Это письмо было написано шведским пастором лютеранской общины города Барнаула, а по совместительству – ботаником и географом Эриком Лаксманом 11 февраля 1765 года. До получения Джеймсом Уаттом патента на его «универсальную паровую машину» оставалось четыре года. До того момента, как этот англичанин, в честь которого назвали единицу измерения мощности, сумел худо-бедно привести свой агрегат в движение – одиннадцать лет. А до момента первой установки машины Уатта на фабрике – все девятнадцать лет.

Если кому-то кажется, что это очередной приступ болезни «Россия – родина слонов», то он сильно ошибается. Известия о паровой машине Ползунова не ограничиваются краткой записью стороннего, в общем-то, человека. Ее существование подтверждается многочисленными официальными документами, а ее строительство и эксплуатация – абсолютно беспристрастными источниками, которые обычно наводят лютую тоску, например приходно-расходными книгами. Но в данном конкретном случае скучные строчки гроссбухов внезапно превращаются в яркие захватывающие иллюстрации к истории русского изобретателя Ивана Ивановича Ползунова.

Иногда эту историю дают как бы в страдательном залоге, рассказывая о терпевшем нужду самородке, который преодолевал массу трудностей, и шедевр которого в итоге оказался не нужен. Насчет последнего можно согласиться, хотя и с серьезной натяжкой, о чем еще будет речь. А все остальное обстоит ровным счетом наоборот. История Ползунова и его изобретения – это история успеха. Успеха настоящего, впечатляющего, и, что встречается нечасто, состоявшегося при понимании и поддержке власти.

Иван Ползунов родился 14 марта 1728 года в Екатеринбурге – в городе, который был старше новорожденного всего лишь на пять неполных лет. Собственно, отец Ивана Ползунова, тоже Иван Ползунов, и строил этот город, как солдат Тобольского командированного полка, а потом – охранял, как солдат Екатеринбургской горной роты. Солдатский сын – звание не бог весть какое. Но всё-таки принадлежность к «сословию воинскому» давало определённые стартовые возможности – надо было только уметь ими воспользоваться.

Иван Ползунов-младший, надо полагать, умел. Сначала он учился в «школе словесной», где кроме чтения и письма преподавали «страх Божий, честное житие и обхождение». Потом – в «школе арифметической», где арифметика была только на первых годах, а потом шли геометрия, тригонометрия и «прочие горные дела», включающие в себя черчение и основы механики. И учился так, что любо-дорого – другого не определили бы для последующего образования к Никите Бахареву, бывшему гардемарину, выпускнику Навигацкой школы, который с 1735 года стал главным механиком Уральских казённых заводов и рудников.

Это была отличная школа – Бахарев имел известность не только как механик, но и как изобретатель. Это был прекрасный карьерный старт – именно Бахарев настоял, чтобы его девятнадцатилетний «механический ученик» отчалил в самостоятельное плавание к новым перспективным берегам. В 1747 году Екатеринбург посетил Андреас Беэр, первый главный командир Колывано-Воскресенских заводов, что на Алтае. Ему чрезвычайно были нужны сведущие люди для расширения производства. Однако на Ползунова Беэр внимания не обратил, и взял юнца 19 лет от роду только под нажимом Бахарева, доверившись главному механику.

Жизнь показала, что ни Беэр, ни смешивший его на посту командира Колывано-Воскресенских заводов Андрей Порошин не прогадали. Вот как выглядела одна из первых характеристик гиттеншрейбера (смотрителя и учётчика при плавильных печах) Ивана Ползунова: «К горным заводским делам рачителен и прилежен, жития воздержанного». Впрочем, сначала карьера двигалась не то чтобы быстро. Чин шихтмейстера, что соответствует первому офицерскому чину, Ползунов получает только в 1759 году.

А потом события несутся вскачь. В 1761 году всех горных офицеров в обязательном порядке заставляют изучать труд Президента Берг-коллегии, то есть министра горной промышленности, Ивана Шлаттера. Книга эта имеет длинное название: «Обстоятельное наставление рудному делу, состоящее из четырех частей, в которых описаны рудокопныя места, жилы и способы для прииску оных, також учреждение новых рудников, потребныя к рудному произведению машины, и разобрание, толчение, и промывание руд…» Ещё несколько строк можно не цитировать – нас интересуют машины. Конкретно – пароатмосферная машина Томаса Ньюкомена, которая получила распространение с 1712 года и была описана в этом труде.

Что же это был за агрегат? Цилиндр один. Поршень в нем поднимается вверх под давлением впрыснутого пара, а опускается под давлением атмосферы, когда пар охладят впрыснутой ледяной водичкой. Причём долгое время к этим машинам приставляли человека, который открывал сначала краник с паром, а потом – краник с водой. И так – 12 раз в минуту. Производительности этого монстра хватало лишь на откачку воды из шахт – прерывистое действие машины годилось только для насоса.

Итак, в 1761 году Ползунов знакомится с этим чудом техники. А в 1763 году на стол начальника Колывано-Воскресенских заводов Андрея Порошина ложится проект нашего шихтмейстера: «Сложением огненной машины водяное руководство пресечь и его, для сих случаев, вовсе уничтожить, а вместо плотин за движимое основание завода ее (машину) учредить так, чтобы она была в состоянии все наложенные на себя тягости, каковы обычно в заводах бывают потребны, носить и по воле нашей, что будет потребно, исправлять».

Принципиальным отличием машины Ползунова было наличие двух цилиндров и полная автоматизация впуска пара и воды. Это значило, что механизм русского изобретателя мог действовать сам собой и непрерывно – пока один цилиндр идёт холостым ходом, второй совершает полезную работу. А это был не просто шаг вперёд. Это был мощный рывок – такая машина могла не только подавать воздух в плавильные печи, для чего первоначально и была задумана. Она могла приводить в движение валы заводских станков – кривошипный механизм, превращающий возвратно-поступательное движение во вращение был известен на Руси с XV столетия, когда появились токарные станки с ножной педалью.

Из канцелярии заводов проект летит в «Кабинет Ея Величества» Екатерины II. И не теряется среди других проектов. Императрица, заинтересовавшись машиной, переправляет его в Берг-коллегию. Президент Иван Шлаттер оценивает проект и его автора: «Надлежит, по рассуждению моему, ему чин механикуса капитанска рангу с довольным жалованьем определить, и велеть такую машину, как он проектировал, построить, и в действие произвести, дабы он практикою теорию свою подтверждал». Екатерина, в свою очередь, повышает ставки – не только производит Ползунова в капитан-поручики, но и требует его в Петербург: «Для приобретения в Академии наук ещё большего в механике искусства».

Прохождение проекта по инстанциям поражает скоростью – проект был отправлен в Петербург 18 июня 1763 года, и уже в январе следующего года Ползунов получает распоряжение приступать к строительству. А ведь между заводами и Петербургом 5 тысяч вёрст – их ещё туда и обратно на лошадке проехать надо…

Впрочем, Ползунов задирает ставки вообще до небес. За те полгода, что проект проходил согласование, он успел создать проект второй очереди. Первая машина была, скорее, демо-версией – мощность всего около 1,8 лошадиной силы. Строить такую – только зря переводить время и деньги. К 1764 году у него готов проект машины с двумя трёхметровыми цилиндрами, которые развивают мощность в 40 лошадиных сил. Причём строить её надо сразу у завода – предполагалось, что машина сможет обслужить до 15 плавильных печей сразу.

Удивительнее всего то, что начальник заводов разрешает это строительство без согласования с центром. В марте 1764 года работы начаты. В июне 1766 года машина готова к испытаниям. В августе – принята в эксплуатацию. Правда, подаёт она воздух всего в три печи, и её часто приходится останавливать для доработок…

Тому была серьёзная причина. Изобретатель и строитель этой машины, Иван Иванович Ползунов умер 27 мая 1766 года от скоротечной чахотки. Последней просьбой его было разрешить ученикам ввести машину в эксплуатацию: «При всем же том машинном устроения из находящихся при мне механики учеников Дмитрий Левзин и Иван Черницын составление ее в членах нарочито поняли и производство знают, и в чем-либо впредь повредившееся окажется, то поправить могут».

Они могли. Но автор изобретения, конечно, мог бы лучше. Другое дело, что машина всё-таки работала. И работала так, что даже с остановками для доведения до ума за первый месяц эксплуатации покрыла все расходы на строительство – немалую по тем временам сумму в 7 602 рубля. А ещё за два месяца дала чистую прибыль в 11 016 рублей 10 копеек.

10 ноября 1766 года «пополудни в шестом часу во время весьма порядочного и беспрерывного действия оказалось, за разгоранием под котлом кирпичных сводов, из одного котла не малая водяная течь, так что оною имеющийся под котлом огонь загасило, чего ради принуждены оную машину купно и с плавильными печами остановить». Это была последняя остановка машины. Вскоре подоспело распоряжение: «Пущать ее в действо, по изобилию в здешнем заводе воды, за нужно не признавается».

Часто говорят, что в крепостнической России такая машина была не нужна – дескать, труд подневольных крестьян обходился дешевле. Но дело не только в этом. И заводы, и правительство видели в машине выгоду, иначе не вкладывались бы в её строительство. Но – выгоду сиюминутную. О выгоде венчурных инвестиций, то есть вложениях в перспективный и прорывной бизнес, тогда ещё не знали. Да и держалось все, строго говоря, только на Ползунове, а создать надёжную преемственность он просто не успел…

• Из 3 месяцев эксплуатации паровая машина Ивана Ползунова непосредственно в работе находилась 42 суток и 15 часов, а всё остальное время – в простое и ремонте. Если это учесть, то производительность и доходность машины можно признать совершенно фантастическими для того времени.

• Главной проблемой, с которой столкнулись Ползунов и его ученики, были зазоры между поршнями и стенками цилиндров, которые пропускали воду и пар и на порядок снижали КПД машины. Проблему решили, оборачивая поршни кожей, а потом и корой пробкового дуба. Этот ценный импортный материал дважды закупали в аптеках Тобольска и Екатеринбурга.