Самые знаменитые изобретатели России - Сергей Истомин

В этом труде Аносов подробно и обстоятельно описывает производство крупнейшего в те годы завода-комбината. На обширной территории завода находились доменные печи, выплавлявшие чугун, передельные и кричные фабрики, перерабатывавшие этот чугун, были установлены мощные молоты, обжимавшие массивные металлические болванки-крицы.

Завод имел свою сырьевую базу — рудники, где добывалась железная руда, лесные угодья, где из древесины выжигался уголь — топливо металлургических агрегатов; а также собственную энергетическую базу — плотину с установленными там водяными колесами.

Работа Аносова не осталась незамеченной. Он приобрёл популярность на заводе и в том же 1819 г. был назначен смотрителем отделения «Украшенного оружия» Оружейной фабрики.

Последующие годы деятельности Аносова связаны с Златоустовской оружейной фабрикой. В декабре 1821 г. он был назначен помощником управляющего фабрикой, а в ноябре 1824 г. — управляющим.

В эти годы Аносов вёл изыскания в районе Златоуста месторождений золота, железных руд и различных минералов, занимался совершенствованием процессов добычи и обработки металлов и производства оружия.

Условия труда на металлургических заводах и рудниках были в те времена тяжёлыми. Почти все основные операции производились вручную или с помощью самых примитивных приспособлений. Совершенствуя технологию производства, Аносов создал оригинальные конструкцию цилиндрических мехов для кузнечных горнов, получившую признание специалистов. Затем он изобрёл новые золотопромывальные машины, установленные вначале на дамасских золотых приисках, а потом распространённые по всему горному Уралу

Стремясь облегчить тяжёлый труд на золотых приисках, Aносов первым использовал паровую машину для механизации труда.

В 1825 г. произошло знаменательное для отечественной науки и техники событие — начал издаваться «Горный журнал». И первыми в новом журнале трудами по вопросам геологии были статьи Аносова.

Однако наибольшую значимость и подлинно всемирную известность приобрели работы Аносова в области производства стали.

В те времена даже на крупных заводах качество металла определялось не точно установленной технологией производства, а уменьем и опытностью мастеров. Почти каждый из них имел свои производственные секреты, нередко переходившие из поколения в поколение, свои, известные только ему одному рецепты выплавки металла. Работали «на глазок», по наитию, руководствуясь всякого рода приметами. Многолетний опыт металлургов был единственной гарантией высокого качества выплавляемой стали.

Он задался целью превратить металлургию стали из ремесла и искусства отдельных мастеров в точную науку, на основании которой можно управлять процессами производства и обработки металлов и совершенствовать их.

В 1827 г. вышел в свет научный труд П. П. Аносова «Описание нового способа закалки стали в сгущённом воздухе», а ещё через десять лет — «О приготовлении литой стали».

Железо, используемое в промышленности и быту, отличается от стали тем, что содержит значительно меньшее количество углерода. В промышленности чистое железо не употребляется. Под термином «железо» обычно понимают мягкую сталь, содержащую мало углерода и других химических элементов.

До Аносова при получении стали на всех металлургических заводах мира применялся однотипный процесс: куски железа предварительно цементировались, то есть их поверхностные слои насыщались углеродом, лишь после этого они сплавлялись в особых огнеупорных сосудах — тиглях. Такой двойной процесс был дорогим и длительным.

Аносов предложил новый метод получения стали. Он объединил процессы науглероживания и плавления металла. Его открытие оказалось очень важным для дальнейшего развития металлургии. Наряду с этим Аносов сделал и другое замечательное открытие, также имевшее огромное значение для теории и практики металлургии. Он практически доказал, что для науглероживания железа вовсе не обязательно непосредственное соприкосновение металла и угля, как это считалось в течение многих веков.

Печные газы, содержащие большое количество углерода, оказывается, могут нисколько не хуже, а даже лучше науглеродить поверхность железного изделия. Так благодаря Аносову именно в нашей стране впервые в мире была применена газовая цементация металла — процесс этот впоследствии широко использовался на всех металлургических и особенно машиностроительных заводах.

В 30-х годах прошлого столетия Павел Петрович Аносов провёл целую серию блестящих экспериментов по получению стали путём сплавления железа, чугуна и различных добавок — флюсов. Эти работы Аносова легли в основу повсеместно применяемых сейчас способов выплавки стали.

В 1837 г. на Златоустовском заводе под руководством Аносова было положено начало переплавке чугуна в сталь как с добавкой, так и без добавки железа. Этой своей работой Аносов на три десятилетия опередил предложение братьев Мартенов.

Аносов проявил себя подлинным новатором и патриотом. Он не боялся изменить старые традиции, нормы, установки. В те годы принято было многое заимствовать у иностранцев. Часто руководители отечественной промышленности обращались к помощи иностранных фирм, получая от них специалистов, оборудование и некоторые виды сырья, в то время как это сырьё находилось рядом, а талантливые русские рудознатцы, сталевары и кузнецы по опыту и выучке намного превосходили иностранцев.

Аносов считал, что новые процессы нужно осваивать силами русских мастеров и с применением отечественного сырья.

Основным оборудованием сталеплавильного производства первой половины XIX в. были тигли — массивные глиняные сосуды, способные выдержать исключительно высокую температуру — до 2000°, а то и более. Существовало мнение, что такие тигли можно делать только за границей, где для этого есть специальные материалы. Импортные «глиняные горшки» стоили дорого. За каждый тигель приходилось платить 25 рублей золотом. Аносов решил создать дешёвые и доброкачественные тигли из отечественных материалов. Знание химии и большой опыт геологических исследований помогли ему в этом.

Всё необходимое для производства тиглей оказалось под руками. Местная огнеупорная глина, смешанная с мелко истолчённым древесным углем, явилась прекрасным пластичным материалом, из которого можно было вылепить сосуды любой формы. Высушенные и, обожжённые, эти сосуды успешно выдерживали высокую температуру, при которой выплавлялась сталь, золото и другие металлы. Тигли Аносова по качеству не уступали немецким, а обходились они всего по 40—50 копеек за штуку.

Наличие добротных и дешёвых тиглей позволило широко развернуть опыты по выплавке различных сталей.

Аносов увлекался в то время идеей выплавки так называемой булатной стали, из которой можно выковывать чудесные сабли, острые, как бритва, и гибкие, как ветка ивы.

Веками разные народы соперничали в искусстве варить и обрабатывать сталь. В производстве оружия в древние и более поздние века преуспевали восточные мастера, прежде всего они заботились о том, чтобы вооружение не стесняло и не утомляло воинов. Это главная отличительная черта «индо-персидского» и «индо-мусульманского» оружия как древнего, так и образцов XVIII и отчасти даже XIX вв.

По-персидски булат означает сталь. Иногда булат называют также к дамасской сталью. Родиной булата является Индия, иногда его называли вуцем, что означает слиток стали, сплавленный в виде плоской лепешки. Из Индии в восточные страны и вывозили «хлебцы» вуца. Они имели вид небольшой лепешки диаметром около 12,5 см, толщиной 2,5 см и весом около 900 г. Каждый такой «хлебец» разрубался пополам на равные части, чтобы покупатель мог рассмотреть строение металла.

В русских литературных памятниках слово «булат» впервые встречается в «Слове о полку Игореве», а также при описаниях доспехов русского воинства (Афанасий Никитин, «Хождение за три моря»).

Русские государственные деятели XVI—XVII вв. очень высоко ценили булат. В числе подарков, привезённых царю Фёдору Ивановичу и Борису Годунову посольством от Кызылбашского (персидского) Аббас-шаха и от Гилянского Ахмета-царя, значатся восемь булатных сабель. Оружие это было сделано из булатной стали.

Царь Алексей Михайлович был большим любителем булатных клинков. В Оружейной палате хранится много образцов булатного оружия. Алексей Михайлович решил завести в Москве булатное производство и с этой целью отправил в Астрахань трёх мальчиков для «учения булатных сабельных полос и панцырного дела».

Об удивительных свойствах булата известно много легенд и исторических анекдотов. В одном из них говорится о встрече английского короля Ричарда Львиное Сердце с султаном Саладином. Они заспорили о том, чей меч лучше. Английский король разрубил мощным ударом железный брас, при этом на лезвии не осталось ни малейшей зазубрины. Тогда султан вынул свой меч, сделанный из булатной стали, подбросил в воздух платок из тончайшего шелка, взмахнул мечом, и платок оказался разрезанным пополам.