Технічний прогрес до деякої міри зумовлений: важко уявити цивілізацію, яка вийшла б в космос, що не опанувавши використанням електрики або не знаючи, що таке реактивний рух. Багато закони природи формулюються майже одночасно двома вченими, що жили в різних країнах - згадаємо добре відомий завдяки шкільній програмі закон Бойля - Маріотта. У науці подібне відбувається настільки часто, що для цього навіть придуманий спеціальний термін - «множинне відкриття». Він використовується, коли мова йде про зроблених незалежно один від одного і більш-менш одночасних відкриттях.
Відкриття двоциліндрової парової машини, яке зазвичай приписується англійцю Джеймсу Уатту, важко назвати множинним - хоча б тому, що російський майстер Іван Ползунов створив її майже на двадцятиріччя раніше. Однак у світі першовідкривачем вважається саме Уатт, і причини тут самого різного характеру. По-перше, саме його парова машина знайшла комерційне застосування і була розтиражована спершу в Великобританії, а потім і по всьому світу - іншими словами, вона, а не «вогняна машина» Ползунова стала прародителькою і законодавицею мод в світі пара. По-друге, Росія для Європи досить довго залишалася екзотичної периферією - через культурні бар'єри і нерозвиненою в ті часи російської наукової публіцистики світ про машину Ползунова дізнався із запізненням і сприймає її зараз як забавний курйоз.
Якщо вже бути зовсім чесним, то винахідником, який першим змусив пар виконувати роботу, не була Джеймс Уатт і навіть не Ползунов, а древній грек Герон Олександрійський, який близько 130 року до нашої ери створив так званий еоліпіл - примітивну парову турбіну. Всередину порожнистої сфери під тиском надходив пар, потім механік відкривав дві з'єднані зі сферою Г-подібні трубки, з яких пар починав вириватися, змушуючи сферу крутитися з шаленою швидкістю - сучасні інженери, що відтворили еоліпіл, переконалися, що «турбіна» могла робити до 3600 оборотів в хвилину! Однак еоліпіл так і залишився забавною іграшкою - Герон, відомий багатьма корисними винаходами, наприклад пристроями для відкривання дверей, не придумав йому ніякого практичного застосування. Історія еоліпіла прекрасно ілюструє, наскільки доля відкриття залежить від розвитку суспільства - наприклад, затребуваності нового механізму економікою. У долі ползуновского машини ця обставина зіграла не останню роль.
Іван Іванович Повзунів народився в 1729 році в солдатській сім'ї в Єкатеринбурзі, який виявився старше свого геніального сина лише на 6 років. Єкатеринбург виник як місто-завод: сановник і знаменитий історик Василь Татищев створив тут найбільше в країні железоделательное виробництво. Завод був передовим: за технічним оснащенням йому не було рівних в Європі. Протягом декількох років поруч з ним виникли Монетний двір, який забезпечував держава мідної монетою, і гранувальні фабрика, вироби якої поповнювали скарбниці царського двору і найбагатших дворян Санкт-Петербурга, прикрашали туалети європейських багатіїв.
Цар Петро, звичайно ж, не міг знати, що указом про заснування железоделательного заводу він визначив долю одного з найталановитіших винахідників Росії. Завод потребував робочих руках, і Ваня, оволодівши в арифметичній школі азами математики, вступив туди «механічним» учнем до майстра Микиті Бахореву. Хлопчик виявився вундеркіндом - він освоїв гірську науку настільки добре, що вже в 20 років отримав надзвичайно відповідальне завдання. Молодого спеціаліста послали на Коливано-Воскресенські заводи Алтаю, де добували золото і срібло для скарбниці. Талановитому гірничого майстра було доручено розвідати поклади руди в околицях ріки Чариш, щоб вибрати місце для будівництва нових заводів. Повзунів успішно склав карту рудників. Однак займала його помисли негірничого розвідка, а сама робота заводів.
Для більшості операцій, які виконувалися в ті часи на заводах, в якості джерела енергії використовувалася фізична сила робочих або коней (сучасна людина, яка знає, що потужність його автомобіля вимірюється в кінських силах, зазвичай не замислюється, що вживатися цей термін став саме на промислових підприємствах , де ними вимірювалися витрати сил на конкретні операції). Повзунів шукав природну силу, яка могла б замінити м'язи. На думку приходили тільки вітер і вода. Вітер не годився тому, що давав занадто мало енергії, яку можна було б з користю застосувати в заводських роботах. Бурхливі алтайські і уральські річки пропонували куди більш помітну міць - на багатьох з російських заводів джерелом енергії для роботи повітродувних міхів і молотів, що плекає метал, служило саме водяне колесо. Повзунів деякий час експериментував з водяними двигунами - так, в 1754 році молодий винахідник побудував «вододействующіе лісопилку». Тут він не був першопрохідцем - перша така лісопилка в Росії була побудована ще в 1720 році творцем Вишнєволоцькому водної системи Михайлом Сердюковим. Швидше за все, Ползунов побудував її з інженерних книгам, які пачками виписував з Петербурга.
У водяного колеса довга і заслужена історія: вперше почали його використовувати ще в Вавилоні, а в Росії воно не втрачало популярності до самої революції - в 1917 році в Росії «працювали» 46 тисяч водяних коліс, сумарна потужність яких становила близько 40% від всієї потужності промислових джерел енергії (як не крути, а є, за що дякувати дідуся Леніна з його гаслом про електрифікацію всієї країни). Однак недоліки цього пристосування були очевидні ще в XVIII столітті: будувати заводи і фабрики можна було тільки поблизу великих річок, що накладало обмеження на масштаби виробництва, до того ж створюючи додаткові витрати на транспортування матеріалів - руди, дров і т.п.
Однак вода здатна рухатися не тільки в руслі річки - за допомогою вогню її можна було змусити бігти по трубах з величезною силою. Помисли Ползунова зайняла «вогняна машина», яка могла б замінити водяне колесо. «Складанням вогненної машини водяне керівництво припинити і його, для цих випадків, зовсім знищити, а замість гребель за рухоме підставу заводу її заснувати так, щоб вона була в змозі все накладені на себе тягаря, які до роздування вогню зазвичай до заводів бувають потребни, носити і, по волі нашої, що буде потрібно було, виправляти »- так він визначить своє завдання в« прожект », який увінчає його ім'я славою.
Тут потрібне уточнення - першим Ползунов винайшов двоциліндрову парову машину безперервного дії. Справа в тому, що просто парові машини створювалися з самого початку XVIII століття, і винахід Ползунова не виникло на порожньому місці. Він, звичайно ж, не міг не знати про паровому насосі системи англійця Томаса Севери, який Петро I в 1717 році закупив для постачання водою фонтанів Літнього саду. Машина Севери була беспоршневой - за допомогою нагнітання пара вона рухала воду по трубах, створюючи струменя. А ось пароатмосферная машина іншого англійця (знову ж Томаса, до речі) - Ньюкомена - вже була однопоршневою. Тиск пара в ній була невисокою, і працювати вона могла тільки насосом, зате саме вона визначила подальший шлях розвитку парових машин. До речі, одна з машин Ньюкомена працювала в 1720-і роки на рудниках поблизу Доëнігсберга. Всі ці парові насоси, що використовувалися в основному для відкачування води з шахт, описувалися в книгах про рудному справі, які були доступні в Росії - там наводилися їх креслення, за якими можна було зрозуміти принцип їх дії.
Саме ці розробки і послужили Ползунову базою для його власних креслень. У 1763 році він представив їх у Коливанський-Воскресенську канцелярію. Чиновники на себе відповідальність брати не стали і переслали паперу в столицю. Проект парової машини розглядався Кабінетом Її Величності. Ползунова пощастило - «прожект» потрапив в руки президенту Берг-колегії, що займалася гірничою промисловістю, досить освіченій людині Івану Шлаттер. Той дав найвищу оцінку винаходу Ползунова: «Цього його вигадка за новий винахід почесть повинна», доповівши про нього імператриці Катерині Другій. Резолюція по «прожекту» була прийнята через рік: імператриця захопилася знайденим Ползуновим рішенням, розпорядилася провести його в «механікуса з чином і званням інженерного капітан-поручика», нагородити 400 рублями, а головне - благословила на спорудження машини, наказавши «людей давати стільки, скільки у нього роботи трапиться ».
До весни 1766 року Івана Ползунов з чотирма учнями побудував машину на Барнаульском заводі на Алтаї. Вона мала воістину циклопічні розміри - була заввишки з триповерховий будинок, а деякі деталі важили 2,5 тонни. Працювала вона так: вода нагрівалася в котлі, склепати з металевих листів, і, перетворившись на пару, надходила в два триметрових циліндра. Поршні циліндрів тиснули на коромисла, які соедінялмсь з хутром, роздмухує полум'я в рудоплавільних печах, а також з водяними насосами-розподільниками. Наявність двох поршнів дозволяло зробити процес роботи безперервним. Була передбачена автоматична подача в котел підігрітої води.
Ось тільки сам Ползунов в дії своє дітище так і не побачив - понад рік працюючи над кресленнями, а потім над самою машиною, винахідник підірвав своє здоров'я і підхопив сухоти, ліки від якої в ті часи не було. Він раптово помер 6 (27) травня 1766 року в віці всього 38 років.
Суперечки про те, кого ж вважати першовідкривачем двоциліндрової парової машини - Ползунова або Уатта - ведуться в нашій країні вже кілька десятиліть. «Уаттовци» наголошують на тому, що дітище Ползунова, так само як розробки, на які він спирався, була універсальної парової машиною: по-перше, особливості теплотехнічного циклу не дозволяли зробити її більш компактною, щоб використовувати для більш тонких операцій, по- друге, Ползунов, на відміну від Уатта, що не розробив передавального механізму, який перетворював би зворотно-поступальний рух в обертальний. Що й казати, четверта з моделей Уатта, запатентована їм в 1782 році і яка відповідала всім цим вимогам, дійсно була функціональніша. Однак ці удосконалення не були чимось складним - якби Повзунів не помер так рано, він навряд чи зупинився б на початку вигаданої ним моделі.
Проблема, звичайно, була не тільки в цьому - на відміну від Великобританії, в Росії в ті часи культура винахідництва була розвинена слабо. Розробки Ползунова продовжити було нікому. Не слід забувати і про те, що наукові відкриття роблять дослідники, але затребуваними вони стають завдяки економічному розвитку. В Англії бурхливо розвивався промисловий капіталізм, і конкуруючі між собою заводи швидко взяли на озброєння парову машину, побачивши її перспективи. У Росії капіталізм розвивався повільно і до того ж екстенсивно - природні багатства і величезна неосвоєна територія дозволяли не дуже замислюватися про ефективність праці. Ось чому навіть паровий двигун Уатта, який не варто великої праці скопіювати і зробити в Росії, став отримувати визнання в нашій країні лише в середині наступного, XIX століття. А Ползунов так і залишився талантом-одинаком, чий винахід виявилося потрібно не більше, ніж еоліпіл Герона Олександрійського.
