Рассказ о великих реках

Во всем блеске талант Козьмы Фролова раскрылся на Алтае, где он построил уникальные гидросиловые установки — лучшее, что знала мировая гидротехника в XVIII веке. На реке Корбалихе в 1763–1765 годах Фролов создал сложную, поразительную по своим масштабам и конструкции гидроэнергетическую систему. Воды реки он направил в длинный канал, а вдоль него расположил водяные колеса высотой в пятиэтажный дом (диаметр колеса 17 метров). Четырехступенчатый силовой каскад приводил в движение заводы для измельчения и промывки руд, содержащих серебро и золото. Водяные колеса одновременно при помощи канатов двигали рудничные вагонетки.

Козьма Фролов превратил водяной двигатель в центральный мотор, соединенный системой приводов с рабочими и транспортными механизмами.

Вододействующий рудоподъемный механизм, построенный на Алтае талантливым русским мастером К. Фроловым

Позднее, в 80-х годах, Фролов построил еще более сложную подземную гидросиловую установку. На реке Змеевке была сооружена плотина длиной 158 метров и высотой 18 метров. По более чем 2-километровому каналу вода подводилась сначала к водяному колесу лесопильной мельницы, а затем по подземной штольне к огромным рудоподъемным и водоподъемным колесам. Насколько совершенна эта плотина, можно судить уже по тому, что, построенная более полутора веков назад, она работает поныне. И теперь гидротехники все еще поражаются смелости, оригинальности замысла, техническому совершенству сооружения.

На русских реках были построены тысячи водяных колес, среди которых немало колес-великанов. Уже фроловские водяные двигатели поражали своими размерами. Позднее на реке Нарове на Кренгольмской мануфактуре были установлены циклопические колеса мощностью 500 лошадиных сил каждое. Но и они не могли удовлетворить требования быстро развивающейся промышленности. Недаром нарвские установки называют «лебединой песней водяных колес».

Жизнь требовала более совершенного двигателя. На смену водяному колесу пришла водяная турбина.

Первую водяную турбину в России построил в 1837 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов. Она была установлена на Нейво-Алапаевском заводе. При равном количестве воды турбина Игнатия Сафонова развивала вдвое большую мощность, нежели водяное колесо. Водяной двигатель Игнатия Сафонова быстро завоевал признание.

В 1839 году уральский плотинный мастер Игнатий Сафонов построил «вододействуемое горизонтальное колесо», являющееся прообразом современной гидротурбины

Но и после изобретения турбины возможности использования гидроэнергии оставались ограниченными. Механическая энергия воды могла использоваться только на месте. Заводы были «привязаны» к рекам.

Новую эпоху в развитии гидроэнергетики открыла электрическая энергия.

Немногим более ста лет назад, в начале 1850 года, в Лондоне на Риджен-стрит была выставлена модель электрической машины. За стеклом по рельсам бегал крошечный локомотив с вагончиками. Среди зрителей, обступивших поразительную машину, был Карл Маркс. Рассказывая о выставке, он говорил друзьям о том, что на смену «его величеству» пару пришла «неизмеримо более революционная сила — электрическая искра».

Но пока электрическая искра была «неподвижна». Как же эту новую энергию передавать на расстояние?

1874 год ознаменовался событием исторической важности. Русский электротехник Ф. А. Пироцкий заставил электрическую энергию пробежать 1 километр. Это произошло за 8 лет до того, как подобный же опыт на Мюнхенской выставке продемонстрировал француз Депре. Стало возможным в одном месте получать энергию, а в другом ее использовать.

Это открытие вносило переворот и в гидроэнергетику. Механическую энергию воды, превращенную в электрическую энергию, можно передавать на расстояние и, следовательно, строить заводы вдали от рек, а «водяную силу» передавать по проводам.

Энергия воды становилась крылатой.

Ф. А. Пироцкий понимал, какое большое значение имеет его открытие для судеб гидроэнергетики. Вскоре после своего знаменитого опыта он написал статью о передаче силы воды на расстояние. «Ввиду громадных издержек, необходимых на содержание паровых движителей больших заводов и фабрик, — нам пришла мысль о возможности передачи работы воды как самого дешевого движителя на известное расстояние посредством гальванического тока, полученного какою-либо гальваническою машиною». Эти строки были написаны русским изобретателем за несколько лет до того, как на Западе был произведен впервые опыт передачи электрической энергии на расстояние.