Информация про первого русского изобретателя паровой машины. Изобретатель двухцилиндровой паровой машины. Переезд в Барнаул и начало карьеры

Изобретательство и продвижение новизны во все времена не всегда оценивалось должным образом и находило поддержку. Открытия простых людей очень часто забываются в чулане вышестоящего руководства, только потому, что гордость не позволяет признать величие низшего. Это приводит к замедленному развитию государств, и отталкивает технический прогресс за спину времени. Несколько поколений может проходить за сохой, а где-то будут лежать никому ненужные чертежи трактора.

В 1729 году в Екатеринбурге, в семье выходца из крестьян, солдата, родился Иван Иванович Ползунов. Он в 1742 году в том же городе закончил учиться в Горнозаводской русской арифметической школе. До этого он проучился шесть лет в словесной школе. Успешный школьник стал работать учеником под руководством главного механика уральских горнодобывающих заводов. Успех в труде позволил обратить на себя внимание руководства, и Иван Иванович в 20 лет попал на Алтай, на известные Колывано-Воскресенские прииски, где добывали золото для казны. Вскоре он был переведен на Барнаульский медеплавильный завод.

Своим усердием и рвением к знаниям Ползунов получил звание плавильного писаря, смотрителя и составителя отчетов плавильных работ. Жадность к знаниям заставляла его изучить множество книг по металлургии. Образование и практика толкали Ивана Ивановича к новшествам, которые не только увеличили бы производительность, но и в первую очередь облегчили бы труд работников. Основополагающей литературой для него стали работы Ломоносова по химии, физике, плавильному делу. В 1754 году Ползунов изобрел лесопильный механизм, и это изобретение положило начало его конструкторской деятельности.

Вращающееся водяное колесо передавало движение через систему валов и шестеренок на лесопильный станок. Станок позволял распиливать древесину для собственных производственных нужд. Горнодобывающие процессы зависели в основном от ручного труда и силы текущей воды. Создать альтернативу водяному колесу взялся Иван Иванович. И в 1763 году появился готовый проект совершенно нового механического агрегата, парового двигателя. Силовой механизм имел в своей конструкции два цилиндра, в отличие от европейской одноцилиндровой машины. В первую очередь паровой агрегат должен был поддувать плавильные печи и откачивать воду.

Скоро весть о системе парового двигателя дошла до Екатерины ll. Она приказала повысить ранг изобретателю и направить его учиться в Академию наук. Также инженер-самоучка получил в награду 400 рублей. Спустя год, в 1764 году Ползунов приступил к строительству запроектированной конструкции двигателя, но увеличенных размеров, чтобы обслуживать большее количество плавильных печей. Строительство двухцилиндровой паровой машины длилось чуть больше года. Готовый двигатель возвышался на 18.5 метров от земли, а крупные детали весили более двух с половиной тонн. Это была первая в мире машина, которая могла работать без дополнительной движущей силы. Совершенно новый механизм должен был послужить прорывом в механизации производства.

Запуска своего колоссального детища Иван Иванович не дождался. Усердный и изнурительный труд поставил черный отпечаток на силах и здоровье изобретателя. В 1766 году Иван Ползунов умер, а его двигатель проработал с перерывами всего три месяца. «Огненную» машину разобрали по частям и забыли о конструкции на долгие годы. Прогоревший котел стал веским аргументом нецелесообразного ремонта. Чинить машину не стали. А зачем? Ведь есть альтернатива новизне – старое доброе водяное колесо.

Умный человек всегда очень полезен, когда он рядом. Но если его нет, то дураки задирают носы и хлопают в ладоши.

Русский изобретатель-самоучка, создавший двухцилиндровую паровую машину

Далеко не у каждого научного открытия - счастливая судьба: одни сразу же находят практическое применение, другие дожидаются своей очереди годами и даже целыми столетиями. Так случилось и с паросиловой машиной Ивана Ползунова: современники не оценили по достоинству ее значение.

Талантливый изобретатель, самородок из российской глубинки, Иван Иванович родился в семье солдата, и по окончании в 1742 году арифметической школы, основанной Василием Никитичем Татищевым, был определен «механическим» учеником к мастеру Никите Бахореву на один из уральских заводов.

Когда горнозаводскому специалисту Ивану Ползунову исполнилось 20 лет, его перевели на Колывано-Воскресенские заводы Алтая, где добывались драгоценные металлы для царской казны: получив должность гиттеншрейбера, Иван Ползунов занимался подготовкой отчетов о ходе производства.

Его конструкторская деятельность, по мнению историков-биографов, началась в 1754 году, когда для нужд завода Иван Иванович строил «вододействующую лесопилку». Любознательный, усердный, жадный до знаний, он самостоятельно изучал книги по металлургии и минералогии. Став одним из самых технически грамотных работников завода, он заботился о том, чтобы облегчить труд людей: предлагал множество остроумных новшеств в работе, однако проекты его пылились в архиве.

Существом почти равным Богу был для Ползунова Михаил Васильевич Ломоносов: Иван Иванович досконально изучил все труды великого ученого в области химии, физики, добычи и плавки руд. Ознакомился он также с работами известного российского химика Ивана Андреевича Шлаттера, в чьей книге «Обстоятельные наставления рудному делу» описывались английские и венгерские паровые машины, которые играли большую роль в промышленности этих европейских стран. В то время горнозаводские производственные процессы в России находились в полной зависимости от водяного колеса - основного источника энергии: из оборудования были только воздуходувные мехи и молоты для ковки металла, приводимые в движение силой воды. Иван Ползунов задался целью «водяное руководство пресечь», и в апреле 1763 года представил начальнику завода Андрею Ивановичу Порошину проект «огненной машины».

От заграничных аналогов паровой двигатель Ползунова отличался, прежде всего, наличием двух цилиндров, вместо одного: такая усовершенствованная машина могла подавать «дутье» в печи и откачивать воду, в дальнейшем изобретатель планировал приспособить ее и для других нужд. Примечательны были слова современника Ивана Ивановича, ботаника и минералога Эрика Лаксмана:

О проекте, представленном в царский Кабинет, доложили Екатерине II. Своим распоряжением она произвела Ивана Ползунова в «механикуса с чином и званием инженерного капитан-поручика», постановила выдать ему награду «в четыреста рублев» и, по возможности, направить на учебу в Академию наук. В 1764 году по разрешению Канцелярии Иван Ползунов приступил к строительству машины в 15 раз более мощной по сравнению с проектом: она одновременно должна была обслуживать дутьем 10-12 печей.

За фантастически короткие сроки, 13 месяцев, Иван Ползунов собрал агрегат в так называемой «машинной хоромине» высотой в 18,5 метра, при этом некоторые детали двигателя весили до 2720 килограмм. Но для того, чтобы воплотить свою задумку Ивану Ползунову понадобилось изготовить еще и различные сопутствующие инструменты, в числе которых был токарный станок для обработки металла на «водяном ходу»...

Такая грандиозная работа потребовала от изобретателя максимальной концентрации душевных и физических сил и ослабила его здоровье. Заболев чахоткой, Иван Иванович Ползунов не дожил до пробного запуска своего детища всего неделю.

7 августа машина подала первое дутье и работала с небольшими перерывами до ноября, за это время успела не только окупить все расходы на постройку, но и дать огромную прибыль.

Когда у паровой машины прогорел котел, было решено, что «пущать ее в действо по изобилию в здешнем заводе воды, за нужно не признавается».

Сломанный агрегат был разобран на части, а имя Ивана Ивановича Ползунова надолго забыто в алтайских краях.

Опередивший свой век талантливый механик-самоучка «воскрес» только в памяти своих потомков, высоко оценивших его изобретательский дар.

«Иван Ползунов - муж, делающий истинную честь своему народу. Он строит теперь огненную машину, однако совсем отличную от тех, которые обычны в Англии и Венгрии. Эта машина должна приводить в действие без воды мехи при плавильных печах, которые обыкновенно приводятся в действие водой. Какое преимущество! В России смогут искусно строить плавильные печи на высоких горах и даже в шахтах».

Альманах "Великая Россия. Личности. Год 2003-й. Том II", 2004, АСМО-пресс.

Сегодня исполняется 290 лет со дня рождения инженера, изобретателя, создателя первой двухцилиндровой паровой машины Ивана Ивановича Ползунова.

Иван Ползунов родился в 1728 году в Екатеринбурге в семье отставного солдата. Начальное образование получил в арифметической школе, после ее окончания стал учеником механика на одном из заводов Урала. К 20-ти годам Иван Иванович – уже специалист горнозаводского дела, и его перевели на заводы Алтайского края. При Барнаульском медеплавильном заводе он получил должность гиттеншрейбера – механика-теоретика, в обязанность которого входило следить за работой плавильных печей и составлять ежедневные производственные отчеты. Для нужд завода Ползунов сконструировал и собрал вододействующую лесопильную установку. С нее и начиналась его конструкторско-изобретательская деятельность.

Ответственный и целеустремленный, не имея возможности получить образование по специальности, Ползунов был вынужден заниматься самообразованием. Постоянное чтение литературы по минералогии и металлургии дало свои результаты. Вскоре его назначили на руководящую должность на заводе. С того времени Ползунов стремился облегчить труд своих коллег и подчиненных. Но его дальнейшие оригинальные проекты не были претворены в жизнь и годами пылились в архивах.

Большое влияние на деятельность Ползунова оказала научная работа известного российского химика Ивана Андреевича Шлаттера «Обстоятельные наставления рудному делу», в которой были описаны модели английских и венгерских паровых машин. В то время, как в Европе уже была развита идея использования пара, в России, особенно в горнодобывающей области, наиболее разработанным являлось использование энергии падающей воды. Но конструкция, чье устройство основывалось на водяном колесе, не могла сравниться с мощностью пара. Благодаря своей природной склонности к изобретательству и совершенствованию Ползунов теоретически оценил различия водяного и парового двигателей. Им был разработан проект «огненной машины» – первой паровой машины в России. В отличие от зарубежных одноцилиндровых аналогов паровой двигатель Ивана Ползунова был оснащен двумя цилиндрами. Это был первый в истории двухцилиндровый двигатель с работой цилиндров на один общий вал.

Чертеж первой заводской машины

Проект отправили Екатерине II. Посмотрев заявление на изобретение, императрица отдала распоряжение наградить Ползунова деньгами и повышением в чине на две ступени. Благодаря ее поддержке, Иван Иванович Ползунов сконструировал новый паровой двигатель с огромной мощностью. Это дало возможность не применять водяные колеса в производственной деятельности заводов. Чтобы проделать такую работу, Ползунову приходилось постоянно находиться в состоянии сосредоточенности и напряжения, что сказалось на его здоровье. Всего за неделю до пробного запуска своего изобретения, 27 мая 1766 г. Иван Иванович умер от чахотки. Машину все-таки запустили, и она прослужила почти три месяца, за этот период принесла огромный финансовый доход. После поломки двигатель не стали ремонтировать, а еще через пару лет машина окончательно сломалась и была разобрана на запасные части. Имя изобретателя было позабыто на два столетия. Лишь в 1974 году о нем вспомнили, когда шотландец Джеймс Уатт сконструировал новый вариант двигателя. Изобретение Уатта получило широкое распространение, но все же первая паровая машина была создана талантливым изобретателем-самоучкой Иваном Ивановичем Ползуновым.

Памятник И.И. Ползунову в Барнауле, на заднем плане Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова.

Дорогие читатели, в библиотеках нашего города вы можете познакомиться с книгами о жизни и изобретениях И.И. Ползунова:

1. Виргинский, В.С. Иван Иванович Ползунов. 1729-1766. - Москва, 1989. - В библиотеках №№ 8, 12, 14, 15, 22.

2. Гумилевский, Л.И. Русские инженеры. - Москва, 1953. - В ЦБ им. А.С. Пушкина.

Технический прогресс до некоторой степени предопределен: трудно представить цивилизацию, которая вышла бы в космос, не овладев использованием электричества или не зная, что такое реактивное движение. Многие законы природы формулируются почти одновременно двумя учеными, жившими в разных странах - вспомним хорошо известный благодаря школьной программе закон Бойля - Мариотта. В науке подобное происходит настолько часто, что для этого даже придуман специальный термин - «множественное открытие». Он используется, когда речь идет о сделанных независимо друг от друга и более или менее одновременных открытиях.

Открытие двухцилиндровой паровой машины, которое обычно приписывается англичанину Джеймсу Уатту, трудно назвать множественным - хотя бы потому, что русский мастер Иван Ползунов создал ее почти на двадцатилетие раньше. Однако в мире первооткрывателем считается именно Уатт, и причины тут самого разного характера. Во-первых, именно его паровая машина нашла коммерческое применение и была растиражирована сперва в Великобритании, а затем и по всему миру - другими словами, она, а не «огненная машина» Ползунова стала прародительницей и законодательницей мод в мире пара. Во-вторых, Россия для Европы довольно долго оставалась экзотической периферией - из-за культурных барьеров и неразвитой в те времена российской научной публицистики мир о машине Ползунова узнал с запозданием и воспринимает ее сейчас как забавный курьез.

Если уж быть совсем честным, то изобретателем, который первым заставил пар выполнять работу, был не Джеймс Уатт и даже не Ползунов, а древний грек Герон Александрийский, который около 130 года до нашей эры создал так называемый эолипил - примитивную паровую турбину. Внутрь полой сферы под давлением поступал пар, затем механик открывал две соединенные со сферой Г-образные трубки, из которых пар начинал вырываться, заставляя сферу вертеться с бешеной скоростью - современные инженеры, воссоздавшие эолипил, убедились, что «турбина» могла делать до 3600 оборотов в минуту! Однако эолипил так и остался забавной игрушкой - Герон, известный многими полезными изобретениями, например устройствами для открывания дверей, не придумал ему никакого практического применения. История эолипила прекрасно иллюстрирует, насколько судьба открытия зависит от развития общества - например, востребованности нового механизма экономикой. В судьбе ползуновской машины это обстоятельство сыграло не последнюю роль.

Паровая машина Ползунова. Источник: Политехнический музей

Чертово колесо

Иван Иванович Ползунов родился в 1729 году в солдатской семье в Екатеринбурге, который оказался старше своего гениального сына лишь на 6 лет. Екатеринбург возник как город-завод: сановник и знаменитый историк Василий Татищев создал здесь крупнейшее в стране железоделательное производство. Завод был передовым: по техническому оснащению ему не было равных в Европе. В течение нескольких лет рядом с ним возникли Монетный двор, который обеспечивал государство медной монетой, и Гранильная фабрика, изделия которой пополняли сокровищницы царского двора и богатейших дворян Санкт-Петербурга, украшали туалеты европейских богачей.

Царь Петр, конечно же, не мог знать, что указом об основании железоделательного завода он предопределил судьбу одного из самых талантливых изобретателей России. Завод нуждался в рабочих руках, и Ваня, овладев в арифметической школе азами математики, поступил туда «механическим» учеником к мастеру Никите Бахореву. Мальчик оказался вундеркиндом - он освоил горную науку настолько хорошо, что уже в 20 лет получил необычайно ответственное задание. Молодого специалиста послали на Колывано-Воскресенские заводы Алтая, где добывали золото и серебро для казны. Талантливому горному мастеру было поручено разведать залежи руды в окрестностях реки Чарыш, чтобы выбрать место для строительства новых заводов. Ползунов успешно составил карту рудников. Однако занимала его помыслы не горная разведка, а сама работа заводов.

Для большинства операций, которые выполнялись в те времена на заводах, в качестве источника энергии использовалась физическая сила рабочих или лошадей (современный человек, знающий, что мощность его автомобиля измеряется в лошадиных силах, обычно не задумывается, что употребляться этот термин стал именно на промышленных предприятиях, где ими измерялись затраты сил на конкретные операции). Ползунов искал природную силу, которая могла бы заменить мускулы. На ум приходили только ветер и вода. Ветер не годился потому, что давал слишком мало энергии, которую можно было бы с пользой применить в заводских работах. Бурные алтайские и уральские реки предлагали куда более заметную мощь - на многих из российских заводов источником энергии для работы воздуходувных мехов и молотов, кующих металл, служило именно водяное колесо. Ползунов некоторое время экспериментировал с водяными двигателями - так, в 1754 году молодой изобретатель построил «вододействующую лесопилку». Здесь он не был первопроходцем - первая такая лесопилка в России была построена еще в 1720 году создателем Вышневолоцкой водной системы Михаилом Сердюковым. Скорее всего, Ползунов построил ее по инженерным книгам, которые пачками выписывал из Петербурга.

У водяного колеса долгая и заслуженная история: впервые начали его использовать еще в Вавилоне, а в России оно не утрачивало популярности до самой революции - в 1917 году в России «трудились» 46 тысяч водяных колес, суммарная мощность которых составляла около 40% от всей мощности промышленных источников энергии (как ни крути, а есть, за что благодарить дедушку Ленина с его лозунгом об электрификации всей страны). Однако недостатки этого приспособления были очевидны еще в XVIII веке: строить заводы и фабрики можно было только вблизи крупных рек, что накладывало ограничения на масштабы производства, вдобавок создавая дополнительные расходы на транспортировку материалов - руды, дров и т.п.

Однако вода способна двигаться не только в русле реки - с помощью огня ее можно было заставить бежать по трубам с огромной силой. Помыслы Ползунова заняла «огненная машина», которая могла бы заменить водяное колесо. «Сложением огненной машины водяное руководство пресечь и его, для сих случаев, вовсе уничтожить, а вместо плотин за движимое основание завода ее учредить так, чтобы она была в состоянии все наложенные на себя тягости, каковы к раздуванию огня обычно к заводам бывают потребны, носить и, по воле нашей, что будет потребно, исправлять» - так он определит свою задачу в «прожекте», который увенчает его имя славой.

Сооружение колосса

Здесь требуется уточнение - первым Ползунов изобрел двухцилиндровую паровую машину непрерывного действия. Дело в том, что просто паровые машины создавались с самого начала XVIII века, и изобретение Ползунова не возникло на пустом месте. Он, конечно же, не мог не знать о паровом насосе системы англичанина Томаса Севери, который Петр I в 1717 году закупил для снабжения водой фонтанов Летнего сада. Машина Севери была беспоршневой - при помощи нагнетания пара она двигала воду по трубам, создавая струи. А вот пароатмосферная машина другого англичанина (опять же Томаса, кстати) - Ньюкомена - уже была однопоршневой. Давление пара в ней было невысоким, и работать она могла только насосом, зато именно она определила дальнейший путь развития паровых машин. Кстати, одна из машин Ньюкомена работала в 1720-е годы на рудниках близ Кëнигсберга. Все эти паровые насосы, использовавшиеся в основном для откачки воды из шахт, описывались в книгах о рудном деле, которые были доступны в России - там приводились их чертежи, по которым можно было понять принцип их действия.

Именно эти разработки и послужили Ползунову базой для его собственных чертежей. В 1763 году он представил их в Колыванско-Воскресенскую канцелярию. Чиновники на себя ответственность брать не стали и переслали бумаги в столицу. Проект паровой машины рассматривался Кабинетом Ее Величества. Ползунову повезло - «прожект» попал в руки президенту Берг-коллегии, занимавшейся горной промышленностью, весьма образованному человеку Ивану Шлаттеру. Тот дал высочайшую оценку изобретению Ползунова: «сей его вымысел за новое изобретение почесть должно», доложив о нем императрице Екатерине Второй. Резолюция по «прожекту» была принята через год: императрица восхитилась найденным Ползуновым решением, распорядилась произвести его в «механикусы с чином и званием инженерного капитан-поручика», наградить 400 рублями, а главное - благословила на сооружение машины, приказав «людей давать столько, сколько у него работы случится».

К весне 1766 года Иван Ползунов с четырьмя учениками построил машину на Барнаульском заводе на Алтае. Она имела поистине циклопические размеры - была высотой с трехэтажный дом, а некоторые детали весили 2,5 тонны. Работала она так: вода нагревалась в котле, склепанном из металлических листов, и, превратившись в пар, поступала в два трехметровых цилиндра. Поршни цилиндров давили на коромысла, которые соединялмсь с мехами, раздувавшими пламя в рудоплавильных печах, а также с водяными насосами-распределителями. Наличие двух поршней позволяло сделать процесс работы непрерывным. Была предусмотрена автоматическая подача в котел подогретой воды.

Вот только сам Ползунов в действии свое детище так и не увидел - более года трудясь над чертежами, а затем над самой машиной, изобретатель подорвал свое здоровье и подхватил чахотку, лекарства от которой в те времена не было. Он скоропостижно скончался 6 (27) мая 1766 года в возрасте всего 38 лет.

Паровая машина из музея Барнаула. Фото: Dr. Bernd Gross

Уатт не виноват

Машину запустили уже без Ползунова, в августе того же года. Она работала в течение 43 суток, днем и ночью, обеспечивая плавку металла в рудоплавильных печах. За это время она не только окупила затраты на свое строительство - 7200 рублей, но и дала сверх этого 12 тысяч рублей прибыли.

Однако преждевременная смерть изобретателя отразилась на судьбе его детища самым прискорбным образом - когда в ноябре того же года возникли течи из цилиндров и самого котла машины, ученики инженера безуспешно пытались устранить проблему, оборачивая поршни берестой. Будь Ползунов жив, он, конечно же, понял бы, что первый блин вышел комом и нужно не ремонтировать старую, а строить новую машину, конструкция которой могла бы выдерживать длительный нагрев. Ученики его авторитетом не обладали, и убедить заводское начальство построить новый паровой двигатель им не удалось. Остановившийся гигант простоял на заводе 14 лет, а потом его разобрали и увезли. Место, где он стоял, фабричный люд прозвал «ползуновским пепелищем».

Споры о том, кого же считать первооткрывателем двухцилиндровой паровой машины - Ползунова или Уатта - ведутся в нашей стране уже несколько десятилетий. «Уаттовцы» упирают на то, что детище Ползунова, так же как разработки, на которые он опирался, не была универсальной паровой машиной: во-первых, особенности теплотехнического цикла не позволяли сделать ее более компактной, чтобы использовать для более тонких операций, во-вторых, Ползунов, в отличие от Уатта, не разработал передаточного механизма, который превращал бы возвратно-поступательное движение во вращательное. Что и говорить, четвертая из моделей Уатта, запатентованная им в 1782 году и отвечавшая всем этим требованиям, действительно была функциональнее. Однако эти усовершенствования не были чем-то сложным - если бы Ползунов не умер так рано, он едва ли остановился бы на изначально придуманной им модели.

Проблема, конечно, была не только в этом - в отличие от Великобритании, в России в те времена культура изобретательства была развита слабо. Разработки Ползунова продолжить было некому. Не следует забывать и о том, что научные открытия делают исследователи, но востребованными они становятся благодаря экономическому развитию. В Англии бурно развивался промышленный капитализм, и конкурирующие между собой заводы быстро приняли на вооружение паровую машину, увидев ее перспективы. В России капитализм развивался медленно и притом экстенсивно - природные богатства и огромная неосвоенная территория позволяли не слишком задумываться об эффективности труда. Вот почему даже паровой двигатель Уатта, который не стоило большого труда скопировать и сделать в России, стал получать признание в нашей стране лишь в середине следующего, XIX века. А Ползунов так и остался талантом-одиночкой, чье изобретение оказалось нужно не более, чем эолипил Герона Александрийского.

Два источника, первый очень коротко, второй подробно.
Универсальный тепловой поршневой двигатель создал русский изобретатель Ползунов. Машина эта могла быть использована для любых работ. Ползунов начал постройку огромной, высотой
с трёхэтажный дом, рабочий машины для обслуживания воздуходувки на десять плавильных печей

Сохранившиеся рабочие чертежи и документы говорят об устройстве и работе этой паровой машины. Двигатель Ползунова - двухцилиндровый, непрерывного действия, мог подавать дутье в печи, откачивать воду. Непрерывность действия достигалась тем, что в машине как бы по очереди работали два цилиндра. Когда один находился на холостом ходу, у другого был ход рабочий. Вода разогревалась
в котле, склёпанном из медных листов. Пар поступал через специальные распределительные устройства в два вертикальных трёхметровых цилиндра, поршни которых действовали на коромысла.
Эти коромысла были связаны с мехами для поддува рудоплавильных печей, а так же с водяными насосами - распределителями и другим дополнительным оборудованием, необходимом для питания котла и для поддержания непрерывного действия машины.
Проект паровой машины был представлен в царскую Канцелярию в Петербург, о нем было доложено императрице Екатерине Второй. Она распорядилась произвести И.И.Ползунова в «механикусы с чином и званием инженерного капитан-поручика», наградить 400 рублями и, по возможности, направить на учебу в Петербург. К маю 1766 года строительство в основном было закончено. Но 27 мая, за пару месяцев до пуска машины, изобретатель умер, надорванный непосильным трудом и нуждою. Машина начала работать уже без него. В течении 43 дней она исправно работала. Однако, возникавшие при испытаниях недочеты некому было исправлять, и машина, наконец-таки, встала из-за течи котла. Равнодушное начальство не позаботилось о починке машины. Её забросили. В дальнейшем по предписанию управителей алтайских заводов ползуновская машина была разломана, а фабрика, где работала машина, разломана. Оставшиеся развалины сохранили народное название «Ползуновское пепелище».
Русский крепостной механик Ивана Иванович Ползунов создал паровую машину, причем,
в отличие от Ватта, делая ее с нуля и не имея перед глазами работающих образцов.

Другой источник
В апреле 1763 г. он положил на стол начальника завода неожиданный и дерзкий проект «огненной» машины. И.И.Ползунов предназначал ее для приведения в действие воздуходувных мехов; а в дальнейшем мечтал приспособить «по воле нашей, что будет потребно исправлять», но сделать это не успел.В то время в России и мире ни одного парового двигателя еще не было. Единственным источником, из которого ему стало известно, что есть такой на свете, было книга И.В.Шлаттера «Обстоятельное наставление рудокопному делу», изданная в Петербурге в 1760 году. Но в книге были только схема да принцип действия одноцилиндровой машины Ньюкомена, о технологии же ее изготовления - ни слова.

И.И. Ползунов

Ползунов позаимствовал у И.В.Шлаттера лишь идею пароатмосферного двигателя, до всего остального додумался сам. Необходимые познания о природе теплоты, свойствах воды, воздуха, пара он почерпнул из трудов М.В.Ломоносова. Трезво оценивая трудности осуществления совершенно нового в России дела, Ползунов предлагал построить вначале в порядке эксперимента одну небольшую машину разработанной им конструкции для обслуживания воздуходувной установки (состоявшей из двух клинчатых мехов) при одной плавильной печи.

Фрагмент паровой машины - котел и цилиндры

На чертеже, приложенном к записке, в объяснительном тексте установка, согласно первому проекту Ползунова, включала: котел - в общем той же конструкции, которая применялась в ньюкоменовских машинах; пароатмосферную машину, состоявшую из двух цилиндров с поочередным движением в них поршней («эмволов») в противоположных направлениях, снабженных парораспределительной и водораспределительной системами; резервуары, насосы и трубы для снабжения установки водой; передаточный механизм в виде системы шкивов с цепями (от балансира Ползунов отказался), приводящей в движение воздуходувные меха. Водяной пар из котла поступал на поршень одного из рабочих цилиндров. Этим выравнивалось давление атмосферного воздуха. Давление пара лишь незначительно превышало давление атмосферного воздуха. Поршни в цилиндре были соединены цепями, и при подъеме одного из поршня второй опускался. Когда поршень достигал верхнего положения, доступ пара автоматически прекращался, и внутрь цилиндра вбрызгивалась холодная вода. Пар конденсировался и под поршнем образовывался вакуум (разреженное пространство). Силою атмосферного давления поршень опускался в нижнее положение и тянул за собою поршень во втором рабочем цилиндре, куда для уравнивания давления впускался пар из того же котла автоматом, действующим от передаточного механизма двигателя. Тот факт, что поршни с системой передачи движения были связаны цепями, показывает, что при подъеме поршней по цепи нельзя было передавать движения (цепь при этом не натянута). Работали все части двигателя за счет энергии опускающегося поршня. т.е. того поршня, который двигался под действием атмосферного давления. Пар не производил полезной работы в двигателе. Величина этой работы зависела от затраты тепловой энергии на протяжении всего цикла. Количество затраченной тепловой энергии выражало собою величину потенциальной энергии каждого из поршней. Это - сдвоенный пароатмосферный цикл. Ползунов отчетливо представлял принцип работы теплового двигателя. Это видно на примерах, которыми он характеризовал условия наилучшей работы изобретенного им двигателя. Зависимость работы двигателя от величины температуры воды, конденсирующей пар, он определял следующими словами: «действие эмволов и их подъемы и спуски тем сделаются выше, чем в фанталах будет вода холоднее, а паче от такой, которая близ пункта замерзания доходит, а еще не сгустеет и от того во всем движении многую подаст способность».

Поперечный разрез первой паровой заводской машины, изобретенной И. И. Ползуновым в 1763 году и построенной в 1764 - 1765 годах - Центральный исторический госмузей в Ленинграде

Это положение, известное ныне в термодинамике в качестве частного случая одного из основных ее законов, до Ползунова еще не было сформулировано. Сегодня это означает, что работа теплового двигателя будет тем больше, чем ниже будет температура воды, конденсирующей пар, а особенно при достижении ею точки затвердевания воды - 0 градусов по Цельсию.

Двигатель Ползунова в его проекте 1763 года предназначался для подачи воздуха в плавильные печи воздуходувными мехами. При желании двигатель легко мог совершать вращательные движения с помощью широко известного в России кривошипного механизма. Проект Ползунова был рассмотрен канцелярией Колывано-Воскресенских заводов и получил высокую оценку со стороны начальника заводов А.И.Порошина. Порошин указывал, что если Ползунов возьмется сделать машину, годную для обслуживания нескольких печей сразу, если он построит машину, пригодную для выливки воды из рудников, то Канцелярия охотно поддержит его замыслы. Окончательное решение этого вопроса оставалось за Кабинетом и хозяйкой заводов - Екатериной II. Проект был направлен в Петербург, но ответ Кабинета был получен в Барнауле только через год.

Указом Кабинета от 19 ноября 1763 г. императрица пожаловала изобретателя в «механикусы» с чином и званием инженерного капитан-поручика. Это означало, что Ползунову теперь было обеспечено жалование в 240 рублей годовых, с добавлением на двух денщиков и содержание лошадей он получал 314 рублей. Ему было обещана награда в 400 рублей. Все это - немалая милость. Она еще раз свидетельствует о том, что императрица Екатерина II любила поддерживать свою славу покровительницы наук и искусств. Но размеры поощрения подтверждают, что значение изобретения Ползунова не поняли в Петербурге.

Памятник И.И. Ползунову

Конец жизни

Пока Кабинет рассматривал проект двигателя, Ползунов, не теряя времени, работал над проектом второй очереди. Он конструировал мощный тепловой двигатель на 15 плавильных печей. Это была уже настоящая теплосиловая станция. Ползунов не просто увеличивал масштабы двигателя, а вносил в него ряд существенных изменений. Уже после того, как проект мощного двигателя был закончен, Ползунову стало известно, что Кабинет, ознакомившись с его первым проектом, присвоил ему звание механика и постановил выдать 400 рублей в награду, но никакого решения по существу вопроса не принял.

Несмотря на такую позицию Кабинета, начальник Колывано-Воскресенских заводов А.И.Порошин разрешил Ползунову приступить к исполнению первой очереди проекта. В марте 1764 года И.И.Ползунов предложил начать строительство большого теплового двигателя. Порошин согласился с этим предложением. Так на Барнаульском заводе началось строительство первой в мире универсальной теплосиловой установки.

Это было серьезное решение, хотя бы потому, что обойдется машина ничуть не дешевле, чем постройка нового завода. От Ползунова потребовали заявку на рабочую силу и материалы. Еще не приступив к строительству машины, изобретатель столкнулся с трудностью: отсутствие способных воплотить его замыслы людей и потребных для строительства инструментов, механизмов. Предстояло построить первый в России паровой двигатель, но не было ни специалистов, способных возглавить строительство, ни квалифицированных рабочих, знакомых с устройством подобных двигателей. Сам Ползунов, принявший на себя обязанности общего руководителя работ, в какой-то мере решил проблему технического руководства, но именно, «в какой- то мере», потому что руководить одному человеку столь новым и сложным техническим предприятием было не под силу.

Не менее трудной оказалась и проблема подбора рабочих. Требовались опытные модельщики, литейщики, кузнецы, слесари, столяры, обжигальщики, специалисты по медному и паяльному делу. По подсчетам Ползунова в сооружении двигателя должны были принять непосредственное участие 76 человек, в том числе 19 высококвалифицированных мастеров. Заполучить таких специалистов на месте представлялось невозможным. Оставался единственный выход; вызвать специалистов с Урала - кузницы технических кадров.

Трудности в приобретении строительных инструментов и механизмов оказались еще более непреодолимыми. По замыслу изобретателя «вся машина должна быть сделана из металла», что неизбежно требовало наличия специального металлообрабатывающего оборудования, которым Россия почти не располагала. Дело усугублялось тем, что строили двигатель на Алтае, а это был район с развитым меде- и сереброплавильным производством, но отсталой литейной, кузнечной и металлообрабатывающей техникой. Предчувствия не обманули изобретателя. Канцелярия полностью утвердила лишь соображения о потребном количестве материалов. Не желая тратить деньги на вызов опытных мастеров с далекого Урала, заводское начальство выделило Ползунову четверых учеников, которых он знал и просил определить к нему, двух отставных мастеровых да четверых солдат для охраны места строительства. Остальных мастеровых (свыше 60 человек)Канцелярия постановила назначать в распоряжение Ползунова по мере надобности, «сколько, когда у него, Ползунова, работы случиться»…