На страницах журнала регулярно публикуются материалы по истории развития отечественного железнодорожного транспорта и его техники. 175 лет назад на Нижнетагильском горном заводе раздался гудок первого в России паровоза, построенного знаменитыми уральскими умельцами-самородками механиками Ефимом Алексеевичем Черепановым и его сыном Мироном Ефимовичем. В связи с юбилеем первого отечественного паровоза в журнале публикуется статья о его создании и постройке первой в России паровой чугунной заводской дороги.

Паровоз, использующий в качестве энергетической установки паровую машину, долгое время был господствующим типом локомотивов и сыграл огромную роль в становлении железнодорожного сообщения. Лишь начиная с середины XX столетия паровые локомотивы вытеснили тепловозы и электровозы.

В России изобретение слова «паровоз» приписывается Н.И. Гречу, который в середине XIX века издавал газету «Северная пчела». До этого паровоз называли по-разному: «самокатная паровая машина», «паровая фура», «паровая телега», «пароходка», «паровой дилижанс» и даже «пароход». В первых отчетах строителя Царскосельской железной дороги Ф.А. Герстнера также употребляются названия «паровая машина», «паровой экипаж», «паровая карета». Но уже с 1837 г. Герстнер использует слово «паровоз».

Первые паровозы, нашедшие практическое применение на небольших линиях отдельных промышленных предприятий в Англии, были, как известно, построены английским инженером Георгом (Джорджем) Стефенсоном в период 1814-1828 гг. Пытались строить паровозы и до Стефенсона, но они имели крупные недостатки и не могли служить прототипами для создания работоспособных локомотивов. Например, в 1803 г. англичанин Ричард Тревитик построил одноцилиндровый паровоз с громоздкой зубчатой передачей; в 1811 г. англичанин Бленкинсоп, думая, что сцепления гладких колес с рельсами недостаточно для движения локомотива, построил паровоз, имевший зубчатое колесо, которое сцеплялось с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути.



Модель паровоза Черепановых, хранящаяся в музее
железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге

В 1825 г. Георг Стефенсон на им же организованном в Дарлингтоне первом в мире паровозостроительном заводе построил паровоз «Локомошен» для сооруженной Стоктон-Дарлингтонской железной дороги протяженностью 40 км. Успешная работа этой первой в мире железной дороги общего пользования способствовала популяризации нового вида транспорта, последующему широкому строительству железных дорог, паровозостроительных заводов и самих паровозов. В 1829 г. Стефенсон построил знаменитый паровоз «Ракета», все основные элементы которого стали использоваться на других прототипах, в частности, коробчатая топка, котел с дымогарными трубами, устройства для создания искусственной тяги отработавшим паром и др. Георг Стефенсон, сыгравший большую роль в развитии паровозной техники и паровозостроения, на вопрос «Кто изобрел паровоз?» справедливо отвечал: «Паровоз есть изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров и механиков».

Спустя пять лет после постройки «Ракеты», в 1834 г., на Выйском заводе, который входил в состав Нижнетагильских заводов Демидова, русский механик Мирон Ефимович Черепанов с помощью своего отца Ефима Алексеевича построили целиком из отечественных материалов первый в России паровоз. В обиходе тогда еще не существовало этого слова, и локомотив назвали «сухопутным пароходом». Сегодня модель первого русского паровоза типа 1-1-0, построенного Черепановыми, хранится в Центральном музее железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.



Чертеж второго паровоза Черепановых

«При первом приступе к исполнению сего предприятия, - сообщалось в пятом номере «Горного журнала» за 1835 г. об этом паровозе, - встречены были Черепановыми следующие затруднения. Во-первых, печь, ими избранная, не давала довольно жара, так что котел долго нагревался, и паров оказывалось недостаточно, и, во-вторых, они были озабочены приисканием удобного механизма для соделания парохода способным ходить взад и вперед без поворачивания, как то делают обыкновенные повозки. При необычайной сметливости Черепановых и при данных им способах, они однако же скоро достигли цепи своей; сухопутный пароход, ими устроенный, ходит ныне в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажень (853,5 м) чугунным колесопроводам. Пароход их неоднократно был в действии и показал на деле, что может возить более 200 пудов (3,3 т) тяжести (руды) со скоростью от 12 до 15 верст в час (13-16 км/ч). Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 51/2 футов (1676 мм), диаметром 3 фута (914 мм) и из двух паровых лежачих цилиндров длиной 9 дюймов (229 мм), в диаметре 7 дюймов (178 мм).


Создатели первого русского паровоза уральские мастера Ефим Алексеевич Черепанов

и его сын Мирон Ефимович Черепанов

После первых опытов для усиления жара прибавлено в котел некоторое число парообразовательных медных трубок, и теперь имеется оных до 80. Обратное движение машины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек.

Упоминаемые чугунные колесопроводы, по которым ходил пароход, собраны в Нижнетагильском заводе для опыта; они назначены для употребления при перевозке руд, куда и будут перенесены в непродолжительном времени. По испытании сего парохода Черепановы приступили к устроению другого подобного парохода, несколько более прежнего. Оный находится уже в сборке, и есть надежда, что можно будет приступить к испытанию его в скором времени».

Первый паровоз имел массу в рабочем состоянии 2,4 т. Его опытные поездки начались в августе 1834 г. Изготовление второго паровоза закончили в марте 1835 г.

У него были несколько увеличены размеры котла - длина до 6 футов (1829 мм), диаметр до 3 футов и 4 дюймов (1016 мм) и цилиндров - ход поршня до 10 дюймов (254 мм) и диаметр до 7,5 дюйма (190,5 мм). Это позволило поднять мощность с 30 до 40 л. с. Из выполненного с натуры племянником Ефима Черепанова Аммосом чертежа паровоза следует, что у второго паровоза бегунковая колесная пара имела диаметр колес меньше, чем движущая.


Постройка первой русской Нижнетагильской железной дороги (с картины худ. Владимирова)

Второй паровоз мог перевозить грузы уже массой 1000 пудов (16,4 т) со скоростью до 16 км/ч. Путь, на котором испытывались паровозы Черепановых, имел ширину колеи 2 аршина и 5 вершков (1645 мм). А в 1836 г. под их руководством построили чугунную дорогу от Выйского завода до Медного рудника протяженностью в 3 версты. Механики при этом самостоятельно решили целый ряд конструктивных и технических проблем: создали у локомотива многотрубчатый котел, парораспределение и реверс хода, проложили более удобную и экономичную широкую колею.

Изобретатели-самоучки крепостные Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон происходили из приписных крестьян Выйского завода. Ефим Алексеевич, будучи плотинным мастером, в 1820 г. своим «искусством и усердием» построил первую паровую машину, приводившую в движение токарный станок и заменившую труд двух человек. Среди почти 25 устройств, сконструированных позднее уральским умельцем с помощью сына, были рукоподъемные, водоотливные, винторезные, строгальные и золотопромывочные машины мощностью от 5 до 60 л.с. По словам самих Черепановых, они всю жизнь старались «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудившихся». Отец и сын были хорошо знакомы с различными техническими новшествами, внедрявшимися в то время на крупных предприятиях России, Англии и Швеции.

Между тем начальство Нижнетагильского завода, да и сам заводчик Н. Демидов весьма скептически относились к постройке паровиков. Их гораздо больше беспокоило, почему за границей начал падать спрос на уральское железо. Но никто из них не хотел признавать, что все дело в техническом отставании отечественных заводов, неспособных добиваться высокого качества металла.

Чтобы установить истину, Демидов отправил старшего Черепанова в Англию, поскольку считал его толковым и технически грамотным специалистом. Однако, как и следовало ожидать, англичане не очень приветливо встретили русского механика, ведь они не были заинтересованы в передаче конкурентам своего опыта и секретов производства металла. Более того, в Англии гостя признали шпионом и перестали пускать на многие заводы. Судя по сохранившимся письмам, Ефиму удалось лишь внешне обозреть чудеса заморской техники, так как к чертежам и документам его не допустили. Тем не менее, со своей главной задачей он справился. Черепанов лишний раз убедился, что для повышения качества выпускаемого на Урале металла необходимо механизировать труд рабочих. А главное - в Англии он впервые увидел в действии рельсовую дорогу с паровой тягой, соединявшую угольные копи Мидлтона с Лидсом.

В 1825 г. Демидов отправил уже обоих Черепановых в Швецию для изучения горных и металлургических производств, а также «для просмотрения машин». В 1833 г. Мирон Черепанов побывал в Англии, где интересовался работой рельсового транспорта.

Вершиной творчества Черепановых стало создание ими в 1834 г. первого русского паровоза. Вот свидетельство очевидца первого рейса паровоза Черепановых: «В тот день на Выйское поле шли люди и становились вдоль линии чугунных колесопроводов. Тяжелые заводские ворота открылись, и вскоре появился сухопутный пароход - машина невиданная, ни на что не похожая, с высокой дымящейся трубой, сверкающей начищенными бронзовыми частями. На площадке у рукояток стоял Мирон Черепанов.

Пыхтя паром, мелькая спицами колес, пароход покатил мимо молчаливой толпы. Затем Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, и машина ускорила ход. Машинист довел паровоз до тупика и дал задний ход. Обратно машина шла очень быстро. Следующий рейс пароход сделал с прицепной повозкой пудов на 200 груза. А позже в повозку забралось десятка два-три людей, пожелавших стать первыми пассажирами».

За конструирование и постройку различных машин Ефим Алексеевич в 1833 г. был награжден серебряной медалью на Анненской ленте. Он и его жена получили вольную. Его сын Мирон стал вольным через три года. Остальные члены семьи оставались крепостными. Тяжело восприняли Черепановы известие о строительстве в 1837 г. под Петербургом первой в стране железной дороги до Павловска (27,5 км) иностранными специалистами и о закупке для нее паровозов в Англии и Бельгии. Нижнетагильская железная дорога работала тогда уже целых два года. В 1837 г. Черепановы строят модель паровоза для промышленной выставки в Петербурге. Однако созданная ими «пароходка» никого не заинтересовала. Ефим Алексеевич скончался в 1842 г. После смерти отца Мирон Ефимович продолжал трудиться на заводах, но в 1849 г. его жизнь внезапно оборвалась.

К сожалению, в отличие от стационарных паровых двигателей, востребованных в то время российской промышленностью, первой русской железной дороге Черепановых не было уделено того внимания, которого она заслуживала. Разысканные ныне чертежи и документы, характеризующие деятельность Черепановых, свидетельствуют, что это были истинные новаторы и высокоодаренные мастера техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и ее подвижной состав, но и сконструировали много паровых машин, металлообрабатывающих станков, построили паровую турбину.

Несмотря на вполне удачные конструкции, паровозы Черепановых не получили распространения. Одной из причин считается противодействие со стороны подрядчиков конного извоза, не желавших терять свои доходы. Но кроме этого имелись и некоторые объективные причины.

В качестве топлива в паровозах Черепановых использовались дрова. Паровоз потреблял их в таком количестве, что очень скоро встала проблема с подвозом их. Весь лес в окрестностях железной дороги был вырублен, и дрова приходилось возить издалека. Это тоже сильно повлияло на судьбу паровоза. К примеру, первые паровозы Стефенсона работали на перевозке угля из угольных шахт, который и использовали в качестве топлива.

В краеведческом музее в Нижнем Тагиле хранится рисунок первого в России паровоза, сконструированного Черепановыми. Коллектив Нижнетагильского завода имени Куйбышева построил по нему действующую модель. Теперь копия черепановского паровоза и трех вагонов выставлены для обозрения около Высокогорского рудника. В год 170-летия первого российского паровоза на родине «пароходного дилижанса» в Нижнем Тагиле открылся музей его создателей - отца и сына Черепановых. Инженеры Уралвагонзавода, изготовившие макет черепановского механизма, смогли повторить его лишь на треть, так как большинство описаний и чертежей безвозвратно утеряны. Сохранился всего один рисунок, остальное пришлось домысливать. Особенно тяжело было решить, как сшивать корпус. Ведь все известные локомотивы изготовлены с помощью сварки, но тогда ее не было. Решили склепать «пароход».

В первой половине XIX века паровозы в Россию в основном ввозились из-за рубежа. Cерийное их производство было налажено только в 1870-е годы, а до этого производилось небольшое количество локомотивов иностранной разработки. Со временем Россия стала второй страной в мире (после Англии), где строились свои паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой Россия занимала четвертое место - после Англии, США и Франции. Эра паровозов продолжалась до 1950-х годов, когда их производство было полностью свернуто.

Подпишитесь на нас

Черепановы Черепа́новы

изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774-1842) и сын Мирон Ефимович (1803-1849). Построили первый в России паровоз (1833-34) и железную дорогу длиной 3,5 км.

ЧЕРЕПАНОВЫ

ЧЕРЕПА́НОВЫ, российские изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774-1842) и сын Мирон Ефимович (1803-49). Построили первый в России паровоз (1833-34) и железную дорогу длиной 3,5 км.
* * *
ЧЕРЕПА́НОВЫ Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович , российские механики-изобретатели, отец и сын, создатели первого русского паровоза.
Начало работы на Выйском заводе
Черепановы происходили из крепостных крестьян, приписанных к Выйскому заводу Демидовых (см. ДЕМИДОВЫ) на Урале. Ефим с детства любил столярное и слесарное дело; подобные мастера ценились в заводском поселке. Совсем молодым человеком он был принят на Выйский завод в качестве «мехового» мастера (так называли мастера по воздуходувным устройствам, которые тогда играли важную роль в металлургии). Демидовы скоро обратили внимание на незаурядные способности Ефима и стали привлекать его к работе связанной с организацией горнометаллургической промышленности.
Женитьба, рождение сына
В 1801 Ефим женился, через два года у него родился сын Мирон. В 1807 Черепанов-старший был переведен на должность «плотинного» - ответственного за устройство и исправность гидротехнических сооружений и водяных двигателей - сначала на Выйском, а затем и на всех девяти Нижнетагильских заводах. Мирон с ранних лет пристрастился к «механическому искусству» и помогал отцу. В 1813 он в возрасте 12 лет «по причине высокой грамотности» был принят в контору Выйского завода.
Крепостная зависимость
Несмотря на большие заслуги, Черепановы долгое время оставались крепостными Демидовых. За изобретательскую деятельность Ефим получил вольную лишь в 1833 в возрасте 59 лет, а Мирон был освобожден в 1836. Перед освобождением с них было взято обязательство «на службу господам доверителям», то есть Демидовым.
Потребность в паровых двигателях. Создание «механического заведения»
В начале 19 в. развитие производства на Урале стало тормозиться недостаточностью энергетической базы. Возникла потребность в паровых двигателях. На отдельных рудниках появились паровые машины, но Демидовы по-прежнему делали ставку на дешевую рабочую силу крепостных, конную тягу и водяные двигатели. В обстановке недоверия и недоброжелательства Ефим Черепанов в 1820 построил свою первую опытную паровую машину.
Постройка паровой машины стала возможной после создания Е. Черепановым в конце 1810-х гг. при Выйском заводе «механического заведения», где под руководством Ефима работали кузнецы, слесари и плотники. Со временем оно превратилось в «Выйскую машиностроительную фабрику».
Командировка в Англию
Весной 1821 Н. Н. Демидов направил старшего Черепанова в Англию для выяснения причин падения сбыта уральского железа. Ефим надеялся изучить зарубежную технику, но английские фирмы, охраняя свое монопольное положение на международном рынке паровых двигателей, никаких «секретов» не выдали.
Ефим видел прямую связь между падением сбыта уральского железа и технической отсталостью его производства. По возвращении из Англии он указал на необходимость модернизации производства и поставил вопрос о постройке паровых двигателей. Но слишком велико было недоверие Н. Н. Демидова к своему «домашнему мастеру»; лишь в конце 1824 он разрешил построить небольшую паровую машину. Вскоре она была готова и превзошла все ожидания.
Совместная работа
В 1825 здоровье Ефима пошатнулось, он жаловался на ослабление зрения. Демидов отстранил его от строительства на медном руднике и назначил на должность «плотинного» Выйского завода 22-летнего Мирона, который к тому времени выполнял обязанности помощника главного механика Нижнетагильских заводов.
Отец и сын стали готовить рабочие чертежи новой паровой машины и в 1826 получили согласие и 10 тысяч рублей на ее сооружение. Была создана 30-сильная паровая машина для медного рудника, а вслед за ней еще две, более мощные. Всего с 1824 Черепановы изготовили более 20 машин мощностью от 2 до 60 лошадиных сил. Кроме того, было построено множество оригинальных металлорежущих станков.
Первый русский паровоз
В 1833 Мирон был командирован в Англию для изучения опыта «выделки полосного железа посредством катальных валов», «томления и плавки стали на тамошний манер», а также добычи, обжига и плавки железных руд. Мечтая о постройке «паровых телег», он постарался увидеть в стране прославленного Стефенсона (см. СТЕФЕНСОН Джордж) как можно больше паровозов и железнодорожных сооружений. По возвращении Мирона Черепановы приступили к сооружению паровоза. В августе 1834 первый русский паровоз был «пущен на колесопроводы». Он перевозил 3,5 т груза со скоростью до 15 км/ч по чугунной рельсовой дороге, проложенной на 800 м. В марте 1835 завершилось сооружение второго паровоза грузоподъемностью 17 т; в нем были воплощены передовые технические идеи того времени.
Первая русская железная дорога
Паровоз полностью отвечал своему назначению, и было решено «продолжить чугунные колесопроводы до медного рудника», чтобы использовать паровоз для доставки руд на завод. Быстро построенная железная дорога Нижнетагильских заводов протяженностью 3,5 км была включена в производственный процесс. Она возникла раньше Царскосельской, о которой позднее писали как о первой в России. У Черепановых были все технические предпосылки для широкого применения опыта строительства дороги, но они не получили поддержки ни хозяев, ни заводской администрации.
Благодаря Черепановым Россия стала второй страной в мире (после Англии), где строились свои паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой Россия занимала 4-е место - после Англии, США и Франции.
Создание заводской школы
Черепановы уделяли большое внимание подготовке специалистов из детей крепостных. Весной 1833 в помещении Выйского механического заведения, ставшего передовым техническим центром Нижнетагильских демидовских заводов, была открыта Высшая заводская школа для учеников старшего класса Выйского училища, проявивших способности к технике. Мирон преподавал в ней механику.
Труды Черепановых не получили при их жизни ни заслуженной известности, ни должного развития. В 1842 Ефим скончался, «выезжавши еще накануне смерти по делам службы». Сын всего на семь лет пережил отца.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "Черепановы" в других словарях:

ЧЕРЕПАНОВЫ, изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774 1842) и сын Мирон Ефимович (1803 49). Построили первый в России паровоз (1833 34) и железную дорогу дл. 3,5 км. Источник: Энциклопедия Отечество Ефим Алексеевич … Русская история

ЧЕРЕПАНОВЫ, изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774 1842) и сын Мирон Ефимович (1803 49). Построили первый в России паровоз (1833 34) и железную дорогу длиной 3,5 км … Современная энциклопедия

Российские изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774 1842) и сын Мирон Ефимович (1803 49). Построили первый в России паровоз (1833 34) и железную дорогу длиной 3,5 км … Большой Энциклопедический словарь

Eфим Aлексеевич и Mирон Eфимович отец и сын, pyc. механики машиностроители, внёсшие значит. вклад в развитие горно металлургич. произ ва. Eфим Ч. начал службу меховым мастером, был командирован на Oлонецие з ды для налаживания… … Геологическая энциклопедия

Черепановы - ЧЕРЕПАНОВЫ, изобретатели, крепостные заводчиков Демидовых: отец Ефим Алексеевич (1774 1842) и сын Мирон Ефимович (1803 49). Построили первый в России паровоз (1833 34) и железную дорогу длиной 3,5 км. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Черепанов. Ефим Алексеевич (1774 1842) и Мирон Ефимович (1803 1849) Черепановы, русские изобретатели и промышленные инженеры, отец и сын. Они были из крепостных Демидовых … … Википедия

Ефим Алексеевич (1774–1842) и Мирон Ефимович (1803–1849), отец и сын, российские механики изобретатели. М. Е. Черепанов Е. А. Черепанов Крепостные уральских горнозаводчиков Демидовых, получившие вольную за изобретательскую деятельность. В 1833 34 … Энциклопедия техники

Ефим Алексеевич (1774 15.VI.1842) и Мирон Ефимович (1803 5.X.1849) отец и сын, русские механики и изобретатели; крепостные заводчиков Демидовых. Ефим Ч. с 1822 гл. механик всех нижнетагильских з дов. Оба Ч. бывали за границей (в Англии и Швеции) … Советская историческая энциклопедия

Черепановы - Ефим Алексеевич (1774 15.06.1842) и Мирон Ефимович (1803 05.10.1849) крепостные механики изобретатели, работали на Нижне Тагильских з дах, происходили из приписных крест. Выйского з да. Е.Ч. начал з дскую службу меховым мастером,… … Уральская историческая энциклопедия

Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович , русские машиностроители, отец и сын. Крепостные заводчиков Демидовых. Ефим Ч. и его жена получили… … Большая советская энциклопедия

Книги

• История России в романах. Том 27. Часть 3-4. Хозяин каменных гор , Федоров Евгений Александрович. Завершающая книга трилогии Е. А. Федорова «Каменный Пояс». Предлагаемое издание содержит последние две части произведения. Владельцами уральских заводов стали сыновья Николая Демидова, но в…

Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы (первая половина XIX в.)

Простые русские люди - отец и сын: Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы - были строителями первой в России железной дороги с паровой тягой, творцами первых русских паровозов и строителями паровых машин для рудников и заводов. Черепановы изобрели и построили много металлообрабатывающих станков и других машин.

Отец и сын Черепановы - жители Урала. Здесь они трудились и творили, здесь и закончили свой жизненный путь. Черепановы были крепостными людьми известных богачей Демидовых. Ефим Алексеевич Черепанов получил вольную лишь в 1833 г., когда ему было около 35 лет. Мирон получил официальное освобождение от крепостного ярма в 1836 г. Отпускные Черепановых, формально избавляя их от крепостного состояния, в действительности не освобождали их. Их семьи оставались закрепощёнными, их двор и дом стояли на земле Нижне-Тагильских заводов Демидовых. Тем не менее Главная заводская контора предписала принять особые меры, чтобы Черепановы, получив вольные, не могли никуда уйти. С этой целью заводская контора взяла у Черепановых особое "обязательство на службу господам-доверителям", т. е. Демидовым, доверившим конторе управление Нижне-Тагильскими заводами.

Демидовы привязывали Черепановых к своим заводам, кроме того, постоянными денежными наградами, ценными подарками. Особенно много было наград при жизни Николая Никитича Демидова, последнего в роде Демидовых, понимавшего нужды заводского хозяйства и под конец жизни умело руководившего заводами, так что они приносили неуклонно возрастающие доходы.

Странствуя по Западной Европе, Н. Н. Демидов обратил внимание на то, какое значение для заводов имеют паровые машины. Но это понял Демидов много позднее, чем другие уральские заводчики.

Первая из известных паровых машин на Урале была установлена на Гумешевском руднике Турчанинова ещё в 1799 г. Вслед за тем появились паровые машины на Юговском, Златоустовском и Верхне-Исетском заводах. На демидовских заводах первая паровая машина начала работать в 1824 г.

С задачей установки такой машины отлично справился плотинный мастер Ефим Алексеевич Черепанов, израсходовав на строительство "кошт самой незначущий". Машина была небольшая: "силою против четырёх лошадей". Она приводила в действие мельницу, перерабатывавшую в сутки до 90 пудов зерна. В честь её строителя на серебряной вазе, украшенной затейливым орнаментом и турмалинами, была выгравирована надпись:

ЕФИМУ АЛЕКСЕЕВИЧУ ЧЕРЕПАНОВУ Устроение первой паровой машины на рудниках и заводах Нижне-Тагильских 1824 года.

Черепановым, и отцу и сыну, удалось побывать в Петербурге и за границей, в Швеции. Здесь они могли познакомиться с передовой техникой того времени.

По возвращении из Швеции в Нижний Тагил Черепановы приступили к сооружению паровой машины для Медного рудника, который составлял тогда одно из главных богатств Демидовых. Медный рудник давал свыше 40 тыс. пудов меди в год. Но добыче меди мешала вода, затапливавшая рудник. Вот почему на сооружение водоотливных машин были отпущены большие средства. Черепановы соорудили на Медном руднике тридцатисильную паровую машину, а вслед за ней вторую и третью паровые машины, ещё более совершенные и мощные. Мирон Ефимович побывал и в Англии, где он изучал "выделку полосного железа посредством катальных валов, томление и плавку стали на тамошний манер". Познакомился он в Англии и с устройством различных паровых машин, осматривал пароходы и паровозы.

Простые русские люди, плотинный мастер и его сын, стали специалистами, владеющими богатейшим техническим опытом. Механическое заведение Черепановых, устроенное на Выйском заводе, в нескольких километрах от Нижнего Тагила, стало передовым центром русской технической мысли.

Механическое заведение Черепановых обслуживало всю нижнетагильскую группу демидовских заводов, в состав которой входили: Нижне-Тагильский, Выйский, Нижне-Лайский, Верхне-Лайский, Черноисточинский, Висимо-Шайтанский, Нижне-Салдинский, Верхне-Салдинский и Висимо-Уткинский заводы.

Доменные печи, десятки железоделательных кричных горнов, батареи медеплавильных печей, золотые и платиновые прииски, железные и медные рудники требовали очень много механизмов. Руководство всеми работами по сооружению и использованию заводских механических установок, а в значительной части и самое сооружение таковых, было возложено на Черепановых. Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефимовичу приходилось разрабатывать проекты, строить и устанавливать разнообразные воздуходувные установки, кричные молоты, прокатные станы, лесопильные мельницы и много других механических установок. Черепановы обязаны были наблюдать за состоянием заводских и других плотин. Они выполняли ремонт плотин, под их наблюдением постоянно производилась перестройка ларевых и вешнячных прорезов в плотинах. Черепановы, кроме того, сооружали паровые машины для заводских нужд. Строили они паровые машины, критически учитывая русский и зарубежный опыт, постоянно стремясь к улучшению создаваемых ими машин.

Сухопутный "пароход" Черепановых

Черепановы были крупнейшими русскими пионерами в машиностроении. Они создали не только много различных машин для заводов и приисков, но, что ещё более важно, построили множество оригинальных машин для производства машин.

Черепановы создали замечательные станки: токарные, винторезные, строгальные, сверлильные. Ими были разработаны проекты и построены машины для производства гвоздей, штамповальные установки и многое иное.

Наиболее славным делом Черепановых было создание ими первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тягой.

Первый паровоз в России, созданный Черепановыми, был пущен в августе 1834 г.

Паровоз Черепановых ходил по "колесопроводам" (рельсам), имевшим общее протяжение около 800 метров. Он перевозил около трёх с половиною тонн со скоростью до 15 километров в час. В 1835 г. об этом паровозе писали: "Самый пароход состоит из цилиндрического котла длиною 5 1/2 футов, диаметром 3 футов и из двух паровых лежачих цилиндров длиною 9 дюймов, в диаметре 7 дюймов. После первых опытов, для усиления жара, прибавлено в котёл некоторое число парообразовательных медных трубок и теперь имеется оных до 80. Обратное движение машины, без поворота, производится ныне переменою впуска паров в другую сторону, действием эксцентрического колеса, приводящего в движение паровые золотники. Запас горючего материала, состоящего из древесного угля, и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров, в числе 40 человек".

Успешно соорудив свой первый паровоз, Черепановы немедленно приступили к постройке второго, более мощного. Уже к марту 1835 г. второй паровоз Черепановых, значительно большей мощности, чем первый, был построен. Он мог перевозить до 17 тонн.

Труд Черепановых по созданию паровозов увенчался полным успехом. Об этом говорят документы, сообщающие об успешном действии "сухопутных пароходов" через несколько лет после их сооружения.

Труд Черепановых дал России право занять место в числе первых четырёх стран мира по времени введения железных дорог с паровой тягой. Эти страны - Англия, США, Франция, Россия.

Однако труды Черепановых не получили ни заслуженной популярности, ни должного развития. Прошли мало кем замеченными краткие сообщения об их трудах, опубликованные в 1835 г. в "Горном журнале" и в "Коммерческой газете". Только в 1902 г. появилось в "Горном журнале" ещё одно краткое сообщение о паровозе Черепановых.

О замечательном начинании Черепановых забыли надолго и основательно. В 1837 г. в печати появилось много сообщений, связанных с окончанием работы по сооружению Царскосельской железной дороги, но имя Черепановых даже не было названо. Больше всего и прежде всего в этом замалчивании дела Черепановых повинны их хозяева Демидовы, любившие кичиться своими богатствами, выступать в роли меценатов, учреждать премии за научные работы и т. д. Особенно отличались такой любовью к собственному возвеличению и позе Павел и Анатолий Демидовы, сыновья Николая Никитича, умершего в 1828 г. Именно в те годы, когда хозяевами Нижне-Тагильских заводов были Павел и Анатолий, совершены были самые замечательные из дел Черепановых, отнюдь не ограничивающиеся только тем, что здесь рассказано. Однако ни Павел, ни Анатолий Демидовы даже не попытались отдать должное трудам своих "домашних механиков".

Отношение "господ владельцев" сказалось на отношении к делу Черепановых в Тагиле. В 1837 г. здесь производился отбор экспонатов "на учреждаемую в Пермской губернии выставку образцов изделий фабричной, заводской, ремесленной и всякого рода произведений местной промышленности". В число экспонатов были включены самые различные вещи: от чугунных бюстов заводовладельцев, подсвечников, листового железа, гвоздей, штыковой меди, талька, посуды, малахита - до лисьевого капкана и "раритетов из царства ископаемых" во главе с "зубом мамонта". Не нашлось места только для чудесных творений Черепановых.

В 1838 г. на Нижне-Тагильских заводах было получено предписание подобрать для промышленной выставки в Петербурге то, что может прославить заводы Демидовых. На этот раз Черепановым повезло: "им поручили сделать для выставки в небольшом виде паровоз". Дело, однако, окончилось тем, что в ящиках, отправляемых на питерскую выставку 1839 г., место модели первого русского паровоза заняли, согласно "росписей", "чугунная кобыла" и "чугунный жеребец".

Однако русская наука и техника не забыли имён отца и сына Черепановых. Строители первого русского паровоза и первой русской железной дороги с паровой тягой заняли почётное место в ряду новаторов техники.

Известие о сухопутном пароходе, устроенном в Уральских заводах в 1833 г., "Горный журнал)), 1835 г., ч. II, кн. 5; Известие о другом сухопутном пароходе, устроенном на Уральских заводах в 1835 г., там же, ч. III, кн. 7; Тонков Р. Р., Из истории паровых машин в России, там же, 1902, № 5; Бармин А., Сухопутный пароход, "Уральский современник", 1938, №1; ДанилевскийВ. В., Черепановы (рукопись).

Деми́довы - род богатейших российских предпринимателей (заводчиков и землевладельцев), выдвинувшийся при Петре I благодаря созданию оружейных и горнодобывающих предприятий вТуле и наУрале . Основатели многих уральских городов, внёсшие неоценимый вклад в освоение и развитие уральской земли.

Странствуя по Западной Европе, граф Демидов обратил внимание на то, какое значение для заводов имеют паровые машины. На демидовских заводах первая паровая машина начала работать в 1824 г.

С задачей установки такой машины отлично справился плотинный мастер Ефим Алексеевич Черепанов.

Пробился Ефим Черепанов к высотам техники исключительно благодаря своему природному таланту и натуре. Образования он фактически никакого не имел, учился "при доме". Отсюда и пошли все "натуральные механики" Черепановы: сам Ефим, его брат Алексей, сын Ефима - Мирон, первый помощник в создании паровых машин и паровоза, племянник Аммос.

Ефим Черепанов впервые предложил план своей паровой машины в 1813 году. Но лишь через семь лет за свой скудный счет он построил "паровик" мощностью всего в "одну лошадь". Узнав об этом, граф Демидов отправил его в Англию.

Черепановым, и отцу и сыну, удалось побывать в Петербурге и за границей, в Швеции. Здесь они могли познакомиться с передовой техникой того времени.

По возвращении из Швеции в Нижний Тагил Черепановы приступили к сооружению паровой машины для Медного рудника, который составлял тогда одно из главных богатств Демидовых. Медный рудник давал свыше 640 тонн меди в год. Но добыче меди мешала вода, затапливавшая рудник. Вот почему на сооружение водоотливных машин были отпущены большие средства. Черепановы соорудили на Медном руднике тридцатисильную паровую машину, а вслед за ней вторую и третью паровые машины, ещё более совершенные и мощные.

Простые русские люди, плотинный мастер и его сын, стали специалистами, владеющими богатейшим техническим опытом. Механическое заведение Черепановых, устроенное на Выйском заводе, в нескольких километрах от Нижнего Тагила, стало передовым центром русской технической мысли.

1 августа 1834 года в имении Демидовых собралось достаточно много народа. Всем не терпелось посмотреть, как пройдет испытание первого «сухопутного парохода».

Специально для паровоза была выстроена чугунная дорога. Ее протяженность составляла 854 метра. Паровичок должен был везти состав весом чуть более трех тонн со скоростью порядка 15 километров в час. По тем временам это было просто очень здорово, потому что для того, чтобы перенести эти искомые 3,3 тонны груза, понадобилось бы никак не менее 50-60 рабочих. И шли бы нагруженные едва ли не полчаса. А так появлялась возможность управиться в течение четырех минут…

Для отца, Ефима Алексеевича Черепанова, строительство паровоза было одним из самых значительных событий в его жизни. Это был юбилейный для него, 60-й год, к тому же «хозяин» Демидов наконец поддался на уговоры «общественности» и предоставил талантливому механику «вольную», освободив от крепостного права. Оглядываясь назад на прожитые годы, Ефим с грустью думал о том, что время пролетело быстро, в тяжком и зачастую неблагодарном труде. Даже передовые по российским масштабам предприятия Демидовых оказались не в состоянии конкурировать с европейцами. У нас использовался чаще всего дармовой человеческий труд, в то время как в той же Англии на самых тяжелых участках были задействованы машины.

Могли ли русские механики «переплюнуть» европейцев? Ведь по своему таланту, творческим и техническим возможностям наши самоучки вряд ли уступали своим коллегам. Но тяжкое бремя крепостного права, страшная серость и забитость играли свою неблагодарную роль. В сущности, Черепановы могли построить паровоз еще раньше, но все время возникали какие-то препоны. И если бы не «скупость» хозяина, отказавшегося покупать паровые машины в Санкт-Петербурге, где за них драли три шкуры, вряд ли им, Черепановым, дали бы работать над этим проектом.

Иные думы одолевали Мирона. Он находился в самом расцвете творческой мысли, гордился тем, что за недолгие десять лет они с отцом построили как минимум десять паровых машин, облегчающих подневольный труд на рудниках. Мирон, как и отец, побывал в Англии, где мечтал хотя бы одним глазком заглянуть в чертежи прославленного Стефенсона, но англичане – не дураки, свои секреты хранили зорко.

Именно Мирон после возвращения из Англии стал донимать отца: «А давай сами эту штуковину построим, я кажется, догадался как!» Ефим Алексеевич отбивался от сына, ведь в последние десять лет он катастрофически терял зрение, так что времени на то, чтобы разобраться в чертежах, уходило все больше. Но он не мог отговорить сына, который, между прочим, в то время еще в крепостных ходил.

…Паровоз проехал от начала до конца чугунки ни разу не остановившись. Демидов был доволен. Он заказал паровоз, мощнее предыдущего в два раза – 46 лошадиных сил. И только после этого, в 1836 году, Мирон дождался освобождения. Конечно, он не особо задумывался над тем, почему это произошло. А разгадка была вот в чем. Один из столичных чиновников под большим секретом сообщил Демидову, что к нему в следующем году собирается наследник российского престола – Александр Николаевич. И он всегда очень любит задавать «неудобные» вопросы. Может, неровен час, спросить: «А почему ты таких мастеров до сих пор в кабале держишь?». Поэтому хозяину пришлось от греха подальше выписать «вольную».

Наследник престола, действительно, прибыл на Урал, на заводы Демидовых, весной 1837 года. Где и увидел «сухопутный пароход». Так его назвали за мощность и паровые двигатели. Поинтересовался Александр и тем, кто автор машины? Ему сообщили: Черепановы. В том же, 1837 году начали строить железную дорогу в Царское село. Она была пущена в октябре.

Несмотря на успешное выполнение проекта, локомотивы Черепановых не нашли поддержки за пределами завода, и впоследствии были заменены конной тягой.

Вырубка лесов для заводских нужд перешла все границы и доставка древесины обходилась достаточно дорого. Использовать паровые машины, работающие на древесине, в таких условиях было затруднительно, а источников угля рядом не было. Кроме того, обслуживание паровозов обходилось дороже содержания лошадей, и паровозы были рентабельны только при использовании их полной мощности - для крупных составов. Но на заводе не было потребности в транспортировке больших объемов грузов.

Однако Черепановым было отказано в патенте на паровоз на том основании, что он "зело вонюч".

Творческим задумкам Черепановых так и не суждено было сбыться. В 1842 году, возвратясь из очередной командировки, неожиданно скончался Ефим Александрович. Мирон Ефимович пережил «тятю» только на семь лет и скончался 5 октября 1849 года, на 47 году жизни…

УРОК 8 «НЕФТЬ во время промышленной революции. РОКФЕЛЛЕР»

Рокфеллер был вторым ребёнком из шести детей в семье протестантов. Родился он в городе Ричфорд , штатНью-Йорк . Его отец был сначала лесорубом, а потом странствующим торговцем, называвшим себя «ботаническим доктором» и продававшим различные эликсиры и редко бывавшим дома. По воспоминаниям соседей, отца Джона считали странным человеком, старающимся уклониться от тяжёлого физического труда, хотя и имеющим хорошее чувство юмора. По натуре Уильям был рисковым человеком, что помогло ему нарастить тот небольшой капитал, который позволил ему купить земельный участок за $3100. Однако склонность к риску соседствовала с предусмотрительностью, поэтому часть капиталов была вложена в различные предприятия. Элиза, мать Джона, держала на себе хозяйство, была очень набожной баптисткой, и часто бедствовала, поскольку муж постоянно уезжал на продолжительные периоды времени и ей постоянно приходилось экономить на всём. Она старалась не обращать внимание на сообщения о странностях и супружеских изменах мужа.

Рокфеллер вспоминал, что отец с ранних лет рассказывал ему о предприятиях, в которых участвовал, объяснял принципы ведения дел, он писал об отце: «Он часто торговался со мной и покупал у меня различные услуги. Он научил меня, как нужно покупать и продавать. Мой отец просто „натаскивал“ меня на обогащение!»

Когда Джону исполнилось семь лет, он начал выкармливать на продажу индюшек, подрабатывал, копая для соседей картофель . Все результаты коммерческой деятельности он фиксировал в своей маленькой книжечке. Все заработанные деньги он вкладывал в фарфоровую копилку, и уже в 13 лет ссудил знакомому фермеру $50 из расчета 7,5 % годовых. Отцовское воспитание продолжала мать, у которой он научился трудолюбию и дисциплинированности.

В 13 лет Джон пошёл в школу. Учиться ему было трудно и для выполнения уроков приходилось усердно заниматься. Рокфеллер успешно окончил школу и поступил вколледж Кливленда, где преподавали бухгалтерию и основыкоммерции , но вскоре пришёл к выводу, что трёхмесячные бухгалтерские курсы и жажда деятельности принесут намного больше, чем годы обучения в колледже, поэтому оставляет его.

Так как Джон Рокфеллер был одним из старших детей в семье, то уже в возрасте 16 лет он отправился искать работу. К тому времени он уже достаточно неплохо знал математику , и закончил трёхмесячные курсы по бухгалтерии. После шести недель поисков он был взят ассистентом бухгалтера в небольшую компанию, занимавшуюсянедвижимостью и морскими перевозками, вскоре он дослужился до должностибухгалтера . Он быстро смог зарекомендовать себя как грамотный профессионал, и как только управляющий компании покинул свой пост, на его место сразу же назначили Рокфеллера. При этом жалованье установили в $600 долларов, в то время как его предшественник получал $2000, из-за этого Рокфеллер покинул компанию, и это была его единственная в биографии работа по найму.

Как раз в это время английский предприниматель Джон Моррис Кларк искал компаньона с капиталом в $2000 для создания совместного дела. На тот момент у Рокфеллера было скоплено $800, недостающую сумму он занимает у отца под 10 % годовых, и 27 апреля 1857 года становится младшим партнёром компании «Кларк и Рочестер», компания торговала сеном ,зерном ,мясом и другими товарами. В эти годы южные штаты объявили о выходе из Союза и началасьгражданская война , у федеральных властей появилась потребность в снабжении большой армии.

В конце 1850-х - начале 1860-х годов получили распространение керосиновые лампы и повысился спрос на сырьё для керосина -нефть .Промышленная революция требовала во все возрастающих объемах керосина и смазочных масел, и эту потребность можно было удовлетворить только за счет нефти в промышленных масштабах. Самая легкая бензиновая фракция нефти поначалу не имела спроса и за ненадобностью сливалась либо сжигалась. А вот самая тяжелая – мазут – сразу же пришлась ко двору как прекрасное топливо для паровозов.

Основные продукты нефтепереработки

В это время Рокфеллер знакомится с химиком Самуэлем Эндрюсом, который занимался вопросами переработки нефти и был убеждён в перспективности керосина как средства для освещения. Рокфеллера же заинтересовало сообщение о месторождении нефти, обнаруженном Эдвином Дрейком в 1859 году. Общие интересы сплотили Эндрюса и Рокфеллера и они основали компанию по обработке нефти «Эндрюс и Кларк». Партнёры заложили в Кливленде нефтеперерабатывающий завод «Флэтс». Транспортировали нефть и готовую продукцию по железной дороге.

Компания Standard Oil была создана в 1870 году. Рокфеллер занялся поискаминефти ; уже в начале своей деятельности он заметил, что весь нефтяной бизнес организован неэффективно и сумбурен, и сосредоточился на наведении порядка в работе. Первым делом был создан устав фирмы. Для того чтобы мотивировать сотрудников, Рокфеллер на первых порах решил отказаться от заработной платы, премируя их акциями, он считал, что благодаря этому они будут активнее работать, ведь будут считать себя частью компании, так как их конечный доход будет зависеть от успешности бизнеса.

Бизнес стал приносить доходы, а Рокфеллер стал постепенно скупать другие нефтяные фирмы по одному, небольшие предприятия, которые стоили не слишком дорого. Такая стратегия не нравилась многим американцам. Рокфеллер договаривался с железнодорожными компаниями о регулировании транспортных цен, таким образом Standard Oil получила более низкие цены, чем у конкурентов: за перевозку бочки нефти она платила 10 центов , тогда как конкуренты - 35 центов, причём с разницы в 25 центов с каждой бочки компания Рокфеллера также получала доход. Конкуренты не могли ему противостоять, Рокфеллер ставил их перед выбором: объединение с ним, либо разорение. Большинство из них предпочло войти в состав Standard Oil в обмен на долю акций.

Уже к 1880 году, благодаря многочисленным мелким и средним слияниям, в руках Рокфеллера оказалось 95 % нефтедобычи Америки. Став монополистом , Standard Oil подняла цены и стала крупнейшей компанией в мире того времени. Через 10 летзакон противмонополий

потребовал разделить Standard Oil. После этого Рокфеллер раздробил бизнес на 34 мелких компании и во всех из них сохранил контрольный пакет и при этом нарастил капиталы. Практически все крупные американские нефтяные компании произошли именно от Standard Oil.

Standard Oil приносила Рокфеллеру $3 млн ежегодно, он владел шестнадцатью железнодорожными и шестью сталелитейными компаниями, девятью фирмами, торгующими недвижимостью, шестью пароходствами, девятью банками и тремя апельсиновыми рощами. В 1894 году он становится первым миллиардером планеты. По состоянию на 2000-е годы Джон Рокфеллер считается самым богатым человеком за всю историю, журнал Forbes оценивал его состояние в пересчёте на эквивалент 2007 года в $318 млрд, тогда как самое большое состояние того времени - Билла Гейтса - составило около $50 млрд.

Имя Рокфеллера стало символом богатства: он жил с большим комфортом, но не выставлял своих богатств напоказ. У него была вилла и земельный участок в 283га , дома и личная площадка для игры вгольф .

Считал себя бизнесменом -христианином , с детских лет перечислял 10 % своих доходовБаптистской церкви . В1905 году эта доля составила $100 млн.

Начиная с 1897 года Рокфеллер постепенно передаёт функции управления Standard Oil партнёрам, а сам всё более занимаетсяблаготворительностью . Благодаря ему в1892 году был основанЧикагский университет , в1901 году - Медицинский институт имени Рокфеллера, пожертвовал $9 млн на строительство зданияООН . При всём этом шестерым детям он оставил $240 млн. Рокфеллер-младший построил также знаменитыйнебоскрёб Эмпайр-стейт-билдинг .

Рокфеллер хотел дожить до ста лет, но три года не дожил - 23 мая 1937 года он умер от сердечного приступа в возрасте 97 лет.

УРОК 9 «Медицина, биология, химия. Л.Пастер, Р.Кох»

В Англии - передовой капиталистической стране 18 в. - возрос интерес к вопросам предупреждения болезней. Армия и флот, новый промышленный город, фабрика дали заказ английской медицине.

Луи Пастер родился во Франции в 1822 году. Он учился вколледже , где был самым молодым учеником. Здесь он увлёкся чтением книг и смог стать помощником учителя. Сохранились письма Пастера этих лет, адресованные сёстрам, в которых описана зависимость «успеха» от «желания и труда». Затем он получил место младшего преподавателя, продолжая учиться.

Пастер проявил себя талантливым художником, его имя значилось в справочниках портретистов XIX века. Он оставил портреты своих сестёр и матери, но, в связи с увлечением химией, заниматься живописью бросил.Пастели и портреты родителей и друзей, написанные Пастером в возрасте 15 лет, теперь выставлены и хранятся в музееИнститута Пастера в Париже. Его работы были высоко оценены - Луи получил степеньбакалавра искусств (1840) и степень бакалавра наук (1842) вВысшей нормальной школе . После непродолжительной службы профессором физики, Пастер становится профессором химии вСтрасбургском университете , где он в 1849 году познакомился и начал ухаживать за Мари Лоран, дочерьюректора университета. Он решил жениться и написал дочери декана письмо с успешным предложением, где, в частности, Пастер говорил о себе следующее:«Во мне нет ничего, что могло бы понравиться молодой девушке, но, насколько я припоминаю, все, кто узнавал меня ближе, очень меня любили!».

Они поженились, в браке родилось пятеро детей, однако только двое из них дожили до взрослого возраста (остальные трое умерли от брюшного тифа ). Перенесенные личные трагедии вдохновили Пастера на поиск причин и принудили попытаться найти лекарства от заразных болезней, таких кактиф .

К 1861 году Пастер показал, что образованиеспирта ,глицерина иянтарной кислоты при брожении может происходить только в присутствиимикроорганизмов , зачастую специфичных.

Луи Пастер доказал, что брожение есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков , которые питаются и размножаются за счёт бродящей жидкости. В это же время Луи Пастер сделал ещё одно важное открытие. Он нашёл, что существуют организмы, которые могут жить безкислорода . Для некоторых из них кислород не только не нужен, но и ядовит. Их представители - микробы, вызывающиемаслянокислое брожение . Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива. Брожение, таким образом, оказалось «жизнью без кислорода», потому что на него отрицательно воздействует кислород (эффект Пастера ).

В 1864 году к Пастеру обращаются французские виноделы с просьбой помочь им в разработке средств и методов борьбы с болезнями вина. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причём каждая болезнь имеет особого возбудителя. Для уничтожения вредных «организованных ферментов» он предложил прогревать вино при температуре 50-60 градусов. Этот метод, получивший название пастеризации, нашел широкое применение и в лабораториях, и в пищевой промышленности.

В 1865 году Пастер был приглашён своим бывшим учителем на югФранции , чтобы найти причину болезни шелковичных червей. После публикации в1876 году работыРоберта Коха «Происхождение сибирской язвы» Пастер полностью посвятил себя иммунологии, окончательно установив специфичность возбудителейсибирской язвы ,родильной горячки ,холеры ,бешенства , куриной холеры и др. болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложилметод предохранительных прививок , в частности от сибирской язвы, бешенства.

Пастер всю жизнь занимался биоло­гией и лечил людей, не получив ни медицинско­го, ни биологического образования.

В 1868 году (в возрасте 45 лет) у Пастера произошло кровоизлияние в мозг. Он остался инвалидом: левая рука бездействовала, левая нога волочилась по земле. Он едва не погиб, но, в конце концов, поправился. Более того, он совершил после этого самые значительные открытия: создал вакцину против сибирской язвы и прививки против бешенства. Когда учёный умер, оказалось, что огромная часть мозга была у него разрушена.

П
о словамИ. И. Мечникова , Пастер был страстным патриотом и ненавистником немцев. Когда ему приносили с почты немецкую книгу или брошюру, он брал её двумя пальцами и отбрасывал с чувством великого отвращения.

Немецкий учёный Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года. Был третьим из тринадцати детей. Отец - горный инженер, работал в управлении местных шахт. Мать- дочь высокопоставленного чиновника, главного инспектора Ганноверского королевства. Именно он увидел в любознательном внуке задатки исследователя. С детских лет, поощряемый дедом и дядей, интересовался природой.

В 5 лет пошёл в местную начальную школу. В это время уже умел читать и писать. В 8 лет поступает в гимназию, где уже через четыре года становится лучшим учеником в классе.

В 1862 году Кох поступает в знаменитый своими научными традициями Геттингенский университет . Там он изучаетфизику ,ботанику , а затем имедицину .

Роберт заканчивает своё обучение в университете и получает медицинский диплом. С этого времени он начинает работать в различных больницах, и в то же время безуспешно пытается организовать частную практику в пяти разных городах Германии. Позже он хочет стать военным врачом или совершить кругосветное путешествие в качестве корабельного доктора. В 1870 году начинается франко-прусская война , и работа Коха в больнице прерывается. Кох добровольно становится врачом полевого госпиталя, несмотря на сильную близорукость. На новой службе он приобретает большой практический опыт, занимаясь лечением инфекционных болезней, в частности холеры и брюшного тифа. В то же время изучает под микроскопом водоросли и крупные микробы, совершенствует своё мастерство в микрофотографии. В 1871 году Кох демобилизовался. Он теряет всякий интерес к частной врачебной практике и начинает проводить исследования и опыты, для чего заводит большое количество мышей. Он обнаружил, что среди крупного рогатого скота, а также овец, распространено заболевание -сибирская язва , которая поражает лёгкие. Зная об опытахЛуи Пастера над животными, больными сибирской язвой, Кох с помощью микроскопа изучает возбудителя, который, предположительно, вызывает сибирскую язву. Проведя серию тщательных, методичных экспериментов, он устанавливает, что единственной причиной заболевания является бактерияBacillus anthracis , и изучает её биологический цикл развития, показывает, что одна палочка бактерии может образовать многомиллионную колонию. Эти исследования впервые доказали бактериальное происхождение заболевания.

Кох публикует работу «Методы изучения патогенных организмов», в которой описывает способ выращивания микробов на твёрдых питательных средах . Этот способ имел важное значение для изолирования и изучения чистых бактериальных культур. Вскоре после этого между Кохом и Пастером - до этого времени лидером в микробиологии - развернулась острая дискуссия. После того, как Кох опубликовал резко критические отзывы о пастеровских исследованиях сибирской язвы, лидерство последнего пошатнулось, и между двумя выдающимися учёными вспыхивает вражда, продолжающаяся несколько лет. Всё это время они ведут острые споры и дискуссии на страницах журналов и в публичных выступлениях.

Позже Кох предпринимает попытки найти возбудителя туберкулёза , болезни в то время широко распространённой и являющейся основной причиной смертности. Он ежедневно, рано утром приходит в больницу, где получает материал для исследований: небольшое количество мокроты или несколько капель крови больных чахоткой.

Однако, несмотря на обилие материала, ему всё же никак не удаётся обнаружить возбудителя болезни. Вскоре Кох понимает, что достичь цели можно только с помощью красителей. К сожалению, обычные красители оказываются слишком слабыми, но спустя несколько месяцев работы ему всё же удается найти необходимые вещества.

Растёртую туберкулёзную ткань 271-го препарата Кох окрашивает в метиловой синьке, а затем в едкой красно-коричневой краске, используемой в отделке кожи, и обнаруживает крохотные, слегка изогнутые, ярко-сине окрашенные палочки - палочки Коха . Это и были возбудители болезни.

24 марта 1882 года, когда объявил о том, что сумел выделить бактерию, вызывающую туберкулёз, Кох достиг величайшего за всю свою жизнь триумфа. В то время это заболевание было одной из главных причин смертности даже в Германии. Да и в наше время туберкулёз - основная причина смертности в развивающихся странах. От туберкулёза умирает больше людей, чем от всех других инфекционных заболеваний, включая СПИД и другие заболевания, вызванные ВИЧ. В своём докладе Кох подчеркнул: «Пока имеются на земле трущобы, куда не проникает луч солнца , чахотка и дальше будет существовать. Солнечные лучи - смерть для бацилл туберкулёза. Я предпринял свои исследования в интересах людей. Ради этого я трудился. Надеюсь, что мои труды помогут врачам повести планомерную борьбу с этим страшным бичом человечества».

Изучение Кохом туберкулёза было прервано, когда он по заданию германского правительства в составе научной экспедиции уехал в Египет и Индию с целью попытаться определить причину заболевания холерой . Работая в Индии, Кох объявил, что он выделил микроб, вызывающий это заболевание -холерный вибрион .

В 1904 году Кох отказался от должности директора Института инфекционных болезней, чтобы заняться только исследовательской деятельностью. Через год ему была присуждена Нобелевская премия, а еще через пять лет, 27 мая 1910 года, Роберт Кох умер. Он ушел из жизни так же тихо и скромно, как и жил.

Первый из всех исследователей, первый из всех когда-либо живших на свете людей, Кох доказал, что определенный вид микроба вызывает определенную болезнь и что маленькие жалкие бациллы могут легко стать убийцами большого грозного животного.

УРОК 10 «Радио. Телевидение. А.Попов, Б.Розинг, З.Зворыкин. И.А. Тимченко»

На протяжении многих лет общество не может никак определиться, кем изобретено радио. Дело в том, что практически в одно и то же время это гениальное открытие сделали несколько ученых из разных стран. Александр Попов, Гульельмо Маркони, Никола Тесла, Генрих Герц, Эрнест Резерфорд – все эти люди так или иначе связаны с радио. Не так важно, кого из них первого посетила гениальная мысль, все ученые вложили в развитие науки неоценимый вклад.

Если спросить россиянина и европейца о том, кем изобретено радио, то ответы будут совершенно разные, первый ответит, что это Попов, а второй – Маркони.

Открытие радио состоялось во многом благодаря Генриху Герцу. Этот гениальный ученый в 1888 году продемонстрировал общественности наличие электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света в свободном пространстве.

Проблема в том, что конструкция Герца работала лишь на расстоянии нескольких метров друг от друга, в приемнике было видно лишь искру, да и то в темноте. Прибор не был идеален и требовал усовершенствования. Гениальному инженеру и экспериментатору ничего не стоило улучшить свое изобретение. К сожалению, Герц умер в возрасте 37 лет в 1894 году, незадолго до открытия Маркони и Попова.

Схожесть опытов Маркони и Попова

Если рассматривать с технической стороны, то Попов и Маркони не открыли ничего нового, а лишь использовали изобретения других ученых для создания улучшенного прибора. К конструкции Герца ученые добавили заземление и антенну.

Александр Степанович Попов появился на свет на Урале 16 марта 1859 года в семье священника. Сначала он окончил общеобразовательные классы духовной семинарии, но поскольку его привлекала электроника, молодой человек поехал в Петербург, где и поступил в университет на физико-математический факультет.

Александр Степанович активно сотрудничал с военно-морским флотом, и именно для флота он изобрел радио. Попова всегда интересовали опыты Герца, поэтому в 1889 году он прочитал цикл лекций с сопровождающими демонстрациями на тему исследований о соотношении между электрическими исветовыми явлениями. Ученый намекал на собраниях, что эти знания можно применять на практике, чем вызвал заинтересованность со стороны руководства военно-морского флота.

Александра Степановича можно смело называть первым человеком в России, который не только понял ценность опытов Герца, но и нашел им практическое применение. 7 мая 1895 года, когда Попов изобрел радио и демонстрировал сконструированный прибор на собрании российских физиков, о творении Маркони еще ничего не было известно. Именно 7 мая в России принято считать днем создания радио.

Весь 1895 год Попов посвятил усовершенствованию радиоприемника, он проводил опыты по приему и передаче электромагнитных волн на расстоянии 60 м. 20 января 1897 года русскому ученому пришлось отстаивать свое право на первенство изобретения. В газете «Котлин» появилась статья «Телеграфирование без проводов», узнав об опытах Маркони, ее написал Попов. Первое радио изобрел Александр Степанович, он демонстрировал его весной 1895 года и планировал и дальше работать над его усовершенствованием, но документально он никак не оформил свой прибор.

Принцип работы первого радиоприемника

Многие изобретатели не могли найти применения своим изобретениям, и только гениальные люди, обладающие особыми способностями и неординарным мышлением, могут научную идею воплотить в реальность, именно к таким гениям относится и Александр Попов. Радио, созданное великим ученым, состоит из открытий разных инженеров и физиков. Так, Попов использовал в качества проводника когерер, он додумался применить этот прибор в качестве звонка и регистратора поступающего сигнала. Александр Степанович собрал воедино когерер, звонок и антенну, построив прибор для приема волн и грозовых разрядов. При помощи радиоприемника ученый мог передавать специальными сигналами осмысленный текст.

Почему в Европе родоначальником радио считают Маркони?

Ученые до сих пор не могут прийти к единому согласию в вопросе о том, кем изобретено радио. Александр Попов продемонстрировал свое изобретение 7 мая 1895 года, а Гульельмо Маркони сделал заявку на патент лишь в июне 1896 года. На первый взгляд, вроде бы все понятно, пальму первенства стоит отдать российскому ученому, но не все так просто. Дело в том, что Попов не стремился рассказать широкой общественности о своих исследованиях, а информировал о них лишь узкий круг людей – ученых и морских офицеров. Он понимал, насколько важна для родины эта работа, поэтому с печатными публикациями не спешил, занимаясь практической частью.

Гульельмо Маркони вырос в капиталистической стране, поэтому он стремился закрепить не исторический или научный приоритет, а юридический. Он никого не посвящал в курс дела, а лишь когда изобретение было готово, сделал заявку на получение патента. Конечно, история не имеет никакого отношения к юридической стороне, но все же, некоторые историки встают на сторону Маркони. Патент был выдан 2 июля 1897 года, то есть через два года после демонстрации Поповым своего изобретения. Тем не менее, у Маркони был документ, закрепляющий его приоритет, а российский ученый ограничился лишь печатной публикацией.

Достижение американцев

В спор о том, кем изобретено радио, в 1943 году вмешались американцы, потому что и у них в стране нашелся умелец, который создал приемник. США возмутил тот факт, что первое место между собой делят европейцы и россияне, ведь это их соотечественник Никола Тесла, знаменитый электротехник и ученый, первым сделал такое великое открытие. Правдивость этого утверждения была доказана в суде.

Т
есла в 1893 году запатентовал радиопередатчик, а спустя два года – радиоприемник. Прибор американского ученого мог в радиосигнал преобразовывать акустический звук, передавать его, опять преобразовывая в акустический звук. То есть он работал подобно современным устройствам. Конструкции Попова и Маркони заметно проигрывают, потому как они могли передавать и принимать лишь радиосигналы сазбукой Морзе.

Маркони, Попов и Тесла никак не связаны друг с другом, проживали в разных странах и даже на разных континентах, поэтому никто ни у кого идеи не воровал. Получается, что мысль о создании радио ученым пришла примерно в одно и то же время. Такое стечение обстоятельств еще раз подтвердило закон: если время для открытия пришло, то это открытие обязательно кто-нибудь сделает.

Первым, кто предложил применить электронно-лучевую трубку для телевизионной передачи, был русский физик Борис Розинг. В 1907 году он получил патент на способ электрической передачи изображения на расстояние. Для построчной развертки изображения Розинг использовал два зеркальных барабана, представлявших собой многогранные призмы с плоскими зеркалами. Каждое зеркало было слегка наклонено к оси призмы, и угол наклона равномерно возрастал от зеркала к зеркалу. При вращении барабанов световые лучи, идущие от разных элементов передаваемого изображения, отражались последовательно зеркальными гранями и поочередно (построчно) попадали на фотоэлемент. Ток с фотоэлемента передавался на пластины конденсатора.

После долгих и упорных опытов со своей несовершенной аппаратурой Розинг сумел получить первое изображение - ярко освещенной решетки - на экране своего приемника. Это изображение состояло из четырех полос. Когда закрывали одно из отверстий решетки, соответствующая ему полоса на экране исчезала. Телевизор мог передавать изображение простых геометрических фигур, а также движение руки.

Сообщения об изобретении Розинга были напечатаны в технических журналах США, Японии и Германии и оказали большое влияние на дальнейшее развитие телевидения. Хотя Розингу принадлежит слава родоначальника электронного телевидения, его телевизионная система еще не была полностью электронной - съемка и передача изображения производились с помощью механического устройства - зеркальных барабанов. Следующим шагом должно было стать создание электронно-лучевой передающей трубки, действие которой основано на внешнем фотоэффекте.

Этот шаг на был сделан только в 20-е годы. В 1923 году Владимир Зворыкин (в студенческие годы Зворыкин был одним из учеников Розинга и активно помогал ему при создании первого телевизора; в 1917 году он эмигрировал в США, где и работал до самой смерти) запатентовал полностью электронную систему телевидения с передающей и приемной электронно-лучевыми трубками.

УРОК 11 «АЭРОНАВТИКА. САМОЛЕТОСТРОЕНИЕ. РАКЕТОСТРОЕНИЕ»

Воздухопла́вание, аэрона́втика - вертикальное и горизонтальное перемещение ватмосфере Земли налетательных аппаратах легчевоздуха .

Авиация использует летательные аппараты тяжелее воздуха.

АЭРОНАВТИКА

21 ноября 1783 года в ПарижеПилатр де Розье , французский физик и химик, вместе с маркизомд’Арландом впервые в истории поднялись в небо намонгольфьере - аэростате, наполненном горячим воздухом. Они пробыли в воздухе почти 25 минут при этом пролетев 10 км и поднявшись на высоту около 1 км. Шар по имени «AD ASTRA» (от лат. "К звёздам") объемом 2055 м³ был сконструирован братьямиЖозефом иЭтьеном Монгольфье .

В дальнейшем монгольфьеры уступили своё место аэростатам, наполняемым водородом, так называемым шарльерам . Это было вызвано присущими монгольфьерам недостатками: необходимость брать на борт большое количество топлива, опасность возникновения пожара в воздухе и т. д.

Однако, во второй половине XX века монгольфьеры вновь стали популярны. К этому привело появление новых лёгких и огнестойких материалов и появление специальных газовых горелок, которые вместе с газовыми баллонами составили удобный и надёжный комплекс управления тепловыми аэростатами .

Различают привязные, свободнолетящие и аэростаты с двигателем - дирижабли .

По типу наполнения аэростаты делятся на:

газовые - шарльеры , тепловые -монгольфьеры , комбинированные -розьеры .

Монгольфьеры наполняют нагретым воздухом.

Для наполнения шарльеров применялся водород ; но он горюч и взрывоопасен. Данного недостатка лишён инертныйгелий , однако гелий достаточно дорог.

31 августа 1933 года Александр Даля, находясь на борту открытого воздушного шара, сделал первый снимок , на котором видна округлость Земли.

Рекорд высоты установил 24 октября 2014 года Алан Юстас, поднявшись на высоту около 41 421 метра в скафандре, прикрепленном к воздушному шару.

1 марта 1999 года 2 швейцарца отправились на аэростате в первый беспосадочный кругосветный полет. Они приземлились в Египте после 40 814 километров полета спустя 19 дней, 21 час и 55 минут (средняя скорость 85,4 км/ч).

Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая воздухоплавательным аппаратом. Только ракеты, ракетные самолёты и артиллерийские снаряды могут летать выше.

АВИАЦИЯ

Самолёт Можайского («Воздухолетательный снаряд») -самолёт , спроектированный и построенныйрусским морским офицером Александром Можайским в 1884 году, первый в России и один из первых в мире самолётов, построенных в натуральную величину (то есть, предназначавшихся для подъёма человека).

Полномасштабный самолёт с паровой винтомоторной установкой, содержащий все основные конструктивные группы современных самолётов, построен и осуществлена попытка его лётных испытаний. Предположительно, во время испытаний имел место отрыв от земли. Документов, непосредственно зафиксировавших ход испытаний самолёта Можайского, не сохранилось. В позднейших источниках указывается, что он потерпел аварию при попытке взлёта. Согласно некоторым из этих источников, при этом имел место кратковременный отрыв аппарата от земли, и именно такая версия событий нашла своё отражение в российской Военной энциклопедии (1914 год). Вплоть до 1980-х годов в советской историографии этот отрыв считался достоверно установленным фактом, а самолёт Можайского - первым в мире самолётом, отделившимся от земли с человеком на борту.

Проснулась в машинах могучая сила, снаряд весь напрягся, запел, задрожал и, как бы очнувшись, легко побежал по твёрдой дорожке прямого настила, по струганным доскам, с уклона, с уклона. Мгновенье - колёса вприпрыжку пошли навстречу ромашкам, над кромкой зелёной и вдруг отделились от грешной земли. - Летит! - раздалось над полынным простором. - Глядите же! Честное слово, летит! - В едином порыве, с весёлым напором «ура» раскатилось.

Не помня обид, не чуя от радости ног под собою, внезапно и сказочно став молодым, Можайский бежал за созданьем своим, за гордой мечтой, завоёванной с бою, за первой, последней любовью хмельною, за ясным, волшебным рожденьем вторым. Бежал, как безумный, не чувствуя ноши, всей грудью дыша, приминая цветы, не видя, не слыша, как били в ладоши, как в знойное небо цветистой порошей летели фуражки, перчатки, зонты.

7 декабря 1903 года Братья Райт на сконструированном ими самолёте Flyer выполнили четыре полёта по прямой продолжительностью от 12 до 59 секунд и дальностью от 37 до 260 м. Все полёты окончились столкновением с землёй с повреждением аппарата (сами авиаторы при этом не пострадали, в первых трёх случаях повреждения были незначительны, так что ремонт занимал менее часа). Тем не менее, эти полёты принято считать первым в истории успешным полётом.

КОСМОНАВТИКА

Константи́н Эдуа́рдович Циолко́вский -1857 -1935 - русскийучёный -самоучка , изобретатель, школьный учитель. Основоположник теоретическойкосмонавтики . Обосновал использованиеракет для полётов в космос, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» - прототипов многоступенчатых ракет. Основные научные труды относятся к аэронавтике, ракетодинамике и космонавтике.

Представитель русского космизма , членРусского общества любителей мироведения . Авторнаучно-фантастических произведений, сторонник ипропагандист идей освоения космического пространства. Циолковский предлагал заселить космическое пространство с использованием орбитальных станций, выдвинул идеикосмического лифта , поездов на воздушной подушке. Считал, что развитие жизни на одной из планет Вселенной достигнет такого могущества и совершенства, что это позволит преодолевать силы тяготения и распространять жизнь по Вселенной.

К. Э. Циолковский рассказывал, что теорию ракетостроения он разработал лишь как приложение к своим философским изысканиям. Им написано более 400 работ, большинство которых мало известны широкому читателю.

Первые научные исследования Циолковского относятся к 1880-1881 годам. Не зная об уже сделанных открытиях, он написал работу «Теория газов», в которой изложил основы реактивной тяги. Менделеев в письме ответил, что это уже известно 23 года. Основные работы Циолковского после 1884 были связаны с четырьмя большими проблемами: научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля ), обтекаемогоаэроплана , поезда на воздушной подушке и ракеты для межпланетных путешествий.

Серге́й Па́влович Королёв , 1906-1966 года - советский учёный, конструктор и главный организатор производстваракетно -космической техники иракетного оружия СССР , основоположник практическойкосмонавтики . Одна из крупнейших фигурXX века в области космического ракетостроения и кораблестроения.

Сергей Королёв является известным создателем советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой, и ключевой фигурой в освоении человеком космоса, создателем практической космонавтики.

Ефим Алексеевич ЧЕРЕПАНОВ (1774-1842) и Мирон Ефимович ЧЕРЕПАНОВ (1803-1849)

Уральские механики отец и сын Черепановы были выдающимися изобретателями и первооткрывателями. Они построили первую в России железную дорогу с паровой тягой, создали первый русский паровоз, двигатели для рудников и заводов, изобрели и построили много металлообрабатывающих станков и других машин.

Черепановы происходили из крепостных крестьян, приписанных Выйскому заводу Демидовых на Урале. Дед и отец Ефима Черепанова всю жизнь занимались так называемыми «непременными работами»: валили лес, рубили дрова и возили их на завод.

Но Ефим Черепанов, родившийся в 1774 г., с детства полюбил столярное и слесарное мастерство, процветавшее в заводском посёлке, где многие жители занимались металлообрабатывающими промыслами. В одном из послужных списков Ефима Черепанова указано, что он обучался «при доме». Но установить, кто конкретно обучал мальчика и поддерживал его страсть к изобретательству, не удалось.

Совсем ещё молодым человеком Ефим Черепанов был принят на Выйский завод в качестве «мехового мастера» и довольно скоро стал признанным специалистом по воздуходувным устройствам, которые играли тогда важнейшую роль в металлургии. Ефим Черепанов изучал и другие машины и механизмы, которые применялись в железоделательном и медеплавильном производстве, и стремился их всячески усовершенствовать. Поэтому многие владельцы заводов привлекали его к решению наиболее сложных задач, связанных с организацией горно-металлургической промышленности, и он всегда быстро и искусно справлялся с порученным делом.

Посланный в числе шести искусных мастеров на Линдоловский железоделательный завод в конце 90-х годов, он работал столь успешно, что был оставлен там ещё с одним мастером на год против условленного срока. Мастеров отпустили с завода лишь по настоятельному требованию Демидова.

В 1812 г. Ефим Черепанов отлично решил задачу по устройству прокатных станов на казённом Нижне-Туринском заводе. Но известность крепостного мастера-самоучки не облегчила тяжёлых условий его жизни. Долгие годы за свою работу он получал ничтожную заработную плату, которая не обеспечивала хотя бы сносное существование его семьи. Ефим Черепанов женился в 1801 г. Через два года, в 1803 г., у него родился сын Мирон, который стал его верным учеником и продолжателем его дел. В 1807 г. талантливый механик был переведён на должность «плотинного» - отвечающего за устройство и эксплуатацию гидротехнических сооружений и водяных двигателей, вначале на Выйском, а затем и на всех девяти Нижнетагильских; заводах Демидовых. В обязанности Е. А. Черепанова также вменялось решение различных технико-экономических вопросов, связанных с деятельностью заводов. За эту сложную работу он получал долгое время лишь 50 рублей ассигнациями в год. Через 8 лет заработки его доходили примерно до 8 рублей с небольшим в месяц.

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.

Хорошо понимая объективные потребности уральского горного дела, необходимость быстрейшего перевода его на более высокий технический уровень, отец и сын Черепановы на свой страх и риск занялись подготовкой рабочих чертежей новой паровой машины и технико-экономическими расчётами, связанными с её постройкой.

В 1826 г. они получили наконец согласие и 10 тысяч рублей на сооружение паровых машин для медного рудника, нижние горизонты которого продолжали затопляться водой, несмотря на большие расходы, понесённые с упорядочением механизмов конных приводов. Е. А. и М. Е. Черепановы построили на медном руднике тридцатисильную паровую машину, а затем ещё две более совершённые и мощные паровые машины.

Плотинный мастер и его сын стали признанными специалистами, владевшими богатейшим техническим опытом в области создания паровых машин. Поборники паровых двигателей Черепановы вместе с тем не забывали своей специальности «плотинных мастеров». Они создали много различных гидротехнических сооружений - плотин, водоспусков, вешнячных прорезов, водяных колёс и т. д. Е. А. Черепанов всячески стремился усовершенствовать водяные двигатели. Например, он заменял распространённые в то время деревянные колёса чугунными, которые «...полезнее будут обыкновенных... поелику прочность всякому должна быть известна... для действия употребляется воды вполовину менее».

Доменные печи, десятки железоделательных кричных горнов, батареи медеплавильных печей, золотые и платиновые прииски, железные и медные рудники требовали очень много механизмов. Черепановым приходилось разрабатывать проекты, строить разнообразные воздуходувки, кричные молоты, прокатные станы, лесопилки, мельницы. Когда Н. Н. Демидов решил всемерно развивать медеплавильное производство, желая стать «первым медным заводчиком на Урале и в России», он написал Е. А. Черепанову: «Хозяйскою моею властию приказываю тебе заняться учреждением оных (новых медеплавильных печей) непременно». В 1824 г. Е. А. Черепанов уже докладывал в очередном рапорте: «Медеплавильные при Нижнетагильском Вашем заводе вновь три складенные печи сего ноября 1-го числа в действие пущены».

Отцу и сыну Черепановым пришлось много времени уделять развитию золотых и платиновых приисков, потому что Демидов «считал, что по золотым промыслам Черепанов «всех знающее». Стремясь привести в лучшее состояние золотые прииски, Ефим Черепанов придумал промывальную машину, какая «ни на каких золотых промыслах хребта Уральского не находится». Эта машина промывала в день от 800 до 1000 пудов золотоносного песка. Вместо 24-х человек, которые обслуживали раньше промывку на вашгердах, ей требовалось лишь семь человек и две лошади.

Мирон Черепанов был отдан в Горный корпус «к научению сплавлять платину» и быстро освоил новейший в то время способ извлекать платину из руд.

Таким образом, Е. А. и М. Е. Черепановы фактически занимались всеми отраслями заводского производства. Они продолжали также сооружать всё новые и новые машины для заводских нужд: начиная с 1824 г., изготовили более 20 паровых машин мощностью от 2 до 60 лошадиных сил, создали замечательные станки - токарные, винторезные, строгальные, сверлильные. Ими были разработаны проекты и построены машины для производства гвоздей, штамповальные установки и многое другое.

Черепановы создали первый русский паровоз и первую русскую железную дорогу с паровой тягой. Основными транспортными средствами того времени были гужевая и бурлацкие тяги. Внося своё предложение о постройке рельсовой дороги на паровой тяге, Е. А. и М. Е. Черепановы, как и всегда, исходили из присущего им стремления «неослабно заводить машины» для пользы производства и «облегчения сил трудящихся».

Их подход к решению транспортной проблемы в корне oтличaлcя от подхода П. К. Фролова и его последователей, выдвигавших се предложения о рельсовых дорогах ранее Черепановых, но считаших возможным ограничиться конной тягой на транспорте. Предложение Черепановых о сооружении на Нижнетагильских заводах рельсовой дороги с паровой тягой, как всегда, вначале не было поддержано владельцем завода и его главными приказчиками, хотя малопроизводительный и отсталый заводской транспорт обходился весьма дорого.

В начале 1830-х гг. Мирон Черепанов уже занялся разработкой проектов постройки «паровой телеги», хотя никаких официальных разрешений ещё не было получено. Ему приходилось рассчитывать при этом только на собственные творческие силы, а также на помощь отца и Ф. И. Швецова, который был активным сторонником постройки чугунных дорог и занимал в то время должность главного инженера одного из демидовских заводов.

Но в 1833 г. М. Е. Черепанов был отослан вначале в столицу, а затем в Англию для изучения опыта «выделки полосного железа посредством катальных валов... топления и плавки стали на тамошний манер... добычи, обжига и плавки железных руд...»

В длинном предписании Петербургской конторы, вручённом М. Е. Черепанову, не было ни одного слова о необходимости или желательности ознакомления с достижениями транспортной техники в Англии, где жил и работал прославленный Стефенсон. Но изобретателя это не остановило.

По собственной инициативе он постарался увидеть как можно больше паровозов и железнодорожных сооружений, но рассчитывать на глубокое ознакомление с их устройством и работой он не мог.

Хозяева английских железных дорог слишком дорожили своей монополией, чтобы позволить приезжему иностранцу увидеть внутреннее устройство хоть одной машины или тем более снять с неё какие-либо рисунки и чертежи. Поэтому опыт англичан при разрешении стоявших перед изобретателями сложных технических задач мог быть учтён лишь в минимальной мере.

Е. А. и М. Е. Черепановы приступили к созданию первого русского паровоза вскоре после возвращения Мирона из заграничной поездки в октябре 1833 г. По «определению» заводской конторы их помощником был назначен Аммос Черепанов, племянник Ефима, впоследствии продолживший славные дела талантливых родственников. Работа шла быстро и успешно. Е. А. и М. Е. Черепановы придумали много усовершенствований. Например, количество парообразовательных трубок в котле «для усиления жара» было доведено до 80-ти. Следует отметить, что в котле стефенсоновского паровоза «Ракета» их было всего 25, и только котёл самого мощного его паровоза, построенного в начале 1830-х годов, имел 89 трубок. Черепановы сконструировали удобный механизм обратного хода и решили очень много сложных технических задач, возникавших в процессе постройки паровоза.

В августе 1834 г. первый русский паровоз был «пущен на колёсопроводы». Чугунная дорога, по которой ходил первый паровоз Черепановых, имела протяжённость около 800 м. Рельсы в отличие от английских линий, где применялись каменные опоры, были уложены на шпалах. Ширина колеи дороги достигала 1645 мм, то есть ничего не имела общего ни со «стефенсоновской» колеей в Англии (1435 мм), ни с колеей некоторых других зарубежных дорог. Ширина имевшихся в то время русских конных рельсовых дорог не превышала 1 м. Вследствие этого «чугунку» Черепановых закономерно считают первой русской дорогой с широкой колеей.

Рельсы были чугунные, грибовидные, укреплявшиеся в подушках («подстаментах»). Изобретатели, конечно, понимали, что изготовление рельсов из железа, а не чугуна значительно повысило бы их качество. Но зная, что заводское начальство и без того считало их «затею» слишком расточительной, не осмелились даже поставить об этом вопрос.

Паровоз Черепановых перевозил около 3,5 т со скоростью до 15 км в час. Он имел горизонтально расположенный котел в форме цилиндра, длиной 1,7 м, диаметром 0,9 м. Два горизонтальных паровых цилиндра паровоза имели диаметр 178 мм. В 1835 г. о паровозе писали: «Запас горючего материала, состоящего из древесного угля и потребной на действие воды, следует за пароходом в особом фургоне, за которым далее прикреплена приличная повозка для всякой поклажи или для пассажиров в числе 40 человек».

Свой второй, более мощный паровоз Е. А. и М. Е. Черепановы стали готовить к постройке сразу же после того, как пустили на рельсы первый. В марте 1835 г. второй паровоз грузоподъёмностью до 17 т был «совершенно отстройкою кончен». Расходы на него составляли менее полутора тысяч рублей. В «Горном журнале» за июнь 1835 г. отмечалось, что он «удовлетворяет своему назначению, почему и предложено ныне же продолжать чугунные колесопроводы... до самого медного рудника и употреблять пароход для перевозки медных руд из рудника на завод».

Дорога Нижнетагильских заводов, протяжённостью до трёх километров, была построена довольно быстро. Это уже была не экспериментальная железная дорога, а дорога, выполнявшая существенные производственные задачи. Она возникла ранее Царскосельской, о которой позже писали как о первой железной дороге в России. И хотя это была рудовозная дорога и линия частного пользования, изобретатели Черепановы имели такой технический опыт, который мог быть широко использован. Однако они не добились никакой поддержки в этом направлении от своих хозяев и заводской администрации, несмотря на все усилия.

Благодаря Е. А. и М. Е. Черепановым Россия стала второй страной в мире после Англии, где создавались собственные паровозы. По времени введения железных дорог с паровой тягой наша страна занимает четвёртое место после Англии, США и Франции.

Талантливые уральские механики, несмотря на занятость, уделяли большое внимание подготовке молодых специалистов из детей крепостных. Механическое заведение, устроенное на Выйском заводе, стало передовым техническим центром всей Нижнетагильской группы демидовских заводов. Весной 1833 г. в помещении Выйского механического заведения была открыта Высшая заводская школа. Туда переводили учеников старшего класса Выйского училища, проявивших любовь к техническим наукам. М. Е. Черепанов преподавал там механику. Аммос Черепанов обучал мальчиков Выйской школы черчению. К этому времени самый молодой из мастеров Черепановых Аммос не мог повседневно, как прежде, сотрудничать со своими старшими родственниками и наставниками. Он был переведён в другое место, где выполнял ответственные чертежи и разрабатывал оригинальные проекты сложных механизмов.

Однако труды Е. А. и М. Е. Черепановых не получили ни признания, ни должного развития. Краткие публикации в 1835 г. в «Горном журнале» и в «Коммерческой газете» были мало кем замечены. Только в 1902 г. появилось в «Горном журнале» ещё одно краткое сообщение о паровозе Черепановых.

О замечательном начинании Черепановых забыли надолго и основательно. В 1837 г. в печати появилось много статей об окончании строительства Царскосельской железной дороги, но имя Черепановых даже не было названо. Больше всего и прежде всего в этом замалчивании дела Черепановых повинны их хозяева Демидовы, любившие выступать в роли меценатов, учреждать премии за научные работы и т. д. Склонностью к собственному возвеличиванию и позе особенно отличались Павел и Анатолий Демидовы, сыновья Николая Никитича, умершего в 1828 г. Именно в те годы, когда хозяевами Нижнетагильских заводов были Павел и Анатолий, совершены были самые замечательные из дел Черепановых. Однако ни Павел, ни Анатолий Демидовы даже не попытались отдать должное трудам своих «домашних механиков».

В конце 1836 г. были составлены дополнительные «особые правила» для всех заводских механиков, по которым загруженность Черепановых чрезвычайно возросла. Они не могли даже вовремя производить текущий ремонт действующих паровых машин. Но именно в этот напряжённый период Черепановы построили на Выйском медеплавильном заводе 10-сильную паровую машину необычного типа. Котёл этой машины обогревался отходящими горячими газами медеплавильных печей. В официальном отчёте сообщалось, что эта машина работала на горючих газах четырёх медеплавильных печей, и только для «воспаления газов употребляется самая малая часть дров, не более 40 сажен в год». Но многие проекты нижнетагильских изобретателей не могли быть реализованы. Ввиду преклонного возраста и расстроенного здоровья Е. А. Черепанов подал в отставку. Но его с работы не отпустили. И в «черновом послужном списке» за 1840 г. Е. А. Черепанов всё ещё значится служащим.

Пренебрежительное отношение «господ владельцев» к творчеству замечательных изобретателей сказалось и при отборе экспонатов для промышленной выставки в Петербурге. Черепановым «поручили сделать для выставки в небольшом виде паровоз». Дело, однако, кончилось тем, что в ящиках, отправленных на выставку 1839 г., место модели первого русского паровоза заняли, согласно «росписей», «чугунная кобыла и чугунный жеребец».

Демидовы и их приказчики остались верны себе и при посылке самых различных вещей на выставку «образцов изделий фабричной, заводской, ремесленной и всякого рода произведений местной промышленности», которая открылась в 1873 г., в число экспонатов попали подсвечники, листовое железо, гвозди из штыковой меди, тальк, посуда, малахит и даже чугунные бюсты владельцев заводов, лисьи капканы и «раритеты из царства ископаемых» во главе с «зубом мамонта». Не нашлось места только для чудесных творений Ефима и Мирона Черепановых.

27 июня 1842 г. Ефим Алексеевич Черепанов скончался. Он и умер, «выезжавши ещё накануне смерти по делам службы». Мирон Ефимович Черепанов ненадолго пережил своего отца: он умер 17 октября 1849 г.

Огромное, многогранное творческое наследие Черепановых, их вклад в развитие горного дела, металлургии, гидротехники, теплотехники, машиностроения, сухопутного и водного транспорта навсегда вошли в историю российской техники.