Наоборот, Ползунов пришел к идее универсального двигателя чисто умозрительным путем, размышляя о потребностях горнозаводского хозяйства и о возможности их удовлетворить средствами современной ему техники.
Таким образом, биографические факты не дают никаких оснований к тому, чтобы снисходительно трактовать Ползунова или Кулибина как самоучек. Не дают оснований к этому и творческие методы того и другого.
Подобно тому, как в произведении искусства сказывается творческая индивидуальность его автора, в любом инженерном сооружении — будь то железнодорожный мост, самолет или паровой двигатель — мы легко можем обнаружить творческий характер автора, его собственный стиль.
Не претендуя на исчерпывающую характеристику исторических особенностей инженерного искусства в Англии, мы отметим лишь его эмпиризм как наиболее резко бросающуюся в глаза отличительную черту. Начиная от Уатта и кончая Парсонсом, выдающимся английским инженером, работавшим в первой четверти нынешнего века, британская инженерия шла к своим достижениям чаще всего чисто опытным, эмпирическим путем. Когда Парсонса один из его друзей спросил, понимает ли он «теорию относительности», английский инженер ответил:
Модель машины И. И. Ползунова, находящаяся в Барнаульском горном музее.
— Нет, не понимаю. Не думаю, чтобы я много от этого потерял. Я нахожу свои решения кончиками пальцев![8].
«Кончиками пальцев», ощупью, чисто эмпирическим путем создавал свой универсальный двигатель Уатт. Этим же эмпирическим путем пришел к своим весьма совершенным турбинам Парсонс.
Тем же путем шел Стефенсон и даже Фарадей, носивший девять лет в своем кармане обыкновенный магнит, чтобы после нескольких тысяч опытов с ним случайно найти способ превращать магнетизм в электричество. Тот же чистый эмпиризм унаследовала от англичан американская инженерия, выдающимся представителем которой был Эдисон. С настойчивостью, достойной удивления, он перебрал около тысячи различных материалов, конструируя электрическую лампочку накаливания, прежде чем напал на обугленное бамбуковое волокно. Он не догадку проверял опытами, а в опытах искал догадку.
Для русской инженерии, наоборот, наряду с другими ее отличительными чертами с ее первых шагов, начиная с Ползунова и Кулибина, характерны не только критическая переработка предыдущего опыта, но и решение ряда сложных задач путем размышления. Кулибин проектирует свой деревянный одноарочный мост через Неву, не имея до того никакого опыта в мостостроении. Он приходит к идее своего одноарочного моста умозрительным путем, исходя из условий точно поставленной задачи. Умозрительным путем создает и Ползунов свою «огнем действующую» машину для воздуходувных мехов. Для того чтобы «вымыслить» «огнем действующую машину», способную по замыслу Ползунова «водяное руководство пресечь» и «по воле нашей, что будет потребно, исправлять», нужны были и теоретические познания и сложные конструктивные решения.
Схема вододействующей водоотливной машины, установленной на Вознесенском руднике (Алтай) механиком Кузьмой Фроловым в 1783 году.
В основу своих теоретических соображений русский теплотехник положил гениальные труды своего соотечественника и современника — Ломоносова. Конструировать же машину Ползунов должен был, опираясь на свой собственный опыт и изобретательность.
Ползунов и Кулибин — явление не исключительное и не единичное. Тут же, на Алтае, рядом с Ползуновым и в одно время с ним жил и действовал, например, Кузьма Дмитриевич Фролов, товарищ Ползунова по арифметической школе.
Фролов строил в Змеиногорске машины для промывки руды. Он спроектировал, построил и пустил в ход водяные «толчейные» мельницы, измельчавшие руду. Он построил в Барнауле водяные колеса для кузнечного молота. За многие годы своей инженерной деятельности на Алтае Фролов осуществил множество самых разнообразных конструкций, составивших ему известность не только на Урале, но и в Петербурге, куда его вызывали для инженерных работ на Онеге.
Конструкции его могли бы сделать имя любому европейскому инженеру того времени.
В своем стремлении достигнуть предельной мощности Фролов построил самые большие в мире водяные колеса. Даже одно из чудес французского короля Людовика XIV, водяные колеса голландского архитектора Ренкина, подававшие воду в фонтаны Версальского парка, уступали по величине и конструктивному совершенству змеиногорским сооружениям Фролова.
Поставленные на шахтах для разных производственных целей отдельные водяные колеса Фролова имели в диаметре по пятнадцати метров, что составляет обычную высоту нынешнего пятиэтажного дома. Как ни развито было на Руси плотничное дело, как ни велик был опыт строителей русских плотин и мельниц, нельзя не удивляться инженерному искусству и математической точности Фролова, сумевшего так рассчитать все части колеса, что оно не разваливалось на куски от собственной тяжести и от сил инерции во время работы. Поражали современников и все остальные части сооружения: насосы и приводы к ним, плотины и пруды с запасом воды.
Об этих сооружениях Фролова писал видевший их современник:
«Кто посещал Змеиногорский рудник, тот, конечно, с удовольствием осматривал производимые на оном работы, превышающие, кажется, силы человечества, 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? Изобретатель сего механизма есть берг-гауптман 6-го класса Кузьма Дмитриевич Фролов»[9].
Рудоподъемная вододействующая машина, установленная Фроловым на Преображенской шахте Змеиногорского рудника в 1785 году.
Но и Фролов не был случайным и исключительным явлением. Такую же память по себе оставил на Урале его ученик, Клементий Константинович Ушков — крепостной человек Демидовых, о котором в свое время уместно напомнила нам М. Шагинян.
В 1741 году Ушков обратился к начальству Нижнетагильских заводов с предложением перевести реку Черную в Черноисточенский пруд, от чего должна была получиться большая польза «вододейственному производству». Само заводоуправление никак не могло этого сделать, потому что многие механики, в разные времена проходившие «промежду сими водами с отвесами», годного под плотину места не нашли и признали «сие дело невозможным».
Между тем Ушков, по его словам, постоянно занимался запрудами, проводил воду по канавам и имел «способность насчет отвесов и ловкость изыскания мест, где лучше провести воду».
Не говоря никому ни слова, на собственный счет Ушков в течение лета обследовал берега речки Черной и нашел, где удобно пустить из нее воду. Сделав промер для трассы канавы, он нашел и «место, удобное по занятию плотиною воды», где может быть «хороший разлив» и вода поднимется, по его расчету, до семи аршин, так что из пруда можно будет пускать воду в канаву с падением до четырех аршин.
К своему предложению Ушков приложил и подробное описание того, как он спустит вешние ливневые воды, чтобы не подмыло канаву, как проведет канаву, как укрепит склоны, какой возьмет материал.
«Сия же вода объясненной канавы проведена будет в речку Чауж, повыше лежавшего на том Чауже по Высимской дороге моста около полуверсты», — заключает он свой проект.
Проект Ушкова гениален по своей простоте. Русский инженер разрешил то, что казалось невозможным «многим механикам», в том числе и иностранцам.
Черноисточенская вододействующая система по проекту Ушкова, где одну канаву нужно было провести не менее чем на четыре с половиной километра, являлась для того времени грандиозным инженерным сооружением.