Начало творческой деятельности П. П. Аносова
Жизненный путь П. П. Аносова совпал с первой половиной прошлого века. Павел Петрович родился в 1799 г., скончался в 1851 г.
В истории России первое полустолетие XIX в. отмечено крупными изменениями в социально-экономическом строе страны. Эти изменения были вызваны разложением крепостного хозяйства и развитием капиталистических отношений, вызревание которых началось еще в XVIII в. Элементы новых экономических отношений — рост промышленных предприятий, вольнонаемного труда, постепенное внедрение машин, расширение внутреннего рынка и товарно-денежных отношений, развиваясь в недрах крепостнической системы, подтачивали и подрывали ее. Феодально-крепостной строй хотя и не мог остановить этого развития, но, будучи еще господствующим, тормозил движение страны по новому пути, тянул ее назад, обрекал на застой. «Царская Россия,— говорит И. В. Сталин,— позже других стран вступила на путь капиталистического развития. До 60-х годов прошлого столетия в России было очень мало фабрик и заводов. Преобладало крепостническое хозяйство дворян-помещиков. При крепостном строе не могла по-настоящему развиваться промышленность».
Особенно сильно отставала в своем развитии металлургическая и металлообрабатывающая промышленность России, основанная на принудительном труде. Центром ее был Урал, который еще в XVIII в. выдвинулся, как «грандиозный по тогдашним, уже не русским только, а и мировым, масштабам промышленный район»22. На Урале к началу XIX в. было сосредоточено 87 из 170 чугуноплавильных заводов, выплавлялось более 80 проц. всего чугуна, производившегося в стране. Урал занимал основное место в экспорте металла, который в 80-х годах XVIII в. достиг 3,8 млн. пудов.
Подняться так высоко помогло Уралу крепостное право. «Во времена оны,— писал В. И. Ленин,— крепостное право служило основой высшего процветания Урала и господства его не только в России, но отчасти и в Европе».
Но то же самое крепостное право становится причиной упадка Урала в XIX в. Хотя производство металла в России продолжало расти и еще в 20-х годах XIX столетия она давала чугуна в полтора раза больше Франции, в четыре с половиной раза больше Пруссии и в три раза больше Бельгии, металлургия Урала развивалась медленно. По подсчетам В. И. Ленина, выплавка чугуна в стране составляла в 1806 г. 12 млн. пудов, в 30-х годах 9—11 млн. пудов, в 40-х годах 11—13 млн. пудов, в 50-х годах 12—16 млн. пудов. «Главной причиной застоя Урала было крепостное право» — указывал В. И. Ленин.
Основной силой на промышленных предприятиях Урала был почти даровой труд крепостных и приписных крестьян и мастеровых. К концу XVIII в. число крестьян, приписанных к горным заводам, достигло 312 тыс. человек23. Условия труда, положение крепостных и приписных были крайне тяжелыми. По словам бытописателя Урала Д. Н. Мамина-Сибиряка, Урал «вынес худшую... форму» крепостного права,— «горное дело велось самым жестоким образом, как своего рода египетские работы».
Правда, царское правительство, будучи напугано размахом и последствиями недавней крестьянской войны под водительством Пугачева, не прекращавшимися после нее волнениями горнорабочих, а также под давлением новых отношений, развивавшихся в экономике, отменило в первой четверти XIX в. приписку к заводам. Однако, вместо приписных была создана категория так называемых «непременных работников», в которую вошла часть тех же приписных25. «Непременные работники» заводов оказались в еще более тяжелом положении, были превращены в «вечно-отданных» на заводские работы. «Сила и влияние заводчиков — писал один из историков промышленности Урала,— сделали то, что как вечно-отданные, так и непременные работники одинаково шли за крепостных: все роды закрепощения смешались так, что даже сами рабочие не знали, к какому разряду они собственно принадлежали»26. Не случайно, поэтому, вся первая половина XIX столетия была сплошной цепью волнений на заводах Урала.
Подневольный труд, крепостные отношения преграждали доступ прогрессивной технике на уральские казенные и частные заводы. Техника производства в первой половине XIX в. продолжала оставаться такой же примитивной, какой она была в XVIII в. Домны были малопроизводительными, работали на холодном дутье; горячее дутье не прививалось. Энергетика не выходила за пределы использования водяной силы, на заводах почти исключительно применялись слабосильные деревянные вододей-ствующие молоты. Паровые машины были крайне редким явлением на производстве. Технические усовершенствования распространялись с трудом и ограничивались в металлургии лишь применением на некоторых заводах цилиндрических воздуходувных машин, устройством прокатных станов, введением плющильных и разрезных машин. Пудлингование, первые опыты которого были произведены в 1817 г, развивалось крайне медленно; попрежнему господствовал характерный для техники XVIII в. кричный способ производства железа.
«В применении усовершенствованной техники дело часто ограничивалось лишь опытами, без внедрения их в массовое производство, так как весь этот технический прогресс и изобретения находили мало почвы* для своего развития в экономике крепостного хозяйства».
Казна, владевшая крупными горными заводами, которые были ей необходимы, главным образом, для удовлетворения военных нужд, и горнозаводчики предпочитали, внедрению новой техники дешевый труд крепостных рабов, хотя труд этот был малопроизводительным, примитивную и хищнически первобытную эксплоатацию природных богатств — варварское истребление лесов и не менее варварское использование недр. Казенное горное ведомство ограничивалось лишь незначительными затратами на технические новшества. Частные заводчики и заводчики-посессионеры, опекаемые правительством бесконечными льготами и привилегиями, чувствуя себя монополистами, избегали затрачивать сколько-нибудь солидные средства на улучшение техники своих предприятий.
Сковывая внедрение техники, феодально-крепостной строй подавлял развитие самостоятельной" технической мысли. Царское правительство, правящие классы, крепостники-горнозаводчики, не верившие в творческие силы русского народа, раболепствовали перед иностранной техникой, с предубеждением относились к труду, открытиям и изобретениям отечественных деятелей техники. Изобретения, технические усовершенствования русских техников игнорировались, гибли в канцелярских дебрях консервативного горного ведомства.
Однако русская техническая мысль упорно пробивала себе путь сквозь толщу крепостных отношений. В первой половине XIX в. техники Урала, продолжая славные традиции своих земляков — выдающихся деятелей техники И. И. Ползунова и К. Д. Фролова, внесли большой вклад в отечественную промышленность.
В 1810—12 гг. мастер Нижне-Исетского завода Я. И. Зотин отлил первую стальную пушку.
В период Отечественной войны 1812 года на многих уральских заводах — Кушвинском, Бисерском, Каслинском, Кыштымском, Верх-Исетском, Шайтанском, Сысерт-ском, Ревдинском и других — были созданы оригинальные машины для полировки снарядов. Конструкторами и строителями их были крепостные изобретатели, плотинные мастера, заводские приказчики.
В 1815—1817 гг. техник А. Вяткин успешно строил паровые машины своей конструкции на Верх-Исетских заводах.
В 1817—1821 гг. механики П. Чистяков, Г. Шестаков, Н. Беспалов, Д. Вешняков, П. и К. Казанцевы построили на Пожвинском заводе первый русский пароход с железной трубой и положили этим начало волжско-камскому пароходству.
В 1833—34 гг. на Урале произошло выдающееся событие. Демидовские крепостные Нижне-Тагильских заводов, плотинные мастера, затем механики — отец и сын Черепановы построили первый русский паровоз—«пароходный дилижанец» и первую русскую заводскую железную дорогу с паровой тягой. Черепановы построили также несколько оригинальных, мощных по тому времени паровых машин.
В 1837 г. плотинный мастер И. Е. Сафонов построил на Алапаевском заводе первую водяную турбину своей конструкции; позднее такие же турбины были построены им на Ирбитском и Нейво-Шайтанском заводах.
Это были талантливые современники и соратники П. П. Аносова по созидательному техническому труду, утверждавшие русское первенство в разных отраслях горнозаводской техники. Имя Аносова тесно связано с именами передовых техников-уральцев его творческой деятельностью на Урале.
Павел Петрович Аносов родился в Петербурге, в семье чиновника. Отец его служил секретарем в Берг-кол-1 легии. В 1806 г. он был назначен советником Пермского горного правления.
Вскоре после переезда на Урал родители Аносова умерли. Детей, в том числе и маленького Павла, оставшихся сиротами, взял к себе на воспитание дед по матери Л. Ф. Сабакин, известный русский механик, служивший на Ижевском и Боткинском камских заводах29. Дед проявил большую заботу о внуках. Когда Павлу исполнилось одиннадцать лет, он в апреле 1810 г. определил его на казенно-коштное место в Петербургский горный кадетский корпус.
В 1817 г. Павел Петрович с отличием окончил курс обучения в корпусе и был «выпущен практикантом в действительную службу»30. В конце 1817 г. он поступил на заводы Златоустовского горного округа на Южном Урале.
В состав Златоустовского горного округа в. это время входили чугуноплавильные и железоделательные заводы: Златоустовский с фабрикой белого (холодного) оружия,
Саткинский, Кусинский и Артинский, Миасские золотые прииски и недействующий Миасский медеплавильный завод. Основанные частными горнозаводчиками во второй половине XVIII в. эти заводы в 1799 г. были куплены казной, затем были сданы в аренду, за исключением Миас-ского, в даче которого нашли рудное золото, но в 1811 г. были снова взяты казенным ведомством.
Златоустовский горный округ представлял собою одно из интереснейших мест не только на Урале, но и в России по геологическому строению, разнообразию полезных ископаемых и богатству рудных месторождений. Злато-устовские казенные заводы были на хорошем счету у горного ведомства.
Центром горного округа был Златоустовский завод (фиг. 1) «на речке Ай, в скате хребта Уральского между утесистых гор», основанный в 1754 г. тульским купцом-заводчиком Масоловым. Незадолго до приезда Аносова, в 1811 г. Златоустовский заводской поселок (фиг. 2) в связи с образованием здесь резиденции начальника горного округа был переименован в г. Златоуст32. В г. Златоусте, на заводе и протекала основная творческая деятельность П. П. Аносова.
Златоустовскому заводу правительство уделяло сравнительно много внимания, как одному из важнейших казенных заводов, работавших на военные нужды. В первой четверти XIX столетия завод производил около 160 тыс. пудов чугуна, почти 80 тыс. пудов железа и свыше 2 тыс. пудов стали.
Однако и этот завод по своему оборудованию мало чем выделялся на общем фоне отсталости уральской металлургии. В первой четверти XIX в. здесь была одна домна с двумя горнами, двумя рудообжигательными печами и двумя цилиндрическими деревянными мехами. Было несколько фабрик: фурмовая с тремя печами; кричная с 21 горном и 21 молотом, приводимыми в действие тремя цилиндрическими и двенадцатью однодувными деревянными мехами; дощатая, где было четыре печи и столько же прокатных станов; резная — с одной печью, резным станом и четырьмя колотушечными молотами; фабрика «для дела кос и литовок» — с пятью печами, шестью колотушечными молотами и слесарней. Кроме того, дощатая фабрика имела специальный корпус «для нагрева болванок», где болванки после нагревания в восьми печах превращались девятью молотами в листовое железо. На заводской площадке находились также лесопильная мельница о четырех рамах, две кузницы с двадцатью горнами, двумя слесарнями и токарной «для дела резных кружков». Вне территории завода, при доме горного начальства, работала фабрика для цементации стали.
Фиг. 2. Общий вид Златоустовского поселка в первой четверти XIX столетия.
Как видим, оборудование завода было весьма примитивным. К этому следует добавить, что, кроме домны, фурмовой, дощатой, косной фабрик и кузниц, все остальные заводские помещения были деревянные, причем многие успели сильно обветшать. «Кричная фабрика деревянная ветхая» — повествует архивный документ,— «ветхая деревянная резная фабрика».
В таких тяжелых производственных условиях пришлось начинать молодому инженеру Аносову свою деятельность на заводе. Единственным более оборудованным предприятием в системе завода была «фабрика белого оружия, разных стальных и железных изделий», построенная в 1815 г., за два года до приезда Аносова в Златоуст. Но все цехи этой новой фабрики были также размещены в деревянных зданиях.
На Златоустовском заводе молодой практикант Аносов не получил вначале никакого назначения. Не имея определенных занятий, он исполнял разные поручения. Но уже через два года, в 1819 г., его назначили смотрителем Зла-тоустовской оружейной фабрики «по отделению украшенного оружия». Здесь Аносов с первых шагов своей деятельности берется за усовершенствование производства. Уже в 1821 г. появляется его первое нововведение — усовершенствованные им цилиндрические меха, конструкция которых была одобрена департаментом горных и соляных дел.
В первые годы Павел Петрович внимательно изучает сложные условия производства не только фабрики, но и всего завода, его рудное и лесное хозяйство, энергетику, состояние доменного и кричного дела. Результаты своих наблюдений он обобщил в перзой работе «Систематическое описание горного и заводского производства Златоустовского завода, составленное практикантом П. Аносовым, 1819 года». Этот труд показал больщие данные автора-исследователя: острую наблюдательность, хорошее знание техники производства, способность к обобщениям.
Работа Аносова, обстоятельно характеризующая железные рудники, леса, плотины, водяные колеса, доменную, кричную и передельную фабрики, была по существу первым, действительно систематическим описанием завода.
Своей деятельностью молодой инженер обратил на себя внимание. В 1824 г. Аносова назначили управителем оружейной фабрики, а через пять лет, в 1829 г., он становится помощником директора фабрики.
Эти годы можно считать началом широкой творческой деятельности Павла Петровича, как исследователя. В 1826—1829 гг. публикуются его научные труды но геологии Южного Урала и термической обработке стали.
Появление печатных трудов Аносова совпало с началом крайне тяжелого периода в истории горнозаводской промышленности Урала, когда на заводах вводились новые, еще более жестокие порядки.
В восстании декабристов 1825 г. «Россия впервые видела революционное движение против царизма» (В. И. Ленин*). После подавления восстания на смену крепостническому режиму Александра I пришел свирепый военно-крепостнический режим Николая I.
Казенное горное ведомство было перестроено на военный манер. Для управления горным делом был учрежден «корпус горных инженеров» во главе с министром финансов в качестве главноуправляющего.
Одним из наиболее опасных районов правительство Николая I считало Урал, где горнозаводское население продолжало волноваться и где в начале двадцатых годов произошли крупные волнения на Березовских золотых промыслах, Кыштымском и Каслинском заводах. В 1826 г. была учреждена должность главного начальника горных заводов Уральского хребта с обширной военно-административной властью. Главный начальник стоял во главе Уральского горного правления, был полным и неограниченным хозяином заводов, имел свою военную силу, специальную горную полицию, свой суд, свои законы. Заводы были превращены в казармы, в цехах введена военная дисциплина; суд и расправу над крепостными рабочими чинили военные суды. Д. Н. Мамин-Сибиряк характеризовал этот период истории Урала, как «ужасное время беспримерной судебной волокиты, бесправия, шпицрутенов, плетей и всякого другого «пристрастия», какое немыслимо даже при большом осадном положении». «Все эти драконовские законы,— писал он,— сопряжены были воедино для вящего преуспевания несчастного русского горного дела и под их давлением творился крепостной кромешный труд в рудниках, на заводской огненной работе и на фабриках. Сравнение с нынешней каторгой слишком слабо рисует положение тогдашнего Урала»34.
Златоустовским заводам вместе с фабрикой оружия, которыми ведал непосредственно департамент горных дел, было приказано находиться «в полной команде» главного начальника горных заводов Уральского хребта «подобно прочим заводам»
В обстановке удушающей атмосферы военно-крепостнических шорядков П. П. Аносов, отличавшийся, как характеризуют его историко-литературные документы, простотой и сердечностью в обращении с простыми людьми, умел находить в себе душевные силы, чтобы противостоять в отношениях с крепостными рабочими произволу, жестокости, насилиям, царившим (повсюду. Своим гуманным отношением к рабочим он резко выделялся среди тогдашних заводских администраторов —горных чиновников. «К счастью в те жестокие времена,— повествует один из старых историко-литературных источников,— хотя и редко, но были... люди с доброй, отзывчивой душой. К числу таких людей принадлежал П. П. Аносов».
Аносов, все более сближавшийся в своей производственной и исследовательской работе с простыми заводскими людьми, выдвигал в своих исследованиях на первый план интересы народа. Уже в первых его печатных научных трудах звучат эти мотивы — творчество ради интересов народа, ради его благополучия. «Уральские горы, питающие сотни тысяч народа и составляющие один из немаловажных источников богатства России, давно уже заслуживали подробнейшее исследование»— такими словами начинается его печатный труд «Геогностические наблюдения над Уральскими горами, лежащими в округе Златоустовских заводов», опубликованный в 1826 г. Несколькими строками ниже Аносов снова подчеркивает: «ожидание столь важной пользы побуждало меня делать частые наблюдения над Уральскими горами».
В этом труде Аносовым были обобщены результаты первых пытливых геологических изысканий. Он дал в нем общий детальный очерк геологического строения Златоустовского Урала, привел интересные данные о залежах гранита в западной части Уральского горного хребта, в частности на горе Юрма, о жилах траппа близ Златоуста, о жилах Уреньги, содержащих медную зелень, представил геологический разрез Урала от Златоуста до Миасса. Этим трудом Аносов сделал значительный вклад в геологическую науку. Его «Геогностические наблюдения» явились не только первым трудом по геологии, опубликованным «в «Горном журнале», издание которого началось в 1825 г., но и первым научным экскурсом в изучение геологического строения Южного Урала.
Велика заслуга Аносова перед геологической наукой и в том, что его наблюдения дали возможность впервые получить описание геологического разреза этой части Урала. Известный русский ученый — геолог проф. И. В. Мушкетов высоко оценил «Геогностические наблюдения» Аносова и не раз ссылался на них в своих научных трудах. Они были путеводителем поколений русских геологов в исследованиях Южного Урала. Этот геологический труд и сейчас с большим интересом изучают тысячи советских геологов.
Продолжая исследования в области геологии, Аносов одновременно занимается изучением проблемы термической обработки стали. В 1827 и 1829 гг. он публикует две работы: «Описание нового способа закалки стали в сгущенном воздухе» и «Об опытах закалки стальных вещей в сгущенном воздухе, произведенных в 1828 и 1829 гг.» Эти работы подводят итоги трехлетнему труду Павла Петровича над улучшением качества стальных изделий заводов Златоустовского горного округа.
Златоустовская оружейная фабрика изготовляла сабли типа дамасских, которые были известны под именем турецких. Однако, дамасские сабли, вывезенные с Востока, как свидетельствовали о том образцы, были по качеству значительно выше дамасских сабель, изготовляемых в Европе; они превосходили и златоустовские сабли. Искусство изготовления дамасских сабель, равных по качеству восточным, было неизвестно; оно,— сообщал Аносов,— «составляет по сие время загадку для ученых и художников Европы».
Аносов ищет ключ к разгадке тайны. Изучение образцов подлинных дамасских сабель и литературных источников приводит его к мысли: не зависит ли необыкновенная острота восточных сабель больше от способа закалки, чем от материала, из которого они изготовлялись?
Павел Петрович решил проверить это предположение опытами. Вначале он произвел несколько опытов с обыкновенными стальными ножами, закаливая их в сгущенном (сжатом) воздухе заводских цилиндрических мехов. Первые опыты убедили его в справедливости предположения. Ножи, закаленные по новому способу, оказались острее ножей, закаливаемых обыкновенным способом.
Затем закалке в сгущенном воздухе были подвергнуты Аносовым готовые стальные косы Артинской фабрики, Златоустовского горного округа. Лишив косы прежней закалки путем нагревания и выправив их под колотушеч-ным молотом, Аносов снова закаливал каждую косу порознь новым способом. Для закалки был сделан небольшой железный ящик с крышкой, плотно примыкавшей к отверстию воздуходувной трубы, чтобы сгущенный воздух мог одновременно воздействовать на все части косы. Нагретая до красного цвета коса, будучи положена в такой ящик, охлаждалась в течение двух минут, а полотна ее еще скорее.
Закаленные в сгущенном воздухе косы были испытаны в работе. Ими косили сухую траву на открытых местах. И они «действовали с такою легкостью, какой только ожидать было можно, несмотря на сухость травы; даже небольшие березовые кусты не могли противостоять остроте лезвия их».
Таким образом, новый способ закалки оправдал себя и с косами. При этом оказалось, что закалка в сгущенном воздухе давала и другие преимущества: косы получались без трещин и для закалки их не нужно было никаких материалов.
В 1828 и 1829 гг. опыты с закалкой кос в сгущенном воздухе были повторены, так как во время опытов 1827 г. не удалось сделать испытаний при температуре выше 5°R. В 1828 г. косы закаливались при холоде в 5 и 18°С, а в 1829 г.—при различных температурах холода. Эти опыты подтвердили прежние положительные результаты «и были в истории термической обработки металла первым случаем обработки холодом.
Производя испытания кос, Аносов имел в виду облегчение труда земледельцев и рабочих. При оценке качества кос он с удовлетворением отмечал, что с косой, закаленной новым способом, «косец идет ©перед, чувствуя менее усталости и уходит далее без повторительного точения», что «косы, закаленные в сгущенном воздухе, оказались на самом деле весьма хорошими, как свидетельствуют мастера и рабочие»40. Аносова особенно радовало то, что «новый способ закалки кос принесет косному производству весьма важную пользу, а земледельцам облегчение работы».
Опыты закалки стальных вещей в сгущенном воздухе намного облегчили Аносову дальнейшую исследовательскую работу в области термической обработки булатной (дамасской) стали.
В 1829 г. П. П. Аносова, заботившегося об улучшении и удешевлении изделий Златоустовской оружейной фабрики, привлекает проблема замены заграничного наждака корундом. - Корунд был найден в горах близ Кыштым-ского завода, на Борзовском золотом руднике, в 1823 г. Аносов побывал на Кыштымском заводе и узнал,, что здесь корунд употребляли для резки и шлифовки твердых камней вместо наждака. Это, сообщает он — «возбудило ,во мне желание сделать небольшой опыт для полировки сим минералом белого оружия на Златоустовской оружейной фабрике, в намерении заменить им иностранный наждак, стоющий немаловажных расходов». Опыт дал хорошие результаты: несколько клинкоз было выполировано корундовым порошком, изготовленным по рецепту Аносова, с такой же скоростью и так же чисто, как самым лучшим запраничным наждаком. «Шлифовальщики оружейной фабрики,—писал Аносов,— оставив иностранный наждак, охотно употребляют для полировки клинков отечественное произведение, сто-ющее ничтожных расходов».
В 1828 г. признаки корунда были; найдены в дачах Златоустовских заводов. Посланная Аносовым разведочная партия открыла в районе деревни Селянкиной два громадных месторождения. Проблема замены дорогого зарубежного наждака уральским корундом была окончательно разрешена.
В опубликованной в 1829 г. работе «Об уральском корунде» Аносов описал Борзовское месторождение корунда, опыты по замене наждака корундом и способ приготовления корунда для полировки стальных изделий.
Большое значение имело открытие Аносовым точильного камня. Точильный камень Златоустовские заводы
Фиг. 4. Дом горного начальника заводов Златоустовского округа, где жил П. П. Аносов.
получали тогда из-за границы. В 1830 г. во время поездки по заводам округа Аносов в поселке Артинского завода заметил, что фундаменты некоторых домов сложены из песчаного камня, похожего на точильный. Это дало ему основание предположить о наличии точильного камня в окрестностях завода. По предложению Аносова были начаты поиски и вскоре этот камень был обнаружен у подножья горы Кашкабаш. По сообщению «Горного журнала» он оказался «хорошего качества» и мог «заменять точильный камень, выписываемый из Англии». «Это открытие,— заключал журнал,— принесло ощутительную пользу заводам и Златоустовской оружейной фабрике». Благодаря открытию Аносова заводы освободились от ввоза дорогих иностранных точил.
В последующий период своей творческой деятельности П. П. Аносов отдает предпочтение проблемам металлургии. К этому периоду относятся его работы по изысканию методов производства качественной стали. Он не оставляет занятий геологией, много занимается вопросами горного дела, но исследования в смежных с металлургией областях ставятся им на службу основным проблемам,
В 1831 г. Аносов назначается директором оружейной фабрики и на него одновременно возлагается исполнение должности главного начальника заводов Златоустовского горного округа. Это несколько облегчает ему исследования в интересующих его отраслях горнозаводского дела.
Главной задаче — получению лучшей в мире стали — Павел Петрович отдает десять лет своей творческой жизни. Исследования, начатые им в 1828 г., блестяще завершаются к концу 1837 г. и обобщаются им в печатных трудах.
В 1837 г. публикуется работа Аносова «О приготовлении литой стали», а в 1841 г. печатается в «Горном журнале» и выходит в свет отдельным изданием его классический научный труд «О булатах», который переводится затем на иностранные языки.