О русском приоритете в вопросах железнодорожного транспорта, железнодорожной науки и техники говорили и писали лишь передовые русские люди и патриоты, но зачастую их высказывания не попадали в печать.
Находившийся тогда в Сибири в ссылке декабрист и ученый Николай Бестужев писал своему брату в 1837 году в ответ на его сообщение о постройке железной дороги под Петербургом:
«Говоря о ходе просвещения, нельзя не упомянуть тебе с некоторой гордостью, что по части физических применений мы, русские, во многих случаях опереживали других европейцев: чугунные дороги не новы. Они существуют на многих железных заводах для перевозки руды, бог знает, с которой поры…»
Что «русские во многих случаях опереживали других», показывает полуторавековая история паровозостроения. Она представляет собой, по сути дела, историю тепловой модернизации, то-есть историю его конструктивных улучшений, направленных к тому, чтобы повысил парообразование, улучшить процесс сжигания топлива, сделать паровоз более экономичным.
Повышение экономичности паровоза было всегда и остается до сих пор самой главной и самой трудной задачей железнодорожников, начиная от конструктора паровоза и кончая водителем его и кочегаром.
К тепловой модернизации паровоза стремились уже первые русские паровозостроители — Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы. А блестящее решение этой проблемы принадлежит советским ученым и инженерам.
Первые русские паровозостроители были крепостными людьми крупных уральских промышленников и помещиков Демидовых. Прадед Демидовых, Никита Демидович Антуфьев, или просто Никита Демидов, тульский оружейный мастер, умевший угодить царю Петру, выпросил у него казенный Невьянский завод в Верхотурском уезде на реке Тагил, обещая дать казне металла, сколько потребуется.
Получая всяческие привилегии от царя, безмерно эксплуатируя приписных к заводу крестьян, обманывая правительство, Демидов начал быстро богатеть и строить новые заводы. Через несколько десятилетий вместе со своим сыном Акинфием он владел чуть ли не всем Уралом.
Внуки и правнуки Демидова превратились в вельмож, жили большею частью за границей, но, контролируя работу заводов через своих управителей, вели дело с той же жестокостью, хитростью и лицемерием, как и их предок. Наряду с эксплуатацией рабочих и служащих, состоявших из крепостных людей, наследники Демидова принуждены были, конкурируя с другими заводчиками, принимать меры и к улучшению горнозаводской техники.
Начало XIX века ознаменовалось вторжением парового двигателя в производство. Живший в Италии Николай Демидов с некоторым запозданием распорядился организовать специальный механический завод на Выйском руднике, входившем в группу Нижне-Тагальских заводов. Это «механическое заведение» должно было строить не только станки, заводские механизмы, но и начать производство паровых двигателей.
Во главе «механического заведения» был поставлен главный механик Нижне-Тагильеких заводов Ефим Алексеевич Черепанов, а помощником был назначен его сын Мирон Ефимович Черепанов.
В двадцать шесть лет Ефим Алексеевич уже был плотинным мастером на Выйском заводе, способным и изобретательным механиком, лично известным Демидову. Сын его Мирон родился в 1803 году. Отцу не удалось поместить сына в школу, но и дома мальчик был обучен так хорошо, что в 1815 году двенадцатилетний Мирон Черепанов поступил на Выйский завод писцом. В конторе любознательный и способный мальчик пользовался всеобщей симпатией, и ему не мешали знакомиться с делами, рассматривать чертежи разных машин, механизмов и горнозаводского оборудования. Мальчику же было до самозабвения интересно угадывать в этих чертежах виденные им в натуре машины, находить между ними соответствие, постигать масштабы и по чертежам изучать внутреннее строение машин. Вскоре он научился читать чертежи не хуже, чем «Прибавления к технологическому журналу» и другие технические издания того времени.
Когда мальчик подрос, его перевели на работу «по строительной части», и он увидел, как начерченное на бумаге превращается в машины, механизмы, плотины, здания. В 1821 году отец задумал построить первую свою паровую машину «силою против четырех лошадей», и Мирон не только помог ему составить чертежи, но и принял самое горячее участие в постройке машины.
Черепановым удалось закончить паровую машину только через три года: работали механики урывками, по собственной инициативе. Ее поставили к жерновам мукомольной мельницы. Машина работала, жернова крутились, однако заводское начальство приказало машину от мельницы отставить, так как при водяном колесе на мельнице работал один мельник, а при паровой машине стояли два сменных машиниста. Кроме того, нужны были дрова, а рубка и подвозка их требовали рабочей Силы.
Поэтому, рапортуя хозяину о постройке машины, начальство добавляло, что «впредь строить такие машины контора надобности не предвидит».