Русская техника/Глава VI

Материал из Викиучебника

Русская техника

Введение
Глава I	Глава II	Глава III	Глава IV	Глава V
Глава VI	Глава VII	Глава VIII	Глава IX	Глава X
Примечания

Содержание 1 Глава VI. ГИДРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ 1.1 1. Древние мельницы 1.2 2. Промышленные установки 1.3 3. Великий строитель 1.4 4. Змеиногорск и марли 1.5 5. Строители и ученые 1.6 6. Дела прошлого века 1.7 7. Азовская запруда

[править] Глава VI. ГИДРОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ

[править] 1. Древние мельницы

Водяные люди — так в старину у нас называли строителей водяных мельниц.

За много веков до наших дней русские водяные люди построили бесчисленное множество таких мельниц. Они были столь обычными, что никто не занимался их описанием.

Если о них упоминали в древних документах, то только попутно, в связи с какими-либо имущественными делами: в завещаниях, при тяжбах, в владельческих документах, при учете в писцовых книгах недвижимого имущества, подлежавшего обложению налогом.

Упоминания о водяных мельницах можно встретить в такого рода документах еще в XIII в. Много раз называются водяные мельницы и в документах XIV-XV вв. Дмитрий Донской в своем духовном завещании 1389 г. назвал принадлежавшие ему водяные мельницы.

В далеком прошлом на некоторых речках строили так много водяных мельниц, что порой они стояли очень близко и мешали друг другу работать. В связи с теснотой возникали тяжбы. Об одной из них говорит царская грамота 1647 г., посланная из Москвы воеводе Прокофию Елизарову в Соль Камскую.

На речке Усолке, притоке полноводной Камы, торговые люди Онуфриевы построили водяную мельницу ниже мельницы, принадлежавшей монахам Соликамского Вознесенского монастыря. Мельница Онуфриевых подтопила монастырскую. Документ рассказывает, что пришлось звать знатоков — водяных людей, по «сказке» которых навели порядок.

На древнейших русских картах речки часто испещрены поперечными черточками, показывающими водяные мельницы. Карты в «Чертежной книге Сибири», составленной Ремезовым на грани XVII—XVIII вв., доказывают, что именно так обстояло дело даже в весьма отдаленных местах, как, например, на Урале, называвшемся в XVII в. «местом порубежным». Писцовые книги Яхонтова, Кайсарова и других переписчиков XVI—XVII вв. показывают, что в те годы по обоим склонам Каменного пояса действовали многочисленные мельницы: чердынские, Соликамские, Кунгурские, верхотурские, ирбитские, невьянские, туринские, аятские, шадринские, чусовские. Многие сотни мутовок, колотовок, одноколесных, двухколесных и более сложных мельниц действовали и в других местах по склонам Урала и далее — в Сибири.

Умение строить водяные мельницы было принесено в эти отдаленные места русскими поселенцами, перенесшими опыт их сооружения из центральных районов великой европейской равнины, где значительно ранее было сооружено множество мельииц на русских, украинских белорусских речках.

Рис. 104. „Ез” — гидротехническое сооружение для ловли рыбы, широко применявшееся. со времен древней Руси. — По гравюре XVIII века.

Сила русского творчества сказалась при этом в создании весьма разнообразных конструкций применительно к местным условиям. В гористых местностях от Урала до Карпат получили распространение мутовчатые мельницы, представляющие собой прообраз активных турбин, используемых в наши дни на горных гидроэлектростанциях. На равнинных малых и средних реках применялись колесные мельницы на одно и несколько колес. Применялись специальные установки для пооизводства крупы, для обработки сукон и другие На наиболее крупных реках, где нельзя было построить плотину, перегораживающую всю реку, были разработаны оригинальные решения. Сооружали плотины типа бунов, т. е. перегораживающие лишь часть реки и обеспечивавшие большую скорость подхода воды к водяным колесам. Чаще на таких реках применялись пловучие мельницы, встречавшиеся до последнего времени на Днепре и его притоках в виде широко известных «плаваков».

Все эти решения, разработанные на великой русской равнине, были еще в XVI—XVII вв. вынесены далеко за ее пределы.

Движение техники использования энергии вод из старых русских районов во все более отдаленные места представляло чрезвычайно важный процесс в истории материальной культуры. Каждая новая водяная мельница, какой бы примитивной она ни казалась нам, людям XX в., представляла тогда существенный шаг вперед в деле прогресса и цивилизации Русская техника приходила в районы, в которых зачастую до прихода русских водяных людей высшей формой производственной деятельности был труд зверолова.

Положив почин использованию водных сил в центральных районах и распространяя это использование во все более отдаленные районы, русские водяные люди действовали как носители существенных тогда знаний в области техники, как носители цивилизации. Эти знания по тому времени были у русских немалыми, как показывают многие замечательные дела, совершенные еще в далеком прошлом нашими водяными людьми.

В 1528 г., как записал составитель четвертой новгородской летописи, к архиепископу Макарию, стоявшему во главе Новгорода, пришел «Невеж Псковитин, снетногорского мельника человек». Летопись сообщает «...приде некий хитрец от Псковские страны и воззрев на Волхов реку, и нача говорити: „аще бы кто повелел, сделал бы семи на сей реце мельницу”».

Рис. 105. Мутовчатая мельница — прообраз активной водяной турбины, получившая широкое распространение в России к XVI веку. — По рисунку XVIII века.

Так задумал Псковитин «... мелницу поставити, где искони не бывало, на славной реце, на Волхове».

Он затеял небывалое дело в те дни, когда такие могучие реки, как Волхов, люди не умели еще покорять не только в нашей стране.

Некоторые, как сообщает первая псковская летопись, тогда говорили про затею Псковитина:

«Волхов наша смолоду не молола, ачи на старость учнет молоть».

Макарий был передовым человеком. Он велел Псковитину строить плотину и мельницу «где пригоже».

Все «концы» (районы) господина Великого Новгорода приняли участив в строительстве.

Под руководством строителя на берегу рубили ряжи — «срубы великие». Эти огромные ящики, сплоченные из бревен, спускали на воду и устанавливали на плаву вдоль по оси плотины, В ряжи загружали валуны и, по мере погружения в воду, наращивали у ряжей стенки. Наращивали венец за венцом, пока ряж не опускался на дно реки, а верхняя часть стен этого огромного, непрерывно наращиваемого ящика продолжала возвышаться над водой. Так мы и теперь строим ряжевые плотины, перемычки.

Псковитин успешно провел строительство. Он соорудил плотину типа буна. Она перегораживала только часть русла реки, обеспечивая достаточно большую скорость подхода воды для действия водяных нижнебойных колес: «... и ограду сдела, и колесо постави, и камень жерновый постави, и камень нача и вертетися, тако видети кабы ему и молоти».

Первая установка, использовавшая водную энергию могучего Волхова, успешно начала работать.

Через год стряслась беда. Наступило небывалое половодье: «... тогда и по удолиям вода течаху». Вода и лед разрушили плотину.

Первый опыт столкнулся по времени с необычайным паводком, бывающим, быть может, раз в столетие.

Маловеры, считавшие с самого начала опасной затею Псковитина, поспешили объявить его «в конец безумным». Ему пришлось скрыться из Новгорода. Летописец записал: «... не сбытся владыки Макарию поставити на Волхове мелницы».

Величие дерзания Псковитина можно справедливо оценить, вспомнив о том, что только через четыреста лет после его строительства — в 1926 г. — удалось заставить непокорный Волхов служить человеку.

[править] 2. Промышленные установки

Не позднее чем в XVI в. в нашей стране началась новая полоса в использовании водных сил.

Русские водяные люди разорвали узкий круг применения водяного двигателя, ранее ограниченного у нас переработкой сельскохозяйственных продуктов: мукомольные мельницы, крупорушки, сукновальни.

Документы, как упоминалось, показывают, что в XVI в. в районе Вычегды на речке Лахоме действовала железоплавильня с плотиной и водяным колесом, приводившим в движение боевой молот для ковки железа — «самоков». Время сооружения плотины для действия металлургического предприятия на речке Лахоме не установлено. Мы пока знаем это известив как старейшее подобного рода, дошедшее до нас, но, возможно, еще удастся установить существование и более древних подобных установок в наших более старых металлургических районах.

В шестидесятых годах XVI в. водяное колесо начало приводить в действие под Москвой установку для производства бумаги — бумажную мельницу.

В тридцатых годах XVII в. на Урале, под Москвой, Тулой вступили в строй медеплавильный и доменные заводы, обслуживаемые водяными колесами. В том же столетии появились и некоторые другие «вододействующие» предприятия. Под Москвой, на речке Пахре и других было построено несколько бумажных мельниц.

Во время названных строительств русские люди для промышленного производства могли критически учитывать зарубежный опыт. Значительно сложнее, обстояло дело с созданием плотин для промышленных нужд. Нельзя было механически переносить откуда-либо технику плотиностроения в своеобразные физико-географические условия России. Строите лям первых вододействующих промышленных предприятий пришлось опираться на опыт русских водяных людей, выработавших свою своеобразную технику сооружения земляных плотин.

Делу много помогло то, что в нашей стране и в XVII в. действовало

Рис. 105 Титульный лист первой книги по гидротехнике на русском языке. изданной по распоряжению Петра I в июле 1708 года.

немало новаторов, шедших вперед в том же направлении, как и Невежа Псковитин в предшествующем веке. В стране действовали в XVII в. такие знатоки своего дела, как «езовый мастер» Юрий Андреев, сооружавший в 1682 г. особые запруды «езы» на р. Шексне. Тогда у нас трудились и такие замечательные новаторы, как Василий Азанчеев, еще в 1657 г. пытавшийся проложить туннель под Москвой-рекой. Немало было у нас выдающихся водовзводных и иных мастеров.

Русский опыт, накопленный в XVII в. строителями всевозможных мельниц и промышленных предприятий, пригодился в XVIII в., когда по почину Петра I в использовании наших водных богатств наступило новое.

Далеко не все из того, что замышлял Петр I, ему удалось осуществить Почти на два с половиной столетия он опередил свое время, задумав еще в начале XVIII в. осуществить соединение Балтийского и Белого морей, что удалось выполнить только советским строителям Беломорско-Балтийского канала.

Петру I не пришлось осуществить и строительство Волго-Донского канала, который пытались создать еще на исходе XVII в. между волжским притоком речкой Камышинкой и донским притоком речкой Иловлей.

Самый замысел на рубеже XVII—XVIII вв. таких грандиозных предприятий, как Беломорско-Балтийский и Волго-Донский каналы, показывает, каким великим новатором был Петр I, о многом мечтавший и немало выполнивший. Ведь именно он положил у нас начало сооружению каналов на месте древних волоков. Именно он впервые развернул строительство многих промышленных гидросиловых установок. Именно он первым осуществил соединение непрерывным водным путем русских морей.

Рис. 107. „Способ, како извлекать корабли, на дно погруженные”. — По рисунку из петровской „Книги о способах, творящих водохождение рек свободное”, 1708 год.

Петру I принадлежит честь создания ныне существующей Вышневолоцкой водной системы, открывшей путь с Волги по Тверце, Цне, Мете, Ильменю, Волхову в Петербург. Петр I был зачинателем Ладожского канала. Так он создал первый водный путь, соединивший Каспийское и Балтийское моря. Сперва Петр I попытался использовать труд зарубежных знатоков. Он призвал в нашу страну «слюзных мастеров» — Дорофея Алимари, Дирка Амстеля, Гендрика Амстеля и других, а также таких знатоков гидротехнических дел, как Петр де-Бриньи, Николай Лудвиг, Антоний Вестри, Джон Перри. Петру I принадлежит почин в деле приглашения в нашу страну Даниила Бернулли и Леонарда Эйлера, трудами которых, по их же собственному признанию принадлежащими России, пользуются теперь гидротехники всего мира.

Широко используя зарубежный опыт и непосредственно зарубежных специалистов, Петр I сумел воспитать выдающихся русских знатоков водных дел. Именно на них пришлось ему опираться, осуществляя свои замыслы. Одним из многих доказательств именно такого положения является история жизни петровского любимца Михаила Ивановича Сердюкова.

В январе 1703 г. Петр I приказал строить в Вышнем Волочке между Тверцой и Цной канал для соединения Волги с бассейном Балтики. Выполнение работы поручили шлюзовым мастерам, выписанным из Голландии, а надзор за всем делом доверили стольникам Василию и Матвею Гагариным. Иностранные мастера выполнили работу очень плохо.

Рис. 108. Михаил Иванович Сердюков (1677—1754).

В 1709 г. капитан Маврин совершил первую попытку провести суда с Волги в Петербург. Переписка Петра I и Маврина показывает, что суда «тялки» зазимовали на водоразделе и только в 1710 г. добрались до Меты. При пропуске в 1710 г. второй партии судов канал оказался столь недостаточно заполненным водой, что суда приходилось в пути паузить, т. е. разгружать. Однако и после разгрузки порожние суда сидели до 12 вершков, а глубина воды в канале местами не превышала 6 вершков (27 см). Пришлось перевозить груз на 120 мелких судах. Кончилось дело тем, что 37 крупных судов и 120 паузков замерзли в пути в пределах системы.

В 1711 г. в связи с новой попыткой провода судов с Волги по Вышневолоцкой системе писали: «Трудность сего хода несказанная. Вода во многих местах была не выше, как на один и на полтора фута; грунт наполнен был во многих же местах каменьями, торчащими из-под воды; во многих местах надлежало прорывать песок, выкимать каменья, для поднятия воды делать плотины... От 5 мая к октябрю едва были доведены суда сии до Боровицких порогов. Морозы наставшие заставили остановиться у сих порогов и зазимовать...».

Привлечение новых иноземных специалистов (Вестри, Кулон) не помогло делу. За каких-нибудь десять лет сооружения обветшали, вся Вышневолоцкая система пришла в упадок, несмотря на заботы Петра I и Александра Меншикова, который занимался ею «яко губернатор того места».

Дело исправил Сердюков, которого Петр I заметил, когда тот был еще приказчиком у купца Евреинова в Астрахани. Обратив внимание на находчивого и деятельного Сердюкова, Петр I с той поры не забывал о нем, выдвигал и давал ему ответственные поручения.

В 1719 г. Сердюков представил свой проект исправления вышневолоцкого дела, проваленного иностранными мастерами. Петр I одобрил проект и поручил все строительство Сердюкову, по тому времени быстро и отлично выполнившему то, что оказалось не по плечу ипоземцам. К середине 1722 г. он успешно закончил работы по созданию Вышневолоцкой системы. При строительстве Сердюков опирался на опыт русских водяных людей, возводя все гидротехнические сооружения на основе приемов, разработанных отечественной техникой. Он убедился в том, что главной ошибкой иностранных мастеров было сооружение всего «по-немецки», т. е. механическое перенесение в Россию западноевропейской техники.

Сердюков поставил своей главной задачей: обеспечить всю систему достаточным количеством воды на все время навигации. Он соорудил плотины на реках Шлине и Цне, соединил каналом обе эти реки. При помощи плотины на Цне он создал большое водохранилище, расположенное на таком уровне, что из него можно было снабжать водой обе части системы, расположенные по обеим сторонам водораздела. Это водохранилище получило название «Заводского» в связи с созданием Сердюковым на его берегах ряда заводов.

Устроив регулирующее водохранилище, шлюзы и каналы по своей системе, Сердюков довел замысел Петра I до успешного конца. Строителю было предоставлено право брать сбор с проходящих судов, а также «за та его иждивение и труд в награду на вышеписанных реках и на каналах и при запорах, где пристойно, мельницы строить ему вольно... и теми мельницами и с них доходами владеть ему безоброчно 50 лет». Получив-монополию на использование энергии вод, протекающих по Вышневолоцкой системе, он широко воспользовался этим правом.

Заинтересованный в том, чтобы побольше судов проходило по Вышневолоцкой системе, Сердюков в дальнейшем много работал для ее улучшения вплоть до своей смерти в 1754 г. Он разработал оригинальные решения для улучшения судоходства через Боровицкие пороги. На притоках р. Меты — Березае, Увери и Кемке — он соорудил в 1745—1748 гг. плотины для задержки воды. Закрывая эти плотны и плотину Заводского водохранилища, он так снижал уровень воды в Мете, что подводныекамни обнажались, после чего их взрывали или удаляли другими приемами.

Заново перестроив шлюзы и канал, испорченные иностранцами, и улучшив судоходство на Мете, Сердюков завершил работы по созданию для страны нового водного пути, по которому в середине XVIII в. ежегодно перевозили до 12 миллионов пудов товаров. Петр I хорошо знал, как трудно приходилось Сердюкову, создававшему новое, и защищал его от всяких происков злопыхателей и врагов нового. После того как недоброжелатели сумели однажды загнать Сердюкова в тюрьму, Петр I, узнавший об этом, лично установил невиновность своего любимца, освободил его и сказал:

Рис. 109. Постройка плотины Каменского завода на Урале. — По „Чертежной книге-Сибири” Семена Ремезова, 1701 год. Государственная Публичная библиотека, Ленинград.

«Ступай с богом и будь уверен, что впредь никто тебе в твоей работе не помешает. Если же еще станут делать хотя малое притеснение, то тотчас меня уведомь, а я исследую твое дело и по справедливости накажу клеветников и доносителей».

Так защищал Петр I борцов за новые технические дела, передовым представителем которых был Михаил Иванович Сердюков, сделавший то, что оказалось не по плечу амстердамским инженерам.

В водных делах немало помогли Петру I такие русские строители, как Михаил Михайлович Самарин при сооружении кронштадтских доков и каналов и другие. Много потрудились при строительстве петровских заводских плотин такие русские деятели, как Семен Викулин, Петр Худяков, Алексей Беклемишев, Ермолай Неклюдов, Иван Аршинский, Иван Астраханцов, Михаил Бибиков, Тимофей Бурцев и их товарищи.

Русский народ вынес на своих плечах огромный труд, сооружая плотины для многочисленных предприятий, созданных при Петре I в разных концах страны, особенно под Москвой, в Туле, в районе Петербурга, Воронежа, Липецка, на Урале, в Карелии. Ведь в те годы основным заводским двигателем было водяное колесо, для действия которого необходимо было сооружать заводскую плотину, требовавшую затраты много большего количества труда, чем все собственно заводские сооружения.

Обойтись без водяных колес заводы не могли, хотя тогда у нас и в других странах основная доля работ приходилась на ручной труд. На заводах были необходимы немудреные, в прямом смысле слова, срубленные топором, механические устройства, применявшиеся тогда у нас, как и везде, для трудоемких операций. На рудниках это были водоподъемники и рудоподъемники, на металлургических заводах — воздуходувные мехи, толчеи, молоты, плющильные, проволочные, резные станы. Кроме того, имели распространение лесопильные, пороховые, бумажные, мукомольные, сукновальные мельницы и некоторые другие механические установки.

Обойтись без подобных немудреных механических устройств было невозможно, а они, хотя и ограниченные по технике своего сооружения и особенно ограниченные по самому своему назначению, требовали какой-то более мощный привод, чем руки человека. Единственным же двигателем, получившим всеобщее распространение для привода всех этих механизмов, было тогда водяное колесо. Вот почему при Петре I пришлось соорудить очень много заводских плотин.

Петровский почин повел к тому, что к шестидесятым годам XVIII в. в нашей стране уже было около тысячи промышленных предприятий, а к исходу столетия — свыше трех тысяч. Значительное число из них имело водяные двигатели и необходимые для них плотины. На одном только Урале в XVIII в. было сооружено более двухсот больших заводских плотин.

Кроме того, водяные люди тех лет построили очень много отличных водоудержательных и водоподъемных плотин на Алтае, в Карелии, в Забайкалье и в центральных районах страны.

XVIII в. потребовал чрезвычайного напряжения всех сил русских водяных людей, и они с честью выполнили свой долг, сделав нашу родину родиной многих выдающихся инженерных сооружений.

Русские техники XVIII в. по почину Петра I были, как указывалось, знакомы с зарубежным опытом в использовании водных сил. Соратник Петра I Василий Никитич Татищев, руководивший одно время всеми заводами Урала, хорошо изучил работу многих зарубежных заводов.

Рис. 110. Каменский завод (в левой части рисунка видны: заводский пруд, плотина, завод). — По рисунку в рукописи 1735 года, Государственная Публичная библиотека, Ленинград.

Знатоком зарубежного горнозаводского дела был Андрей Иванович Порошин, побывавший в Швеции и затем руководивший заводами Алтая в 50—60-х годах XVIII в.

Немало зарубежных специалистов работало на постройке плотин в России с петровского времени. Наш народ никогда не пренебрегал производственным опытом, накопленным в других странах, и всегда стремился критически его использовать.

Зарубежные знатоки, приглашенные в Россию, однако не много помогли в этом деле. Такие выдающиеся горнозаводские специалисты, как Блюэр и Михаэлис, приехавшие при Петре I, испытали горечь больших неудач при возведении заводских плотин. После нескольких случаев разрушения плотин, сооруженных зарубежными специалистами, стало очевидным, что русские техники выработали еще в начале XVIII в. свою самобытную технику сооружения плотин, не боящихся стремительных и могучих русских паводков.

Крупнейший из зарубежных специалистов, работавших в России в том веке, Вилим Геннин, после ряда катастроф, происшедших с сооружениями иностранцев, вынужден был написать, что в Западной Европе: «... таких плотин, как здесь в России есть, не делаетца».

Катастрофами закончились попытки Блюэра и Михаэлиса в первойполовине XVIII в. К катастрофе привела попытка вмешательства в дела русских плотинных мастеров, совершенная во второй половине XVIII в. прославленным горнозаводским деятелем шотландцем Гаскойном. Он пренебрег опытом русских строителей и жестоко поплатился.

В 1773—1774 гг. на речке Лососинке, вблизи Онежского озера и невдалеке от ранее существовавшего петровского завода, построили новый завод — Александровский чугуноплавильный и пушечный, ставший вскоре одним из важнейших поставщиков пушек и снарядов для русской армии и флота.

Плотина и другие заводские сооружения были возведены под руководством Аникиты Ярцова, применившего выработанный на Урале опыт, оправданный всей предшествующей практикой. Александровский завод работал успешно. Вскоре здесь вырос новый город — Петрозаводск.

В 1786 г. с Карронских заводов Англии в Петрозаводск приехал Гаскойн, приглашенный для руководства всеми Олонецкими заводами и введения литья пушек «по каррснской методе».

Дело с пушками пошло хорошо, однако Гаскойн решил заняться еще и перестройкой плотины «по карронской методе». Он уничтожил обычный русский водоспуск, расположенный в средней части плотины, так называемый вешняный прорез. Взамен он устроил у одного из концов плотины особый свободный водослив с очень высоко расположенным порогом. Все это противоречило русской практике.

Открывая шиты водоспуска, русские водяные люди могли заблаговременно перед паводком сбросить большую часть воды из пруда, подготовившись к приему половодья. Высокий порог водослива Гаскойна, пропуская только самый верхний слой воды, постоянно задерживал массу воды в пруде («мертвая вода»), не позволяя своевременно подготовить пруд к приему вод большого паводка. Такая заморская «новинка» не представляла для русских чего-либо нового. Подобное решение было испытано и забраковано русскими плотинными мастерами на Каменском заводе еще в первой половине XVIII в., то есть за полвека до приезда Гаскойна.

Первый серьезный паводок подвел в Петрозаводске печальный итог пренебрежения Гаскойном опытом наших плотинных мастеров.

Плотина была разрушена. Самую заморскую «новинку» русское половодье стерло с лица земли.

Такие неудачи были неизвестны русским строителям, выработавшим в том веке и применявшим разнообразные типы плотин: от тяжелых земляных, позволявших удерживать массы воды в прудах, тянувшихся на много километров, до легких водоподъемных, обеспечивавших только подпор.

Русские гидротехники XVIII в. выработали также немало отличных решений гидросиловых узлов, введя во второй половине столетия применение легких и дешевых плотин, направлявших воду по особым деривационным каналам к заводам, расположенным о таких местах, где им не угрожало половодье. Зачинателем этого нового дела у нас был И. И. Ползунов, соорудивший в 50-х годах XVIII в. первую из деривационных установок, известных в России.

Рис. 111. Подача воды для действия гидросиловой установки по напорному каналу (деривация), осуществленная И. И. Полауновым в 1754 году. — Центральный Государственный историчесхий архив в Ленинграде.

Немало иных выдающихся дел совершили в тот век русские плотинные мастера. Они хорошо знали свое дело и уверенно возводили новые сооружения, ведая постройкой плотин, водяных колес, машин и многим другим, вплоть до противопожарных мер. Из среды плотинных мастеров вышло немало замечательных деятелей. Плотинными были такие русские новаторы, как работавшие в первой половине следующего столетия замечательные машиностроители Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы.

Самобытность русской техники плотиностроения и сооружения водяных двигателей запечатлена в технической терминологии, выработанной плотинными мастерами.

На исходе XVIII в. Берг-коллегия издала указ: «О собрании чрез кого следует слов горного и плавиленного заводского производства с описанием их значения для издания предполагаемого горного словаря нужных слов и о доставлении их в Коллегию». Собранные на заводах на основании этого указа «росписи технических слов» хранятся в Свердловском областном государственном архиве. Они показывают, что русские плотиностроители не применяли при своих работах ни одного термина иностранного происхождения.

Сооружения, созданные на основе техники, которую выработали русские водяные люди в XVIII в., выдержали испытание веков.

Сотни русских плотин, особенно горнозаводских, стоят столетия и продолжают действовать в Свердловске, Нижнем Тагиле, Первоуральске. Ревде, Горной Колывани, Змеиногорске, Туле, Сестрорецке и в иных местах.

[править] 3. Великий строитель

Третий век вблизи верховья Чусовой, у подножья Думной горы, стоит и работает заводская плотина на речке Полевой.

С вершины Азов-горы, возвышающейся над всем районом, хорошо виден старый Полевской завод и прилегающий к нему прославленный Гумешевский рудник. Издавна народ говорил, что несметные рудные богатства и невиданные глыбы малахита со всех концов Каменного пояса снесла на Гумешки таинственная «хозяйка Медной горы».

В 1726 г. здесь родился творец самых выдающихся инженерных сооружений XVIII в. Козьма Дмитриевич Фролов.

Каждый день юный Фролов видел здесь размеренные движения воздуходувных мехов у металлургических печей и слушал стук молотов По-левского завода, приводимых в действие водяными колесами. Каждое утро его пробуждение встречал скрип тяг и шатунов штангового рудничного водоподъемника, позволявшего трудовому люду все глубже врезываться в недра Думной горы в поисках подземных богатств, скрытых в царстве «хозяйки Медной горы».

В горнозаводской школе в Екатеринбурге, созданной Василием Никитичем Татищевым, прошли годы учения Фролова, записанного в число учеников «из мастерских детей ведомства Екатеринбургской канцелярии». С 1744 г. восемнадцатилетний Фролов начал работать на производстве как годный ученик.

Он быстро стал выдающимся знатоком горнозаводского дела и много помог развитию первых в России золотых промыслов, история которых началась в Березовске в 1745 г. В 1757 г. Фролов работал на Березовских золотых промыслах в звании штейгера.

В эти годы ему пришлось побывать в Карелии. Здесь он налаживал работы на Воицком руднике, а затем ездил «с горными служителями для осмотра Лопских рудников и для открытия новых руд».

По возвращении на Урал Фролов снова стал работать на Березовских золотых промыслах, где «построил по собственному своему изобретению промываленную машину, на которой вымывка производилась гораздо успешнее и с уменьшением противу прежнего более двух третей рабочих и сбережением расходов до 3400 рублей» (в год). Эта сумма по тому времени была очень большой.

Успех новатора отметили: Фролов был назначен «бергмейстером по всем Екатеринбургским золотым промыслам».

Рис. 112. Корбалихинский рудотолчейный и рудопромывальный завод с механизацией технологических операций и внутризаводского транспорта, сооруженный К. Д. Фроловым в 1764 году и представляющий прообраз будущих заводов-автоматов. — Центральный Государственный исторический архив в Ленинграде.

В самом разгаре творческих дел Фролову пришлось покинуть Урал. Слава о его делах дошла до Петербурга.

В 1762 г. по приказу Берг-коллегии Фролова послали на Алтай поднимать производство на «Главном серебро- и золотодержащем Змеиногорском руднике».

На алтайские рудники и заводы, составлявшие личную собственность русских императоров, посылали в те годы лучших знатоков со всей империи.

На Алтае, на берегах речек Змеевки и Корбалихи, с полной силой развернулось творчестве Фролова.

В 1763—1765 гг. он соорудил здесь систему похверков — предприятий для измельчения и промывки серебро- и золотосодержащих руд.

Развивая начинание великого русского техника Ивана Ивановича Ползунова, Фролов соорудил облегченную плотину нового типа на речке Корбалихе для того, чтобы направить ее воды в длинный напорный (деривационный) канал.

Стремительно потекли воды Корбалихи по каналу, вдоль которого Фролов построил три предприятия. Отработав на водяном колесе первого из них, струи неслись далее, приводя последовательно в действие водяные колеса второго и третьего предприятия. Выполнив работу, водный поток сбрасывался по каналу обратно в Корбалиху, но много ниже головного сооружения у плотины. Расположив последовательно предприятия вдоль по каналу, Фролов заставил одно и то же количество воды трижды выполнять работу.

Это был своеобразный силовой каскад.

Фролов удалил свои предприятия от плотины, соорудив их вдоль по напорному каналу, на значительном расстоянии от русла речки, где им уже не угрожало половодье, столь страшное для заводов, ранее строившихся непосредственно у плотин.

Фролов дал мною нового и в самой технике горнозаводских предприятий.

На заводах России к других стран каждое водяное колесо обычно приводило в действие лишь отдельный механизм: воздуходувные мехи, молот и прочее. Только изредка одно водяное колесо приводило в действие группу механизмов. Перемещение обрабатываемых материалов на заводах производилось вручную. Внутризаводский транспорт — рельсовые пути в пределах цехов — в то время был неизвестен. Именно в этом деле русский новатор опередил всех.

Козьма Дмитриевич Фролов впервые превратил водяной двигатель в подлинный центральный мотор. Он организовал привод от одного водяного колеей всех рабочих механизмов и транспортных средств в пределах целого предприятия.

Водяное колесо, обслуживая все энергетические потребности предприятия, приводило в действие систему толчейных и промывальных механизмов. Все рабочие операции по переработке материала совершались механизмами автоматически.

Это же водяное колесо выполняло еще вторую задачу: при помощи канатов оно приводило в действие систему вагонеток, перемещавшихся по внутризаводским путям. Перемещения перерабатываемого материала внутри предприятия были механизированы.

Это был прообраз самого совершенного из современных предприятий — завода-автомата.

В мировой литературе принято считать, что первыми предприятиями, представлявшими систему машин, приводимых в действие центральным мотором, были прядильные фабрики, основанные в семидесятых годах XVIII в. в Англии предприимчивым капиталистом Аркрайтом.

Текстовые и графические документы, найденные и изученные нами в архивах Ленинграда, Сибири, Алтая, а также обследование остатков предприятий Фролова на речке Корбалихе, произведенное в 1938—1939 гг., позволяют внести поправку в общепринятые представления. За несколько лет до того, как Аркрайт начал свои работы в промышленности, еще в первой половине шестидесятых годов XVIII в. Козьма Дмитриевич Фролов создал систему машин, приводимую в действие центральным мотором.

Возникшие в следующем десятилетии фабрики Аркрайта располагали новыми рабочими машинами, которых еще не было в России. Это были машины нового качества, производившие революцию в производстве в процессе перехода от ремесла и мануфактуры к крупной машинной индустрии. Наличие названных рабочих машин на предприятиях Аркрайта было огромным прогрессом, но фабрики Аркрайта были вторыми, а предприятия Фролова — первыми предприятиями, в которых действовала система машин. Кроме того, Фролов включил в свою систему машин и рабочие транспортные механизмы, введя даже рельсовые внутризаводские пути, не только неизвестные Аркрайту, но очень долго неизвестные и многим другим.

Труды Фролова справедливо оценил передовой русский деятель Андрей Иванович Порошин, стоявший тогда во главе алтайских рудников и заводов. В декабре 1765 г. Порошин сообщил в Петербург, что предприятия Фролова на речке Корбалихе действуют успешно.

Порошин писал о том, что Фролов проявил «знак своей ревности и любопытства», приведя все механизмы «в совершенное действие водяною силою».

Порошин особо отметил небывалое новшество: привод в действие «водяною силою» вагонеток, разъезжающих по рельсовым путям.

Он справедливо обратил внимание на то, что благодаря изобретениям Фролова на предприятиях «людям не мало работы уменьшилось».

Учитывая «любопытство» и «горную пользу» трудов изобретателя и строителя, его щедро наградили. Это понятно: за один 1766 г. предприятия, созданные Фроловым на речке Корбалихе, дали 674 пуда 19 фунтов 63 золотника 82 доли серебра и 21 пуд 15 фунтов 93 золотника 27 долей золота.

Корбаликинские предприятия Фролова работали долго и успешно. Они принесли огромную пользу и тем не менее в конечном счете были забыты. Крепостнический строй, господствовавший в стране, препятствовал распространению передовой техники.

[править] 4. Змеиногорск и марли

Зарубежные исследователи от техника-энциклопедиста первой половины XVIII в. Якоба Леупольда до современного историка техники Эрганга единогласно признают, что самым замечательным инженерным сооружением XVII—XVIII вв. была гидросиловая установка в Марли, снабжавшая водой фонтаны дворцовых парков французских королей.

Рис. 113. Профиль Змеиногорской плотины, построенной К. Д. Фроловым около 1780 года, и профили современных земляных плотин того же типа, сооруженных примерно из одинакового материала и работающих при напорах порядка 15—18 метров.

Рис. 114.1. Подземная гидросиловая установка К. Д. Фролова на Змеиногорском руднике, устроенная в 80-х годах XVIII века. — Центральный Государственный исторический архив в Ленинграде. 1 — плотина; 2 — штольня; 3 — водонабор: 4—каналы: А — к плангертам; В — к Екатерининской матине; 3 — кунстштат Екатерининской рудоподъемной машины; 6 — кунестштат Екатерининского водоподъемника, 7 — штольня, 6 — кунстштрек, 9 — орт, 10 — кунстштат Воанесенского рудо- и водоподъемника; И — кунстштрек; 12 — Крестительская штольня; 13 — Екатерининская шахта, 14 — резервный орт, 15 — Александровский гезенк; 16 — Гавриловский орт; 17 — Вознесенская шахта. Пильная мельница: 18 — вал, 19 — водяное колесо, 20 — палечное колесо; 21 — вал в шестерней; 22 — вал, 23 — кривошипы, 24 — шатуны, 23 — пильные рамы, 26 — „сани”; 27 — тяги; 28 — валики; 29 — храповики; 30 — зубчатые железные колеса; 31 — валы упомянутых колес; 32 — шестерни; 33 — 37 — детали бревнотаски, 38 — фундамент; 39 — кожух каменный; 40 — здание деревянное.

Рудоподъемник Екатерининской шахты; 41 — вал; 42 — водяное сдвоенное колесо; 43 — тормозное колесо; 44 — тормозные колодки; 45 — желоб; 46 — штанги; 47 — горизонтальные валки; 48 — шкивы: 49 — канат рудоподъемника; 50 — здание; 51 — рундук.

Водоподъемник Екатерининской шахты: 52 — вал с кривошипом; 53 — водяное колесо; 54 — шатун; 33 — тяга; 36 — ролики; 51 — полубалансиры; 58 — висячие штанги; 51 — тяги; 60 — насосы; 61 — полубалансир, 62 — тяга; 63 — ролики; 64 — ворот; 65 — тяги; 66 — два полубалансира; 67 — тяги; 68 — насосы.

Водоподъемник и рудоподъемник Вознесенской шахты: 69 — вал с кривошипом; 70 — водяиое колесо; 71 — шатун; 72— тяга; 73— ролики; 74 — полубалансиры: 75 — висячие штанги; 76 — тяги; 77 — васгсы; 78 — штанги; 79 — балансиры; 80— тяги; 67—балансир; 82— храпгьльи: 83, 84 — вал и барабан с губчатым колесом; 85 — железные цепи (бесконечные с барабана 84 на барабан Е); 86 — направляющий барабан; 87 — сарай надшахтный, тесовый»

Именно эту установку принято считать самым выдающимся произведением инженерного искусства, известным до появления паровой техники. Реннекен Салем, в распоряжении которого было 1800 рабочих, создал в восьмидесятых годах XVII в. эту установку, даже во второй половине XVIII в. именовавшуюся «чудо Марли».

Соорудив плотину на реке Сене, здесь установили четырнадцать водяных колес нижнего боя, каждое из которых имело диаметр в 12 метров.

При помощи хитроумных систем тяг, шатунов, балансиров, кривошипов эти колеса приводили в действие три насосных группы, в составе которых в общей сложности находился 221 насос. Вода поднималась в конечном счете на высоту 162,15 метра и затем поступала в акведук, направлявший те к фонтанам Марли, Версаля, Трианона.

Великолепные дворцовые водомёты тешили короля и его двор. Сверкающие на солнце струи должны были утверждать у простого народа мысли о несокрушимом могуществе властелинов Франции.

В начале восьмидесятых годов XVIII в. Фролов создал на Алтае инженерное сооружение иного назначения.

В Змеиной горе, глубоко под землею — в шахтах, штольнях и других горных проходках, прорезывающих висячий бок знаменитого Змеиногорского месторождения драгоценных металлов, — нам пришлось видеть в 1938 г. остатки того, что создал К. Д. Фролов.

Свет рудничной бленды-карбидки не мог преодолеть тьму огромных подземных камер, где когда-то вращались циклопические водяные колеса.

Местами здесь сохранились остатки могучих тяг и шатунов, действовавших в горизонтальных, наклонных и вертикальных выработках.

Затем в архивах Сибири, Алтая и Ленинграда удалось разыскать сотни документов, говорящих об этом грандиозном сооружении. Множество найденных чертежей освещает все детали замысла, осуществленного Фроловым.

Опираясь на передовой опыт русской и зарубежной техники, русский строитель и изобретатель создал подземный машинный мир.

До наших дней стоит и работает дававшая жизнь этому машинному миру плотина, построенная так смело, что Фролову может позавидовать современный инженер. Сопоставление профилей современных плотин и Змеиногорской доказывает именно такое положение.

С восемнадцатиметровой высоты гребня плотины Фролова хорошо виден весь рудник, в недрах которого скрываются проходки для тяг и камеры гигантских подземных водяных колес.

Вода, пущенная из головного сооружения плотины, пробегала в общей сложности 2200 метров.

От плотины вода шла по подземной штольне и открытому каналу до пильной мельницы, где приводила в действие водяное колесо лесопильной установки. От пильной мельницы вода шла под землей к рудоподъемной машине Екатерининской шахты, где все один и тот же водяной поток приводил в действие двойное наливное колесо диаметром в 4,3 метра. От Екатерининского рудоподъемника все та же вода текла под землей к водоподъемной машине Екатерининской шахты и приводила здесь в действие водяное водоподъемное колесо диаметром в 17 метров. От Екатерининского водоподъемника все те же струи неслись под землей к рудо- и водоподъемной установке Вознесенской шахты и приводили здесь в движение водяное колесо диаметром в 16 метров.

Приведя в действие Вознесенский водо- и рудоподъем, струи продолжали свыше километра свой бег по Крестительской штольне, по которой сбрасывались также воды, поднятые насосами из нижних горизонтов рудника. Через устье в конце Крестительской штольни воды вытекали обратно в речку Змеевку много ниже плотины.

Могучее и разумное инженерное сооружение создал Фролов, затмив своим трудом «чудо» французских королей. Изучение западноевропейских рудничных установок, в частности шведских, доказывает, что Фролов создал подлинное чудо того времени.

На признаваемой зарубежными исследователями наиболее совершенной для тех дней установке в Марли действовали водяные колеса диаметром в 12 метров. Фролов создал колеса диаметром до 17 метров.

Колеса Марли были сооружены и работали при дневном свете. Водяные колеса Фролова были построены под землей и установлены в огромных подземных камерах, имевших высоту до 21 метра. В такой подземной камере может свободно поместиться пятиэтажный дом.

Колеса в Марли были нижнебойными, то есть с наименьшим коэффициентом полезного действия. Змеиногорские колеса были верхнебойными, то есть с наибольшим коэффициентом полезного действия.

В Марли каждый кубический метр воды, пройдя через плотину, действовал только один раз и только на одно какое-либо колесо. В Змеино-горске каждый кубический метр воды последовательно действовал на целую систему колес, расположенных в порядке нисходящего каскада.

Неуклюжей системе тяг и передаточных механизмов Марли Фролов противопоставил простые и изящные конструктивные решения, осуществляя передачу энергии на огромные по, тому времени расстояния.

Установка в Марли работала значительно хуже, чем предполагали ее строители, и часто выходила из строя. Она была рассчитана на подачу в сутки пяти тысяч кубических метров воды, но даже в лучшие годы давала не более половины этого количества.

Установка Фролова в Змеиногорске работала именно так, как рассчитал строитель, и притом без перебоев. Творение русского новатора решительно во всем превзошло знаменитое инженерное сооружение, считавшееся самым совершенным для того же времени на Западе.

Много иных дел совершил Фролов, сочетавший смелость дерзаний и трезвую деловитость и упорно продолжавший трудиться для родины до конца дней своих. Немало он воспитал техников, в числе которых вскоре особенно известен стал его сын, Петр Козьмич Фролов, построивший первую русскую чугунную дорогу на Алтае в 1806—1809 гг.

Почитая память своего отца, Петр Фролов поставил на его могиле памятник из серого грани га с двумя чугунными досками.

На доске, обращенной к югу, он написал:

«Здесь погребен берггауптман Козьма Дмитриевич Фролов, родившийся 29 июня 1728 года и скончавшийся 9 марта 1800 года».

Надпись на доске с северной стороны гласила:

[править] 5. Строители и ученые

В 1735 г. выдающийся инженер и знаток горнозаводских дел Вилим Геннин писал:

«А понеже в России климат не таков, как в Германии, но в зимние времена бывает стужа великая, и ежели здесь по-германски рвы вести на версту или больше не глубокие и не широкие, то от жестоких морозов в тех рвах вода может вся до пошвы вымерзать.

Или, хотя некоторая часть оной и будет ход свой иметь под лед, не на колеса имеет проходить весьма мало, от чего и действительной силы иметь не будет, к тому же студеная, и от того могут колеса обмерзать. И для того всегда будет надобен в колеснице огонь великий держать, чтоб колеса не обмерзли и не остановлялись».

Геннин привел еще много доказательств для того, чтобы убедить в полной невозможности в России подавать воду по напорным каналам к гидросиловым установкам. Он писал:

«Сверх того, в таких рвах запасной воды держагь нельзя, которыми весною оная напрасно будет проходить и пропадать без действия; к тому же при таких рвах много фабрик строить невозможно...»

Свои обстоятельные рассуждения Геннин завершил категорическим утверждением, что вообще сооружение деривационных установок в русских условиях решительно невозможно: «...в России... тот... манир здесь не годен».

Эти рассуждения Геннина нам пришлось часто вспоминать при обследовании многокилометровых напорных каналов гидротехнических сооружений русских плотинных мастеров XVIII в.

«Доводы» Геннина прежде всего пришлось вспомнить, когда в 1938 г. удалось проследить у Змеиногорской плотины остатки напорного канала, сооруженного в 50-х годах XVIII в. И. И. Полэуновым для первой известной нам деривационной установки, который опроверг на деле все рассуждения крупнейшего знатока зарубежных и русских промышленных дел XVIII в.

Отправившись от Змеиногорской плотины через рудник, когда-то именовавшийся «Главным серебро- и золотодержащим», к берегам речки Корбалихи, здесь снова пришлось вспомнить, как русская практика опровергла мнение авторитетного деятеля, прибывшего в Россию из-за рубежа. Здесь на Корбалихе К. Д. Фролов в 60-х годах XVIII в. достойно ответил утверждениям Геннина, что в России нельзя строить деривационные каналы и что во всяком случае в России «при таких рвах много фабрик строить невозможно».

К. Д. Фролов, как сказано выше, и напорный канал построил, и установил на нем три предприятия, действовавшие многие десятки лет и доказавшие на деле, что в России «при таких рвах» не «невозможно», а вполне возможно строить много предприятий.

Слова Геннина пришлось вспоминать и в связи с нашими розысками других остатков деривационных систем, сооружавшихся русскими новаторами в XVIII в. В долине Алея с его катастрофическими паводками удалось отыскать остатки долгое время успешно действовавших деривационных систем Алейского и Локтевского заводов, сооруженных в последней четверти XVIII в. Дорофеем Головиным и его товарищами, мастерски подхватившими почин И. И, Ползунова и К. Д. Фролова. Головин и его товарищи, в ответ на сомнение о возможности соорудить и использовать хотя бы однокилометровый деривационный канал, сооружали такие каналы, как, например, на Локгевском заводе, на восьмикилометровом протяжении.

На речке Большой Тальмовой в Салаирском крае на севере Алтая, как удалось установить, был построен еще в 90-х годах XVIII в. Гавриловский сереброплавильный завод на деривационном канале, действие кото рого в середине следующего столетия продолжало привлекать внимание инженеров.

Рис. 115. Гидротехнические сооружения Кутомарского и Екатерининского заводов на реке Кутомане в Забайкалье, доказавшие еще в XVIII веке возможность устройства водонапорных каналов в условиях Восточной Сибири. 1 — „фабрики” для плавки руд и отделения серебра от свинца. 2 — заводские строения 3 — частные постройки (вторая половина XVIII века). — Центральный Государственный исторический архив в Ленинграде.

Слова Геннина о том, что «в России в зимние времена стужа бывает великой», а потому деривационный «манир здесь не годен», также пришлосъ вспомнить при изучении своеобразных деривационных систем, отлично действовавших во второй половине XVIII в. в Восточной Сибири на Нерчинских заводах за Байкалом. Русские водяные люди с полным успехом создали здесь деривационные системы, обслуживавшие К утомарский, Екатерининский, Газимурский, Александровский заводы.

Приведенные факты позволяют понять, в чем заключалась ошибка такого первоклассного инженера, как Геннин. Он рассуждал только о последствиях механического переноса зарубежного опыта в русские условия, недооценивая мощь творчества наших водяных людей. А они сумели выработать новые своеобразные решения, позволившие отлично и много раз сооружать то, что казалось по всем статьям невозможным. Именно умение создавать новое, мастерство в строительстве с учетом всех местных условий, смелость и трезвость дерзаний и расчетов позволили русским плотинным мастерам соорудить сотни горнозаводских плотин, выдержавших вековое испытание временем. И в наши дни на много километров раскинулись заводские пруды, созданные русскими строителями в XVIII в. И, пожалуй, самое замечательное заключается в массовости, в чрезвычайно широко распространенном уменье сооружать на новый лад плотины в различных концах страны от легких сланевых для-водоподъема, заслуживших несколько ироническое название «цыганских», до мощных водоудержательных плотин. Одним из многих доказательств, таких повсеместных поисков нового может послужить оригинальная плотина, сооруженная в районе Омска в 1793 г. плотинным мастером Бадьиным, отлично сочетавшим в одном сооружении водоспускную и водосливную части.

Дела русских новаторов XVIII в. запечатлены не только в их сооружениях, но и во многих печатных и рукописных трудах.

В XVIII в. за использование на новый лад водных сил боролся Михаил Васильевич Ломоносов.

В «Первых основаниях металлургии, или рудных дел», как он назвал первый горнозаводский учебник, данный им стране, он привел немало описаний и чертежей гидросиловых установок для горного дела и металлургии. Строитель отличной ряжевой плотины на Усть-Рудицком заводе, Ломоносов трудился и как теоретик, изучая условия работы гидротехнических сооружений и стремясь изыскать способы улучшить ее. Об этом говорит запись Ломоносова в 1754 г.

«Деланы опыты при пильной мельнице в деревне, как текущая вода по наклонению течение свое ускоряет и какою силою бьет».

России также принадлежит честь выполнения в ее пределах в XVIII в. работ мирового значения в области гидравлики. Это труды членов нашей Академии — Даниила Бернулли и Леонарда Эйлера.

Начиная с 1726 г., Бернулли поместил на эту тему много исследований в «Комментариях» Академии наук в Петербурге. В 1730 г., в результате петербургских трудов, он смог обобщить свои основные мысли и составил предварительный текст сделавшего эпоху исследования, опубликованного в 1738 г. На титульном листе книги он написал:

«Даниила Бернулли. .. Гидродинамика, или записки о силах и движении жидкостей. Академический труд, выполненный автором во время работы в Петербурге».

10 марта 1738 г. Бернулли написал предисловие, в котором точно указал, что он считает свою «Гидродинамику» полностью принадлежащей. России и прежде всего Петербургской Академии наук.

Так один из самых выдающихся мировых ученых постарался закрепить за Россией свое творчество как вклад в мировую сокровищницу цивилизации. Вклад же этот таков, что на законах движения жидкостей, установленных Бернулли в «Гидродинамике», основываются все труды современных нам практиков и теоретиков, работающих в области гидротехники и смежных дисциплин.

Здесь уместно напомнить о том, что именно в нашей стране оказалось возможным впервые использовать такие предложения Бернулли, как особый трубчатый водоподъемник, устройство и теорию которого разработал этот замечательный деятель. Трубчатый водоподъемник, описанный Бернулли, впервые сооружен и установлен в 1784 г. в селе Архангельском под Москвой.

Мировую сокровищницу знаний, связанных с использованием водных сил, обогатил член Петербургской Академии наук, бессмертный Леонард Эйлер, нашедший в России свою истинную родину.

Сравнения Эйлера представляют сегодня теоретическую основу для каждого, занимающегося гидротехникой.

Нашей стране принадлежит также много других печатных трудов, посвященных водным делам со времен Петра I, по воле которого еще в 1708 г. напечатана одна из первых русских технических книг: «Книга о способах, творящих водохождение рек свободное» (см. рис. 106).

В Петербурге, Москве и в других городах печатались в XVIII в. статьи и книги, посвященные водяным колесам, плотинам, «водотрубному искусству» и всевозможным мельницам: мукомольным, крупяным, бумажным, пороховым, маслобойным, полирным, сверлильным, шлифовальным, молотовым, проволочным, молотильным и прочим.

При создании в XVIII в. литературы по гидротехнике русские деятели критически использовали передовой мировой . опыт того времени, опираясь на труды таких выдающихся инженеров, как Белидор, Амонтон и их современники. Именно так поступил Алексей Колмаков, создавший оригинальный русский справочник на основе критического учета мирового опыта: «Карманная книжка для вычисления количества воды, протекающей через трубы, отверстия или по жолубам, а также силы с какою они [воды] ударяют, стремясь с данной скоростию; с приложением правил для вычисления трений, производимых в махинах». Сочинение Алексея Колмакова, изданное в Петербурге в 1791 г., написано «в пользу находящихся при строении мельниц и проведении вод».

Чрезвычайно примечательно то, что создание литературы по использованию водных сил не ограничивалось в XVIII в. Петербургом и Москвой, а осуществлялось в разных концах страны. Одним из доказательств такого положения может служить книга Каофенгофера, изданная в 1793 г. в Курске Семеном Зубковым: «Подробное изъяснение о колесах в водяных мельницах и о внутреннем строении пильных мельниц».

Немало ценных сведений о плотинах, водяных двигателях и о сооружении их содержится в рукописных книгах XVIII в., имевших тогда чрезвычайно широкое хождение. Как один из многих примеров таких рукописных книг XVIII в. можно назвать оригинальный труд Григория Махотина «Книга мемориальная о заводском производстве» (см. рис. 17). Обобщив опыт русских строителей. Махотин дал в своем труде детальное описание мероприятий при постройке плотин: «Записка с очевидного дела, как надлежит под строение заводов места осматривать и по осмотре с какою предосторожностью строение плотин назначивать».

«Записка» Махотина содержит точные указания о том, как действовали русские строители плотин XVIII в.

При выборе места для завода с его плотиной исходили из наличия поблизости леса для постройки плотины и для выжигания в дальнейшем угля для заводских нужд. Существовали выработанные на практике правила о допустимых расстояниях от завода до рудных месторождений. Учитывали все окружающие условия, возможность использования вольнонаемных рабочих.

Особое значение придавалось наличию удобных сухопутных и водных путей. В конечном счете еще тогда выработали своеобразный комплекс правил, который соблюдали при выборе района сооружения заводской плотины. Целый комплекс правил выработали также для выбора непосредственно самого места сооружения плотины.

При выборе места для установки плотины внимательно изучали все в ее будущем окружении. Учитывали рельеф местности с тем, чтобы по возможности использовать его для защиты плотины от «ветренного штурма», от натиска вешних вод и льдов. Существенное значение справедливо придавали получению водохранилища с возможно большим зеркалом, чтобы и плотине легко было, и запас «рабочей воды» был побольше. Чрезвычайно тщательно осматривали грунты, чтобы обеспечить надежность сопряжения тела плотины с ее естественным основанием. По выборе места производили промеры с целью установить высоту подпора, размеры водохранилища. Очень внимательно изучали всю площадь будущего водоема, принимая меры для борьбы с возможной утечкой воды и т. д.

Исходя из результатов обследования, решали вопрос о конструкции плотины, числе и размере водоспусков, высоте заложения порогов и о других сторонах дела.

Труд Махотина показывает, что русские практики выработали в XVIII в. стройное и разумное учение о выборе места, а также размеров плотин, основанное на комплексном изучении и критическом учете всех наличных условий — естественных, технических и экономических. Именно так и действовали русские практики XVIII в., выработавшие свои оригинальные теоретические положения, не занесенные ни в какие «научные святцы», но верно и надежно помогавшие при сооружении многих сотен плотин того времени.

Немалый опыт накопили в XVIII в. также русские строители плотин, каналов и шлюзов, стремившиеся развивать водные пути по завету Петра I. Продолжая дело Михаила Ивановича Сердюкова, много потрудились для развития Вышневолоцкой системы Николай Наумов, Евграф Нафанов, Лаврентий Сивере, Николай Тиньков. Яков Ефимович Сивере положил много труда как для развития Вышневолоцкой системы, так я для сооружения каналов для обхода Ладожского и Онежского озер, а также для устройства водных путей между Неманом и Западной Двиной, между Припятью и Неманом. Гавриил Игнатьев, Петр Сухтелен и другие деятели потрудились при постройке Северо-Екатерининского канала, сооруженного в 1785—1822 гг. для соединения бассейнов Камы и Вычегды.

Немало было деятелей, устраивавших гидротехнические сооружения по собственному почину. Именно так действовали: Николай Потапов, создавший плотину на Тереке в целях обороны Кизляра, кунгурец Иван Хлебников, прорывший во второй половине XVIII в. канал, соединивший озеро Кадошниково с р. Сылвой, и другие.

Русские водяные люди достигли замечательных успехов в том веке, когда история творческих дел в нашей стране была украшена бессмертными именами Петра I, Ломоносова, Ползунова и Фролова.

Рис. 116. Постройка Шлиссельбургских шлюзов. — По гравюре первой четверти XIX века. Государственный Эрмитаж, Ленинград.

[править] 6. Дела прошлого века

Творчество русского народа в использовании водных сил и водных путей не прерывалось никогда. Именно это подтверждают многие начинания ХГХ в

Одно из таких дел совершено в России в тридцатых годах прошлого столетия.

В 1837 г. уральский изобретатель Игнатий Сафонов создал первый в России водяной двигатель нового типа.

Водяные колеса, бывшие основными двигателями в промышленности на протяжении предшествующих веков, не могли удовлетворить новым' потребностям производства в XIX в. даже там, где продолжало оставаться целесообразным использование именно водной энергии. Никакие видоизменения громоздких и тихоходных колес не могли помочь делу. Необходимо было создать какой-то новый водяной двигатель.

Попытки создания так называемых водостолбовых машин не увенчались успехом.

Никому не удалось создать водостолбовую машину, которая смогла бы получить распространение.

Двигателем нового типа, оставившим далеко позади водяные колеса, явилась водяная турбина.

Предшественником ее следует считать быстроходные горизонтальные колеса того типа, который получил широкое распространение у ьас на Урале еще в XVI в., а также в иных местах на так называемых мутовчатых водяных мельницах.

Идея создания ротационного водяного двигателя нового типа привлекала внимание еще Леонардо да-Винчи, затем в XVI в. Жака Бессона, Якоба де-Страда, Рамелли. В XVIII в. Даниил Бернулли, Баркер и Сегнер выполнили важные исследования и опыты по созданию механизмов, приводимых в действие отдачей или реакцией водяной струи. Леонард Эйлер разработал теорию водяных турбин, дал основные уравнения, на которые опираются современные строители таких турбин. Он впервые выдвинул идею направляющего аппарата, раскрыв его истинное значение. Он предложил проект первого реактивного водяного двигателя, имеющего рабочее колесо и направляющий аппарат. Так Эйлер, отдавший до конца свою жизнь России, сочдал основу для последующего развития водяного двигателя нового типа.

Проекты XVIII в. были еще очень далеки от того, в чем нуждалась промышленность.

В 1824 г. французский ученый Бюрдэн представил в Парижскую Академию труд: «Мемуар о гидравлических турбинах или ротационных машинах большой скорости». В 1827 г. он представил на конкурс проект водяной турбины, привлекший всеобщее внимание. Будучи выдающимся исследователем, Бюрдэн, однако, не обладал должными конструктивными познаниями и инженерным опытом. Его новый двигатель на практиге оказался мало эффективным. Впервые добился успеха ученик Бюрдэна Бенуа Фурнейрон, создавший к 1832 г. радиальную центробежную водяную турбину, первый практически пригодный образец которой начал работать, видимо, не ранее 1834 г.

Создание первой практически пригодной водяной турбины было следствием чрезвычайно длительных совместных усилий ученых многих стран. Свою долю в это дело внесли и русские строители древних мутовок, и члены Петербургской Академии наук, и французские исследователю и конструкторы. Свой вклад в развитие нового двигателя внес русский изобретатель Игнатий Сафонов, работавший на Урале плотинным мастером на Нейво-Алапаевском заводе.

За короткий срок он преодолел все трудности, создал и установил в 1837 г. водяную турбину, расходовавшую воды не больше, чем верхнебойное колесо, и развивавшую вдвое большую мощность. Первая русская водяная турбина превзошла все ожидания.

Сафонов не ограничился первым успехом. Вслед за Алапаевским заводом он установил еще более совершенные водяные турбины на Ирбитском в 1839 г. и в 1841 г. на Нейво-Шайтанском заводах.

В то время на Урале считали, что наиболее совершенные водяные колеса действуют на Нижне-Исетском заводе под Екатеринбургом, где три верхнебойных колеса, работавших при напоре 6,4 метра, требовали для своей работы в общей сложности 800 литров воды в секунду. Нейво-Шайтанская турбина Сафонова работала при напоре порядка 3,5 метра и расходовала около 240 литров воды в секунду, выполняя большую работу, чем все три нижне-исетских колеса. Это был отнюдь не опыт, а большое практическое дело. Турбины Сафонова были успешно применены для привода важнейших горнозаводских механических агрегатов. Нейво-шайтанская турбина приводила в действие плющильный, листокатальный и резной станы.

Турбины Сафонова действовали так хорошо, что в 1849 г. все хвостовые молоты Алапаевских заводов перевели на привод от турбин. Перевод полностью оправдал себя.

Игнатий Сафонов не только создал, но и уверенно ввел в практику водяные турбины в России.

Облик изобретателя, его творческие искания характеризуются тем, что каждую новую турбину он выполнял более совершенной, чем предшествующая.

Примечательные выводы позволяет сделать сопоставление творчества Фурнейрона и Сафонова, возможно прочитавшего только краткую заметку о французском изобретении, опубликованную в «Московских ведомостях». Такая заметка, впрочем, могла дать только общее представление об идее нового двигателя. Однако эта идея была известна много лет, но никакие идеи не помогли тому же Бюрдэну создать практически пригодную водяную турбину. Также известно, что Фурнейрон, использовав труды своего учителя Бюрдэна, затратил много лет, пока добился практического успеха. Иначе пошло дело у Сафонова, -работавшего в неизмеримо худших условиях

Фурнейрон работал в капиталистической Франции, где в то время <бурно развивалась машинная индустрия. Сафонов работал в стране, на которой все еще лежало феодально-крепостническое ярмо.

Фурнейрон опирался и на развитую технику Франции, и на отлично известные ему труды исследователей гидравлических проблем, и на труды исследователей, работавших над созданием нового двигателя. Фурнейрон совершенствовал то, что ему хорошо было известно. И тем не менее только после многих лет труда он смог приступить к сооружению во Франции и в герцогстве Баденском первых промышленных водяных турбин. Однако не все они оправдали ожидания.

Русский плотинный мастер Игнагий Сафонов, работая в глухом углу Урала, не располагал никакими теоретическими трудами и не имел учителей, подобных Бюрдэну. Он не располагал ни средствами, ни годами времени в своем творчестве. Не имея возможности заниматься опытами, он был вынужден сразу создавать новый двигатель для промышленных нужд, пользуясь подручными материалами.

Преодолевая все трудности и решая на основе своего опыта сложныемеханические и гидромеханические задачи, Сафонов сразу создал удачный двигатель.

Его первая турбина имела коэффициент полезного действия равный 0,53, а в последующих промышленных турбинах Сафонова он повысился до 0,70 и выше.

Русский плотинный мастер на деле показал, как велика мощь творческих сил нашего народа.

Почин Сафонова сделал нашу страну одной из первых в мире по времени введения водяной турбины.

Однако этот почин, как и многие другие в царской России, был плохо использован. Вплоть до 1917 г. основным водяным двигателем у нас оставалось древнее колесо, а турбины получили только весьма ограниченное использование.

Очень медленно шло и строительство искусственных водных путей, задуманных Петром I.

Нерешенной продолжала оставаться задача создания удобного водного пути через Днепровские пороги, где в конце XVIII в. и в первой половине XIX в. Фалеевым и другими были проведены, не давшие особых результатов, работы по устройству через пороги проходов, огражденных параллельными дамбами.

Очень часто полезные начинания отдельных деятелей встречали не поддержку, а противодействие со стороны представителей власти. Именно так обстояло дело с попыткой Зотова соединить каналом бассейны сибирской реки Исети и европейской реки Чусовой.

В 1815 г. Зотов, управлявший тогда Верх-Исетскими заводами, начал проводить канал между притоком Исети речкой Решеткой и Чусовой. Он хотел направить часть вод из Чусовой по речке Решетке в Верх-Исетское водохранилище с целью увеличить здесь запасы воды для привода в действие заводских колес. Канал прокопали на две версты, когда в дело вмешалось путейское начальство, опасавшееся, что будет нанесен ущерб нижнему течению Чусовой. Работы прекратили, а позднейшие исследования показали, что никакого ущерба не было бы. Увеличение же вод в Исети за счет Чусовой имело бы большое значение не только для Верх-Исетского завода, но и для распологкенных ниже Екатеринбургского завода. и других промышленных предприятий.

Русский народ, однако, невзирая на всевозможные препятствия, продолжал выдвигать новаторов водных дел. В их числе можно назвать таких, как Яков Сукин, ведавший в 1801 г. работами по рытью Вельского канала; одесгкий купец Суровцев, соединивший каналом речку Тарачук с Днепром, Немало новаторов в водных делах выходило из народа. Одним из них был крестьянин Дмитрий Аксеновский, создавший в начале тридцатых годов особые снаряды для очистки воды.

Выдающимся новатором в водных делах был в те годы нижне-тагильский крестьянин, демидовский крепостной Клементин Константинович Ушков.

20 октября 1847 г. Ушков дал управлению Нижне-Тагильских заводов подписку в том, что он добровольно принимает на себя крупное сооружение. В документе, подписанном Ушковым, сказано: «...объявлено мне предписание г-на главноуполномоченного по имениям и делам г. г. Демидовых Антона Ивановича Кожуховского от 14-го сего октября за № 58-м о дозволении мне на поставленных в том предписании условиях устроить за собственный мой счет на реке Черной запасный пруд с плотиною, пропустить из оного воду чрез особый канал в Черноисточинский заводский

Рис. 117. Первая русская водяная турбина, изобретенная и установленная Игнатием Сафоновым.— Алапаевский завод, 1837 год.

пруд и устроить спуск воды, по обыкновенному течению реки Черной, в реку Тагил».

Управление Нижне-Тагильских заводов давно пыталось увеличить за счет реки Черной запас воды для действия заводов, но это признавалось специалистами невозможным. Об этом Ушков писал заводоуправлению еще 12 ноября 1841 г.

«...чрез многих механиков в различные времена промеждо сими водами прохожено место с отвесами и всеми признано сие дело невозможным, почему и поднесь могущая быть двум заводским действиям от сего полза остается без исполнения».

Ушков решил сделать возможным то, что «многими механиками» было признано «невозможным». Поданное им «покорнейшее представление» показывает, что он трудился, преследуя цель получить вольную своим детям, то есть освободить их от крепостной зависимости.

«За каковое исправление сей для заводов полезной цели я, не говоря о себе, но только детям моим, двум сыновьям, Михаилу с женой и детьми его и холостому Савве прошу от заводов дать свободу.

И сверх того выдать мне деньгами ассигнациями пятнадцать тысяч рублей и всем сим вознаградить меня тогда, когда я все сие приведу в действие неотложно. Однакож с тем о сем по чистой моей совести я изъясняю, что, если без удовольствия моего в том, что не может детям моим от заводов вольная, то я за наличную сумму не согласен взяться сие исправить поистине и за пятьдесят тысяч рублей».

Ушков выполнил принятый труд. Он создал плотину, канал и вспомогательные сооружения, обеспечившие «провод воды в Черновский пруд» (Черноисточинский). Однако, как доказывает жалоба Ушкова, обращенная в 1856 г к главному начальнику заводов Уральского хребта В. А. Глинке, Демидовы не расплатились с ним.

Документы показывают, что Ушков был выдающимся строителем водяных мельниц и именно на их постройке приобрел огромный опыт, помогший решить названную задачу. Делу особенно помогло то, что он хорошо умел строить мельницы, работавшие за счет воды, подаваемой к ним по каналам (деривация). Одну из таких мельниц он соорудил на канале, подававшем воду из речки Черной в Тагил. В 1848 г. он добился разрешения построить пятиколесную мельницу на речке Черной. В 1849 г. он просил разрешения строить мельницу на речке Баранче, а в 1850 г. хлопотал о разрешении строить мельницу на речке Салде. В 1855 г. Ушков составил интересный «проект соединения реки Сулема с рекою Шайтанкою». В 1856 г. он разработал «для пользы казны и отечества» проект «относительно провода реки Туры» в Кушву: стоящий здесь завод испытывал постоянный недостаток в воде. Настаивая на поручении ему этого дела, он ссылался на успешное сооружение устройств для подачи воды в Черноисточинский пруд на Нижне-Тагильских заводах, а также на то, что к 1856 г. прошло более тридцати лет его успешных занятий «устройством мельниц и других гидравлических устройств». Начинание Ушкова не поддержали.

Должной популярности не получили тогда многие из иных начинаний. Одним из таких начинаний был водяной лесоспуск, сооруженный около 1837 г. Пегановым, смотрителем Балтийского округа корабельных лесов. Лесоспуск был построен Пегановым для обхода водопада Кивач. Он обошелся очень дешево, хотя имел не малые размеры, — ширина его была до двух метров. При наличии слоя воды высотой до двух четвертей по лесоспуску благополучно сплавляли в час до 240 девятисаженных бревен.

Немало выдающихся работ выполнили русские практики, занимав304

шиеся мелиорационными работами. В числе таких новаторов были Д. Шевченко и Хитрово, награжденные в 1819 г. золотой медалью Вольного экономического общества за осушение болота и превращение его в течение двух лет в плодородную пашню. В 1847 г. малую золотую медаль

Рис. 118. Проект соединения рек Сулема и Шайтанка, предложенный в 1855 году Клементием Ушковым для снабжения водой гидросиловых установок Нижне-Тагильских заводов. — Нижне-Тагильский филиал Свердловского областного государственного архива.

получил от этого же общества К. И Тардан, описавший «наилучший способ осушки болот». Много потрудились в рассматриваемое время русские авторы печатных трудов, посвященных водяным двигателям, плотинам, каналам, осушению болот.

В 1810—1811 гг. Василий Левшин выпустил шесть частей труда под заглавием: «Полное наставление, на гидростатических правилах основанное, о строении мельниц каждого рода: водяных, также ветром, горячими парами, скотскими и человеческими силами в действие приводимых, по которому каждый хозяин может то производить».

В 1815 г. Николай Архангельский перевел с французского языка и издал труд: «Боссю и Виолетт. Исследования о наивыгоднейшем построении плотин».

В 1816 г. Дмитрий Лачинов напечатал в Москве оригинальный труд: «Рассуждение о устроении и укреплении плотин». В 1817 г. Василий Левшин издал новую книгу в двух частях, посвященную мельницам с водяным, ветряным и мускульным приводом. Водяным двигателям был» посвящены труды и других авторов, особенно статьи в периодических изданиях.

В 1852 г. в связи с очередным присуждением Академией наук «демидовских наград» (премий) великий русский ученый П. Л. Чебышев произвел обстоятельный обзор и показал оригинальность и прогрессивность нового исследования, опубликованного в 1851 г. И. Рахманиновым: «Теория вертикальных водяных колес». Сочинение Рахманинова было» премировано Академией.

Этому же автору принадлежит ценный труд: «Правила для определения приблизительно наивыгоднейших размеров водяных колес, употребляемых при малых и средних падениях».

Чрезвычайно важные труды опубликовал В. Рожков, мастерски обобщивший русский опыт в деле сооружения горнозаводских плотин. Лучшее из сочинений Рожкова опубликовано в 1856 г. как приложение к «Горному журналу» под названием «О гидравлическом горнозаводском» хозяйстве, с описанием устройств, в нем употребляемых». На основе критического разбора, произведенного П. Олышевым, этот труд был премирован Академией наук. В. Рожкову принадлежат также другие выдающиеся исследования, опубликованные в «Горном журнале» в 1863 г.: «Сведения об уральских плотинах вообще и в особенности о мерах к предохранению» их от разрушения во время разлива вод», «О разрушениях, произведенных водополью прошедшего лета, на некоторых уральских частных заводах».

Заслугу Рожкова составляет то, что он дал один из первых русских печатных трудов о водяных турбинах, сохранив в этих трудах память об Игнатии Сафонове — строителе первых русских водяных турбин. В 1842 г. Рожков опубликовал свое «Описание турбин, устроенных в Алапаевских заводах». В 1849 г. он опубликовал работу «О турбинах», а в 1851 г. дал новый труд: «Описание хвостового молота с приводом от турбины». Предшественником Рожкова в этих грудах был Узатис. опубликовавший в 1839 г. работу: «Турбины в великом герцогстве Баденском в начале 1839 года».

На протяжении XIX в. русские исследователи постоянно посвящали свои труды технике плотиностроения. Особенно важен капитальный трехтомный труд Д. Д. Неелова: «Устройство плотин». В этом труде, изданном в 1884 г., умело обобщен русский и зарубежный опыт.

Очень много работ было опубликовано во второй половине XIX в. по самым разнообразным вопросам, связанным с водным хозяйством, с использованием водных сил, с различными гидротехническими сооружениями. Бучге, Коншин, Руднев, Оглоблин, Лидов и другие исследователи создали обширную литературу, посвященную техническому применению воды. Большой вклад внес Д. И. Менделеев, внимание которого привлекал широкий круг вопросов — от теоретических проблем гидравлики до проблемы сточных вод. Вопросами гидравлики занимались Максименко, Евневич, Тиме и многие другие. С конца XIX в. очень успешно поработал в этой области Н. Е. Жуковский.

Много выдающихся работ выполнили русские новаторы по морским гидротехническим сооружениям.

Во время Крымской войны Саханский создал один из первых в мире пловучих волноломов для прикрытия стоянки канонерских лодок у Лисьего Носа в Финском заливе.

В 1862 г. Михаил Николаевич Герсеванов (1830—1907) опубликовал выдающийся труд: «Лекции о морских сооружениях». На основе разбора этого первого русского систематического труда по портовым сооружениям, произведенного инженерами строительного управления морского министерства, Герсеванову была присуждена демидовская премия Академии наук.

Так же как и другие передовые русские новаторы, М. Н. Герсеванов был одним из организаторов инженерно-технической общественности. Его имя значится среди имен десяти учредителей Русского технического общества в 1866 г. Он же был и первым секретарем этого общества.

С 1883 г. Герсеванов занимал на протяжении восемнадцати лет должность директора Петербургского института инженеров путей сообщения, где значительно улучшил постановку преподавания. По его инициативе было принято решение о создании в России среднего технического звена — техников путей сообщения.

Выдающиеся работы для развития русской морской гидротехники выполнили в дальнейшем М. Л. Лисовский, В. В. Сахаров, Н. И. Вознесенский и другие инженеры.

Один из лучших примеров учености и разносторонности в области воднотехнических дел в рассматриваемые годы дал В. Е. Тимонов. В 1887 г. он произвел первые на Балтийском море работы по сооружению молов из массивов, в 1889 г. он здесь произвел первые морские землесосные работы. Исследователь Днепра, Дона, Волги, берегов Тихого океана, он разработал проект устройства свободного пути через Днепровские пороги и в 1894 г. произвел опытные работы на одном из порогов. Ему принадлежит честь избрания места, где вырос город Владивосток. Начиная с 1887 года, В Е. Тимонов опубликовал много работ, посвященных портам, землесосам, водоснабжению, водостокам и т. д. Ему принадлежат также многие исторические исследования по названным вопросам.

В 1903 г. В. Е. Тимонов создал гидротехническую лабораторию при Институте инженеров путей сообщения. Это была первая гидротехническая лаборатория в России и одна из первых трех в мире. Она положила начало русским исследованиям портов на моделях малого масштаба.

Неоднократно возглавляя русские делегации на международных конгрессах, В. Е. Тимонов много способствовал подъему авторитета русской науки. В 1912 г. он был избран председателем XII международного судоходного конгресса, в работах которого принимало участие 40 стран.

Приведенные примеры творческих дел русских водяных людей XIX в. можно было бы чрезвычайно умножить. Они показывают, что творческий труд в рассматриваемой области не только продолжался, но и нарастал. Однако он продолжался в новых, все более неблагоприятных условиях. В России, так же как и во многих других странах, наступила большая недооценка водных сил и водных путей.

Передовые русские инженеры, однако, продолжали бороться за самые смелые идеи и выступали с проектами, показывавшими силу мысли и деловитость.

13 марта 1894 г. В. Добротворский выступил на заседании Русского технического общества с проектом использования водных сил порожистой части Волхова, Наровы и Вуоксы для снабжения электрической энергией Петербурга. 29 декабря 1899 г. он повторил свой доклад на первом Всероссийском электротехническом съезде: «Электропередачи силы порогов Волхова, Наровы, Вуоксы в С.-Петербург» (см рис. 152).

Опираясь на данные мирового опыта, Добротворский доказал возможность построить гидростанции: на Нарове — 28 тысяч лошадиных сил, на Волхове и Иматре — по 38 тысяч лошадиных сил каждая. Он привел исчерпывающие доказательства исключительных выгод от осуществления такого нового снабжения энергией русской столицы с ее разнообразнейшими предприятиями.

Выступавшие в прениях на съезде такие выдающиеся деятели, как М. О. Доливо-Добровольский и другие, признали проект важным и осуществимым. Однако первый же вопрос во время обсуждения, заданный П. И. Садовниковым, правильно сосредоточил внимание на самом главном. И технически, и экономически все обосновано, все целесообразно, все разумно, но кто же будет осуществлять все это, кто даст средства?

Осуществлять проект не пришлось. Среди государственных деятелей и промышленных ьоротил России девяностых годов прошлого века не нашлось таких передовых деятелей, как Макарий, помогший в начале XVI в. отважному Невеже Псковитину.

Остались без всякого движения и многие другие проекты использования водных сил и упорядочения водных путей, сделанные в царской России во второй половине XIX в. и в начале XX в. В достояние архивов превратили проекты, посвященные созданию безопасного пути через Днепровские пороги и использованию сосредоточенных здесь огромных запасов «белого угля»: Лесневич и Митрофанов — 1873 г., Лелявский — 1893 г., Тимонов — 1894 г., Максимов и Графтио — 1905 г., Кундо и Юскевич — 1910 г., Моргуненков — 1912 г., Бахметьев — 1913 г., Розов — 1915 г. и многие другие.

К 1917 г. на родине Псковитина, Сердюкова, Фролова, Ползунова и других замечательных деятелей уже нечем было гордиться в деле практического использования водных сил.

В 1912 г. во всей стране было 45 тысяч гидросиловых установок общей мощностью порядка 700 тысяч лошадиных сил. Из всей этой мощности 215 тысяч лошадиных сил приходилось на долю малых и несовершенных водяных турбин. Страна располагала десятками тысяч сельских водяных мельниц и ничтожным количеством мелких промышленных гидросиловых установок. Наибольшими гидростанциями были: Минераловодская на р. Подкумок и Мургабская, или Гиндукушская, у Байрам-Али, в так называемом «государевом имении» в районе Мары в Туркмении.

Курортная гидроэлектростанция на р. Подкумок давала в лучшее время года не более тысячи лошадиных сил. Несколько больше была Гинду-кушгкая гидростанция на реке Мургабе — три турбины по 530 сил. Они приводили в действие три электрических генератора. Электрическая энергия передавалась со станции на Мургабе в имение Байрам-Али на расстояние оксло сорока километров.

Александр III присвоил земли на Мургабе и создал здесь «государево имение» в надежде на огромные доходы от разведения хлопка. Первоначальный проект предусматривал здесь орошение 115 тысяч гектаров земли. Последующие неудачи свели масштаб орошения всего лишь до 21 тысячи гектаров. Русским инженерам Ю. С. Андрееву и затем А. М. Валуеву, соорудившим плотину на Мургабе для Гиндукушской станции, удалось успешно преодолеть большие трудности. Помимо Гиндукушской, здесь соорудили Султан-Бентскую и Иолатанскую плотину.

Даже в тяжелых условиях того времени русские инженеры внесли здесь много нового в технику: применение железобетона в гидротехнических сооружениях, сооружение дамб из лёсса путем отсыпки грунта в воду, замочка лёссовых оснований сооружений, применение крупных плоских металлических затворов. Внутри правобережного устоя Султан-Бентской плотины установили своеобразную автоматическую гидростанцию для подъема воды: турбина приводила в действие насос, расположенный на общем валу с турбиной. Одним из новшеств было применение здесь впервые алюминиевых проводов для электрической передачи высокого напряжения. Это новшество, однако, было вызвано не стремлением к техническому прогрессу, а иными соображениями.

Гиндукушская станция должна была работать с перерывами. Опасаясь того, что когда провода, проходящие по пустынной местности, будут не под током, а поэтому их могут похитить местные жители, решили применить алюминий, почти не имевший тогда места в среднеазиатском быту.

Расчет был прост: алюминий легко будет отыскать у похитителей.

В то время как на Западе и особенно в США действовали мощные и совершенные по тому времени гидроэлектрические станции, в царской России союз водяной турбины и электрического генератора, по сути дела, не был заключен. Народу, победившему в дни Великой Октябрьской социалистической революции, досталось жалкое наследство в практическом использовании водных сил.

В стране отсутствовал опыт строительства новейших гидростанций, не было оборудования для проведения сложных строительных работ. Положение было таким, что в любой иной стране такую отсталость прч-шлось бы признать безнадежной. Но это была новая Россия, во главе которой стояли В. И. Ленин и И. В. Сталин.

В первые же месяцы после Октябрьской победы В. И. Ленин указал на необходимость союза водных сил и электричества. 22 апреля 1918 г. В. И. Ленин написал в заметках об электрификации промышленности Петрограда и Москвы:

«Волхов строить».

Настало время новых великих дел, безмерно умноживших древние созидательные традиции русского народа.

[править] 7. Азовская запруда

23 декабря 1898 г. один из самых прозорливых русских новаторов

Д. И. Менделеев писал:

«Уверенный, что недалеко то время, когда русская мысль и русская воля окрылятся еще более чем ныне смелостью совершать мирные дела, полезные родине и всему миру, и убежденный в том, что самая запруда Азовского моря рано или поздно будет осуществлена, считаю полезным публиковать краткий, но трудолюбивый проект моего сына».

Эти слова написаны Д. И. Менделеевым в предисловии к работе его сына, изданной в 1899 г. в Петербурге под наззанием: «Проект поднятия уровня Азовского моря запрудою Керченского пролива. Составлен Владимиром Дмитриевичем Менделеевым. Посмертное издание, с приложением 2-х карт и 5 разрезов».

Автор проекта Азовской запруды Владимир Дмитриевич Менделеев скончался 19 декабря 1898 г. Через четыре дня в своем предисловии к проекту сына Д. И. Менделеев со скорбью писал:

«Погиб мой умница, любящий, мягкий, добродушнейший сын-первенец, на которого я рассчитывал возложить часть своих заветов, так как знал неизвестные окружающим — высокие и правдивые, скромные и в то же время глубокие мысли на пользу родины, которыми он был проникнут».

Моряк по специальности, В. Д. Менделеев много плавал по русским морям, отлично их знал и много потрудился, изыскивая способы наилучшего их использования для процветания родной страны. Один из итогов этих творческих исканий — проект Азовской запруды.

Предисловие, написанное Д. И. Менделеевым, показывает, что идея Азовской запруды возникла у Владимира Менделеева еще в 1880 г., когда, будучи пятнадцатилетним кадетом Морского корпуса, он сопровождал Дмитрия Ивановича в поездке на Кавказ:

«Тогда же при проезде от Керчи до Севастополя зародился у него проект запруды Азовского моря, далее печатаемый... Знал он, что гений Великого Петра предвидел уже значение Азовского моря... Севастопольские события 50-х годов, ожившие в юном моряке-кадете при посещении этих исторических мест, еще более укрепили в нем мысль о великой пользе запруды Азовского моря».

Владимир Менделеев просто, четко и убедительно поставил задачу, огромную по значению для русского государства.

Он предложил соорудить плотину в Керченском проливе и превратить Азовское море в глубокое внутреннее русское море, доступное для плавания больших морских судов.

Отмечая выдающееся значение Азовского моря как водного пути, В. Д. Менделеев показал, что этому «природою данному, кратчайшему для значительной части России и дешевейшему пути принадлежит видная роль как в настоящем, так в особенности в будущем».

Он внимательно рассмотрел такие вопросы: недоступность Азовского моря для больших морских судов, мелководность Азовского моря, мелководье пролива, портов и рейдов, перегрузки в проливе, обходные пути, возрастание перевозок по Азовскому морю, хлебная торговля, каменноугольная торговля, мелкосидящий флот, каботажный флот.

Обстоятельно и сжато рассмотрев «физико-географические условия Приазовского края», В. Д. Менделеев сделал интересные подсчеты. Они показали, что ежегодно через Керченский пролив проходит в Черное море огромное количество воды, теряющейся для Азовского моря и не выполняющей никакой работы. С целью упорядочить дело, В. Д. Менделеев предложил соорудить плотину в Керченском проливе и поднять при ее помощи уровень Азовского моря на десять футов (3 м). При общей поверхности Азовского моря равной 33 тысячам кв. верст, зона затопления должна была составить около 6 тысяч кв. верст.

Плотина должна была состоять из трех частей: сооружаемые собственно через пролив большая и средняя плотины общей длиной 1550 саж. (3300 м) и дамба на косе Чушка — 5850 саж. (12 480 м). В большой плотине были предусмотрены два шлюза для больших морских судов. Кроме того, предусматривалась вспомогательная плотина на Бугазском рукаве р. Кубани. Воды, сбрасываемые на Большой Керченской и Бугазской плотинах, предполагалось использовать «как источник силы».

На сооружение плотин и дамбы были определены затраты в сумме 7 млн. рублей.

В. Д. Менделеев обстоятельно разработал оборонное значение Керченской плотины.

Рис. 119. Разрезы плотин и дамбы в Керченском проливе для подъема уровня Азовского моря — Из книги В. Д. Менделеева „Проект поднятия уровня Азовского моря запрудою Керченского пролива”, 1899 год.

Развивая свои мысли, он писал далее о верфях и заводах «Только что упомянутая безопасность берегов Азовского моря даст полное основание сооружению именно тут кораблестроительных верфей и тесно с ними связанных металлургических заводов, близость которых к месторождениям угля и железа поставит их в особо выгодные условия».

Керченская плотина должна была не только сделать возможным проход через пролив больших морских судов за счет повышения его глубины на 10 футов (3 м). что давало здесь общую глубину до 28 футов (8,5 м). Гнилое море, или Сиваш, недоступный для морского плавания. В. Д. Менделеев предлагал превратить в море, доступное для свободного плавания каботажных судов с осадкой до 12 футов (3,7 м), для которых теперь недоступна большая часть самого Азовского моря.

Удвоение глубины мелководной части Таганрогского залива должно было «уменьшить величину сгонов веды, производимых ветрами».

«Это обстоятельство, — писал автор проекта преобразования Азовского моря, — значительно улучшит условия азовского судоходства и даст мореплавателю возможность с меньшим риском приближаться к его берегам».

По расчетам В. Д. Менделеева, подъем уровня Азовского моря за счет Керченской плотины должен был открыть доступ морским судам непосредственно к причалам Ростова, Таганрога, Мариуполя, Бердянска, Керчи, а каботажным — к причалам Темрюка, Ейска, Геническа

«Свободно входя в углубленное Азовское море и принимая грузы прямо с пристаней и железных дорог, большие морские суда будут иметь возможность значительно понизить свои фрахты».

Сын автора замечательных трудов, посвященных «будущей силе, покоящейся на берегах Донца», то есть донецкому каменному углю, вполне последовательно обратил особое внимание на значение Азовской запруды для Донецкого бассейна. Он писал:

«Донецкий каменный уголь, нагружаясь прямо с вагонов в трюмы больших и экономично работающих пароходов, получит прямой и дешевый выход на мировые рынки, что поведет к значительному расширениювсего каменноугольного дела, этого могучего союзника всяких промышленных преуспеяний».

Он справедливо оценивал исключительные последствия предложенного дела для перевозок хлеба и других сельскохозяйственных продуктов, для транспорта чугуна, железа, самородной соли и иных продуктов с обширных площадей, прилегающих к Азовскому морю.

Опыт мореплавателя, накопленный В. Д. Менделеевым, побудил его обратить внимание еще на особое обстоятельство. Он считал, что в связи с опреснением Азовского моря при закрытии Керченского пролива и постоянном притоке пресных вод будет происходить естественная очистка днищ морских судов: «...так как пресная вода убивает водоросли иракушки, которыми покрываются подводные части морских судов в соленой воде, то заход в Азовское море будет выгоден избавлением от этих вредных организмов, сильно уменьшающих скорость хода кораблей».

В. Д. Менделеев не забыл еще об одном сушестзенном обстоятельстве. Напомнив о том, что «низменные и поросшие камышом «плавни» Кубани служат рассадником саранчи», он указал: «Затопление этих вредных низин постоянным разливом Азовского моря положит конец этому злу и в значительной степени оздоровит все прибрежные местности, сильно страдающие теперь от злокачественных лихорадок».

В 1897 г. Менделеев подал свой проект министру С. Ю. Витте, разрешившему напечатать итог творческого труда почти двух десятков лет. Печатью и ограничилось все дело в условиях царской России.

Уверенный в том, что проект его сына рано или поздно будет осуществлен, Д. И. Менделеев написал в конце своего предисловия к проекту:

«Множество сторон сложнейшего предмета охвачены им в такой мере, которая значительно облегчит, как я полагаю, труд деятелей, долженствующих окончательно разработать строительные подробности запруды Азовского моря...

Когда дело осуществлено будет, — а рано или поздно оно сделается, — вечная память останется и соорудится памятник В. Д. Менделееву».

Проект Владимира Менделеева достался нам в наследство как одно из смелых творческих дерзаний, свойственных сынам русского народа.

Подобные дерзания теперь овеществлены в бесчисленных делах советского народа — народа-созидателя, которому под силу преобразование и рек, и озер, и морей.

Русская техника

Введение
Глава I	Глава II	Глава III	Глава IV	Глава V
Глава VI	Глава VII	Глава VIII	Глава IX	Глава X
Примечания