Что нужно для парового двигателя
Пароворот: Промышленная революция
Согласно легенде Джеймс Уатт придумал паровую машину, глядя на пар, выходящий из носика закипающего чайника. Конечно, это всего лишь миф. На самом деле история паровых машин насчитывает много столетий, десятки имен и бесчисленное множество конструкций, часть которых так и осталась на бумаге. И все же ни на одной могиле в Вестминстерском аббатстве не найдется столь уважительной эпитафии, как на могиле Уатта. Его имя носит знакомая всем единица измерения мощности, ватт, равная 1/746 л.с. Что же сделал этот знаменитый шотландец, и что помогло ему внести столь значительную лепту в технический прогресс?
Назад в будущее
В далёкие незапамятные времена в глухой сибирской тайге, где-то возле реки Енисей, существовала затерянная ныне «соляная дорога», по которой возили соль с Троицкого солеваренного завода на Кузеевские золотые прииски. По рассказам старожилов, на тех копях до сих пор стоит всеми забытая старинная английская паровая машина XIX века. И только сейчас удалось отыскать уникальный локомобиль — не без труда, но его всё-таки нашёл член Русского географического общества и известный красноярский велопутешественник Владимир Черников.
Миф или реальность?
Один из любимых маршрутов Владимира Черникова — заброшенные просёлки вдоль левого берега Енисея, старинные пути освоения Сибири. Велопутешественник пытался проехать и по правому берегу реки, но он сложный, гористый: современные дороги к реке идут исключительно под прямым углом. Старики даже место на карте указали, и Владимир вместе с товарищами отправился в путешествие. По горным буеракам они пробирались около полусотни километров, много шли пешком, но допотопную диковину так и не нашли. Да и вообще, существует ли она?
Уже более тщательно, с пристрастием опрашивали местных жителей. И новая попытка с новыми указаниями, но предпринятая теперь в одиночку.
Но помешал ливень, из-за которого дороги для велосипеда стали непроходимыми. Зато на переправе через Енисей Владимиру подсказали телефон отшельника-краеведа, который наверняка мог знать о машине больше.
А дальше, как говорится, дело техники. Добрался г-н Черников до этого человека и прожил у него все выходные. Оказалось, что тот на самом деле видел паровую машину, правда, было это больше 30 лет назад.
И даже слайд-фотографию её показал. Однако точного местонахождения раритета указать тоже не смог: мол, ищите где-то неподалёку от рудника Каменный.
Третья и, наконец, удачная поездка велопутешественника состоялась лишь спустя месяц.
«13 октября я снова отправился в те места со своим коллегой по Русскому географическому обществу Дмитрием Семёновым. Добирались на бензовозе старателей. Натоптали по буреломам почти 15 км — и опять безуспешно.
Мы были на грани отчаяния: неужели так и не сможем отыскать реликвию? Все места, которые нам указывали на картах местные жители, уже обошли, бесполезно.
Но мы всё равно настойчиво бредём по заросшему следу какой-то старой дороги, которая явно ведёт в никуда. И буквально через сто метров утыкаемся в неуловимую находку.
Я и не предполагал, что эта громадина будет такой элегантной — настоящее чудо инженерной мысли. Рядом лежали чугунные жернова бегунной мельницы-камнедробилки, которую двигатель, вероятно, приводил в движение», — рассказывает Владимир Черников.
Английский след
По возвращении Владимир Черников всерьёз загорелся идентификацией редкого артефакта и возможностью его восстановления.
Оказалось, что подобные модели начали выпускать ещё в середине XIX века и их производством занимались заводы во многих промышленно развитых странах мира, в том числе в России. Нашёлся учебник за 1938 год, в котором описан принцип действия такой машины.
По сути, это тепловой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу. Подобные локомобили устроены достаточно просто: они состоят из топки, трубчатого парового котла и цилиндра с поршнем.
Последний через коленчатый вал приводит в движение ведущее колесо, которое посредством ременной передачи вращает привод шахтного подъёмника, насоса для откачки воды или рудничной мельницы.
Конечно, сейчас машины такого типа уже не используются — их заменили более эффективные двигатели внутреннего сгорания, паровые турбины и электродвигатели.
Обнаруженная в верховьях реки Малой Веснины паровая машина была изготовлена в 1906 году на заводе R.Garrett & Sons Ltd. Это английское предприятие активно функционировало в 1778–1934 годах и производило сельскохозяйственную технику, а с конца 1840-х — передвижные паровые двигатели и тракторы.
«Модель, аналогичная сибирской, обнаружилась в одном из музеев Сиднея (Австралия). Там сохранился вполне работоспособный локомобиль, он развивает мощность в 6 л. с.
Ещё похожий двигатель есть в музее дерева каури в Новой Зеландии, правда, не с двумя рабочими цилиндрами, как у нас, а с одним.
На этом всё. Другие машины (а подобного класса компания Гарретта их изготовила сотни) не сохранились. К сожалению, время и люди не пощадили этих чугунных великанов», — поделился Владимир Черников.
Свидетель золотой лихорадки
Паровую машину, которую отыскал велопутешественник, использовали на кварцевых жилах Кузеевской толщи Енисейского рудного пояса.
Золотодобычей в этой местности занимались только именитые купцы и высокого ранга государственные чиновники — все они перечислены в не менее уникальном Атласе золотых приисков Канского уезда за 1840–1879 годы, который Владимир Черников выпросил у одного из местных жителей.
Это был период Енисейской золотой лихорадки — в сибирской тайге она была намного более мощной и продолжительной, чем, к примеру, в Северной Америке или Австралии.
Золото на дореволюционных приисках добывали двумя способами. Россыпной минерал брали с поверхности и промывали вручную в деревянных лотках, а из механизмов использовали лишь тачку и лопату.
Позже, когда богатые месторождения были отработаны, появились плавучие драги, которые работали на паровых двигателях. Локомобили применяли и при добыче рудного золота из шахт, где без механизации никак не обойтись.
Сибирские золотодобытчики не только наполнили государственную казну (Указ о «горной вольности» император Александр I подписал в связи с началом Отечественной войны с французами).
Они также обеспечили мощный экономический подъём всего региона. Найденная членами Русского географического общества паровая машина является одним из немногих раритетов «золотой лихорадки», начавшейся в начале XIX века в Сибири.
«Добыча драгоценного металла была настолько мощная, что с калифорнийской или какой-либо другой её и сравнивать-то нельзя. Из Сибири была вывезена половина всего мирового золота.
Мы до сих пор пользуемся плодами недропользования тех времён.
Простой пример: практически все купола существующих ныне российских церквей покрыты сибирским золотом.
А многие наши города по-прежнему украшают здания университетов, библиотек, музеев, театров и больниц, построенных золотопромышленниками — меценатами прошлого», — продолжает делиться собранной информацией Владимир Черников.
На месте находки всё ещё видны следы прежнего производства: паровая машина была частью бегунной фабрики и располагалась вблизи полусгнивших дубовых чанов и «мёртвой» поляны — хвостохранилища отходов измельчённой породы, растворённой в ртути. Сам же двигатель прекрасно сохранился, хотя кое-что доукомплектовывать всё же придётся.
«Со слов здешних жителей, каменный рудник и паровая машина на нём работали до 1949 года. После этого в тех местах бывали только канские геологи.
Доподлинно известно, что именно они открутили с агрегата бронзовые краны, контрольные датчики и манометры. Но многие из этих вещей найти мне уже удалось.
Даже шильду с указанием завода-изготовителя. И если бы в 1980-е вандалы-изыскатели не разрушили бегунную фабрику (хотя никакой необходимости в этом не было), то наши современники смогли бы видеть здесь весь производственный цикл», — сообщает член Географического общества.
Достояние музея
На местности, где был найден старинный локомобиль, добычей золота сейчас занимается кемеровская артель «Новые горные технологии». Так случилось, что в это время рабочие вынужденно «отдыхали» — из-за дождей. Нужно отдать им должное: люди так прониклись ценностью находки, что предложили своему начальству помочь вывезти раритет. И руководство артели пошло навстречу.
«Мы там и пешком-то еле как пробирались, а тут огромный экскаватор своим ходом приехал. Он играючи подцепил нашу 7-тонную громадину, а следом и жернова-бегуны.
Загрузили всё это в кузов 40-тонного Caterpillar, он вывез погруженное к берегу Енисея, переправился на пароме и доставил находки прямо во двор музея райцентра Сухобузимское. На всё про всё у нас ушло двое суток», — рассказывает Владимир.
Работники самого музея были очень довольны. Конечно, у них уже есть своя «фишка»: в этом селе родился знаменитый русский живописец Василий Суриков, туристы здесь бывают часто.
Однако новая экспозиция в разы усилит туристическую привлекательность культурного учреждения, расположенного всего в 80 км от краевого центра. И теперь сотрудники музея озабочены возможностью реставрации пародвигателя (в комплексе с бегунной мельницей), а также созданием специальной выставки под названием «Енисейская золотая лихорадка».
Г-н Черников утверждает, что это будет единственный в Сибири музей подобного рода, да ещё и с такими уникальными экспонатами.
Перечень необходимых восстановительных работ составляется уже сейчас. Нужно отметить, что местные жители настроены восстанавливать находку своими силами.
Велопутешественник уверен, что найдутся и другие увлечённые люди, которые займутся реставрацией паровой машины. Например, недавно он возил в Сухобузимское одного из ветеранов Красноярской железной дороги, в прошлом опытного паровозного машиниста. Редкой находкой заинтересовался также и британский «Длинный музей» паровых машин Ричарда Гарретта. Его сотрудники могут поделиться утраченными деталями и помочь выяснить покупателя сибирской машины — по некоторым данным, в разработку Кузеевских месторождений вкладывали деньги и английские фирмы.
Паровозы — это наше будущее
Хоть первая паровая машина была изобретена почти 250 лет назад, пародвигатели по-прежнему могут конкурировать с двигателем внутреннего сгорания и электроприводом, потому что имеют ряд неоспоримых преимуществ. Топливом для них может служить вообще всё, что горит. Паровые двигатели неприхотливы, надёжны и долговечны, сохраняют работоспособность при длительных перегрузках. Они просты, недороги в обслуживании и ремонтопригодны. Такие машины не нуждаются в трансмиссии (и коробке передач), поскольку передают усилие непосредственно на колёса и способны осуществлять реверсивное торможение. При этом они ещё и значительно легче своих конкурентов. В подтверждение тому можно привести многочисленные примеры. Современные паровозы в горах Швейцарии и Австрии, использующие сухой пар, по эффективности оказались сравнимы с тепловозами и электровозами. А спортивные пароавтомобили разгоняются до 100 км/час всего за 4 секунды. Масса их двигателя в 1,5 раза меньше бензинового той же мощности, однако при этом он в несколько раз эффективнее.
Будущее малой авиации также связывается с паролётами. Их конструкторов привлекает возможность пародвигателя выдавать большее стартовое ускорение, дешевизна и доступность топлива, а также независимость мощности двигателя от степени разрежённости воздуха. Ещё одно перспективное применение паровых машин — в паропоршневых мини-ТЭЦ, созданных российскими разработчиками.
По мнению аналитиков, человечество сейчас стоит на перепутье. Жить с двигателем внутреннего сгорания больше не хочется из-за его токсичности и внушительной доли в глобальном потеплении климата (некоторые европейские страны уже запрещают эксплуатацию таких автомобилей с 2030 года). А переходить на электромобили пока не получается. Так что недавно найденный в сибирской тайге музейный экспонат — совсем не отжившее послание из далёкого прошлого, а вполне реальный прототип двигателя ближайшего будущего.
