Машина-двигательОт водяного колеса до атомного двигателя

Занимаясь самыми разнообразными делами, Ползунов продолжал самостоятельно изучать науки — теорию горного дела, теорию механизмов и машин. Но, изучая теорию, Ползунов оставался недоволен тем, что практически он не может пройти шаг за шагом, последовательно, через все стадии горного и сереброплавильного производства.

Знакомясь с жизнью этого замечательного человека, невольно поражаешься его целеустремленности, его желанию исполнить свою мечту — внести свой вклад в развитие русской техники.

Несмотря на тяжелые материальные условия жизни — к тому времени у Ползунова уже была своя семья и вместе с ним жила его мать, — он находил время и силы изучать книги и требовать от администрации, чтобы его допустили к освоению всей производственной науки. В своем прошении он писал: «К тому же и молодость моих лет без науки втуне пропадает» — и далее, в другом месте, говоря о своем желании пройти через все стадии производства, он заключает: «Через что бы я мог тому искусству (свободнее, да и бесстрастно напредки приступить) самым делом (или практикой) насмотреться, а не так, как ныне, только из одного теоретического рассуждения навыкаю».

В наши дни, когда советская власть открыла народу широкие дороги в науку, становится трудно представить себе тот поистине героический подвиг, который должен был совершить солдатский сын Иван Ползунов, чтобы стать по знаниям на уровень инженеров своего времени. И этот подвиг был совершен.

В январе 1758 года Ползунову поручили сопровождать обоз серебра в Петербург. Уже зрелым мастером, подготовившим себя теоретически и практически, тридцатилетний Ползунов прибыл в столицу. Здесь находилась Академия наук, где творил великий Ломоносов, здесь было много интересных и новых технических сооружений.

По возвращении из Петербурга Ползунов вскоре получил чин «шихтмейстера» — что означало уже переход из разряда нижних чинов в разряд «благородного» сословия, а в 1761 году шихтмейстер Ползунов был назначен заместителем начальника Колыванского завода.

Так пробил себе дорогу «в люди» своим трудолюбием и способностями талантливый сын русского народа Иван Ползунов.

Не счастливая мысль, поданная кипящим чайником, не легкая техническая находка, а длительный и упорный труд, систематическое совершенствование своих знаний привели первого русского теплотехника Ползунова к изобретению нового, универсального двигателя — непрерывно действующей паровой машины.

«Облегчая труд по нас грядущим…»

Прежде чем познакомиться с паровой машиной Ползунова, подведем итоги тому, что было сделано раньше другими изобретателями.

Работами Папена, Сэвери, Дезагюлье, Ньюкомена и еще многих инженеров, как нам уже известно, удалось создать тепловую «атмосферную» машину, причем стало совершенно очевидным, что:

1) не вытеснительные насосы Сэвери — Дезагюлье, а машины с цилиндром и поршнем оказываются практически наиболее удобными и мощными;

2) паровой котел должен быть отделен от рабочего цилиндра машины.

Однако на построенных и работающих машинах можно было убедиться в несовершенстве «атмосферных» двигателей и прежде всего потому, что такие двигатели не могли приводить в действие машины, которые требовали непрерывного движения рабочего органа. «Атмосферная» машина могла сообщать качание штанге насоса, но вращать вал мельничного жернова она не могла. Между рабочими ходами поршня вниз (под действием атмосферного давления и собственного веса) происходили холостые хода вверх (под действием пара). Поэтому и получался перерыв: даст толчок машина штанге насоса или сделает нажим на кузнечный мех — и прервет свое действие на время холостого хода.

Жернова же или другие машины (станки, например) не могут работать толчками, — им нужно, чтобы всё время сила двигателя заставляла вращаться рабочий вал.

Вот этот основной недостаток и мешал атмосферной паровой машине стать универсальным двигателем, в котором нуждалась промышленность.

В апреле 1763 года Иван Ползунов подал начальнику Колывано-Воскресенских заводов свою докладную записку с проектом «огнедействующей» машины — так он называл свое изобретение.

Работая над созданием нового двигателя, Ползунов меньше всего думал о личном обогащении. Он прежде всего стремился облегчить труд рабочих, принести славу не столько себе, сколько своему Отечеству. В докладной записке он писал: «…Славы (если силы допустят) Отечеству достигнуть, и чтобы то во всенародную пользу… ввести. И тем самым облегчая труд по нас грядущим, славу и благодарность дойтить».

Проект Ползунова был разработан тщательно, с выполнением всех необходимых расчетов. В те времена не все машины строились по расчету. Многие изобретатели — например, тот же Ньюкомен — первые машины изготовляли, пользуясь только своим опытом, подчас даже без чертежа. Ползунов был по техническим знаниям значительно выше таких изобретателей, — он заранее всё продумал и рассчитал, изложив всё это на бумаге.