр.
На планах того времени эта первая русская железная дорога называлась «Тагильская железная дорога». Она была проложена между Выйским медеплавильным заводом Демидовых и незадолго до того открытым месторождением медных руд, находящимся у подошвы горы Высокой.
Медеплавильный завод, расположенный на реке Вые, в двух километрах от Нижне-Тагильского завода, был, как и старый Нижне-Тагильский завод, обширным предприятием. Железная дорога возникла здесь совершенно естественно — для бесперебойной доставки руды на завод.
Первый «сухопутный пароход» в России был невелик. Паровой котел его имел около полутора метров в длину и менее метра в диаметре.
Издававшийся тогда в Петербурге «Горный журнал» писал о паровозе Черепановых:
«Сухопутный пароход ими, Черепановыми, устроенный, ходит ныне в обе стороны по нарочно приготовленным на длине четырехсот саженей чугунным колесопроводам. Пароход их был неоднократно в действии и показал на деле, что может возить более двухсот пудов тяжести со скоростью от двенадцати до пятнадцати верст в час. Самый пароход состоит из цилиндрического котла, длиною пять с половиной футов, диаметром три фута, и из двух паровых лежащих цилиндров, длиной девять дюймов, в диаметре семь дюймов. 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 переменой 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 сорока человек».
К этому описанию добавим, что для перекачивания воды из тендера в котел по бокам котла имелись два медных поршневых насоса.
Работу паровоза хозяева признали хорошей. Мирон Черепанов получил от Демидовых отпускную и предложение строить второй «пароход», больших размеров. В следующем году новый паровоз был готов к работе. 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.
Нижне-Тагильскую железнодорожную линию, сооруженную русскими мастерами из русских материалов, оборудованную подвижным составом, также построенным из русских материалов, руками русских рабочих, по чертежам русского конструктора, и следует считать первой железной дорогой в России, открытой в 1834 году.
Дорога перевозила не только грузы, но и пассажиров.
Первой русской железной дороге Черепановых, так же как и первой русской теплотехнической установке Ползунова, не было в свое время уделено царскими чиновниками того внимания, которого они заслуживали.
История создания первой железной дороги в России убедительно показывает, какими передовыми инженерами были крепостные люди Демидовых — Ефим и Мирон Черепановы, и насколько самостоятельная техническая русская мысль держалась правильного пути развития.
Не будем множить наших примеров, чтобы спросить: позволительно ли говорить о Кулибине, Ползунове, Фролове, Черепановых, Глинкове, Волоскове и о многих других образованнейших и талантливейших представителях русского инженерного искусства, как о самоучках, а о смелом, новаторском уме их — как о русской смекалке?
Смекнуть можно, что дважды два четыре, смекнуть можно, что «не все то золото, что блестит».
Но для того чтобы строить мосты и паровозы, чтобы конструировать машины и постигать законы механики и технологии — да еще идя впереди своего времени и ведя за собой поколения, — для этого нужна не смекалка, а глубокий, творческий ум, большие, серьезные знания и широкий размах!
Даже после того, как во всех областях инженерного дела начали работать у нас инженеры с хорошей теоретической подготовкой и большим стажем, острый ум, смелая мысль и широкий размах подчас ставили «самоучек» вровень с ними, а иногда и выше их.
Таким был Павел Алексеевич Зарубин, костромской мещанин, выучившийся грамоте при помощи матери.