Великий русский изобретатель Иван Ползунов
Далекий XVIII век – это начало Промышленной Революции. Паровая машина была одним из главных двигателей той эпохи. Родиной промышленной революции является Англия, но и в России были свои мастера. Один из них Иван Иванович Ползунов.
Начало жизни Ползунова
К сожалению, учеными до сих пор не установлена точная дата рождения Ползунова - от 1728 до 1730, но большинство сходится во мнении, что 1729 год можно считать началом жизни изобретателя. Однако точно известно, что он родился в семье крестьянина на Урале, недалеко от г. Екатеринбурга.
Где и как работал отец И.И. Ползунова, неясно. Вероятно, он был одним из тех, кто строил заводы и укрепления для обороны. Отец И. И. Ползунова, как рядовой солдат, получал очень низкую зарплату. Трудно представить, как жил в то время солдатский сын. И. И. Ползунов в то время даже не имел возможности закончить начальное образование. Хотя успехи в изучении арифметики, геометрии и тригонометрии, а также латинского и немецкого языков давались будущему изобретателю легко. Когда главному механику уральского завода понадобился помощник, школьное обучение пришлось прервать. Он поступил в «механические ученики» с жалованьем на время обучения, здесь он продолжал изучать и углублять свои знания, которые пригодились ему на Алтае, а также в этот период И. И. Ползунов смог на практике познакомиться с оборудованием и работой одного из лучших тогда заводов – Екатеринбургского.
Ползунов на Алтае
В семнадцать лет в жизни И.И. Ползунова случился поворотный момент, изменивший всю его дальнейшую жизнь. В 1748 г. И.И. Ползунов с группой уральских горнозаводских специалистов приехал на Колывано-Воскресенские заводы на Алтае, где стал выдающимся специалистом по горному делу. В первый год жизни на Алтае он просто работал писцом при плавильных печах. Его должностные обязанности не предполагали ни творчества, ни изобретательства. В 1748–1753 гг. он просто рассчитывал стоимость сереброплавильных плавок, с 1753 г. являлся членом комиссарского правления, отвечая за припасы и распределение крестьян на работы; в 1759–1761 гг. занимался доставкой змеиногорской руды на Барнаульский завод; а с 1762 г. руководил работами по вырубке леса и приемом дров у крестьян. Но на любой работе И. И. Ползунов стремился найти самые лучшие решения порученных ему дел, для чего многое изобретал. Ему принадлежит заслуга создания в Змеиногорске в 1754 году одной из первых в России установки, в которой вода, приводящая в движение колеса, подается по особому каналу на большое расстояние от плотины. Приходилось учиться у плавильной печи, в руднике, перенимая опыт и знания на практике, ведь ни вузов, ни техникумов, ни даже школ на Алтае в ту пору не было, как не было технической литературы на русском языке. Кроме изучения различных горных работ Ползунов именно здесь впервые проявил себя как изобретатель. Он принял участие в постройке близ плотины новой лесопилки. Пильная мельница была первым заводским сооружением, возведенным под руководством И.И. Ползунова. К 1754 г. Он завоевал у начальства такой авторитет, какого не имел ни один из его товарищей
В монотонной жизни Ивана Ивановича были и интересные моменты, так, ему приходилось много ездить в командировки. Там он и мог встречаться с выдающимися людьми как на Алтае и на Урале, так и особенно при поездке в Петербург в 1758 году. Вполне вероятно, что тогда могла состояться встреча И. И. Ползунова с М. В. Ломоносовым. А одна из таких поездок подарила Ивану Ивановичу встречу с его будущей женой - Пелагеей Поваляевой. Свадьба была быстрой и в Сибирь они отправились вдвоем.
Паровая машина
Труды и старания Ползунова были замечены, и уже в скором времени он был повышен в звании. Но в это время дела на Колывано-Воскресенских заводах приходили в упадок, выплавка серебра упала, поэтому было принято решение о модернизации и усовершенствованию работы.
В апреле 1763 г. И. И. Ползунов внес предложение начальнику Колывано – Воскресенских заводов построить изобретенную им машину для нужд завода. Конструкция машины основана на достижениях науки и техники того времени. Работа М.В. Ломоносова особенно помогла его работе, в которой используется теоретические выводы Ломоносова для проверки проекта машины. Не ограничиваясь теоретическими исследованиями, И. И. Ползунов провел множество экспериментов, изучал воду и пар, взвешивал воздух и прекрасно разбирался в тепловых вопросах.
В то время ручной труд был распространен на всех предприятиях. Лишь в отдельных случаях для вспомогательных трудных задач использовались тяжелые и большие машины, основная часть которых была сделана из дерева, а лишь часть - из металла. Это была эпоха ручного труда и простых механизмов, которые фактически рубили топором. Основными производителями машин в то время были плотники. Они использовали лишь ограниченное количество металлических деталей, предоставленных кузнецом, и использовали обычные инструменты для сборки и установки машины. Чаще всего использовались воздуходувные меха для металлургических печей и молоты для ковки металлов. Самый совершенный двигатель - водяное колесо - заставлял использовать металлургические печи и молоты на определенных местах, что ограничивало завод определенными местами, которые часто являлись невыгодными, поскольку они находились далеко от шахт и лесов, транспортирующих руду и топливо. Воды в заводских прудах часто не хватало. Колеса останавливались, а вместе с ними останавливался и завод.
Главенству ручных орудий и простых машин И. И. Ползунов решил противопоставить небывалую машину. Машина И. И. Ползунова относилась к особому типу паровых машин – к пароатмосферным машинам. Устанавливая два цилиндра, он обеспечил возможность удобного получения в такой машине непрерывно развиваемой полезной работы. Так был изобретен первый тепловой двигатель для заводских нужд, который легко можно было приспособить для привода разных машин. Этот двигатель можно было устанавливать в любом месте, и той мощности, какая была необходима. За 21 год до англичанина Уатта, признанного всеми изобретателем первого двигателя, русский теплотехник И. И. Ползунов в 1763 году изобрел «огнедействующую» машину как новый двигатель для всеобщего применения в производстве. Постройка машины была связана с огромными затруднениями. И. И. Ползунов настаивал на сооружении сначала небольшой, опытной установки. Он хотел обеспечить изучение новой техники, подготовку мастеров для строительства крупных установок. Однако И. И. Ползунова заставили сразу приступить к постройке большой машины. Выполнив проект такой машины в очень краткие сроки, он вынужден был начать в Барнауле ее постройку не только без грамотных помощников, но даже почти без участия опытных рабочих. Он просил для работы девятнадцать рабочих и трех учеников, а ему дали четырех учеников и двух мастеров. Даже необходимого инструмента для работы не было. Все приходилось делать самому.
Отдельные части огромной машины весили до ста семидесяти пудов. Каждая из этих частей, по словам строителя, требовала для особого внимания и труда, для которого необходимо было особое оборудование. Вот почему И. И. Ползунов был первооткрывателем не только в области теплотехники, но и в машиностроении. Он сам разрабатывал и конструировал эти станки, почти вся его жизнь проходила у этой машины, он не ходил домой, чтобы не тратить время на дорогу, жил и работал рядом со своим изобретением. И. И. Ползунов в основном закончил все строительство к декабрю 1765 года. Пробный пуск двигателя показал, что все работает отлично, но машину даже нельзя было испытать. По вине начальства не была построена воздуходувная установка, которую должна была приводить в действие машина. Это упущение оказалось роковым. И. И. Ползунов, надорвавшись от непосильного труда, заболел и умер раньше, чем начались испытания машины. 27 мая 1766 года гениальный изобретатель ушел из жизни.
Через несколько дней начались испытания построенной машины. С ней обращались пренебрежительно, люди не знали, как и что нужно делать, но она все выдерживала и работала.
7 августа 1766 года считается датой пуска первой в истории паровой машины для заводских нужд.
К этому времени неумелое обращение с машиной дошло до крайности. Для уплотнения поршней задумали применить кору дерева. Конечно, при таком обращении машина начала ломаться. А 10 ноября произошла течь котла, прогоревшего из‑за недосмотра. Никто не отремонтировал или не стал сделать новый котел, чтобы снова запустить машину. И машина была остановлена навсегда. За короткий срок изобретение И. И. Ползунова полностью оправдало себя, вернуло все издержки и даже принесла огромную прибыль. Однако после порчи котла она продолжала стоять в бездействии 12 лет.
Общее время полезной работы машины составило 1023 часа. За это время было получено серебра 14 пудов 38 фунтов 17 золотников 42 доли, золота 14 фунтов 22 золотника 75 долей. За вычетом всех расходов на постройку машины, оплату плавильщиков, даже 400 рублей награды Ползунову, чистая прибыль составила 11016 рублей 10,25 копейки. В то время это были огромные деньги, а польза от изобретения была очевидной. А ведь машина работала менее полутора месяцев, и не на полную мощность: обслуживала всего три печи. Причина неиспользования машины, возможно, в том, что на Колывано-Воскресенских заводах, как и во всей крепостнической России, не было большой надобности в машинах. Дешевых рабочих рук хватало. И трагедия Ползунова заключалась в том, что он опередил свой век.
В 1784 году Джемс Уатт получил патент на универсальный тепловой двигатель, завоевавший вскоре всемирное признание. А машина Ползунова, простояв 15 лет 5 месяцев и 10 дней, в марте 1782 года была разобрана.
Но Россия не забыла грандиозного труда простого сына солдата Ивана Ивановича Ползунова, создавшего первую в истории человечества паровую машину. Русский народ помнит своего гениального представителя, завоевавшего право стать первым у истоков современной техники. Паровая Машина Ползунова стала не копией, не переделанным чужим изобретением. Это было воплощение чистого знания на практике.
Память о Ползунове на Алтае
Имя Ивана Ползунова звучит до сих пор в разных городах России и, конечно, в Барнауле.
Уже 11 декабря 1916 г. в Барнауле было открыто первое в Западной Сибири среднее техническое училище, которому присвоили имя изобретателя. Но это первое учебное заведение, носившее имя Ползунова, просуществовало только до середины 1920-х гг.
17 сентября 1947 г. решением Барнаульского горсовета улице Набережной присвоено имя И.И. Ползунова, а в июне 1963 г. улицу им. Ползунова продлили, улица существует до сих пор. С 1951 г. улица им. И. И. Ползунова появилась в современном Волгограде. Сейчас существует улицы имени Ползунова в 18 городах бывших советских республик.
В настоящее время имя И. И. Ползунова носят Колыванский камнерезный завод, Алтайский государственный технический университет, железнодорожная станция, горно-металлургический колледж в Екатеринбурге, «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования» в Санкт-Петербурге.
Памятники изобретателю стоят в Барнауле (у технического университета), а также в Нижнем Новгороде. В истории не осталось ни одного портрета Ползунова, поэтому у всех них совершенно разные образы.
Аллея Ивана Ползунова находится в Центре разработки и коммерциализации новых технологий «Сколково» в Москве.
Изобретателю посвящена пьеса в стихах Марка Юдалевича, поставленная на сцене драматического театра Алтайского края в 1954 году. А в 2016 году, к 250-летнему юбилею со дня смерти изобретателя, прошла мировая премьера мюзикла «Ползунов» в Алтайском государственном театре музыкальной комедии в г. Барнауле.
Также Международным астрономическим союзом в 1970 году имя изобретателя и земляка присвоено кратеру на обратной стороне Луны.
Россия помнит и гордится своим героем-изобретателем.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ:
1. Трудовая деятельность И.И. Ползунова была разнообразна. Опираясь на текст лекции, заполните таблицу:
Кем работал (должность) |
Что делал |
«механический ученик» |
|
изобретатель |
|
теплотехник |
|
специалист в машиностроении |
|
2. Опираясь на текст лекции, соотнесите годы жизни И.И. Ползунова с событиями, которые происходили в это время:
1. 1759–1761 гг. |
а. Ползунов приехал на Колывано-Воскресенские заводы на Алтае |
2. 1762 г. |
б. Ползунов занимался доставкой руды на завод |
3. 1748 г. |
в. Руководил работами по вырубке леса |
4. 1763 г. |
г. Год смерти изобретателя |
5. 1765 г. |
д. Внес предложение о постройке паровой машины |
6. 1766 г. |
е. Закончил строительство «огненной машины» |
3. Опираясь на текст лекции, заполните таблицу, где «да» – верное высказывание, «нет» – неверное высказывание
Высказывание (факт жизни) |
Да/Нет |
И.И. Ползунов родился на Алтае |
|
И.И. Ползунов стал руководителем завода, когда приехал в Барнаул |
|
Изобретатель не дожил до пуска своего изобретения |
|
И.И. Ползунов не смог изобрести паровую машине из-за болезни |
|
До паровой машины И.И. Ползунов изобретал другие устройства |
|
И.И. Ползунов стал великим изобретателем на Алтае |
|
И.И. Ползунов жил и работал в Екатеринбурге |
|
4. Из лекции вы узнали, что Иван Ползунов работал писцом. Что это за профессия? Что нужно делать человеку, который работает писцом?
5. Благодаря работе паровой машины Ползунова было получено серебра 14 пудов 38 фунтов 17 золотников 42 доли. Назовите значения слов пуд, фунт, золотник и доля.
6. Имя И.И. Ползунова помнят в Алтайском крае. Назовите объекты г. Барнаула, которые носят имя И.И. Ползунова.
7. Назовите словосочетание, которое является лишним в данной группе профессионализмов:
- змеиногорская руда
- барнаульский завод
- плавильная печь
- Колывано-Воскресенские заводы
8. И. И. Ползунов в 1763 году изобрел «огнедействующую» машину. Назовите синонимы слова «огнедействующий».
9. В предложении из текста найдите причастие, укажите, от какого слова и с помощью какого суффикса оно образовано.
Через несколько дней начались испытания построенной машины.