Ефим алексеевич и мирон ефимович черепановы. "дилижанец" черепановых

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.

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.

Нижний Тагил 1833 год. Это родина российского паровоза, изобретенного . Но в то время такого слова "паровоз" в русском языке еще не было. И машину назвали "сухопутный пароход" .

Памятник Черепановым Ефиму Алексеевичу и Мирону Ефимовичу в Нижнем Тагиле. Установлен в 1956 г.

Изобретателей часто называют "братья Черепановы" - это устоявшаяся мифологема. То есть понятие, прочно укоренившееся в сознании большинства людей.

Жили в Выйском заводе два брата Черепановы: Ефим и Алексей оба по отчеству Алексеевичи - крепостные некоронованных королей Урала Демидовых.

Оба были очень одаренные. Именно младший Алексей сделал первые наброски "сухопутного дилижанса" и "заразил" этой идеей старшего брата. Это было в 1803 году. В 1817 году Алексей умер, но у него остался сын Аммос, который тоже был причастен к проекту, много помогал своему дяде и двоюродному брату Мирону. Таким образом говорить "братья Черепановы создали первый русский паровоз" вполне корректно и наверное даже справедливо.

Отец и сын Черепановы.

Основными конструкторами "сухопутного дилижанса" считаются Ефим Алексеевич и его сын Мирон Ефимович Черепановы. Именно им установлен памятник на Театральной площади в Нижнем Тагиле. Отец и сын внешне поразительно похожи как близнецы. И даже тагильчане порой называют памятник "братья Черепановы". То, что это отец и сын ведь не написано. Они там еще очень похожи на Маркса и Энгельса. Видимо советские скульпторы привыкли ваять основоположников коммунизма, ну и под копирку слепили.

Талантливый механик-самоучка Ефим Черепанов создал множество различных приспособлений для облегчения труда рабочих. За инженерные таланты Никита Демидов назначил Черепанова главным механиком рудника. "Сие сделал я для того, чтобы другие, видя тебя примером как я награждаю, могли бы после сами стараться доходить до моих милостей" - писал Демидов мастеру. Ефим Черепанов с 1822 года и до своей смерти был главным механиком уже всех заводов в Нижнем Тагиле. А Мирон был заместителем и учеником, а после смерти отца занял его место.

Ефим и Мирон Черепановы.

Ефим Черепанов знал, что на заводах за границей работают паровые машины и мечтал построить такую же в России на Урале из отечественных материалов. Черепанов писал об этом Демидову в Санкт-Петербург. Но тот не верил, что простой мужик, механик-самоучка способен сконструировать сложный паровой двигатель.

Не было бы счастья, да несчастье помогло. На заводе, где работали Черепановы случился пожар. Огонь уничтожил водяные колеса, приводившие в движение заводские механизмы. Тогда изобретатели получили разрешение построить свою паровую машину. Два года ушло на ее создание. Свой первый паровой механизм мощностью в 4 лошадиные силы Черепановы пустили в работу в 1824 году. Затем, вдохновленные этим успехом, Черепановы построили еще две паровые машины. Посмотреть на чудеса техники приехал главный начальник горных заводов Урала. Восхищению его не было предела. Талантливых изобретателей Ефима и Мирона Черепановых необходимо наградить золотой медалью! В Петербурге это вызвало переполох. Наградить золотой медалью крепостного? Такого еще не было. Нельзя! Неудобно! Золотую медаль решено было заменить серебряной зато на анненской ленте.

Идею сухопутного парохода Черепановы подглядели в Англии. Никита Демидов, озабоченный падением спроса на уральское железо, отправил мастеровых за границу, чтобы те разведали секреты производства. Однако британские промышленники сразу признали в русских механиках шпионов и на заводы, а уж тем более к чертежам не допустили. Но Черепановым было достаточно только увидеть чудо современной техники - знаменитую "ракету" английского изобретателя Стефенсона, чтобы понять, что именно механизации труда не хватает российскому производству.

Ракета Стефенсона не была первым в мире паровозом. Первый паровоз спроектировал другой английский инженер Ричард Тревитик в 1803 году. Он же построил кольцевую железную дорогу, по которой его паровоз катал тележку с пассажирами. А вот первую настоящую железную дорогу построил Джордж Стефенсон в 1830 году. Линия протяженностью около 40 километров соединила два крупных английских города Ливерпуль и Манчестер. Паровозы Стефенсона повезли по ней первые грузы и первых пассажиров. Нигде в мире ни паровозов ни железных дорог тогда еще не было.

Путешествие по России было в те времена делом не простым. Народ перемещался с места на место в повозках, запряженных лошадьми, а то и пешком. Потом между крупными городами стали ходить восьмиместные экипажи - дилижансы, которые в народе прозвали "нилижансы", потому что прилечь там было нельзя. Несколько часов а то и дней пассажирам приходилось трястись в таком нилижансе, тесно прижавшись друг к другу.

В самых смелых мечтах Черепановых железнодорожная сеть могла бы охватить всю Россию, и по ней можно было бы возить не только грузы, но и пассажиров. Сначала изобретателей ждала неудача - котел паровоза плохо нагревался и не производил необходимого количества пара. Кроме того паровоз никак не хотел давать задний ход. Но русская смекалка победила технические трудности. Черепановы увеличили количество дымогарных труб в котле до 80, и он стал греться как надо. Движения задним ходом удалось добиться с помощью механизма состоящего из эксцентрического колеса. приводившего в движение паровые золотники, которые регулировали направление подачи пара в паровой цилиндр, заставлявший вращаться колеса паровоза в нужном направлении.

В 1833 году первый паровоз построенный в России русскими инженерами из отечественных материалов был готов. В августе 1834 года он пошел по чугунным колесапроводам - так тогда назывались рельсы, проложенным по выйскому полю от завода до медного рудника. Длина пути была чуть более 800 метров.

Паровоз весил почти 2,5 тонны. Он мог перевозить около 200 пудов руды, это больше 3-х тонн со скоростью 12-15 верст в час. Машинистом паровоза был Мирон Черепанов - один из его создателей, первыми пассажирами 40 смельчаков из толпы зевак. Во время испытаний первого паровоза в разработке уже был второй, который должен был стать больше и значительно мощнее первого.

Отличался он и по конструкции. Колеса бегунковой пары на которых не было привода, Черепановы уменьшили в размерах. Через полгода второй паровоз Черепановых был пущен по рельсам. Он тянул груз уже в тысячу пудов со скоростью почти 16 км/час.

Но паровозы уральских изобретателей не нашли себе достойного применения. Подрядчики конного извоза не желали терять свой доход. И вскоре по рельсам, проложенным Черепановыми для сухопутных пароходов, вагоны с рудой стали таскать лошади.

Известие о строительстве первой в России железной дороги под Петербургом Черепановы переживали тяжело. Иностранные инженеры были приглашены прокладывать рельсы, паровозы покупались в Англии и Бельгии. Чтобы обратить внимание на отечественный паровоз, Черепановы построили его модель для промышленной выставки в Петербурге. Но заинтересовать своим изобретением там никого не смогли. Эта модель сохранилась до сих пор в музее железнодорожного транспорта в СПб. По ней и по частично сохранившимся чертежам первых паровозов в 1949 году была изготовлена точная копия первого российского паровоза, которая сейчас стоит перед ДК железнодорожников напротив вокзала в Екатеринбурге.

Мирон Черепанов с малых лет перенимал от отца его искусство механика. Получив домашнее образование, он уже в 12 лет был взят на работу писцом в контору. А когда ему стало 17 лет, помогал отцу в постройке первого паровика. Позже сын станет плотинным Выйского завода. Демидову по душе пришлась высказанная Ефимом надежда, что со временем Мирон вообще сможет заменить его. В начале 1825 года заводчик решил отправить Черепанова в Швецию для изучения горных и металлургических производств и для «просмотрения машин». А Ефиму удалось добиться того, чтобы вместе с ним поехал за границу и Мирон.

В группе тагильских мастеров, отправившихся в Швецию, был и Козопасов. Он настаивал на откачке воды из шахт при помощи конных приводов, а также громоздких штанговых механизмов, действующих от водяного колеса. Эта техника хорошо была известна еще во времена Михаила Ломоносова. В Даннеморе уральские путешественники наблюдали в работе штанговую машину длиной около двух километров.

А внимание Черепанова привлекли опять же паровые машины. Потому и в своих отчетах о поездке он и Козопасов высказывались за совершенно противоположные способы откачки воды. В общем же шведская техника не произвела на Черепановых большого впечатления.

Заводское начальство не поддерживало Черепанова в его начинаниях. Как механик, он должен был ездить на рудники и на золотые прииски. И он просил Демидова освободить его от конторских дел. Пишет ему: «Больше разумею сделать что-нибудь своими руками да показать на деле мастерам и рабочим людям». Он вновь высказывается против штанговых машин и за постройку паровых.

И вот ответ: «Награждения, мною тебе делаемые, значительны, но усердие твое мало... То, что дошло до моего сведения нащет твоего нестарания по делам, вверенным тебе, считаю справедливым. Ты должен трудиться и стараться день и ночь...». И все же Демидов решает одновременно строить обе машины.

Черепановы пустили в ход свою паровую, в тридцать сил, машину в 1828 году. Откачивала она меньше воды, чем штанговая машина, к тому же нуждалась в дровах и казалась невыгодной. Но на штанговую машину при осеннем мелководье воды не хватало, она останавливалась, а паровая машина работала беспрерывно. Впредь решили, чтобы летом работала штанговая машина, а зимой -- паровая.

Черепановым указано было построить еще одну машину для откачки воды. И вот, пока строилась новая паровая машина для откачки воды, Мирон Черепанов начал обдумывать, как построить паровую телегу для перевозок медной руды с Выйского рудника до плавильного завода. О том, чтобы пустить паровую телегу по разбитой, ухабистой дороге, едва проходимой осенью и весной, негодной для колес зимою, нечего было и думать. Рельсового пути, или «колесопроводов», как говорили уральцы, на заводах Демидова не существовало, но проложить их между рудником и заводом не было большой трудностью, выемок, мостов, насыпей тут не требовалось.

В том, что «сухопутный пароход» должен ходить по колесопроводам, Мирон Черепанов не сомневался. Вопрос заключался в том, как уместить паровой котел с машиной на железной телеге, как облегчить вес всех частей, не снижая их прочности, как устроить перемену хода с прямого на обратный...

Вторую паровую машину для насосов мощностью в сорок лошадиных сил достроили в 1831 году. «Сия вновь построенная машина, -- говорилось в рапорте конторы Демидову, -- далеко превосходит первую, как чистотою отделки, а равно и механизмами, а потому контора обязанною себя почитает труды Ефима Черепанова и его сына поставить на вид и просить о вознаграждении их за устройство сей машины, дабы не ослабить их усердия на будущее время на пользы ваши».

В январе 1833 года заслуги Черепанова перед государством были отмечены высокой наградой. Предполагалось вначале дать золотую медаль, но таковыми отмечалось только купеческое сословие. А вскоре Ефим и его жена получили вольную, перестали считаться крепостными Демидовых.

Что касается Мирона Ефимовича, ближайшего помощника отца, то ему в знак благоволения хозяина было предписано: отправиться в Петербург на открывавшуюся там в 1833 году Всероссийскую промышленную выставку.

Осенью Мирон приехал домой и нашел, что у отца работа над пароходом значительно подвинулась: были готовы цилиндры, котел, жаровые трубки и многие мелкие детали. Мирон начал делать деревянные модели для отливки чугунных частей. В декабре и эти части были готовы. К новому году первый русский паровоз был собран, а с января 1834 года началось его опробование, первое робкое движение по колесопроводам, положенным возле механического заведения.

Опробование показало недостаточную паропроизводительность котла и несовершенство топки. На разогревание котла уходило слишком много времени. Мирон Ефимович предложил перестроить котел заново, придав ему устройство, отличное от котлов стационарных машин, которые они строили до сих пор.

Перестроенный котел разогрелся очень быстро, паропроизводительность его не оставляла желать лучшего, но при испытании предельной выносливости его, в апреле 1834 года, «оного парохода паровой котел лопнул», как было записано в протоколе испытаний. С гениальной проницательностью Мирон Черепанов пришел к выводу, что основной задачей конструктора является улучшение парообразования в котле, ибо пар составляет всю силу машины. Черепанов правильно рассчитал и то, что повысить парообразование можно прежде всего увеличением поверхности нагрева. Для этого он решил резко увеличить число трубок в котле, доведя его в конце концов до восьмидесяти, что вчетверо больше, чем у паровозов Стефенсона.

В августе 1834 года Черепановы пустили свой паровоз в ход на новой чугунной дороге протяжением в один километр. «В сентябрьский день 1834 года на Выйское поле шли люди к воротам завода и становились вдоль линии чугунных колесопроводов, лежавших на 400 сажен через Выйское поле.

Одновременно Черепановы строят второй паровоз, законченный в марте 1835 года. Он мог перевозить груз в 1000 пудов. В «Горном журнале» за 1835 год сообщалось: «Ныне... Черепановы устроили другой пароход большего размера: так что он может возить за собою до тысячи пудов тяжести... предположено ныне же продолжить чугунные колесопроводы... и употребите пароход для перевозки медных руд из рудника на завод». Он был вдвое мощнее первого и водил груженые тележки общим весом до шестнадцати тонн. К сожалению, описания этого второго паровоза не сохранилось, но по его мощности можно судить, что первый опыт был использован и изучен конструкторами весьма основательно и с большой пользой для дела.

Уже в 1842 году изнуренный непосильной работой, Ефим Алексеевич скончался. В течение семи лет после смерти отца продолжал трудиться на заводах Мирон Ефимович, проявляя свойственные ему энергию и настойчивость. В 1849 г. жизнь его оборвалась внезапно, в самом расцвете сил и таланта.

Работу по созданию паровых машин на заводах Тагильского округа продолжил Аммос Алексеевич Черепанов, племянник Ефима Алексеевича. Он сын младшего брата Ефима Черепанова - Алексея. Аммосу еще не исполнилось и года, когда неожиданно скончался его отец (1817 год). Историки предполагают, что Аммос воспитывался под влиянием Ефима и Мирона. Его приняли в 1825 году в Выйское заводское училище.

Русский изобретатель и промышленный инженер.

Ефи́м Алексе́евич (1774-1842) и Миро́н Ефи́мович (1803-1849) Черепа́новы, русские изобретатели и промышленные инженеры, отец и сын. Они были из крепостных Демидовых - знаменитой семьи владельцев заводов.

С 1822 вплоть до своей смерти, Ефим был главным механиком всех заводов в Нижнем Тагиле. Сын Мирон был его учеником и в 1819 году был назначен его заместителем и, в конечном счете, заменил отца после его смерти.

Черепановы значительно улучшили механизмы, использовавшиеся в металлургии, добыче золота, железа и меди, а также лесопилки и мукомольные мельницы. Однако наиболее интересным аспектом работы Черепановых являются паровые машины, которые они упорно пытались внедрить в промышленное производство. Начиная с 1820 года, Черепановы построили около 20 паровых машин мощностью от 2 до 60 л.с. В 1833 году Мирон Черепанов был командирован в Англию, где изучал устройство железных дорог. По возвращении, в 1833-1834 они создали первый в России паровоз, а затем в 1835 - второй, более мощный. Они также построили чугунные железные дороги от одной из своих фабрик на медный рудник. За строительство железной дороги длиной 854 м. Мирон Черепанов получил вольную (Ефим получил ее несколько раньше, также за строительство паровых машин). Несмотря на успешное выполнение проекта, и их локомотивы, изобретение Черепановых не нашло поддержки за пределами завода, и впоследствии, их паровые локомотивы были заменены конной тягой.

Не следует считать, что построенные Черепановыми паровые машины не нашли применения из-за косности администрации заводов. Дело было совершенно в другом. Как ни удивительно - в экологии. Единственным источником энергии в тех краях была древесина. Вырубка лесов дошла до немыслимых пределов. Лес приходилось возить на огромные по тем временам расстояния. Использовать паровые машины в таких условиях было просто нереально. Нужно было время, чтобы одновременно сложилась целая структура: угольные карьеры, железные дороги к ним, угольные паровые машины (паровозы) для транспортировки угля к угольным паровым машинам - двигателям заводов.

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

Чертёж второго паровоза Черепановых

Создатели первого русского паровоза уральские мастера Ефим Алексеевич Черепанов и его сын Мирон Ефимович Черепанов

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

Модели первого паровоза Черепановых на постаментах

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 отчётах 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 колёс 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-Дарлингтонской железной дороги протяжённостью 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, котёл 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 изобрёл 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 ещё 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 котёл долго нагревался, и паров оказывалось недостаточно, и, во-вторых, они были озабочены приисканием удобного механизма для соделания парохода способным ходить взад и вперёд 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 колёсопроводам. 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 вёрст 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).

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.

Упоминаемые чугунные колёсопроводы, 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 колёсная пара имела диаметр колёс 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 протяжённостью в 3 версты. Механики при этом самостоятельно решили целый ряд конструктивных и технических проблем: создали у локомотива многотрубчатый котёл, 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 рукоподъёмные, 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 всё 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 колёсопроводов. Тяжёлые 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 колёс, пароход покатил мимо молчаливой толпы. Затем Мирон повернул какую-то рукоятку, клуб пара вылетел из трубы, и машина ускорила ход. Машинист довёл 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 награждён 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 неё 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 высокоодарённые мастера техники. Они создали не только Нижнетагильскую железную дорогу и её 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 трёх 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 её не было. Решили склепать «пароход».

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 четвёртое место - после Англии, США и Франции. Эра паровозов продолжалась до 1950-х годов, когда их производство было полностью свёрнуто.

П. И. САДЧИКОВ, директор Центра научно-технической информации и библиотек ОАО «РЖД»

Т. Н. ЗАЙЦЕВА, начальник отдела Центра

Источник

• «Первый русский паровоз Черепановых», журнал «Железнодорожный транспорт», № 12, 2009