Показать все теги
НА ПОЛЕВОЙ РЕЧКЕ
Кузьма Фролов родился в 1733 году. Край несметных богатств и неслыханной нищеты – Урал господ, Урал рабов – был его родиной. Фролов появился на свет в темное и страшное время.
Всего за тридцать лет перед тем, в 1702 году, кровью умылась под Нарвой боярская и сермяжная Русь. Тяжкий удар, однако, послужил на пользу. Петр I начал подготовку к долгой и суровой борьбе за сильное национальное государство. «Тогда неволя леность отогнала и ко трудолюбию и искусству день и ночь принудила». В этих словах Петр сообщал России о наступлении новой эры. Для пушек, для ядер, для огня нужно было много металла. Раньше покупали железо у шведов, теперь же воюем с ними… «Ради со шведами и воинского случая, железу из той земли вывозу нет, и такая доброму и мягкому железу учинилась скудость, что взять негде», писал Петр. По всем концам России были разосланы фискалы, которым дан указ: искать железные, медные и другие руды.
В том же 1702 году вооруженная ватага крестьян Арамильской слободки с Сергунькой Бабиным и Кузьмою Сулеевым во главе шла в леса на розыски башкирцев. Русские слободки‑крепостцы были форпостами колонизаторов на башкирской земле. У коренного населения края эти, обнесенные высокими кольями, гнезда захватчиков вызывали острую ненависть, и не раз случалось, что конные толпы башкирцев налетали на русские слободки, пытаясь выгнать со своей земли непрошенных гостей.
…С высокой сторожки вглядывался в лесную чащу часовой. Старику слышался неясный шум людских голосов. Рука судорожно сжимала веревку набатного колокола. Сторож готов был ударить тревогу.
– Башкирцы‑ы‑ы!
Однако привычный крик не успел вырваться, как из леса донеслись звуки русской песни. Это возвращалась ватага арамильских мужиков, веселая и хмельная. Поздно ночью в избе у Бабина шел тайный разговор. На столе лежали разноцветные камни – зеленые, синие, – причудливо играя яркими красками. Глаза рудоискателей горели. Вышло так, что искали башкирцев, а нашли медь. Перебивая друг друга, участники шептали:
– Малахит‑камень. Медь. Изгарина. Опять медь. Из шопота складывался странный рассказ.
– Ямы‑то старые. Уж это верное дело. Значит, чудь белоглазая работала тут.
Действительно, все приметы говорили о ценности новооткрытых руд – «от земли нездоровый шел дух; синий туман стлался над травой…»
– Речку ту Полевой называют. Туман – знак правильный…
Рудоискатели знали множество «знаков». Искали, например, руду лозой. Лозоходцы, ухватившись за расщепленную лозу, шли по горам, ныряли в ущелья, прыгали с утеса на утес. Там, где лоза «сама собою» наклонялась к земле, забивали кол: дескать, здесь, в глубине, лежат драгоценные камни. Но так искали больше для отвода глаз. Опытные же рудоискатели умели находить железо и медь по более верным признакам.
Бабин и Сулеев не ошиблись. В 1702 году был ими открыт Гуменецкий рудник, а вскоре в трех километрах от него в глухом лесу отстроился Полевской завод – родина славного русского механика Кузьмы Фролова.
Представители Сибирского горного приказа быстро обжились на Полевой речке. Дело пошло полным ходом. Из шахт поднимали медную руду, приписные рабы‑крестьяне громоздили брусчатыми рядами амбары, сараи и другие хозяйственные строения.
Бадья за бадьей на дневную поверхность выдавалась зеленовато‑серая медная руда. На мокрые от пота и рабочей истомы спины то и дело со свистом опускалась плеть надсмотрщика.
К 1733 году – год рождения Кузьмы Фролова – Полевской завод был уже одним из крупнейших на Урале казенногорных предприятий.
В ШКОЛЕ
Петр умер, но дело, начатое им на Урале, продолжало расти, приобретая все больший размах. И, как всегда бывает, вокруг этого нового дела закипела борьба интересов. Главное горное управление и частные предприниматели, династии всесильных Демидовых и Строгановых, воевали между собой из‑за людей, знающих заводское горное производство.
Звериными тропами пробирались из центральных русских губерний на Урал голодные, измученные люди – уходили куда глаза глядят от своих господ. Закон гнался за ними по пятам. Но не для Демидова был писан этот закон. Затравленные беглецы массами оседали на его заводах. И здесь труд и голод быстро сживали их со свету.
Никакая фантазия не в силах воспроизвести страшные картины свирепой эксплоатации. Демидов знал, что делал; заводы его процветали.
Труднее приходилось казенным предприятиям. Аппетиты двора росли непомерно. За сотни километров гнали государевых крестьян для работы на государевых заводах. Но нужны были еще мастера – горные доменные и медные. Учили горному мастерству детей всяких, даже детей горнорабочих. В последнем был особый смысл. Именно детей горнорабочих можно было навсегда привязать к каторжному труду: ведь из крепостного состояния, в котором застанет их школа, они не выйдут и после учения, никогда не выйдут. И вот на многих казенных заводах начали строиться школы. Такую же школу построили и в Екатеринбурге, под боком у обербергамта.
Плач, громкий, истошный, раздавался в избе Фроловых. Плакали все: мать, сестры, братья. Отец, тяжело понурив голову, молчал. Плакал и маленький Кузьма. Вышел приказ – отправить его за Уктус, в Екатеринбург, в школу. Мало понятное слово «школа» пугало неизвестностью. Болезни знали, голод знали, пытки знали, да мало ли еще какое горе знали эти люди… Но отдать ребенка в школу, в чужие руки управителей, жадно высасывавших кровь из бедного народа, было страшнее всех несчастий. Плакали долго. Однако слезами горю не поможешь, и Кузьма уехал в Екатеринбург – в далекий, новый, страшный город, недавно возникший в дремучей тайге. Этот город должен был быть одновременно и заводом, и крепостью.
В 1723 году, марта 17‑го дня, лесную тишину прорвал бой барабанов. Тобольский полк в составе 960 штыков, при полном штате господ офицеров, во главе с генерал‑лейтенантом от артиллерии и кавалером ордена святого Александра Георгом‑Вильгельмом де Геннином, прибыл на берега реки Исети, В сердце Урала. Впрочем, особого порядка в этом военном лагере не было приметно.
Голодные и оборванные после штурма уральских лесов, солдаты имели жалкий вид. Дни таяли, как утренний туман, – проходили недели и месяцы. Стройка шла полным ходом. По заранее разработанным проектам де Геннин строил город в самом центре Каменного Пояса.
Место, где строился город, казалось де Геннину весьма подходящим. «Исети‑реки лучше нельзя быть; лес без переводу. Руды и воды много… и от Чусовой пристани близко». Но солдаты и крестьяне думали иное. Это место, стоявшее на болоте, летом гнившее от беспрерывных дождей, а зимой стонавшее от лютых морозов, они прокляли, сразу почуяв в нем главную уральскую каторгу. Болели цынгой; от лихорадки мерли, как мухи. Быстрее завода росло кладбище, – множились еле обтесанные могильные кресты. Строители убегали по одному, убегали целыми толпами. Наконец, не выдержали и солдаты; уже без барабанного боя и без господ офицеров великим множеством уходили они из этих гибельных мест. Де Геннин, сочувственно пишут историки, остался один. Его «армия» ушла без припасов, без оружия в далекий, за 800 верст, Тобольск. И не вернулась бы. Но «армию» нагнали, окружили и поворотили обратно. Многих повесили, многих засекли досмерти. Город‑завод продолжал расти.
К концу сороковых годов XVIII века Екатеринбург вырос в крупное поселение вокруг сгрудившихся вдоль реки и пруда «фабрик». Вращались водяные колеса; тяжело дышали меха, вдувая воздух в горны доменных печей; вальцы катали раскаленные полосы железа. Завод работал; тяжелой призаводской жизнью жил город.
Кузьма Фролов обучался в цифирной школе Сибирского обербергамта. Его превосходительство генерал де Геннин охотно выступал в роли главного педагога. Он лично разрабатывал устав и программу школы. «Оная учинена и содержится, и ученики обучаются для того, чтоб возможно было, когда понадобится, из оных комплектовать ко всем горным и заводским делам в мастеровые люди и в прочие чины, також и в подьячие, и в другие дела употребляться по рассмотрению и состоянию каждого, кто куда к чему склонен и удобен явитца». Так формулировал сугубо практическое назначение школы ее организатор. Весь школьный режим имел в виду одну цель: возможно быстрее сделать из учеников покорных, богобоязненных и более или менее знающих ремесло людей.
Дело было поставлено на военную ногу. Учеников ждали заводы и рудники, а уход из школы грозил им большими бедами. Просторная изба была переполнена учениками: там обучалась добрая полсотня. Первый пункт учебного плана – читать по складам. Второй пункт – изучение заповедей, из которых малыши могли бы «уведомиться», от чего надлежит беречься и «как в житии христианском поступать». Затем – арифметика, геометрия и рисование, кое‑что из сведений, необходимых для работы на рудниках и заводах.
Педагогические требования Геннина предусматривали еще и следующее: «…оные школьники, чтоб, будучи в школе и в других местах, между себя друг перед другом по науке и по старшинству имели почтение. И учителя б сами во всем оном были искусны и радетельны». Последнее имело особое значение. Быстрее завода в городе строились кабаки. Трудно было от пьяных учителей требовать искусства и прилежания.
Изо дня в день, летом по двенадцати часов, осенью и весною по девяти, а зимою по семи часов, занимались в екатеринбургской школе. Не было отдыха и в долгожданные воскресные дни. Неумолимый устав предписывал: «В дни недельные и праздничные учителям, каждому своей школы учеников всех для моления богу в церковь приводить без нетов и велеть им, ученикам, читать книги друг со другом по очереди на вечерне, утрене и притом обучаться пению согласно. А кто из них во время службы божией в церкви не будет, а зачем – правильной вины не докажет, и отпущен ни от кого никуда не был, за то оных учеников и учителей штрафовать». Штрафов было много: за отлучки без спросу, за непосещение божиих храмов, за нерадивость в науках… А жалованья ученикам причиталось по три рубля шестьдесят копеек в год. Копейка в день…
Однако Кузьма Фролов учился хорошо и у ребят был в почтении – выручали кулаки. На второй и на третий год начали в школе преподавать геометрию. Составлялись чертежи, делались несложные расчеты. Наконец, приступили к изучению «механических правил» о том, как машины в горном деле и на заводах употребляются.
Фролов твердо усваивал нехитрые законы механики. В неясных мечтах его возникало желание совершенствовать машины, увеличивать их до невиданных размеров, с тем чтобы заменить их работой тяжкий труд человеческих рук, А на труд этот достаточно уже нагляделся Кузьма. Случилось ему сдружиться в школе с сыном горного солдата Иваном Ползуновым – вместе сидели на скамье, вместе учили уроки и голодали. Ваня Ползунов был непохож на своего друга: Кузьма вырастал в плотного и крепкого парня, а Иван оставался узкогрудым и болезненным. Часто друзья спорили.
– Не увеличивать размеры машин, а вовсе по‑другому устраивать их нужно, – твердил Ползунов.
Шли годы, близилось время окончания школы. Вскоре ребят погонят на заводы, и там вырастут они в замечательных людей своего народа.
Иван Ползунов построит со временем первую в России «огневую машину». Кузьма Фролов поднимет на невиданную высоту гидротехнику своего века, создаст циклопические, сказочные сооружения – водяные колеса неслыханной величины, поражающей мощности. Фролов до предела доведет технику докапиталистического общества, а его однокашник и друг Ползунов трансформирует технический опыт предшествующих столетий в новом качестве – в паро‑воздушной машине. Грани двух эпох, двух миров соприкасались на скамье горной школы в Екатеринбурге.
Фролов и Ползунов, столь близкие и далекие друг другу, выйдя из одной школы, явили миру свои таланты, достойные удивления и восхищения.
ГОРНЫЙ УЧЕНИК
Уже давно порыжели страницы первого биографического известия о Кузьме Фролове. Оно появилось в 1827 году в «Горном журнале», или, как он иначе назывался, в «Собрании сведений о горном и соляном деле, с присовокуплением новых открытий по наукам, к сему предмету относящимся».
На нескольких страничках журнала промелькнуло сообщение о жизни и трудах алтайского чудо‑механика. Автор этой первой работы о Фролове А. Карпинский, подводя итоги его школьным годам, делает мало утешительный вывод: «Весьма ограниченный в то время способ учения не представлял возможности к усовершенствованию природных его [Фролова] дарований. Отечественный язык и начальные основания математики составляли все умственное богатство его, приобретенное им в сем училище; а недостаток в руководствах к механике на русском языке и неимение ни образцов, ни чертежей затрудняли его в удовлетворении врожденной в нем склонности к сей науке. Но кому природа дала в удел дар изобретательности, тот прокладывает сам себе путь и заставляет других быть себе подражателями». Мы не будем вступать в запоздалую полемику с А. Карпинским. Трудно измерить дар изобретательности, «ниспосланный природой» Кузьме Фролову, но то, что в школе Фролов все же кое‑чему научился, несомненно.
Нашему герою было одиннадцать лет, когда наступило для него время расплачиваться за науку. В 1744 году Фролова прикрепили в качестве горного ученика к Березовскому золотому промыслу.
Это был первый в России рудник по добыче золота.
Середину XVIII века называют, не без основания, эпохой расцвета уральской промышленности. По количеству вырабатываемой горнометаллургической продукции Урал шел далеко впереди других частей России, да и не только России. Русский чугун, русское железо, русская медь были желанными товарами на рынках Западной Европы.
Урал, в недрах которого находились несметные богатства, расцвел страшным цветом. Не было границ произволу и насилию над человеком. Рабочему скоту жилось много лучше, чем людям на заводах и промыслах Урала.
Золото! Оно известно с доисторических времен. Китай за 2 250 лет до начала современного летоисчисления уже знал золотую монету. Реки крови и слез текли вместе с потоками золота по земле. Сложными путями шел через историю человечества этот металл до тех пор, пока стал мерой труда. Его трудоемкость, действительно, огромна, – это и послужило причиной его большой ценности.
В России золото было открыто 1724 году, когда в пятнадцати километрах от Екатеринбурга нашлись, наконец, его следы.
На восточных склонах Уральских гор, в окрестностях речки Березовки, крестьянин Ерофей Марков искал горный хрусталь. Но, вместо хрусталя, набрел на куски молочно‑белого кварца. В кварце Марков обнаружил маленькие зернышки золота.
Прошло двадцать лет, прежде чем сибирский обербергамт оценил находку Маркова. Розыски золота продолжались, но для этого нужны были люди, знакомые с новым делом. Такими людьми Урал не располагал.
Юность Кузьмы Фролова совпала с рождением русской золотой промышленности. Ребенком пришел он на склоны Березовских гор и оставил их только через тринадцать лет.
УРАЛ И ЛАПЛАНДИЯ
В ночь на 25 ноября 1741 года в Петербурге произошел дворцовый переворот, и на престол взошла Елизавета. Немецкая партия, правившая в России при царице Анне Иоанновне, в регентство Бирона и затем Анны Леопольдовны, подверглась разгрому. К 1744 году положение Елизаветы укрепилось. В Або был подписан мир, по которому шведы уступили России часть Финляндии. В царствование Елизаветы громадную власть получили сенат и церковники во главе с синодом. Две правящие клики – высшее дворянство и князья церкви – вершили судьбу государства.
Елизавета же, как свидетельствуют современники, смолоду всему на свете предпочитала танцы, а под старость излишествовала по части кулинарии. Впрочем, императрица находила время и для управления собственными доходами. Известно, что большая часть сибирских и уральских заводов и рудников представляла личную собственность российских самодержцев. Открытие золота на Урале не на шутку взволновало Елизавету Петровну и ее «супруга», графа Разумовского. Были даны надлежащие инструкции бергколлегии. Громоздкая, плохо смазанная бюрократическая машина пошла в ход. В Петербурге уже подсчитывали барыши, а на Урале закладывались лишь первые разведочные шурфы.
Ожила Березовка. Засвистела плеть надсмотрщика, и потянулись нескончаемой чередой тяжелые заводские будни.
В 1757 году двадцатичетырехлетнему Кузьме Фролову было присвоено звание штейгера – низший горный чин. Уже девять лет прошло с тех пор, как была заложена первая шахта. Чем глубже уходили разработки, тем труднее становилась борьба с водой. Вода – ее здесь оказалось особенно много – заливала штольни. Люди работали под непрерывным подземным дождем, по пояс в грязи. Устройства для ручного подъема воды не справлялись с задачей, и вода становилась грозным врагом трудившегося на промыслах люда.
Горный ученик тяжело переживал свое бессилие. Пройдут десятки лет, прежде чем Фролов станет первым в России мастером водоотлива и рудоподъема, а его машины и водоотводные штольни окажутся лучшими для своего времени. Но смышленый и трудолюбивый штейгер уже в Березовке заметно выделялся среди чинов горного надзора, и это обстоятельство стало прямой причиной его отъезда в Олонецкую губернию на Войницкий рудник. Получилось это так. На берегах далекого Онежского озера было обнаружено золото, и на Урал пришел из Петербурга приказ немедленно отправить знающих дело людей с первого в России Березовского золотого промысла на Онегу.
Приехав на Войницкий рудник, молодой штейгер опытным глазом настоящего горняка быстро определил, что с золотом здесь дела обстоят иначе, чем на Урале: на руднике его было мало, добывать оказалось трудно. На Урале золотник золота обходился вначале три рубля, а потом один рубль пятьдесят копеек, а здесь двадцать рублей.
Весь свой опыт, накопленный в Березовке, Фролов перенес на новые места. Горные работы и промывка золота производились бесперебойно. Потомственный горняк Кузьма Фролов выгодно отличался от опальных, высланных на горные работы дворянских сынков. Начальство вынуждено было все чаще отмечать его талант и сноровку.
Когда в Войницы пришло известие о находке серебра на границах империи, в Лапландии, решение о посылке туда Фролова для проверки сообщения признано было единственно возможным. Фролов выехал на север.
Лапландская ночь. Огневыми кружевами полыхает полярное сияние. Белое море, закованное льдами, уходит от скалистых берегов Кольского полуострова в бесконечность.
Снежным саваном прикрыта тундра: ни людей, ни леса – гиблое место. Но Фролова не пугали гиблые места – он с детства привык к ним. Он наславу поработал и в Лапландии.
В результате его поездки совершенно точно определилась малая ценность вновь открытых месторождений. Разработки не пошли в ход и вскоре были забыты.
Фролов тосковал. Все чаще вспоминались ему далекие и вместе с тем бесконечно близкие горы Урала. Ведь там была его родина! Несмотря на горе, нужду и гнет, придавившие старый Урал с давних времен, Фролов тосковал и рвался домой. Легко представить его радость, когда, наконец, после осмотра Лапландских рудников, он получил разрешение вернуться через Петербург к себе – на Березовские прииски.
В Петербурге Фролов пробыл всего несколько дней. Шумная столица не понравилась ему. Здесь он был чужой, никому не нужный. Кибитка, уносившая его на восток с берегов Невы, показалась ему благодеянием судьбы.
ПЕРВЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Березовские прииски Фролов вернулся новым человеком. Он многое увидел и услышал, вырос и познакомился с широкими просторами своей измученной родины. Авторитет Фролова на приисках поднялся. Командировка во всех отношениях послужила ему на пользу. Естественно, что последующие годы его работы на приисках ознаменовались рядом изобретений.
В 1760 году Фролов построил золотопромывательную машину оригинальной конструкции. Для того чтобы ясно себе представить это изобретение, проследим путь золотоносной руды от забоя до металла.
Мелкозернистый камень березит – кварцевый порфир– получил свое название в честь Березовки. Березит часто пронизывается кварцевыми жилами. Кварц – окись кремния – белый кристаллический камень – почти всегда имеет включения всевозможных металлических руд. В далекое время юности нашей планеты тонкую земную кору часто прорывали потоки жидкой раскаленной магмы. Магма вырывалась на поверхность земли и образовывала так называемые изверженные породы. По трещинам остывающих каменных массивов поднимались расплавленные массы кварца, а вместе с ним и руды.
В березовских кварцевых жилах давно находили включения золота. Зерна, пластинки, волокна золота поблескивали в молочно‑белом кварце. Большие или меньшие глыбы кварца взрывными работами отделялись от пустой породы в забое. Куски кварца поднимались на поверхность и там подвергались дроблению. Дробили их вручную, дробили и в специальных толчеях, разбивая на мелкие куски. Оставалось самое главное – отделить золото от кварца, от посторонних примесей.
Известно с незапамятных времен, что золото – тяжелый металл (удельный вес 19,3). Это обстоятельство и навело на мысль о простейшем способе отделения золота от обычно легких примесей (удельный вес 2,0). Кварц дробили. Затем вода должна была смыть легкие частички кварцевого песка и глины, а золоту надлежало осесть в силу своей тяжести.
Промывка золотоносных руд водой практиковалась уже много веков назад. Новая задача состояла в том, чтобы построить прибор, наиболее полно улавливающий золото из руды. Этот прибор и предложил в 1760 году Фролов, опередив технику своего времени на много десятков лет. Раньше золотопромывательные лотки, так называемые вашгерды, ставились наклонно, с таким расчетом, чтобы поток воды уносил примеси, а крупинки золота удерживались на лотке. Но вода уносила не только песок и глину – вместе с ними уходило немало золота. Потери золота бывали настолько велики, что иной раз в отвалах золота оказывалось больше, чем в руде, с тяжелым трудом добытой в забое.
На рисунке показан промывательный станок Фролова. Дном станка является длинное корыто, над которым расположено подобие ступенчатой лестницы. Каждая ступенька этой лестницы продырявлена и образует решето. Отверстия решетчатых ступенек тем меньше, чем ближе к нижнему концу лестницы стоит ступенька. Станок Фролова давал меньшие потери золота, а промывка значительно ускорялась.
Слава нового изобретателя быстро разнеслась по Уралу. Однако Фролов не успокоился на достигнутых успехах. Все еще слишком много золота уходило во время промывки на вашгердах. Фролов подошел к разрешению задачи с другой стороны. Он подметил, что маленькие и легкие крупинки золота не могут не уноситься сильной струей воды. Правильно подмеченный факт родил новую идею. Стоило только укрупнить мельчайшие частички золота, – и тогда, очевидно, потери будут меньше. Крупные частицы будут смываться водой не так быстро, как мелкие. И Фролов подвергнул кварцевую породу сразу после дробления не промывке, а обжигу. Под действием высокой температуры золотые листочки спекались в крупные зерна, и, когда обожженный кварц промывался и уносился водой, они, как более тяжелые, задерживались и оставались на дне корыта промывательного станка.
Фролов дал золотопромышленности Урала не только новый промывательный прибор, но и начал впервые пережигать золотоносный кварц. Потеря золота уменьшилась, а Фролов, по сути дела, стал наиболее сведущим в золотопромывательном деле человеком на всей территории Российской империи.
Промывательные конструкции, изобретенные Фроловым.
Современный рисунок.
Горное начальство назначило Фролова на должность бергмейстера всех Екатеринбургских золотых промыслов и послало в Петербург на имя бергколлегии прошение о награждении его обер‑офицерским чином. Видимо, так сложились обстоятельства, что даже обербергамт не смог скрыть и не предать гласности замечательных открытий выходца из рабочей семьи Кузьмы Фролова. Все увеличивавшееся, благодаря неусыпным трудам «полевского юнца», количество березовского золота стоило мундирной офицерской мишуры и награждения чином. Но на пути увеличения золотодобычи стала вода, затоплявшая шахты. Непрерывно поднимались бадьи водоподъема, а воды в рудниках становилось все больше. Люди не в силах были выкачать всю воду из земных глубин; она заливала выработки. Положение приобретало катастрофический характер. Люди надсаживались, гибли от страшных условий труда. Но не это, конечно, было главной бедой; главное заключалось в том, что золотодобыча заметно уменьшалась. Тогда Фролов принялся за осуществление рискованного проекта.
Техническая интуиция подсказала ему этот поразительный по смелости и размаху план действий.
Подземный ход (штольня), длиной свыше двух километров, должен будет насквозь пронизать Березовскую гору. По этому ходу вода будет стекать непосредственно в речку, и тогда, наконец, осушатся подземные работы. Вся сложнейшая проблема решалась в проекте Фролова одним ударом. Мало того, подземный ход откроет новые сотни кварцевых золотоносных жил. Правда, возникали и некоторые сомнения. Уйдет ли вода? Найдут ли новое золото? Удастся ли пробить подземный ход на два километра? Никто нигде, в России по крайней мере, таких горных работ еще никогда не производил. Но не из тех людей был Фролов, чтобы отступить перед боязнью неизведанного. Задуманное должно быть выполнено.
Ночи без сна, лихорадочные дни, – Фролов переживал тревожный и радостный творческий подъем. Тревожный – от неизвестности, радостный – от предчувствия победы. Фантастический проект был принят в обербергамте с одобрением. Трудно сказать – почему. Вернее всего – по малограмотности начальства. Знали бы горные советники больше, не пошли бы на риск.
Но, в конце концов, всякий вопрос решало золото, а его становилось все меньше! Проект Фролова был утвержден.
Закипела работа. Все дальше в глубь горного массива уходила штольня. Однако не успел Фролов завершить начатое дело, как его, без всякого предупреждения, послали на Алтай. Сборы не должны были быть долгими – дело незамедлительное. Фролов оказался нужен Алтаю. На Березовке уже появились новые люди, взращенные Фроловым, а самому ему надлежало итти на другие, еще большей важности работы.
НА АЛТАЕ
К востоку от Уральского хребта раскинулась необозримо громадная Сибирская низменность. Бушевали стихии, вздымались земные недра, и Урал был плодом этих титанических усилий. Затем как будто бы устала земля, успокоилась и на тысячи километров легла сибирскими степями. Могучая Обь величаво несет свои воды через эту страну в Ледовитый океан. Но в юго‑восточном углу Западной Сибири, там, где прячутся истоки Оби, земная кора образовала другие грандиозные горные складки.
Гордо поднял вершины Алтай, на много тысяч метров устремив свое темя ввысь. История горного Алтая, как и Урала, связана с черным именем Демидовых. Им нехватило Урала. Их люди рыскали по всей Сибири. Древние чудские копальни служили им верным следом.
В 1726 году Демидовы построили на Колыванском озере медеплавильный завод. Но этим их алтайские дела не закончились. В 1736 году на Алтае были найдены первые залежи серебра и золота, а в 1742 году открыт знаменитый впоследствии Змеиногорский рудник. Тогда же Демидовы отправили на Алтай опытных мастеров‑иностранцев – Трейгера, Христиани и Юнг‑Ханса. Эти люди построили там специальные печи для выплавки серебра и свинца.
Вскоре Алтайские заводы перешли в ведение кабинета ее императорского величества. С каждым годом они приобретали все большее значение и, наконец, стали главной базой по добыче русского серебра.
В 1762 году на заводах работало около 40 тысяч крестьян; за время с 1749 по 1762 год на них было выплавлено 4 227 пудов серебра (в среднем по 302 пуда в год). В 1762 году – год прибытия Фролова на Алтай – выплавили 406 пудов серебра! Так рос самый крупный в России Алтайский сереброплавильный район.
Фролов и его семья ехали на Алтай. В Барнауле, который был тогда еще совсем маленьким поселком, помещалась канцелярия Колывано‑Воскресенских заводов. Здесь Фролов получил назначение в Змеиногорск. В Барнауле же он встретил своего старого товарища Ползунова. Школьный друг был захвачен идеей «огнедействующей машины». Друзья, как и в прежние времена, много спорили. Фролов твердо стоял на своем. На Алтае воды много; задача в том, чтобы совершенствовать водяные колеса, увеличивая их размеры, а огневые машины – роскошь и дело опасное.
Каждый думал о своем, у каждого были свои пути.
Фролов простился с Ползуновым и отправился в Змеиногорск. С первыми лучами солнца завертелись колеса немазаных телег; маленькие, обросшие густой шерстью, алтайские лошадки потянулись по дороге. Оставив Колыванское озеро в левой стороне, путники выехали на проселочную дорогу. Длинными обозами плелись по ней рудовозы. Крестьяне в высоких войлочных шапках погоняли своих кляч. В корытообразных телегах везли они руду, а угольщики в коробах тянули уголь. Обозы следовали на Змеиногорский завод. Навстречу шли пустые подводы. На узкой дороге, особенно возле мостов, случались заторы. Приходилось иной раз ждать более получаса, пока встречные обозы разъедутся. Ругань висела в чистом горном воздухе. Возчики ругали друг друга, но больше всего государыню императрицу и горное начальство. Иные крестьяне из приписанных к рудникам должны были приезжать сюда из своих деревень, которые находились за пятьсот и больше верст от Змеиногорска. Время стояло горячее, летнее, в полях пропадало добро, а завод наступал ногой на горло. Ругались долго и зло, обнажая в бранных словах корень тяжкой крестьянской обиды. Все это слышал Фролов и на Урале и на Онеге. Но здесь другие места, дикие и опасные. Каково будет на руднике работать? С одной стороны – начальство, с другой – эти люди. А самому Фролову придется, пожалуй, быть чем‑то вроде куска красного железа между молотом и наковальней.
Вот и Змеиная гора. Свое название эта гора получила, как пишет Ренованц в академическом издании XVIII века, «от удивительного множества змей, которые сначала на оной находились, и в таком были множестве, что для искоренения подлежало их складывать в кучи и сожигать». Несколько больших деревянных строений и множество малых составляли заводской поселок. Возле поселка высоко поднималась Караульная сопка, господствуя над Змеиной и другими соседними горами. Более чем до половины она была покрыта кустарником, а на вершине ее торчали голые гранитные камни. Караульная сопка в то время оправдывала свое название. С поста, установленного на ней, солдаты зорко наблюдали за передвижением кочевников и давали знать об опасности гарнизону Змеиногорской крепости.
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ И ФРОЛОВ
Кузьма Фролов всю свою последующую долгую жизнь провел на Змеиногорском руднике. Именно здесь проявился во всей полноте его глубокий талант механика. Вынужденный обстоятельствами произвести широкую замену людского труда энергией водяного двигателя, Фролов если не обогнал, то превзошел свой век. После Фролова, после его гигантских водяных колес, оставался уже один‑единственный путь, избранный его товарищем Ползуновым, – путь паровых двигателей.
В Англии бурно совершался промышленный переворот, и паровая машина Уатта вела за собой побеждавшую старый мир буржуазию, а в крепостническо‑феодальной России основным двигателем все еще оставались мускульная сила людей, сила животных и водяные колеса.
Экономические эпохи различаются не тем, что производится, а тем, как производится, какими орудиями труда, – так учат основоположники марксизма. Добыча руд насчитывала тысячелетия, но каждая эпоха имела свои способы, свои орудия для добычи руд и для извлечения из них необходимых человеческих металлов.
Инженер древнего Рима Витрувий дал знаменитое определение понятию машины: «Машина есть деревянное приспособление, оказывающее величайшие услуги при подъеме грузов».
Определение это способно вызвать в наш век железа и машин только улыбку, но тем не менее оно как нельзя лучше характеризует античную эпоху. Действительно, в то время машина была целиком сделана из дерева, и главной целью ее было поднятие тяжестей и воды. Последнее полностью относится и к горному делу древнего мира. Ручной ворот явился первой машиной для подъема руды и откачки из шахт воды. Силой, приводившей в движение эту примитивную машину, был человек.
В ту же эпоху был сделан второй шаг на пути развития механики горного дела. Речь идет о ступальных колесах. Ворот и ступальные колеса были орудиями, на которые человек с самого начала действовал только как простая двигательная сила, но эти орудия были слишком маломощными. Что может дать сила одного человека или группы людей?! Когда‑то человеческие руки строили пирамиды, перетаскивали огромные тяжести. Но для использования этой силы все же существовал предел. Он ясно обозначился в конце рабовладельческого периода. «Орудия, на которые человек… действовал только как простая двигательная сила… эти орудия прежде всего вызывают применение животных, воды и ветра как двигательных сил».[1] Маркс дальше развивает эту мысль следующим образом: «С того времени, как человек, вместо того, чтобы действовать орудием на предмет труда, начинает действовать просто как двигательная сила на рабочую машину, тот факт, что носителями двигательной силы являются человеческие мускулы, представляется уже случайным обстоятельством, они могут быть заменены ветром, водой, паром и т. д.».[2]
Такая замена человеческих мускулов энергией ветра и воды произошла не сразу. Для ее осуществления потребовались многие сотни лет…
Указать точно или даже приблизительно, когда были введены в практику первые водяные колеса, чрезвычайно трудно. Человечество должно было накопить большой опыт, чтобы дойти до этой, сравнительно несложной, машины. На смену человеческой силе сначала пришла двигательная сила животных. Египетские «сакие» оказались, таким образом, важным этапом в развитии машины. «Сакие» представляет продукт грубой плотничьей работы. На деревянном валу вертикально посажено деревянное же зубчатое колесо. Зубцы этого колеса при вращении передают движение другому колесу, горизонтальному, вал которого скреплен с деревянным кругом, а через круг перекинута веревочная «цепь». К «цепи» прикреплены глиняные бадьи, которые опускаются вниз, черпают воду и поднимают ее наверх. Из бадей вода собирается в жолоб или резервуар.
Конный привод и детали подъемного устройства.
По Агриколе.
Водяное колесо и системы насосов для откачки воды из шахты.
По Агриколе.
Горное дело древнего мира знало крупные рудники. Так, на рудниках Нового Карфагена насчитывалось 40 тысяч рабов, а в Лаврийских копях и того больше – 60 тысяч. Все это свидетельствует о крупных размерах разработки полезных ископаемых. Такие рудники, без сомнения, пользовались более совершенными водоотводами и водоподъемными устройствами, чем грубо сколоченные сооружения египтян. В средние века этот процесс улучшения и совершенствования горной механики пошел дальше, и водяные колеса нескольких типов имели широкое распространение в Испании, Сицилии и особенно в Германии.
Агрикола – ученый XVI века – оставил в своих трудах драгоценные сведения для истории техники средних веков. Он не только обобщил современный ему опыт, но, критически его освоив, обогнал всех своих сотоварищей по горному делу. Сначала водяные колеса были подливными. В IV веке в Германии и в VI веке во Франции можно было наблюдать их работу. Вода подводилась к нижней части подливного колеса, подливалась и заставляла колесо вращаться. При самых выгодных условиях крупные нижнебойные колеса могли развивать мощность до десяти лошадиных сил. Наливные верхнебойные колеса составили высшую ступень развития этих машин. С XI века наливные колеса нашли себе широкое применение в Германии. Вода стекает сверху на лопасти и, действуя, главным образом, силой тяжести, отдает колесу запас своей энергии. Наливные колеса дали возможность лучше использовать энергию воды. Они вскоре получили господство над колесами подливными, и одновременно с этим совершился первый переворот в горной промышленности. Второй произошел много позже и связан с именем Уатта. Подливные колеса применялись только там, где установить наливные не представлялось возможным.
Наливное колесо для рудоподъема и откачки воды из шахт.
По Агриколе.
А – водохранилище, В – лоток, подводящий воду, С, D – рычаги, Е, J – жолоба, подающие воду на колесо, G и Н – лопатки, F – вал, K – цепной барабан, L – подъемная цепь, M – бадья, N – будка, О – машинист, Р – рабочие, опоражнивающие бадьи.
Агрикола подробно описывает наливные установки и дает ряд инструкций по их использованию. На рисунке показано водоподъемное устройство, действующее при помощи наливного колеса. Это устройство Агрикола называет самым крупным и совершенным. Огромное колесо составлено из двух частей, лопатки которых направлены в разные стороны. Из будки, ухватившись обеими руками за рычаги и нагнувшись вниз, следит «управляющий водяным колесом». Он попеременно то открывает, то закрывает заслонки, регулирующие поступление воды на лопатки Колеса. Вот он закрывает левую заслонку, бадья поднята наверх, и ее сейчас опорожнят от воды. Колесо остановилось, приток воды на лопатки прекратился. Вода вылита и пустая бадья готова к спуску в шахту. Уверенно опускается рука, и правый рычаг поднимается вверх, открывая доступ воде на колесо: пустая бадья опускается вниз, а наверх медленно ползет другая, наполненная водой. Затем колесо пускается в обратном направлении. Так поочередно поднимают воду из шахты то первой, то второй бадьей. Это большое водяное колесо, вращаясь в двух направлениях, обеспечивает отлив воды из глубокой шахты и подъем из нее руды. Внимательно знакомясь с устройством колеса, нельзя не удивляться мастерству средневековых инженеров; эта машина вошла в историю человечества и заняла там почетное место.
Сочетание плотины, гарантирующей постоянный приток воды, с наливным верхнебойным колесом есть завершение длительного процесса в развитии техники. В XI–XIII веках водяные колеса завоевали мукомольное дело, в XII–XIV веках – сукноделательное производство, а в XIV веке – еще и горное дело и металлургию.
Было время, когда в огромных ступальных колесах передвигалось до пятидесяти человек: Внутри колеса, в темноте, без притока свежего воздуха, люди карабкались с перекладины на перекладину, весом своих тел вращая проклятое колесо. Увечил, неизбежные кровохаркания, ранняя смерть были уделом рабов, приводивших в движение эти страшные машины. Было время, когда до пятисот лошадей приводили в движение водоподъемные машины на рудниках. Энергия воды пришла на смену энергии человека и животных. Водяные колеса были последним звеном в энергетической цепи, продолжение которой создано сперва паром, а потом. – электричеством.
Туманные берега Темзы. Грязная вода этой реки, игравшей некогда роль сточной канавы Лондона, медленно движется в океан. На берегу Темзы высится старинное здание лондонской водокачки «The water works of London Bridge». Отсюда вода перекачивалась в бесчисленные жилые кварталы Лондона. В пролетах, между мостовыми опорами, были установлены огромные водяные колеса. Это были одни из самых больших в мире колес. С их помощью приводились в движение насосы, снабжавшие Лондон водой. Водокачка проработала 250 лет. История водяного колеса знает и еще один случай постройки этих машин в громадных размерах. В предместье Парижа Марли также стояли гигантские водяные колеса, имевшие, впрочем, более поэтическое назначение, чем водокачка Лондона. Это сооружение было рождено блестящей эпохой Людовика XIV. Голландец Раннекен, вызванный ко двору «короля‑солнца», должен был разрешить труднейшую задачу – дать воду версальским фонтанам.
Местечко Марли стоит на левом берегу Сены, в восьми километрах от Версаля. В 1682 году знаменитая машина Раннекена была готова. Она представляла сложную систему гигантских вододействующих колес и насосов, поднимавших воду из Сены на высоту в 155 метров. По огромному акведуку вода направлялась в водохранилище, а оттуда в Версаль. Четырнадцать водяных колес, по семи метров в диаметре каждое, приводили в движение 235 насосов. Это сооружение, действительно, было чудом техники для своего времени, и вскоре о нем заговорил весь мир. Таких колес никогда и нигде не строили; Раннекен превзошел самого себя. Версальские фонтаны выбрасывали высоко в небо водяные струи, вызывая всеобщее изумление и восхищение. Нашлись подражатели. В далекой России Петр I строил свой Версаль – Петергоф с его замечательными фонтанами.
Через сто лет после Раннекена в Марли приехал Джемс Уатт. Рассказывают, что, осматривая огромные водяные колеса и неуклюжие насосы с бесчисленными приспособлениями, занимавшими громадную площадь в двадцать километров, Уатт долго и много смеялся. Он смеялся над «чудом» Людовика XIV, дававшим мощность всего в 124 лошадиные силы. Тогда уже был найден новый источник энергии – пар, и переживала свое детство паровая машина.
В России, позже других стран вступившей на путь промышленного развития, сочетались все виды перечисленных выше двигателей. Но мускульная сила человека использовалась охотнее всего остального. Человек в условиях крепостничества был самой дешевой машиной. Лишь кое‑где в металлургии и горном деле, по причине особого характера этих производств, применялась сила животных, а позже и воды. С точки зрения применения последней, эти отрасли русской промышленности нисколько не отставали от уровня мировой техники своего времени. История горного Урала и Алтая в ряде случаев подтверждает это: пример – колеса Фролова.
В ЗМЕИНОГОРСКЕ
Змеиногорский рудник с каждым годом ширился, и серебро регулярно отправлялось через Барнаул в столицу империи – Петербург. Но на пути развития этого важнейшего района стояла грозная, трудная перспектива безлюдья.
Особенности Алтая проявлялись во многих чертах. Эксплоатация крестьян и рабочих также имела там свою специфику. Работа на Алтайских рудниках была поставлена на военную ногу, и рабочие рудников числились всю свою жизнь на действительной военной службе. Они были сведены в роты и полки. По барабанному бою затемно подымались они на работу. Поздно вечером тот же барабан оповещал конец тяжелого, многочасового подземного рабочего дня. Малейшая провинность влекла за собой военный суд, жесточайшие телесные наказания и даже смертную казнь. Весь персонал алтайских государственных предприятий выносил на своей спине двойную тяжесть рабского труда и военной кабалы. Что же удивительного в том, что на Алтае так часты были волнения подневольных людей. Побеги во времена Фролова приобрели настолько массовый характер, что рудники почти оголились от рабочей силы. Известный своими консервативными убеждениями современник пишет об алтайском рабочем:
«Вообще надлежит оказать об алтайских горных и заводских людях, наипаче о таких, кои родились от крови горных людей, что они на все способны и употребительны. По правде сказать можно, что нет у них недостатка в остроте, но более в хороших предметах. Некоторые дети простых людей подражали наилучшему рисованию пером и сделались бы при надлежащем обучении наилучшими живописцами. Простой кузнец сделал большие медные с боем часы, кои долго шли справедливо… Кроме всех выше упомянутых упражнений и искусств, к коим горный рабочий на Алтае способен, он еще отменный охотник, прыткий ездок и в необходимом случае действительно наилучший солдат; он отважен, вольнолюбив, неустрашим и ко всевозможным неудобствам приобычен».[3]
Эти замечательные, в лучшем смысле этого слова, люди были пионерами, осваивавшими дикие и неприступные дебри Алтайских гор. Страшным, нелепым диссонансом врывались в борьбу человека со стихией нравы крепостников‑эксплоататоров. Эти двуногие звери были страшнее всех сил природы, взятых вместе.
Люди бросали рудники, уходили навстречу голодной смерти в тайгу, в необжитые районы. Они уходили все большими массами от дикого произвола, царившего на рудниках. Приостанавливались горные работы, вода затопляла шахты, серебра плавилось все меньше… Генерал Порошин, главный управитель Колывано‑Воскресенских заводов, метал громы и молнии. Он вызывал к себе в Барнаул Фролова и других горных офицеров и приказывал принимать любые меры к удержанию уровня выплавки серебра. Он угрожал им виселицей. Господа офицеры разъезжались по рудникам, и выше подымалась волна террора. Но результат не оправдывал ожиданий – еще больше убегало людей в тайгу. Их ловили, головы катились с плах. Но дела становились все хуже. Что переживал в эти дни Фролов? Самые худшие его предположения полностью подтверждались. Жить в алтайском кровавом аду становилось не под силу. Он рвался обратно на Урал, отправляя одну просьбу за другой в далекий Петербург.
В 1763 году, через год после прибытия Фролова на Алтай, из Петербурга пришел ответ. Он состоял из двух частей. Во‑первых, Фролову присваивалось звание шихтмейстера. Во‑вторых, по представлению бергколлегии, правительствующий сенат предписывал канцелярии Колывано‑Воскресенского горного округа возвратить его обратно на Урал, в Екатеринбург. Указ сената гласил: «По уважению нужной в нем надобности при Екатеринбургских производствах исправлениями и установом по его искусству промываленного действия; також и других, еще им же, Фроловым, обещаемых, как в промывке руд, так и что по должности его касается, а велено отправить на Колыванские заводы из других таких же чинов, знающих то дело, или из его, Фролова, потомков».
Велика была радость всей семьи Фроловых, но только преждевременна. Указ сената привел генерала Порошина в ярость. Он немедленно послал рапорт на высочайшее имя, в котором категорически просил об отмене сенатского указа. Порошин угрожал персональной отставкой, и надо признать, что категоричность его аргументов имела все основания. Решающим звеном Колывано‑Воскресенских заводов был Змеиногорск, а в Змеиногорске более толкового человека, чем Фролов, отыскать было невозможно. И вот пришлось Фролову впредь до нового распоряжения распаковать свои вещи. Вскоре из столицы, одновременно от сената и из кабинета Екатерины II, пришел новый указ:
«…По докладу от оного [Порошина] о Фролове, ея императорское величество повелеть соизволила послать из сената указ в бергколлегию, чтоб оная затруднения о Фролове не делала и оставила бы на Колыванских заводах, и что ея императорское величество, при случившемся тогда сенаторе Неплюеве, словесно подтвердить изволила, чтоб как сенат, так и бергколлегия в нужных Колыванским заводам вспоможениях затруднения не делали».
СОВРЕМЕННИКИ И ФРОЛОВ
Фролов навсегда остался на Алтае. Порошин мог радоваться, что на Змеиной горе ему удалось удержать замечательнейшего из горных мастеров всей России. Долго не мог примириться со случившимся сам Фролов. Но горно‑военная служба – не шутка, и ему пришлось считаться с фактом. Потянулись годы мучений, обид. Постепенно время сгладило горечь пережитого, к Фролову вернулось прежнее неукротимое стремление к техническому творчеству. Люди все еще бежали с Алтая. Жизнь не переделаешь, и не об этом думал Фролов. Зато вопрос о возможности замены труда людей машинами волновал его глубоко. Новые промывательные устройства и толчейные мельницы были построены им в 1781 году, и тогда же Фролов получил повышение. Его назначили управляющим Змиевским рудником. Кузьма Дмитриевич подходил к пятидесятому году жизни. Именно с этого возраста алтайский механик вступил в важнейшую полосу своей биографии.
Еще на Урале Фролов начал борьбу с водой, этим злейшим врагом горных выработок. Положение в Змеиногорске, как мы это уже подчеркивали, осложнялось малым количеством рабочих людей. А между тем подъем руды из шахт, откачка воды вручную – все это требовало очень большого количества рабочей силы. Часть Змеиногорских разработок пришлось приостановить. Назрела острая необходимость в другого рода двигателях.
Фролов неоднократно встречал водяные колеса на Урале и устройство их знал хорошо еще со школьной скамьи. Такое колесо он построил в Барнауле для молота в кузнице, но это было наливное колесо небольших размеров. Только в 1783 году Кузьма Дмитриевич осуществил, наконец, мечту многих лет своей жизни. Он сконструировал первое гигантское водяное колесо для водоотлива из шахты. Пройдут годы. Уже после смерти Фролова через Змеиногорск будут проезжать редкие путешественники. С понятным недоверием будут они слушать фантастические рассказы о механических чудесах, заключенных в горе Змеиной. Один из них оставит следующую запись:
«Кто посещал Змеиногорский рудник, тот, конечно, с удовольствием осматривал производимые на оном работы, превышающие, кажется, силы человеческие, и механические устройства, облегчающие труды рудокопателей при извлечении сокровищ из недр земных. Удивленный путешественник спросит невольно: кем устроены в глубоких храминах земли сии огромные колеса, каких не существует ни в одном из российских рудников, приводимые в движение водой, протекающей через длинные каналы, высеченные в камне? Изобретатель сего механизма есть берггауптман 6 класса Козьма Дмитриевич Фролов».[4]
Отыщется другой путешественник, который не пожелает снизойти до внимательного ознакомления с трудами старого алтайского механика и попытается обманным путем развенчать Фролова. Этот прихвостень от науки, посвятивший свой труд «его сиятельству действительному тайному советнику и пр. пр. пр…графу Алексею Кирилловичу Разумовскому», оставит после себя такие строки: «…Что же касается до различных построенных там машин, то я по сему предмету почел за нужное много не распространяться, ибо все оне устроены или по планам нынешних, или старинных машин германских рудников….» Ловко оговорившись, он не постесняется в другом месте своего сочинения просто наврать: «Поперешник колеса Вознесенской машины 6 аршин и 8 вершков [какая точность! – Б. М.], а Екатерининской 6 аршин».[5]
Вознесенское водоналивное колесо, построенное Фроловым, имело семь сажен в диаметре. Это огромное, величиной с пятиэтажный дом, колесо‑гигант получило от рабочих Змиевки название «слонового». Зачем же понадобилось писателю Шангину, современнику Фролова, клеветать на первого русского гидротехника?
Впрочем, из клеветы Шангина ничего не вышло. История русской техники знает Фролова, который в алтайской глуши установил водяные колеса, представлявшие чудо для своего времени. Оставим ложь, которой исполнилось 130 лет, и вернемся в Змеиногорск 1783 года.
БОЛЬШОЕ КОЛЕСО
Невысокие горы, покрытые лесом, окружали рудник. На самой же Змеиной горе, из недр которой добывались руды, никаких признаков растительности не было. Лишь кое‑где сиротливо выглядывала тощая, высохшая трава. Геолог, шутя, сказал бы, что природа все свое внимание обратила здесь на царство минералов, а скудная растительность понадобилась ей только для того, чтобы придать больше блеска этому миру камня. в самом деле, в ту пору Змеиногорск был богатейшим серебряным рудником.
Деревянные дома казенных построек, низкие, как бы вросшие в землю, раскинулись по откосу горы. Среди деревянных построек возвышалось каменное двухэтажное здание сереброплавильного завода. Рудник и завод были окружены крепостной стеной из дерева и камня. В описываемое время подземные работы производились на глубинах свыше ста метров от поверхности земли. Первоначально, еще при Демидовых, руду добывали с поверхности. Эти наружные работы назывались разносами. Первый разнос был выработан в длину более чем на восемьдесят метров, в ширину до двадцати метров, а в глубину до десяти метров. Этот огромный котлован, зиявший на поверхности горы, оказался впоследствии заброшенным, ввиду перехода на подземные работы. Второй разнос был еще большим по размеру: его длина достигала ста двадцати метров, поперечник – восьмидесяти метров, а глубина доходила до тридцати метров! Невольно сравниваешь эти глубокие разносы с алмазными копями Южной Африки. Когда наиболее богатые серебряные руды с поверхности были выбраны, начались подземные работы. Все глубже опускались в недра гор шахты, и работы производились одновременно во многих подземных этажах. Таких этажей было шесть. Все они соединялись между собой несколькими шахтами. Преображенская шахта, имевшая в глубину около ста метров, шла в самом центре рудной жилы. Екатерининская, Вознесенская, Полуденная, Васильевская и Гавриловская шахты в разных местах пересекали подземные этажи. Этими шахтами пользовались для подъема руды и для водоотлива. Первый этаж проходил на глубине до двадцати метров и имел сообщение с Вознесенской и Преображенской шахтами. Второй этаж начинался ниже Крестительской штольни, имя которой тесно связано с Фроловым. Все глубже уходили горные работы. Третий, четвертый, пятый и нижний – шестой – этажи заканчивали на глубине свыше ста метров сложную систему вертикальных и горизонтальных выработок, то широких и высоких, то узких и низких, так что в них с трудом пробирался человек.
Сверкали топоры плотников, разлетались в стороны щепы сухой древесины. Под землей шла горячая работа, – там сооружали огромных размеров грот. С поверхности в гору проводили штольню, по которой вода речки Змиевки прошла бы к водяному колесу.
Этими работами руководил лично Фролов. Наиболее сметливым рабочим он выдавал схематические чертежи, по которым должно было выполнять задания.
То, что задумал Фролов, действительно, превышало силы человеческие. Циклопическое водяное колесо само по себе должно было представлять чудо механики, но колесом дело не исчерпывалось. Оно устанавливалось не на реке, не под голубым шатром алтайского неба, а глубоко в земле. Пожалуй, еще труднее, чем постройка колеса, оказывалась вырубка в каменных твердынях места для его установки. Этот подземный храм – второе чудо алтайского механика. Не один месяц продолжалось сооружение Вознесенского водяного колеса, и вот, наконец, пришел долгожданный момент пуска машины.
Вода бурливой алтайской речонки Змиевки ринулась внутрь горы, несясь по подземному каналу и омывая облицованное камнем русло. Вода собиралась в особый ларь, из которого должна была падать на лопасти колеса. Это громадное колесо недвижимо и гордо возвышалось в подземном каменном дворце. Где та чудовищная сила, которая сдвинет с места этот мертвый гигант?
Боязливо оглядываясь, толпились вокруг с непокрытыми головами зрители – змеиногорские обыватели. Строители невиданного колеса, во главе с Фроловым, застыли каждый на своем посту в напряженном ожидании момента, который завершит их огромный труд. Пылали смоляные факелы, неровными переливами красного света покрывая уходившие ввысь стены грота. В подземелье царила торжественная тишина, когда Фролов открыл заслонку. Вода с шумом ударила по лопастям колеса. Лениво вздрогнув, как бы нехотя, заворочалось чудовище. Вместе с колесом в бесконечный круговой путь двинулся и длинный вал, соединенный с осью колеса. Движение через кривошип передалось опущенным в глубь шахты штангам. Вверх и вниз запрыгали поршни в чугунных трубах‑цилиндрах, поднимая воду.
Чудо совершилось. В Змеиногорске было мало людей, которые бы не шептали этого словечка: чудо! А между тем что произошло? Заработало первое в России колесо‑гигант. Исправно, без перебоев, начало оно выполнять свое дело, заменяя тяжелый труд множества людей.
Прошли годы. В 1828 году в Змеиногорск прибыл путешественник, штаб‑лекарь Брыков. В своих мемуарах он описал недра горы Змеиной.
«Спустись через Усть‑Луговую штольню с проводником и горной лампой в руках, шли мы подземным ходом во внутренность горы, сначала довольно прямым, потом извилистым коридором. В боковой стене сего тесного коридора мы встретили кузницу, устроенную здесь для правки горного инструмента. В подземном царстве Плутона беспрерывно производилась работа; огонь в горнах не угасал ни днем, ни ночью; тяжелые молоты, ударяясь в наковальни, производили глухой звук, повторяемый эхом.
Мы шли вперед, повеяло свежестью и вскоре послышался шум, подобный происходящему от мельничных колес. Закончился коридор, и мы вышли в каменный дворик; в одной стороне его мы увидели огромное колесо до 7 сажен в диаметре, служащее для отливания воды из рудника. К концу оси колеса были прикреплены членосоставные рычаги, длиною в 40 сажен, с помощью которых поднималась вода. Дальше вода выливалась в бассейн, откуда другими насосами поднималась еще выше. Несколько человек занимались перекаткой руды на тачках к Екатерининской шахте, накладывали руду в подъемные бадьи. Подъем был устроен так, что одна бадья поднималась и канат навивался на вал ворота, а другая в то время свивалась с оного и опускалась вниз. Другие рабочие осьмигранным, наподобие длинного и толстого гвоздя, инструментом буравили в крепкой, из рогового камня состоящей породе скважины (шпуры), глубиной в 12 вершков. Каждый рабочий обязан был пробить в день два шпура; по окончании буравления сделанные отверстия набивались порохом и замазывались глиной. В глину через небольшое отверстие вставлялась камышовая тростинка, набитая порохом, она зажигалась после фитилем. Происходил взрыв, и значительная часть каменной стены, разбитая в куски, отваливалась. Многие работы на руднике производились» гидравлическими машинами. Вода, действуя на колеса, служила как для выливания накапливающейся в руднике воды, так и для движения рудоподъемных колес и промывания измельченной руды».
Такова была картина, очень мало отличавшаяся от того, что было создано Фроловым на Змеиногорском руднике.
СЛАВА
В Англии в 20–30‑х годах XIX века голодные люди ломали первые машины, принесшие нужду и смерть тысячам рабочих семейств. Машина считалась там дьявольской выдумкой, несчастьем обездоленных. На Алтае фроловская машина не встретила злобы. Хуже, чем было, быть не могло. Нет каторги страшнее той, на которую были обречены горные люди Алтая.
Фролов мечтал разрешить при помощи своей машины все проблемы – и технические, и социальные. Всего девять лет прошло с той поры, как отгремели дни Пугачева… У Фролова был свой путь.
В эти годы Змеиную гору посетил академик из немцев И. М. Ренованц. Он сухо описал виденное.[6]
«Верх [подземного зала, где стоит водяное колесо. – Б. М.] сделан сводом, все вымощено камнем, весьма пространно и широкими снабжено ступенями, вместо обыкновенно навешиваемых лестниц. Колесо имеет в поперечнике 7 сажен, т. е. 49 английских футов. Цилиндр его имеет только один крумцапфен, коего рука в один аршин длины. К сей руке приделан прут, на коем висит короб в 24 сажени длиной, лежащий на цилиндрах; сей прут 2 квадрантами, на коих висят палки, ходящие в водовыливаемой шахте, так приводится в движение, что прутья поднимают бадьи на 2 аршина 56 дюймов. Насосные трубы сделаны из чугуна, имеют 12 дюймов в диаметре и в одну минуту три раза выливают».
Схема А подъемных устройств Фролова в Змеиногорске.
Ренованц особое внимание обратил на подземный грот.
«Строение сего огромного места для колеса принадлежит к самым отважнейшим предприятиям… Между тем предпринято уже построить новую и выгоднейшую махину».
«Слоновое» колесо поднимало при помощи двух рядов насосов воду на высоту шестидесяти метров. Но до поверхности оставалось еще сорок метров. Тогда Фролов устроил специальную подземную трубу, по которой вода, пройдя поперек горы, выходила в речку Корбалиху, уровень которой был ниже уровня реки Змиевки. И с этой дополнительной задачей алтайский механик справился полностью.
Схема Б подъемных устройств Фролова в Змеиногорске.
Вскоре об этом стало известно не только в Барнауле, но и в Петербурге. И когда возник вопрос, кому сопровождать очередную партию серебра в столицу, местное начальство решило послать ставшего знаменитым Фролова.
В Петербурге Кузьма Дмитриевич получил денежную награду. Эта подачка упала с престола самой царицы, которая имела достаточное представление о связи между изобретениями Фролова и ростом выработки алтайского серебра. Еще одна милость была оказана Фролову в Петербурге: его сына приняли в Горный кадетский корпус на казенное содержание. Кузьма Дмитриевич все еще не оставлял надежды, хотя бы на склоне лет, вернуться на родной Урал. Но когда он поднял было речь об этом, ему недвусмысленно дали понять, что с Алтая его никуда не переведут. С тяжелым сердцем возвращался Фролов в Змеиногорск. Однако десятки лет, проведенные им на Алтае, не прошли даром. Алтай, где так много потрудился Фролов, в конце концов, должен был заменить ему Урал.
Подходил к концу XVIII век. Период расцвета Урала миновал. Близилось время упадка и застоя. «Главной причиной застоя Урала было крепостное право; горнопромышленники были и помещиками и заводчиками, основывали свое господство не на капитале и конкуренции, а на монополии и на своем владельческом праве».[7]
Проезжая через Урал, Фролов уже замечал эти первые признаки начинающегося застоя. Кому, как не Фролову, должны были быть понятными причины этого застоя!
Сколько раз он, Фролов, натыкался на бездушие и неумение оценить выгоды от введения того или иного новшества! Перед ним прошла и трагически закончилась жизнь Ивана Ползунова, погибшего в неравной борьбе с косностью и инертностью рабовладельческого строя крепостной России.
Урал и Алтай, эти минералогические сокровищницы России, возродились в другую эпоху. Лишь Великий Октябрь положил начало настоящей истории человечества, и только тогда новая жизнь – полнокровная, сильная, смелая, зажигающая людей любовью к свободному труду – подняла из сонных недр богатства, недоступные современникам Фролова.
НОВЫЕ РАБОТЫ
По приезде в Змеиногорск Фролов принялся с еще большим размахом за начатое им дело. Одно колесо не могло справиться с требованиями, которые предъявлял рудник. Очевидно, нужно было строить еще несколько таких же водяных колес. На этом последнем этапе деятельности Фролова талант его проявился особенно ярко. Он задумал построить целую гидросиловую станцию и до конца использовать все, что может дать горная речонка Змиевка. Два долгих года работал Кузьма Дмитриевич над проектом грандиозного сооружения. В 1785 году проект был закончен. К этому времени в Змеиногорск прибыл посланец Екатерины – генерал Соймонов. Данные ему поручения сводились к формуле – больше золота и серебра; любой ценой, но только больше. Осмотрев рудники, посовещавшись с Порошиным и горным советом, Соймонов утвердил проект Фролова. Никаких других предложений, имевших целью увеличение добычи серебра, представлено петербургскому генералу не было. Проект Фролова был единственным. Один только он смог бы поправить дела на горе Змеиной. Соймонов самодовольно потирал свои жирные руки. Он не сомневался, что в Петербурге данное ему поручение будет признано выполненным блестяще. Да, этот Фролов хоть и смерд по роду своему, но не глуп…
Проект Кузьмы Дмитриевича предусматривал постройку еще трех водяных колес. Как и первое, они устанавливались под землей – одно для водоотлива, два для подъема руды. Кроме сооружения колес и расчета мест для установки этих громадин, проект предусматривал еще постройку плотины для речки Змиевки и проходку подземных каналов. Гигантская задача, неслыханная в те времена, была поставлена и успешно разрешалась в проекте алтайского механика, гидротехника и знатока горного искусства.
«Надобно быть на самом месте, дабы убедиться, с какой обдуманностью и решительностью устроены водопроводы и изысканы способы для сбережения воды: огромной величины плотина, просеченный в горах водопровод на 241 сажень длины и обращение одной и той же воды из‑под одной машины на другую, суть предметы, обращающие на себя удивленное внимание путешественника».[8]
Итак, столичные академики могли теперь наблюдать на Алтае не только чудеса дикой природы, но еще и чудеса механики, которых ни в Москве, ни в Петербурге увидеть невозможно.
«Вода приводит в движение сначала колесо при шахте Преображенской для подъема руды, из‑под оного протекает через 60 сажен на рудоподъемное колесо Екатерининской шахты, с оного чрез 90 сажен на водоотливное колесо, при сей шахте построенное, а отсель обращается подземным ходом 195 сажен на колесо Вознесенское. Екатерининское колесо имеет в диаметре до 8 сажен; поднимая воду из 100 сажен глубины, оно пропускает оную под машину Вознесенскую, а сия по поднятии провожает воду из рудника подземным ходом, называемым Крестительской штольней, 500 сажен длины имеющей. Сии устройства увенчались успехом во всем пространстве сего слова».[9]
Рудоподъемная машина, построенная Кузьмой Фроловым в 1785 году.
Змеиногорские сооружения не могли оставаться в совершенной неизвестности. Все путешественники, проезжавшие по разным причинам через Алтай, обращали внимание на удивительные фроловские установки. Но много ли могли рассказать в своих сочинениях эти люди о таком деле, в котором разбирались весьма смутно? Если бы Фролов жил в наше время, его бы давным‑давно знал весь мир. В крепостнической же России и специалисты горного производства не всегда слышали о своем замечательном соотечественнике. А что касается крепостников и тунеядцев всех рангов и чинов, то Фролов никогда не интересовал их.
ПОСЛЕДНИЕ РАБОТЫ
Летнее солнце выжигало траву, ветры поднимали мелкую рудничную пыль, из заводских печей на поселок летели удушливые газы. Сотни возчиков подвозили камень и землю. Шла стройка плотины. Под землей заканчивалась сборка колес. Одновременно со стройкой плотины и сборкой колес подходило к концу проведение подземных каналов, которые по очереди пропустят воду через все колеса и соединят речки Змиевку и Корбалиху. Прежде чем вода Змиевки вольется в Корбалиху, она хорошо поработает, вращая фроловские двигатели. Речка Змиевка протекает между двумя горами. Плотина должна была запрудить ее, чтобы затем отправить воду по особому каналу в недра земные. Плотина имела огромные размеры. Здесь все возводилось в таких масштабах, что человек, заехавший сюда, должен был чувствовать себя Гулливером в стране великанов.
Высота плотины – двадцать два метра, длина – сто двадцать метров, а ширина – восемнадцать метров. Перед плотиной образовалось озеро в шесть квадратных километров! И – все это происходило на Алтае в восьмидесятых годах XVIII века…
В эту зиму на рудник приехало начальство из Барнаула. С ним залетели и кое‑какие столичные птицы. Предстоял пуск всех сооружений гидросиловой станции Змеиногорска. Зима была лютая. Ветры несли колючие иглы снежинок, обжигая лица. В камере Екатерининской шахты происходило торжество пуска. Без суеты распоряжался Фролов, полный внутреннего достоинства, хорошо знавший цену и себе и своим начальникам. Он походил на кудесника среди волшебного царства горных недр и машин. Уже неслась по подземным путям вода и билась о лопасти колеса. Махина вращалась, а вода уходила дальше на второе, третье и четвертое колеса. Вода откачивалась из шахт, руда поднималась на поверхность. Приезжие дивились змеиногорским устройствам и порядкам. За годы, проведенные Фроловым на руднике, выросли его помощники. Немало замечательных мастеров вышло за это время из рабочего алтайского люда. Знание дела, никому неведомого на русских рудниках, наполняло гордостью их души и скрашивало тяжелую подневольную жизнь.
Свершилось невозможное. Перед тем, что сделал с их помощью Фролов, бледнели водокачка Лондона и водяные колеса в Марли, известные в Европе под именем «чуда» Людовика XIV.
В 1786 году, когда был осуществлен грандиозный план Фролова, механику исполнилось пятьдесят три года. Он перевернул всю технику горных работ. Его пытливый ум коснулся решительно всех сторон работы сереброплавильного завода. Он построил в Змеиногорске шесть фабрик для промывки золотых руд. Оба отделения этих фабрик – толчейное для измельчения руд и промывательное для извлечения золота – приводились в движение силой воды. Путь воды на руднике не кончался, – речка Корбалиха вращала водяные колеса фабрик. Гений Фролова заставил воду до конца служить человеку. Рудник, золотопромывательные фабрики и, наконец, воздушные насосы плавильных печей также приводились в движение силой воды. Змиевский сереброплавильный завод в то время помещался в большом каменном двухэтажном доме. Первый этаж заключал в себе десять плавильных печей, извлекательный горн и отделительные печи (трейбофен), из которых выходило чистое серебро. На втором этаже разместились фроловские красавцы – водяные колеса, дававшие жизнь всему заводу. С помощью валов и железных рычагов колеса сообщали движение смазанным поршням двух огромных цилиндрических насосов, которые втягивали воздух, а потом нагнетали его в трубы к плавильным печам для раздува углей… Огонь и вода, две непримиримые стихии, соединяясь, покорно предлагали человеку свои услуги.
СМЕРТЬ
Надвигалась глубокая старость, сил становилось мало, и Фролов подал прошение об отставке. Не только работать, но передвигаться ему было уже трудно. Сказалась, наконец, тяжелая, более чем полувековая жизнь горняка; мрачные подземелья, страшный труд на рудниках высосали жизненные силы Фролова. Ребенком пришел Кузьма Дмитриевич на рудник. Глубоким стариком хотел он теперь уйти с него, чтобы освободиться от обязанностей «главного горнорабочего». Но освобождение от работы получить было не так‑то просто. Из кабинета Павла I пришел на Алтай указ, в котором говорилось:
«…В рассуждении долговременной и беспорочной Фролова службы, которую он всегда исправлял с особой расторопностью, знанием горного и заводского искусства и принесением на самом деле немалого казне приращения, не токмо заслуживает он положенной по чину его пенсии, вящшего за то достоин награждения. А поелику определение сие зависит от воли Е. И. В., то в кабинете определено: канцелярии Колывано‑Воскресенского горного начальства предписать, что пока на поднесенный о нем, Фролове, от управляющего кабинетом всеподданнейший доклад не последует высочайшей конфирмации, то, не обременяя его более службой по таковой старости лет и слабости здоровья, а оставить его впредь до указа при полном жаловании и пользоваться квартирой и всеми теми выгодами, чем он доныне пользовался в чаянии том, что он, Фролов, при случившихся по заводам в установлении машин или чего другого соответствовать званию коли к о сил его будет, требуемое выполнить не оставит».
Иезуитский тон этого указа не требует комментариев. Из квартиры не выгоняли, жалованье платили… но из‑под резиновой формулировки выглядывала угроза, смысл которой был ясен. Больного старика заставляли тянуть свою лямку. «Требуемое выполнить»… Это «требуемое» никогда не переводилось, и Фролов продолжал служить.
Прошло еще девять лет. Кузьма Дмитриевич все еще работал. В 1806 году, почти лишенный зрения, тяжело больной старик должен был по воле начальства выехать в Барнаул на заседание Горного совета. Без него там обойтись не могли.
Умиравшего Фролова трясли по горным дорогам. Из «расторопного» служаки выбивали последние крохи когда‑то могучих сил. Кибитка приближалась к Барнаулу.
Вероятно, припомнилось Фролову, как много лет назад подъезжал он к этому городу, вызванный на помощь из Змеиногорска генералом Порошиным. Тогда пускали огнедействующую машину Ползунова и хоронили ее изобретателя. В последний раз смотрел Фролов на высохшее от чахотки лицо своего школьного друга, на безучастные и опухшие от водки физиономии начальников. И хоть пути змеиногорского и барнаульского механиков были разные, с какой любовью, с каким старанием Фролов налаживал тогда «огненную машину» Ивана Ползунова! Никто не верил, что машина пойдет, но она пошла. Долг перед другом Фролов выполнил безукоризненно.
Многое вспоминалось Кузьме Дмитриевичу. Плыли в тумане люди‑призраки, о чем‑то говорили, спорили. Горный совет заседал, как всегда, долго и бестолково.
Через несколько дней Фролова не стало. Он скончался семидесяти трех лет отроду, отдав из них шестьдесят два года службе. Умер замечательный сын своего народа. Не в интересах крепостников было вспоминать его имя. И оно как будто вовсе забылось.
Но это только казалось. Родина не могла забыть Фролова и его чудесной жизни.
Из отрывочных сведений, дошедших до нашего времени, складывается большая фигура Кузьмы Фролова, возникает картина его замечательных дел. Он и его помощники, алтайские горнорабочие, построили – это можно оказать без всякого преувеличения – наиболее совершенное для своей эпохи предприятие. Во всем мире не было второго рудника и завода, где было бы сконцентрировано такое количество огромных водяных колес, как в Змеиногорске. Строитель и механик Кузьма Фролов заслужил право на память и славу: он, несомненно, один из крупнейших русских изобретателей.
Историк, изучающий технику времен крепостной России, инженер, желающий поближе познакомиться с историей водяных двигателей, не могут пройти мимо имени Фролова, а вместе с ними не пройдут мимо этого имени и миллионы патриотов Советского Союза.
Мы любим свою страну. Мы любим свою родину. Наша история знает тысячи замечательных людей, которые, несмотря на страшное прошлое России, показали миру величие русского народа. Имя Фролова – в первых рядах этих людей.
Б. Могилевский
Из книги «Мастера крепостной России»: Молодая гвардия; Москва; 1938
Библиография
Маркс К. Капитал, т. I.
Ленин В. И. Развитие капитализма в России. Собрание сочинений, т. III.
Ренованц И. М. Минералогические, географические и другие смешанные известия об Алтайских горах. Перевод В. Севергина. С.‑Петербург, 1792.
Карпинский А. Биографическое известие о жизни К. Д.Фролова. «Горный журнал», кн. VII, 1827.
Шангин А. Описание Колывано‑Воскресенских заводов. Москва, 1808.
Agrícola. De re metallica.
Шлаттeр. Обстоятельное наставление рудному делу. СПБ. 1760.
[1] К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., т. XVII, стр. 412.
[2] Там же, стр. 413.
[3] «Минералогические, географические и другие смешанные известия об Алтайских горах», изданные И. М. Ренованцем в 1792 г. в С.‑Петербурге при императорской Академии наук. Перевод с немецкого В. Севергина.
[4] А. Карпинский, Биографическое известие о жизни К. Д. Фролова. «Горный журнал», 1827 г., кн. VII, стр. 159.
[5] А. Шангин, Описание Колывано‑Воскресенских заводов. Москва, 1808 г.
[6] «Минералогические, географические и другие смешанные известия об Алтайских горах», изданные И. М. Ренованцем в 1792 г. в С.‑Петербурге при императорской Академии наук. Перевод с немецкого В. Севергина.
[7] В. И. Ленин, Собр. соч., т. – III, стр. 377.
[8] А. Карпинский, Биографическое известие о жизни К. Д. Фролова. «Горный журнал», 1827 г., кн. VII, стр. 165.
[9] Там же, стр. 165–166.
