Но петербургское и уральское начальство весь свой административный пыл направляло не на улучшение лесного хозяйства и не на замену древесного «сгораемого» минеральным топливом.
Единственный выход из положения горное начальство видело в уменьшении количества установок, требующих топлива, включая и паровые машины.
Поэтому первым паровым двигателем, который удалось построить Черепанову, была не большая и мощная машина для откачки воды из шахт или для иной цели, а миниатюрная опытная установка «противу силы двух человек». Но и этот первый шаг был сделан Черепановым за свой страх и риск, по собственной инициативе на созданной выйским плотинным механической «фабрике».
***
Для переоборудования различных цехов Выйского завода Черепанову и его помощникам приходилось изготовлять и ремонтировать множество разнообразных машин и механизмов: воздуходувных мехов, вододействующих молотов, различных металлообрабатывающих станков и т. д.
Черепанов решил основать для выделки и ремонта машин специальную «фабрику», то есть цех при Выйском заводе. Тщательно, любовно подбирал и строил для нее выйский плотинный лучшие станки: токарные, сверлильные, винторезные и другие.
В помощники себе Ефим Черепанов взял известных ему лично; знающих и прилежных мастеровых — кузнецов, слесарей, плотников, столяров и т. д.
Но главным помощником Ефима Черепанова по механическому заведению сделался его сын Мирон.
Этот невысокий, коренастый, рыжий юноша с упрямым, серьезным взглядом широко расставленных глаз проявлял с детских лет такой же интерес к технике, как в свое время и его отец.
Только характер у него был более замкнутым и суровым. Сметливость и работоспособность его были удивительны. Обучаясь грамоте, арифметике и черчению только дома, главным образом под руководством отца, не посещая даже скромной заводской школы, Мирон так хорошо овладел начальным искусством письма и счета, что 12 лет был принят писцом на Выйский завод. И оклад ему был установлен 5 рублей в месяц. Это было важным подспорьем для семьи; ведь единственный ее кормилец, отец, получал тогда около 8 рублей.
Внешне сдержанные и строгие отношения отца с сыном были полны подлинной, глубокой взаимной привязанности. Ефим любил сына и гордился его успехами, как своими собственными. Мирон почитал отца не просто в силу традиций, господствовавших в среде уральских умельцев, а как учителя и старшего товарища в главном для Мирона деле всей его жизни — в техническом творчестве.
На Выйской «фабрике» Черепановых должны были ремонтироваться и изготовляться заново разнообразные инструменты, станки и механизмы для всех тагильских заводов. Первоначально работы велись вручную или с применением водяного двигателя. Но на черепановской «фабрике» устанавливалось все более совершенное и сложное оборудование.
В 1820 году Черепанов построил первую опытную маленькую паровую машину. Двигатель успешно работал, приводя в движение токарные станки механического заведения.
Черепанов с самого начала рассматривал паровую машину как двигатель, способный приводить в действие самые разнообразные рабочие механизмы, а вместе с тем могущий прекрасно разрешить задачу откачки воды из шахт. Иными словами, Черепанов стремился строить паровые машины универсального типа. Успех Ефима Черепанова являлся еще одним опровержением реакционных рассуждений о том, что «домашние» уральские механики не в состоянии справиться с задачей сооружения совершенных универсальных паровых машин и управления такими двигателями.
2. Сибирский механик в Англии
О достижениях выйского плотинного было донесено заводовладелыгу в Италию, где Демидов проживал теперь постоянно. Вспомнив свои беседы с покойным Алексеем Черепановым, который так убедительно рассказывал о талантах старшего брата, Демидов решил вызвать Ефима Черепанова в Петербург, а затем направить его в Англию с важным и спешным поручением. Черепанов, как один из крупнейших знатоков металлургии и металлообработки, должен был выяснить вопрос, почему сбыт демидовского железа в Англию так резко упал и что необходимо предпринять для доведения сбыта хотя бы до прежнего уровня.
Действительные причины снижения сбыта демидовского (и вообще уральского) железа в Англию коренились в общем отставании уральской металлургии от металлургии наиболее развитых капиталистических стран Запада. А задержка технико-экономического развития уральской металлургии вызывалась сохранением в России крепостнических порядков.
Новая техника, за которую боролись многочисленные талантливые русские изобретатели, в том числе и Черепановы, внедрялась заводчиками лишь в той мере, в какой их вынуждала к этому взаимная конкуренция (например, Демидова с Яковлевым) или перспектива немедленного получения барыша. Но поскольку уральские заводчики являлись в то же время крепостниками и располагали дешевым принудительным трудом, а правительство охраняло их высоким покровительственным тарифом — они были мало заинтересованы в применении новой техники.
Во всех звеньях производства — и в добыче, и в доставке руды, и в углежжении, и в доменной плавке, и в переделе чугуна на железо, и в обработке железа господствовал ручной труд, а из двигателей применялись лишь конные и водяные. Производственные процессы оставались на уровне, характерном для мануфактурного производства. Все это отражалось и на цене железа и на его качестве и затрудняло конкуренцию с продукцией западного железоделательного производства.
Ведь в конце XVIII и в начале XIX века в Англии (а несколько позднее и в ряде других западных стран) происходил промышленный переворот и создавалась новая техническая база, соответствующая крупному капиталистическому фабрично-заводскому производству.
Доменная плавка была там полностью переведена на минеральное топливо (кокс), размеры домен и их производительность возрастали.
С 80-х годов XVIII века в английском железоделательном производстве стал распространяться процесс пудлингования — так назывался способ передела чугуна на железо в пламени отражательной печи особого устройства, где топка была отделена от рабочего пространства. Расплавленный чугун перемешивался рабочим через специальную дверку посредством лома.
Труд рабочих-пудлинговщиков был крайне тяжел, процесс пудлингования совершался довольно медленно, но все же производительность пудлинговых печей была в несколько десятков раз выше производительности прежних кричных горнов. К тому же при пудлинговании возможно было также применять минеральное топливо (каменный уголь).
