Вокруг Змеиногорска лесов мало – там степь. Вот и возили руду на лошадях в Барнаул.

Ползунов, когда его послали на Алтай, надеялся там хорошо изучить горнозаводское дело и развить свой талант механика.

Но судьба была к нему немилостива. Впрочем, это так говорится – «судьба». Немилостивы, равнодушны к Ползунову были люди, от которых зависело, где и как ему работать, – начальники заводов, а иногда и просто завистливые писари, которым не нравилось, что Ползунов был очень добросовестным человеком и пользовался доверием правителей заводов.

Мало радости было Ползунову от этого доверия. На годы усаживали его за канцелярские работы, годами гоняли по глухим алтайским местам, заставляя заниматься хозяйственными делами. Иногда только была передышка – поручали ему техническую работу.

Такой передышкой была для него поездка в Змеиногорск. Он построил там лесопилку и водяное колесо, которое приводило в движение пилы. От речки к «пильной мельнице» (так называли тогда лесопилки) Ползунов проложил канал, который доставлял от плотины воду к колесу. Этот канал был смелой новинкой. Считалось, что в России можно подводить воду от плотины к колесу только по деревянным лоткам или трубам, а канал будет зимой промерзать до дна. Об этом и в технических книгах писали. Ползунов нашёл, что это предположение неверно, и оказался прав. Канал исправно подавал воду к колесу и в зимнюю стужу.

Вероятно, выполняя эту работу, Ползунов не раз задумывался над малой мощностью водяных колес. Но едва кончил он работу в Змеиногорске, как его опять послали ведать погрузкой руды на суда, и занимался Ползунов скучным делом ещё четыре с лишним года. Но в это трудное для него время, оторванный от завода, он готовился к выполнению дела своей жизни. Читал труды Ломоносова, книги о добыче руд и выплавке металла.

Фролов на Алтае

Переведён был с Урала на Алтай, в Змеиногорский рудник, и Козьма Фролов. Он был тогда уже человеком известным. Рассказывали, как он облегчил добычу и промывку золота на уральских приисках.

В Змеиногорске Фролов нашёл построенный Ползуновым канал, подводивший воду к пильной мельнице. Сооружение ему понравилось, но он подумал, что такой канал можно бы лучше использовать. И действительно, создал необыкновенное по тем временам сооружение.

Прорыли по его предложению новый канал – он шёл от речки Корбалихи полукругом и впадал в ту же речку ниже по течению. Вдоль канала построили три фабрики для промывки золотой и серебряной руды. Поток воды, что шёл по каналу, питал водяные колёса всех трёх фабрик, и ни одна работа на фабриках не производилась вручную.

Водяное колесо приводило в движение машину, которая дробила руду. Механические лопаты, которые вращались тем же водяным колесом, перемешивали раздробленную руду с водой. Механические щётки сбрасывали в отстойник рудную мелочь, а затем – и это казалось современникам самым большим чудом – тележки с рудой передавались от рудодробилки к промывательным устройствам механической канатной тягой – её приводило в движение то же колесо.

Так работали все три фабрики, построенные Фроловым на канале. Теперь бы сказали: это заводы-автоматы. А сооружены они за сто восемьдесят лет до того, как появилось выражение «завод-автомат». Ведь это то, что считается самым нужным, передовым в нашей сегодняшней технике!

Что же, значит, мы потеряли зря почти два века и только сейчас взялись за решение задачи, которую выполнил Фролов?

Нет, это не так. Фролов сделал огромной важности и для того времени невиданное дело: использовал энергию водяного колеса сразу для нескольких механизмов и переложил на эти механизмы весь тяжёлый труд, освободил от него рабочих.

Но фабрики, которые строил Фролов, были несложными сооружениями, выполнявшими простую работу, – они дробили и промывали руду. Для этого не нужно много разнообразных машин. Такая фабрика не больше похожа на нынешний завод, где сложные изделия производятся сотнями самых разнообразных станков, чем телега на самолёт.

Для того чтобы создать современный завод-автомат, не годились бы простые, хотя и замечательно придуманные механизмы Фролова. Не годился бы, разумеется, и слабый, неуклюжий двигатель – водяное колесо.

Фролов не опередил на два века технику своего времени – такой скачок возможен только в мечте, а не в действительности. Заслуга изобретателя в том, что он в технике своего времени нашёл неожиданные возможности избавить рабочих от тяжёлого труда – механизировать добычу и обработку руды.

Огненная машина

Пока Фролов создавал в Змеиногорске свой невиданный завод-автомат, Иван Ползунов всё ещё тянул невесёлую служебную лямку. Назначили его ведать заготовками леса и древесного угля для завода. Это было всё же лучше работы на пристанях. Приходилось много разъезжать, но жить Ползунов мог в Барнауле, рядом с заводом, на котором ему давно хотелось работать.

Никто не знал, почему так долго горит свеча по ночам в его домике, никто не знал, какие гордые слова писал он в предрассветный час, отложив в сторону законченные чертежи.

«И хотя правда, – писал Ползунов, – что новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, однако таковых усилий свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».

Высокие мысли вдохновляли его. Он понимал, что труды предстоят огромные, если сможет он убедить правителей завода, что надо строить машину, которая освободит заводы и рудники от водяного колеса. Но никаких трудов не жаль. Ведь изобретение его пойдёт, как он писал, «во всенародную пользу», для того чтобы «облегчить труд по нас грядущим» и поможет его машина «славы (если силы допустят) Отечеству достигнуть». Допустят ли силы? Труда он не боялся, в силы свои верил. Но допустит ли начальство приложить силы к великому делу?

Надежда была на приехавшего из Петербурга начальника алтайских заводов Алексея Порошина, человека образованного и энергичного. Ему и подал Ползунов в апреле 1763 года чертежи с подробной объяснительной запиской.

Это был проект первой в мире паро-атмосферной машины, годной не только для подъёма воды, не для одной какой-нибудь работы, а для многих заводских и рудничных нужд.

На первый случай машина, которую предложил Ползунов, должна была приводить в движение мехи, вдувающие воздух в заводские плавильные печи.

Чем же отличалась машина Ползунова от изобретённых Папеном и Ньюкоменом, почему годилась она не только для откачки воды? Прежние двигатели, построенные Папеном и Ньюкоменом, были машинами «прерывного действия». Рабочим ходом поршня был только его ход вниз. А ход вверх был холостым, нерабочим. И он продолжался гораздо дольше, чем рабочий ход. Работа шла медленно, с перерывами. Насос двигатели Ньюкомена могли приводить в движение – тут необязательна непрерывная работа. А для заводских механизмов они не годились.

Основа изобретения Ползунова проста, как бульшая часть гениальных решений. Ползунов задумал машину с двумя цилиндрами. Пока поднимался поршень в первом цилиндре, опускался поршень