Атмосферный двигатель в пустыне
Короткая жизнь Ивана Ползунова
Сергей Ташевский
Как выглядел изобретатель Иван Ползунов, науке не известно. При жизни никто его портрет написать не удосужился, и даже краткого описания внешности на словах до нас не дошло. Не герой, а мечта художника! Вот почему портретов Ползунова существует великое множество. На многих он похож на Ломоносова, и это неудивительно: тоже талант и «самородок». Правда, Ломоносов, как известно, все-таки получил неплохое образование в Германии, но и Иван Ползунов не был настоящим «гением из народа», хотя проучился в школе лишь четыре года (с 10 до 14 лет). Хорошие учителя у него тоже были.
Родился Ползунов весной 1728 года на Урале, в только что появившемся на свет городе (а тогда, вернее сказать, поселочке при металлургическом заводе) — Екатеринбурге. Строительство завода, заложенного по приказу Петра, шло ударными темпами, на стройку эту сгоняли крестьян и «солдат государственных строительных работ», по-нынешнему говоря — «стройбат». Именно таким «строительным солдатом» и был отец Ползунова. Родом он и его супруга были из Тобольского уезда, а более о них ничего не известно. Но для сына они определенно желали лучшего будущего, потому отдали его в Горнозаводскую школу, где учили арифметике и другим необходимым в производстве наукам (в том числе истории и изящной словесности, поскольку школу ту основал Василий Татищев, в будущем знаменитый историк). В школьной библиотеке, разумеется, имелись и некоторые книги по технике, но в основном на немецком и на латыни. Спустя четыре года Иван, хоть и не знал языков, все-таки начал приблизительно понимать, о чем там говорится. Особенно его привлекали чертежи в книге по механике, поглядев на которые, он уже понимал, как работает та или иная машина.
Вероятно, талантливого мальчика заметил кто-то из учителей, рассказал о нем начальству, и весть дошла до самого Никиты Бахарева, главного механика уральских казенных заводов и рудников, который взял подростка себе в подмастерья. В тот момент Бахарев, пожалуй, был самым технически образованным человеком на Урале: он закончил Московскую школу математических наук и Петербургскую академию морской гвардии, так что лучшего наставника представить было невозможно. Под его руководством Ползунов научился делать сложные расчеты, узнал о различных машинах и изобретениях и понял, о чем написано в немецких книгах по механике. В принципе, от немцев тогда в России и узнавали обо всех новых технических открытиях, сделанных в Европе.
И немец же продолжил образование Ползунова — правда, обрусевший уже во втором поколении немец, Андреас Бенедиктович Беэр, которого назначили тогда главным начальником Колывано-Воскресенских заводов на Алтае. Проезжая к новому месту службы Екатеринбург, он ненадолго там задержался, чтобы подобрать себе толковых помощников. В числе прочих выбор пал на Ползунова. Это было для юноши большой удачей, ведь Беэр уже тогда слыл знаменитым изобретателем: он придумывал новые станки и оружие, например усовершенствовал фузею (кремниевое ружье), «явившуюся действительнее в пальбе и расстоянии». Вскоре Иван стал одним из любимых учеников Беэра и занял место при плавильных печах, где надо было налаживать технологический процесс.
Примерно в это же время, в начале 1750-х годов, Ползунов открыл для себя труды Ломоносова (в заводской библиотеке имелись все тома сочинений «русского Ньютона»), и, хотя научная их польза была даже тогда, в середине XVIII столетия, не столь уж велика, эти книги воодушевляли и прививали любовь к науке, а, главное, укрепляли читающего в мысли, что даже самый скромный по происхождению человек способен достичь великих научных высот. И Ползунов — воодушевился. Он продолжил работать не покладая рук.
Вскоре его произвели в чин младшего шихмейстера, с жалованием 36 рублей в год (что уже было для солдатского сына совсем немало), и направили на Змеиногорский рудник, обустраивать дорогу для доставки руды на завод. С этим он справился блестяще. В течение нескольких лет Иван отвечал за доставку материалов по Чарышу и Оби в Барнаул, на завод и выполнял множество других сложных заданий, например в 1753 году построил по собственному проекту лесопилку с приводом от водяного колеса, а в 1755 году улучшил качество стекла на барнаульском стеклянном заводе… Из документов создается впечатление, что Ползунов вообще не отдыхал ни часу, принимаясь за новые и новые дела. И начальству это его рвение очень нравилось.
В январе 1758 года Ползунову, как одному из лучших работников, доверили сопровождать в Петербург караван с драгоценными металлами. Шутка сказать, три с лишним тонны серебра, два пуда золота и драгоценные каменья… К тому же с собой Ползунов вез сундук с деньгами, на которые надо было закупить необходимые для завода товары. На дорогах в Сибири тогда было неспокойно, встречались «лихие люди», но, к счастью, все кончилось хорошо — Иван поручение начальства выполнил, а заодно заехал в родной Екатеринбург, а потом и Петербург осмотрел. Путь занял два месяца, а еще на три Ползунов задержался на обратном пути в Москве, где вел закупки бумаги, тканей, упряжи для лошадей и всякой другой мелочи. Закупки шли медленно, но Иван не спешил.
Старая столица очаровала его своей плавной купеческой жизнью и вообще понравилась куда больше Петербурга. Не в последнюю очередь благодаря знакомству с Пелагеей Ивановной Поваляевой, 22-летней солдатской вдовой. Между ними вспыхнул страстный роман, и вскоре дело решилось — она согласилась ехать с Иваном на Алтай.
Солдатская вдова 22 лет, в 1758 году? Получается, она потеряла мужа совсем незадолго до их встречи. Меж тем, никто в Россию не вторгался, и на дорогах было спокойно. Какая ж война тогда шла?
Ни много, ни мало — знаменитая Семилетняя война (1756-1763), которая для XVIII века вполне могла сойти за мировую. Началась она между Австрией и Пруссией из-за маленькой Силезии, но быстро разошлась по всем европейским странам и их заокеанским колониям. Многие историки считают, что Екатерина «влезла» в этот конфликт почти только из личной неприязни к Фридриху II, королю Пруссии. Впрочем, эта война, хоть и с активным русским участием, шла где-то «там», в Европе, вдалеке от Петербурга. В Пруссии или в Богемии (а порой и того дальше, в Африке, в Южной Америке, в Канаде) грохотали пушки, и солдаты корчились в только что изобретенных окопах. Их убивали все больше и чаще, из новомодного огнестрельного оружия (в частности, из тех же усовершенствованных фузей). В одном только Цорндорфском сражении летом 1758 года Россия потеряла 17 тысяч человек. Вот так и появилась солдатская вдова Пелагея.
С ее мужем, очевидно, случилось то, что нередко случается с русскими солдатами в любой войне. Сослуживцы видели его гибель и написали жене, но нижайшие просьбы дать о том официальное извещение и выправить пенсию в связи с гибелью мужа оставались без ответа. В списках погибших кто-то пропустил его имя. Где он похоронен (и похоронен ли?), по какому обряду — католическому, протестантскому, православному, — ничего этого армейское начальство и близко не ведало. Поэтому и справку о смерти давать не спешило.
И для Ползунова это стало огромной проблемой, потому что официально обвенчаться они не могли. Он, конечно, увез Пелагею в Барнаул, но там им приходилось жить тайком, стыдясь людей. Три года Пелагея жила у Ивана под видом прислуги. Ждали чуть не каждый месяц, что справка вот-вот придет, и так продолжалось три года, пока наконец не удалось пройти все круги бюрократического ада — и получить уклончивый документ о смерти бывшего мужа. За это время родилось у них два ребенка, но оба умерли в младенчестве. Трудно назвать эту семейную жизнь счастливой, и неудивительно, что Иван частенько оставался ночевать на заводе в конторе (а бывало, что падал подремать рядом со стройкой, прямо на голой земле). Может, тогда у него и появился туберкулез. Зато работал самозабвенно, не зная отдыха и сна и продолжал при каждой возможности читать книги. В одной из них, за авторством Шлаттера (тоже обрусевшего немца) на русском языке описывались английские паровые машины, которые тогда начинали потихоньку внедрять в производство, в основном для откачки воды из шахт.
«Нет такого изобретения, — писал Шлаттер, — которое бы разум человеческий столько прославить могло, как вымышление огнем действующих машин, которыми ужасные тяжести подняты быть могут и которые с начала сего века от англичан изысканы и во многих местах в употреблении для выливания из рудных и каменноугольных ям введены».
Тема эта Ползунову показалась очень интересной, ведь вся работа заводов тогда обеспечивалась гидравлической энергией, то есть водяными колесами, от которых работали воздуходувные меха. Не всегда это было удобно, да и реки на Алтае весьма своенравные, потому при каждом паводке работа останавливалась. А что, если для работы мехов использовать паровую машину?
Правда, даже самый лучший на тот момент паровой двигатель Ньюкомена для этого не подходил. Он был слишком медленным и требовал ручного управления. А все потому, что паровые машины XVIII века работали совсем по-другому принципу, нежели паровозные и пароходные двигатели XVIII столетия. Это еще были примитивные «атмосферные» двигатели, в которых все было наоборот. Горячий пар не толкал поршень в цилиндре, а наполнял его, охлаждался, и от этого возникало разряжение, втягивающее поршень назад. Потом пружина или груз возвращали поршень в исходное положение, открывался кран, снова цилиндр наполнялся паром — и все повторялось. В самых «продвинутых» паровых двигателях, чтобы быстрее охлаждать пар, в цилиндр еще впрыскивали холодную воду, но все равно работали эти машины со скоростью черепахи. Впрочем, у них был и огромный плюс: тут не требовалось высокого давления пара, крепких котлов и труб. И взрываться здесь было нечему, ведь всю работу, в сущности, совершало атмосферное давление. Потому эти древние паровые машины теперь называют «атмосферными». А тогда, конечно, других просто не было.
И Ползунов взялся усовершенствовать именно такую, «атмосферную» паровую машину. В конструкции, которую он разработал в начале 60-х годов, использовался не один, а два цилиндра, а краники, подававшие в цилиндры пар и воду, переключались автоматически. Сперва, в 1763 году, Иван изготовил действующую модель своего двигателя, мощностью примерно в две лошадиных силы. И он прекрасно заработал!
Заводское начальство идею сразу одобрило, а чертежи и отчет об изобретении немедленно послало в Петербург, где о нем доложили самой императрице. Екатерина, будучи просвещенной монархиней, откликнулась немедленно: она наградила Ползунова 400 рублями и повысила в чине на две ступени (до капитан-поручика). Кроме того, было в приказе добавлено:
«…буде он при заводах необходимо не надобен, то прислать его в высочайший Кабинет при серебре, дабы он для приобретения себе большего в механике искусства при Академии наук года два или три пробыл и к оной с вящим наставлением прилежать мог».
То есть, Ивану давался шанс на продолжение образования. Воспользуйся он им, и кто знает, как бы сложилась его жизнь… Но Ползунов как раз был при заводе «надобен», поскольку решено было немедленно строить большую машину, мощностью в 35 лошадиных сил, и лучшие заводские мастера под его руководством немедленно взялись за дело. Да и самому ему это было куда интересней, чем ехать учиться в Петербург.
Казалось бы, все в его жизни складывается как нельзя лучше. И официальный брак с Пелагеей наконец удалось заключить, и уникальное изобретение оценили при дворе, и деньги наконец появились… Но, увы, все это оказалось слишком поздно.
Уже несколько лет Иван страдал от недомоганий, кашлял кровью, но не желал обращать на это внимания. Он был из той породы работящих людей, которые лекарям не верят и никогда к ним не обращаются. Мол, само рассосется, заживет как на собаке. И даже когда почти не оставалось сил стоять на ногах, продолжал дни и ночи проводить в мастерских, стараясь ускорить работы над своим паровым двигателем. Даже отказался взять деньги, выданные императрицей, объявив, что примет награду, когда заработает машина. Был уверен, что успеет ее доделать.
Но не успел.
Он умер от туберкулеза в горячке, не приходя в сознание, в возрасте всего 38 лет, 27 мая 1766 года. А спустя неделю его машина была наконец запущена — и оказалась полностью работоспособной. Она приводила в движение три воздуходувных меха и проработала, по разным данным, от трех до десяти месяцев без перерыва, «чем полностью себя окупила».
Потом, правда, паровой котел все-таки прогорел, и машину разобрали, вернувшись к привычному водяному колесу. Но о замечательном изобретении, да и о самом изобретателе, в Барнауле не забыли. Похоронили Ползунова на почетном месте, в ограде главного городского храма, Петропавловского собора. А спустя 60 лет, в 1825 году, в память о нем и по его чертежам была изготовлена действующая модель паровой машины, которая по сей день хранится в барнаульском музее. Вообще, память об Иване Ползунове как об одном из многих талантливых русских изобретателей сохранялась до самой революции: за его могилой в Барнауле ухаживали, служили молебны, оставляли там цветы…
Потом, в середине 30-х годов XX века, Петропавловский собор взорвали, а кладбище вокруг него сравняли с землей. Так могила Ползунова, по осторожному выражению советских историков, была «утрачена». Однако не прошло и двадцати лет, и у советской власти возник новый интерес к талантливому механику-самоучке. Это случилось сразу после войны, когда «в противовес западному влиянию» начали вдруг обнаруживать своих, российских первооткрывателей всего и вся. Самолет, оказывается, изобрел капитан Можайский, а не братья Райт, радио — Попов, а не Маркони, и так далее… Ползунов, даром что всего лишь усовершенствовал машину англичанина Ньюкомена (тоже, кстати, самоучки, простого кузнеца), отлично укладывался в эту логику, и о нем немедленно вспомнили. Вот тогда и начали появляться его многочисленные портреты, писатели наперебой принялись писать биографические статьи и книги, в городах его именем стали называть улицы, а чертеж паровой машины Ползунова даже перекочевал в школьные учебники физики.
Еще при Сталине Иван Ползунов стал одним из «патриотических» символов отечественной науки и изобретательства, где мы «все придумали сами» и «Запад нам не указ». Но в науке это так не работает. Все, что придумано человечеством, придумано совместно, выращено из чужих открытий, между которыми не существует государственных границ. Настоящая история Ползунова — это история талантливого человека, который сумел понять и обдумать чужие идеи, которые «носились в воздухе», чтобы воплотить их в свое изобретение. И в его времена люди это хорошо понимали. Поэтому сразу после его смерти управляющий заводом писал о Ползунове так:
«великих похвал достоин всегда был и щедрого награждения уже и за то только, что, будучи человек в пустыне отдаленной от наук воспитанный, мог природною своею остротою и, так сказать, самоучкою, не разумея к тому же иностранных языков, познать состав и действие оных и сам соорудить таковую машину».
