Первый русский паровоз Черепановых

Паровоз Черепановых

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.

В 1825 г. Георг Стефенсон на им же организованном в Дар­лингтоне первом в мире паро­возостроительном заводе пост­роил паровоз «Локомошен» для сооруженной Стоктон-Дарлинг-тонской 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 бол­шую 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.

«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 ко-лесопроводам. 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 (1316 км/ч). Самый пароход состоит из цилиндри­ческого котла длиною 5 1/2 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).

Паровоз Черепановых

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 коле-сопроводы, 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.

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 п.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 коле-сопроводов. 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.

Паровоз Черепановых

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».

Паровоз Черепановых

В первой половине XIX века паровозы в Россию в основном ввозились из-за рубежа. Серий­ное 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.