Самые знаменитые изобретатели России - Сергей Истомин

Материальное положение увеличившейся к тому времени семьи Ефима Черепанова несколько улучшилось в 1815 г., когда его сын Мирон, достигший 12 лет, «по причине высокой грамотности» был принят в контору Выйского завода писцом с окладом 5 рублей в месяц. Но конторский труд был не по душе младшему Черепанову, с детства любившему «механическое искусство». Мирон с ранних лет помогал отцу, который был его главным учителем и наставником. Как и его отец, он стал признанным изобретателем и конструктором новой техники на металлургических предприятиях Урала.

Несмотря на большие заслуги и известность, Е. А. и М. Е. Черепановы очень долго оставались крепостными Демидовых. Ефим Черепанов получил вольную лишь в 1833 г., когда ему было уже около 59 лет. Мирон Черепанов был освобождён в 1836 г. Но в действительности это освобождение было чисто формальным. Их семьи оставались крепостными, их дом и двор стояли на земле владельца Нижнетагильских заводов. К тому же главная заводская контора приняла и особые меры, чтобы Черепановы, получив вольные, никуда не могли уйти. У них было взято особое «обязательство на службу господам доверителям», то есть Демидовым.

В начале XIX в. развитие производства на Урале стало тормозиться из-за недостаточной энергетической базы. Для приведения в действие водяных колес, являвшихся тогда основным производственным двигателем, не хватало воды. Возникала потребность в паровых двигателях. Некоторые уральские заводовладельцы уже начали их строить, как правило, с помощью иностранных специалистов. Первая из известных паровых машин была установлена на Гумешевском руднике Турчанинова ещё в 1799 г. Затем появились машины на Юговском, Златоустовском и Верхне-Исетском заводах. Но Демидовы и управляющие его заводами, несмотря на боязнь того, что их конкуренты-соседи получат большую выгоду от применения паровых двигателей, продолжали делать главную ставку на дешёвую рабочую силу крепостных, на конные и водяные двигатели. Предложения Ефима Черепанова о постройке паровых двигателей не встречали поддержки.

И всё же, невзирая на недоверие и обстановку полного недоброжелательства, неутомимый изобретатель в 1820 г. построил свою первую опытную паровую машину.

Ефим Черепанов рассматривал этот двигатель как универсальный, способный приводить в действие самые разнообразные машины и станки, а также откачивать воду из шахт. Впоследствии он расширил сферу применения двигателя, использовав его для средств передвижения по суше и воде.

Важным условием, обеспечившим постройку паровых машин, явилось создание Ефимом Черепановым в конце 10-х гг. XIX в. особого «механического заведения» при Выйском заводе, где под его руководством работали кузнецы, слесари и плотники.

Вначале в этой мастерской изготовлялись различные станки, механизмы и их детали. Со временем она превратилась в Выйскую машиностроительную фабрику.

Постройка Е. А. Черепановым первой паровой машины «силою противу двух человек» не заинтересовала Н. Н. Демидова. Он оставил без всякого внимания сообщение уральской конторы об установке на Выйском заводе парового двигателя и не поддержал начинания своего «домашнего механика».

Весной 1821 г. Н. Н. Демидов направляет Ефима Черепанова в Англию, поручив ему разобраться в причинах падения сбыта уральского железа за границей. Это свидетельствовало о том, что Н. Н. Демидов считал Е. А. Черепанова умным и неподкупным человеком, в совершенстве знающим металлургическое производство. Ефим Черепанов главную цель своей командировки видел в изучении зарубежной техники, хотя ему предписывалось сделать это лишь попутно. Английские машиностроительные и другие промышленные фирмы, ревностно охранявшие свои секреты и монополию на международную торговлю паровыми двигателями, встретили приезд Е. А. Черепанова в штыки. В печати была опубликована заметка, обвиняющая его в шпионских замыслах на том основании, что у него «подозрительная борода».

Неблагоприятные условия, создавшиеся благодаря такой «встрече», сильно мешали Е. А. Черепанову. Своё знакомство с различными машинами и механизмами он был вынужден ограничить чисто внешним осмотром. Он не имел возможности их описать, уже не говоря о зарисовках или чертежах. И однако Е. А. Черепанов сумел составить себе ясное представление об английской машинной технике, в то время наиболее передовой. Несомненно, знакомство с ней оказало весьма положительное влияние на все последующее творчество уральского механика.

Е. А. Черепанов первым подметил связь между технической отсталостью производства уральского железа и падением его сбыта, поскольку конкурировавшие металлургические предприятия Западной Европы могли производить и продавать железо дешевле.

Сразу же по возвращении из Англии Ефим Черепанов ставит вопрос о переходе к более прогрессивной технике, о постройке паровых двигателей в первую очередь. Н. Н. Демидов, не веря своему «домашнему механику» и не желая нести лишних расходов, лишь в конце 1823 г. уступил настойчивым просьбам Ефима Черепанова и разрешил ему истратить две тысячи рублей на постройку небольшой паровой машины.

Мастер и его сын прекрасно и быстро справились со стоявшей перед ними задачей. В начале 1824 г. машина уже была испытана. Успех её действия превзошёл ожидания Черепановых. Обошлась она им дёшево, немногим более тысячи рублей при мощности в четыре лошадиные силы, в то время как иностранец Берд, изготовлявший машины для русских заводчиков, брал по тысяче рублей за каждую лошадиную силу двигателя.

Однако идея замены традиционных водяных колес и конной тяги силой пара не находила поддержки у главных управляющих заводской конторой, всегда чинивших препятствия техническому новаторству Е. А. Черепанова. Они не разрешили использовать машину так, как хотел изобретатель, и поставили её на мукомольную мельницу, где она перерабатывала до 90 пудов зерна в сутки.

Только в 1831 г. по настоянию Е. А. Черепанова эта машина была «с отменной пользой приспособлена к токарным станкам» Выйского механического заведения. В 1839 г. она была передана на один из платиновых приисков. Столь длительный срок действия машины является бесспорным доказательством её высокого качества. Однако её строители и изобретатели рассматривали эту машину прежде всего как прообраз будущих мощных паровых машин универсального действия. Летом 1824 г. на запрос Демидова: «К какому производству таковая машина может быть способна по моим заводам?» — изобретатель писал: «...оную к каждому действию можно пристроить».

Много сил уходило у Черепановых на преодоление косности заводовладельца и его главных приказчиков, которых интересовала лишь быстрая прибыль.

Н. Н. Демидов лишь тогда более внимательно отнёсся к советам Е. А. Черепанова о постройке паровой машины для откачки воды из медного рудника, когда над последним нависла угроза затопления. Этот рудник составлял тогда одно из главных богатств Демидовых. На нём добывали более 40 тысяч пудов меди в год.

Но вначале владельцы завода послали Е. А. и М. Е. Черепановых вместе с некоторыми другими мастерами в Швецию. В этой стране они ознакомились с техническим опытом горно-металлургических предприятий, добычи руды и откачки воды из шахт. Е. А. Черепанов весьма критически оценил технический уровень горного дела в Швеции, где продолжали широко использоваться уже устаревшие водяные двигатели и штанговые машины. Эта оценка не совпадала с мнением других мастеров, ездивших с ним, которые восхищались увиденным в Швеции. Под их влиянием Н. Н. Демидов решил строить на медном руднике для откачки воды не паровую машину, как предлагал Е. А. Черепанов, а штанговую с водяным двигателем по шведскому образцу.

Убедительные возражения Е. А. Черепанова вызвали лишь демонстративное устранение его от строительства на медном руднике, хотя, будучи ещё в 1822 г. назначенным «по Нижнетагильским заводам главным механиком», он всё равно отвечал за это дело. Возмущённый Е. А. Черепанов знал, что «господа правящие» вину за любые неполадки возложат на него, и поэтому написал Демидову: «Прошу в постройке той машины не сочесть меня в числе участвующих, так как я от оного удалён... советов от меня не требуется... а только занимаюсь... постройкой сверлильной и токаренной машин». Пометка Н. Н. Демидова «так и будет» свидетельствовала, что и на этот раз он поддержал своих главных приказчиков, всегда и всячески травивших Е. А. Черепанова. Здоровье последнего из-за чрезвычайной перегрузки сильно пошатнулось. Он жаловался на ослабевающее зрение.

Но заводовладельца беспокоило только одно, что Е. А. Черепанов не успеет покрыть вложенные на него затраты: «на вояжи», жалованье, денежные награды и т. д. Он был очень обрадован сообщением Е. А. Черепанова, что в будущем его сможет заменить сын Мирон. 22-летний Мирон Черепанов был вполне сформировавшимся к тому времени техником и конструктором. Летом 1825 г. он был назначен да должность «плотинного» Выйского завода, но, по существу, он ещё раньше начал выполнять при отце функции помощника главного механика всех Нижнетагильских заводов.