Що відкрили черепанові

Анотація
У цій статті розглядається життя і працю чудових російських винахідників батька та сина Черепанових, вихідців із простого народу. Саме завдяки їм у Росії з'явився унікальний внесок у розвиток парових розробок та подальших винаходів.

Бібліографічне посилання на статтю:
Пестерєва Є.А. Винахідники першого паровоза Є.А. та М.Є. Черепанов // Сучасні наукові дослідження та інновації. 2023. № 6 [Електронний ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2023/06/100512 (дата звернення: 05.11.2024).

Юхим Олексійович і Мирон Юхимович Черепанови – відомі російські інженери-винахідники, творці першого російського паровоза та безлічі інших пристроїв та механізмів. Блискучі уми, талановиті конструктори та практичні технологи – так можна охарактеризувати цю знамениту інженерну династію.[4]

Рід Черепанових був охоплений інженерною діяльністю вже протягом кількох поколінь.

Юхим Олексійович Черепанов народився Курської губернії в 1774 року. У послужному списку Юхима Архіповича було безліч великих проектів щодо конструювання механізмів та думок щодо вирішення найскладніших проблем у сфері техніки. Його наукові дослідження в галузі механіки та термодинаміки були визнані чудовими, а його технічні розробки та розрахунки довгі роки залишалися актуальними та знаходили застосування у різних галузях промышленности.[1]

Мирон Юхимович Черепанов народився 1803 року у сім'ї Юхима Олексійовича. Так само, як і батько, він був захоплений інженерною справою з дитинства. Працював на найбільших підприємствах Росії та зарубіжних стран.[3]

До їх розробок належить створення першого російського паровоза, виробленого в 1833-1834 гг.Цей інноваційний транспортний засіб став дивом техніки. Воно працювало на вугіллі, а замість відомих усім коліс здійснювався рух за рахунок реактивної сили пари. На новому паровозі подорожі стали комфортними та суттєво прискорилися, а залізниці стали здійснювати складніші завдання. [2]

У 1833 року Юхим і Мирон Черепановы завершили створення першого Росії паровоза-«парохода», а серпні 1834 року почали його перевіряти. Також винайшли чавунно-залізну дорогу в 1836 році, довжиною 854 метрів, що з'єднала Війський завод та Міднорудянський рудник. [5]

У "Гірничому журналі" було зазначено, що завдяки надзвичайній кмітливості Черепанових та їх методам, вони швидко досягли своєї мети. Сухопутний пароплав, створений ними, міг рухатися в обидві сторони спеціально підготовленими чавунними колесопроводами завдовжки 400 сажнів. «Пароплав» був протестований багаторазово і показав, що здатний перевозити понад 200 пудів вантажу зі швидкістю від 12 до 15 верст на годину. Він складався з циліндричного котла довжиною 5 1/2 футів і діаметром 5 футів, а також двох парових лежачих циліндрів довжиною 9 дюймів і діаметром 7 дюймів. Запас пального матеріалу та води для роботи пароплава знаходився в окремому фургоні, за яким слідував віз для пасажирів або вантажу в кількості до 40 осіб. [6]

Черепанови, у березні 1835 року, створили свій другий паровоз, а 1838 року вони збудували кілька інших парових машин для уральських заводів, включаючи ту, яка використовувалася для приводу повітродувок на Вийському заводі.

На початку XIX століття російське суспільство було захоплене розширенням шляхів сполучення. Річкові та морські шляхи доставки вантажів та пасажирів далеко не завжди були економічно ефективними.У цьому контексті стало зрозумілим, що розвиток залізничної технології може стати оптимальним вирішенням проблеми.

Саме тому на території Російської Імперії розпочалися роботи над створенням першого паровоза. Над ідеєю працювало багато винахідників, але брати Черепанова стали одними з найуспішніших.

У 1815 році, приблизно в той же час, коли англійський інженер Роберт Стівенсон перестав створювати свій перший паровоз, Черепанови почали роботу над своїм простим проектом. Їхня технологія спиралася на конденсаційний паровий двигун, який розроблявся в Санкт-Петербурзькому технологічному інституті.

Паровоз був простим за конструкцією, але мав кілька інноваційних рішень, таких як рух на трьох парах коліс та особливий циліндр для регулювання пароплавного руху.

Нарешті, в 1839 паровоз братів Черепанових почав свою першу поїздку на ділянці залізничної лінії Петербург-Царське Село, приблизно на 14 км. [6]

Створення першого паровоза в Росії було складним процесом, який тривав кілька років і включав кілька етапів.

Однією з головних перешкод на шляху до створення паровоза була недостатня технічна база у цій галузі. У Росії існувало лише кілька десятків механіків та інженерів, знайомих із паровими двигунами. Це значно ускладнювало роботу над проектом.

Тим не менш, Черепанови продовжували свої дослідження, будучи одними з піонерів у галузі російської залізничної технології. Вони тісно співпрацювали з місцевими індустріальними компаніями та технічними інститутами, що дозволяло їм продовжувати свої експерименти та вдосконалювати свої конструкції.

Вони розробили ефективний паровий двигун та універсальну трансмісію, що дозволяє використовувати парові двигуни не лише на паровозах, а й на багатьох інших техніках.

Їхні інноваційні проекти та дослідження стали важливим кроком у розвитку залізничної технології в Росії. Незважаючи на те, що вони не стали масовими виробниками паровозів, Черепанов стали першопрохідниками і заклали основи для подальшого розвитку промисловості.

Паровоз мав низку особливостей, які відрізняли його від тих, що розроблялися у Європі. Насамперед паровоз Черепанових був легшим, ніж західні аналоги. Це було зумовлено тим, що російські інженери використовували менше металу, а конструкція була простіша.

Однією з головних рис паровоза Черепанових була його висока маневреність. Це дозволяло йому ефективно працювати на вузьких та звивистих залізничних трасах, які були поширені в Росії на той час.

Паровоз був оснащений потужною паровою машиною, яка давала йому достатню швидкість та тягову силу. У той же час він був відносно легким і економічним.

Однак головною відмінністю першого російського паровоза від західних аналогів було те, що він був розроблений та побудований нашими співвітчизниками, що говорить про те, що Росія на той час мала високий потенціал розвитку науки та техніки. [2]

Черепанови змогли створити інноваційний транспортний засіб, який знайшов своє застосування в Росії та за її межами. Перший російський паровоз став важливим етапом у розвитку залізничного транспорту і став відправною точкою для подальших досягнень у цій галузі.

Винахідництво та інновації мають величезне значення для розвитку техніки та промисловості. Важливість і внесок Черепанових у цю сферу неможливо знайти переоцінені.Завдяки їх науковим та інноваційним розробкам у Росії з'явився перший паровоз, який став революційним досягненням для розширення транспортної мережі в Російській імперії.

Сьогодні, в наші дні, наукова спадщина Черепанових досі впливає на техніку та промисловість, а їхні наукові роботи залишаються світовим надбанням. Все це є найкращим підтвердженням значущості та внеску Черепанових у науково-технічний прогрес Росії.

Вклад Черепанових у розвиток російської техніки та промисловості став одним із ключових факторів, що сприяють прискореному розвитку країни у XIX столітті. Роботи та досягнення Черепанових досі залишаються значущими та захоплюють як наших співвітчизників, так і зарубіжних учених та інженерів, що є найкращим підтвердженням їхнього внеску у розвиток науки та техніки.

ВД «Комерсант»: Наука: Сухопутний пароплав: [сайт]. - URL: https://www.kommersant.ru/doc/5424006
Нижньотагільський музей-заповідник "Гірничозаводський Урал": Віртуальний проект Паровозна історія механіків Черепанових: [сайт]. – URL: https://museum-nt.ru/content/visit/portfolio/case/?SECTION_ID=63
Нижньотагільський музей-заповідник "Гірничозаводський Урал": Сім'я Черепанових: [сайт]. – URL: https://museum-nt.ru/news/news/detail.php?ELEMENT_ID=3137
Освітній портал Слово: Природознавство: Російські винахідники Черепанова: [сайт]. - URL: https://portal-slovo.ru/impressionism/39121.php
Освітній портал IQ-Coaching: Наука та техніка / Винахідники / Російські винахідники / Юхим Олексійович та Мирон Юхимович Черепанови: [сайт]. - URL: http://www.iq-coaching.ru/izobretateli/rossiiskie/340.html
Вікіпедія / Стаття «Паровози Черепанових» – URL: ВД «Комерсант»: Наука: Сухопутний пароплав: [сайт]. - URL: https://www.kommersant.ru/doc/5424006

Зв'язок із автором (коментарі/рецензії до статті)

Залишити коментар

Ви повинні авторизуватись, щоб залишити коментар.

Якщо Ви ще не зареєстровані на сайті, Вам необхідно зареєструватися:

2024. Електронний науково-практичний журнал «Сучасні наукові дослідження та інновації».

Черепанові

Черепанові Юхим Олексійович [1774, Війський завод, Урал - 15 (27) червня 1842, Нижній Тагіл] і його син Мирон Юхимович [1803, Війський завод - 5 (17) жовтня 1849, Нижній Тагіл] - російські механіки-винахідники, російського паровоза (1833-1834) та залізниці завдовжки 3,5 км.

Початок роботи на Війському заводі

Черепанови походили з селян-кріпаків, приписаних до Вийського заводу заводчиків Демидових на Уралі. Юхим з дитинства любив столярну та слюсарну справу; подібні майстри цінувалися у заводському селищі. Зовсім юнаком він був прийнятий на Війський завод як «хутряний» майстра (так називали майстри з повітродувних пристроїв, які тоді відігравали важливу роль у металургії). Демидови незабаром звернули увагу на неабиякі здібності Юхима і стали залучати його до роботи пов'язаної з організацією гірничо-металургійної промисловості.

Одруження, народження сина

1801 року Юхим одружився, через два роки у нього народився син Мирон.У 1807 році Черепанов-старший був переведений на посаду «гребельного» — відповідального за будову та справність гідротехнічних споруд та водяних двигунів — спочатку на Вийському, а потім і на всіх дев'яти Нижнетагільських заводах. Мирон з ранніх років звикли до «механічного мистецтва» і допомагав батькові. У 1813 році він у віці 12 років «через високу грамотність» був прийнятий в контору Війського заводу.

Фортечна залежність

Попри великі заслуги, Черепановы тривалий час залишалися кріпаками Демидових. За винахідницьку діяльність Юхим отримав вільну лише 1833 року у віці 59 років, а Мирон було звільнено 1836 року. Перед визволенням із них було взято зобов'язання «на службу панам довірителям», тобто Демидовим.

Потреба парових двигунах. Створення «механічного закладу»

На початку 19 століття розвиток виробництва на Уралі почало гальмуватися недостатністю енергетичної бази. Виникла потреба у парових двигунах. На окремих рудниках з'явилися парові машини, але Демидови, як і раніше, робили ставку на дешеву робочу силу кріпаків, кінну тягу та водяні двигуни. В обстановці недовіри та недоброзичливості Юхим Черепанов в 1820 побудував свою першу дослідну парову машину.

Будівництво парової машини стало можливим після створення Є. Черепановим наприкінці 1810-х років при Війському заводі «механічного закладу», де під керівництвом Юхима працювали ковалі, слюсарі та теслярі. Згодом воно перетворилося на «Війську машинобудівну фабрику».

Відрядження до Англії

Навесні 1821 р. н. Демидов направив старшого Черепанова до Англії для з'ясування причин падіння збуту уральського заліза.Юхим сподівався вивчити закордонну техніку, але англійські фірми, охороняючи своє монопольне становище на міжнародному ринку парових двигунів, жодних секретів не видали.

Юхим бачив прямий зв'язок між падінням збуту уральського заліза та технічною відсталістю його виробництва. Після повернення з Англії він вказав на необхідність модернізації виробництва і поставив питання про будівництво парових двигунів. Але надто велика була недовіра Н. Н. Демидова до свого «домашнього майстра»; Лише наприкінці 1824 р. він дозволив побудувати невелику парову машину. Незабаром вона була готова і перевершила всі очікування.

Спільна робота

У 1825 здоров'я Юхима похитнулося, він скаржився на ослаблення зору. Демидов усунув його від будівництва на мідному руднику та призначив на посаду «гребельного» Війського заводу 22-річного Мирона, який на той час виконував обов'язки помічника головного механіка Нижньотагільських заводів.

Батько і син стали готувати робочі креслення нової парової машини і в 1826 р. отримали згоду і 10 тисяч рублів на її спорудження. Була створена 30-сильна парова машина для мідної копальні, а слідом за нею ще дві, потужніші. Всього з 1824 року Черепанови виготовили понад 20 машин потужністю від 2 до 60 кінських сил. Крім того, було побудовано безліч оригінальних металорізальних верстатів.

Перший російський паровоз

У 1833 році Мирон був відряджений в Англію для вивчення досвіду "вироблення смугового заліза за допомогою катальних валів", "томлення і плавки стали на тамтешній манер", а також видобутку, випалу та плавки залізних руд. Мріючи про будівництво «парових возів», він постарався побачити в країні прославленого Стефенсона якнайбільше паровозів та залізничних споруд.Після повернення Мирона Черепанови розпочали спорудження паровоза. Торішнього серпня 1834 року перший російський паровоз був «пущений на колесопроводы». Він перевозив 3,5 т вантажу зі швидкістю до 15 км/год чавунною рейковою дорогою, прокладеною на 800 м. У березні 1835 року завершилося спорудження другого паровоза вантажопідйомністю 17 тонн; у ньому було втілено передові технічні ідеї на той час.

Перша російська залізниця

Паровоз повністю відповідав своєму призначенню, і було вирішено "продовжити чавунні колесопроводи до мідного рудника", щоб використовувати паровоз для доставки руд на завод. Швидко побудована залізниця Нижньотагільських заводів завдовжки 3,5 км була включена у виробничий процес. Вона виникла раніше за Царськосельську, про яку пізніше писали як про першу в Росії. Черепанові мали всі технічні передумови для широкого застосування досвіду будівництва дороги, але вони не отримали підтримки ні господарів, ні заводської адміністрації.

Завдяки Черепановим Росія стала другою країною у світі (після Англії), де будували свої паровози. За введення залізниць з парової тягою Росія посідала 4-те місце — після Англії, навіть Франції.

Створення заводської школи

Черепанови приділяли велику увагу підготовці фахівців із дітей кріпаків. Навесні 1833 року в приміщенні Війського механічного закладу, що став передовим технічним центром Нижньотагільських заводів Демидів, була відкрита Вища заводська школа для учнів старшого класу Війського училища, які проявили здібності до техніки. Мирон викладав у ній механіку.

Праці Черепанових не отримали за їхнього життя ні заслуженої популярності, ні належного розвитку. 1842 року Юхим помер, «виїжджавши ще напередодні смерті у справах служби».Син лише на сім років пережив батька.

Додаткова література

Бойко Ф. І. Чудові російські механіки Черепанова. Свердловськ, 1952.
Віргінський В. С. Юхим Олексійович Черепанов та Мирон Юхимович Черепанов. М., 1986.
Віргінський В. С. Черепанова. - Свердловськ: Серед.-Урал. кн. вид-во, 1987.