См. также: Нартов (первый русский машиностроитель). Данилевский В. В. — 1960 г.
НЕОПУБЛИКОВАННЫЙ ТРУД ПЕРВОГО РУССКОГО МАШИНОСТРОИТЕЛЯ
(К 200-летию со дня смерти А. К. Нартова)
Описание жизни и творческих достижений Андрея Константиновича Нартова — первого выдающегося русского машиностроителя и одного из крупнейших представителей технической мысли XVIII века — имеет много пробелов. Так, до сего времени не восстановлены конструкции ряда станков Нартова, первоначально нашедших промышленное применение в России и потому особенно интересных (для сверления пушек, нарезывания винтов, зуборезный станок и пр.). Отсутствие сколько-нибудь систематизированных архивных материалов, наряду с недостаточной укомплектованностью дошедших до нас станков знаменитого механика, крайне затрудняло работу исследователей и одновременно вело к умалению значимости работ Нартова, его роли в истории техники.
Вот почему исключительную ценность представляют недавно найденные в архивах документы о Нартове, в особенности его рукопись «Теат-рум Махинарум», обнаруженная в музейных фондах Государственного Эрмитажа.
В рукописи содержится систематизированное описание или, как говорит автор, «ясное зрелище махин и преудивительных разных родов механических инструментов», сделанных Нартовым и находившихся в первой русской машиностроительной лаборатории — токарной мастерской Петра I.
Архивные документы позволяют отнести начало составления рукописи к 1725 году, а ее окончание — к 1736 — 1745 годам. Известно, что Нартов в течение своей жизни неоднократно пытался осуществить издание своей работы, которой он придавал большое прогрессивное значение. В одной из своих докладных записок правительству Нартов предлагает свою книгу «объявить в народ», доказывая, что «от того может воспоследовать в науке польза и прибыток Академии наук». Однако работа Нартова напечатана не была. Использование в промышленных и учебных целях материала книги, уникального в технической литературе того времени, осуществлялось по рукописным экземплярам.
В настоящее время рукопись находится в Ленинградской публичной библиотеке имени М. Салтыкова-Щедрина (Эрмитажное собрание, № 160) и имеет прекрасную сохранность. Дошедший до нас экземпляр рукописи, очевидно, был поднесен в дар Екатерине II сыном знаменитого русского машиностроителя — Андреем Андреевичем Нартовым 1.
1 Для своего младшего сына Андрея (1736 — 1813) А. К. Нартов выхлопотал дворянское звание. А. А. Нартов известен как второй президент Российской Академии, президент Вольного экономического общества, крупный знаток горного дела, вице-президент Берг-коллегии.
На титульном листе рукописи имеется следующая надпись: «Сия книга, называемая Театрум Махинарум, сочинена тщанием и трудами статского советника, механической профессии Академии наук и главной артиллерии секретной экспедиции огненноетрельных операцей члена Андрея Нартова 1755 год». Далее следует посвящение Екатерине II.
В предисловии к рукописи А. К. Нартов, описывая заслуги Петра I, приводит слова, подчеркивающие ценность оборудования царской, впоследствии академической, мастерской и раскрывающие роль русских мастеров в создании лучших ее станков: «Особливо трудился в прелюбезной своей лаборатории токарного искусства, в которой многие машины с разными инструментами имеются, каковых не токмо в России, но нигде никогда не бывало» (разрядка наша. — Авт.) 2. Надо сказать, что сопоставление технического материала, помещенного в рукописи, с современными ему литературными источниками позволяет подтвердить мнение автора.
Из представленных в рукописи механизмов для истории техники наиболее интересны два станка Нартова: токарно-копировальный, которому автором присвоено название «позитурной машины первого рода», и зуборезный. Последний определяется изобретателем как «зубчатая машина, в коей нарезывают на колесах разные зубцы, такожде и шестерни, для приуготовления к сочинению всякого рода машин».
В § 27 — 31 рукописи и в кинематической схеме «позитурной машины первого рода» (рис. 1 — 3) А. К. Нартовым дается первое в истории техники описание устройства токарно-копировального станка с механическим суппортом — изобретения, сделавшего переворот в машиностроении 3.
«§ 27. Вся конструкция описываемой здесь позитурной машины утверждается на горизонтальной поверхности машинного педестала, укреплена в проемных пазах вертикально, а с нижней стороны в пристойных местах завертывает завинтованные гайки кривоватым ключом для укрепления машинных членов.
§ 28. Самое первоначальное действо позитурной машины зависит от коленчатого ключа А, привернутого с левой стороны большого зубчатого колеса В обще с шестернею к круглому шпилю С, которой положен горизонтально в разъемные подушки в проемной параллельной скобе Б. От помянутого коленчатого ключа движимою шестернею поворачивает к левой стороне оное большое колесо В, и от обращения того колеса с правой стороны движется другая шестерня, поставленная на круглом шпиле Е с безконечным винтом, которой приводит в движение третью шестерню с безконечным же винтом. От иного винта движется другое не большое колесо Р с привернутым шпилем О, на котором поставлены две движимые шестерни. Из сих одною ближайшею обращается подобное малое колесо Н, которое прикреплено к параллельному винту, проходящему прямо вдоль между тремя параллельными педесталами III сквозь маленькие педестальцы NN, движимые в проемных пазах от одного конца до другова, а закрепляются оные разъемными тисочками за объявленной параллельной винт.
§ 29. Что касается до движения машинного вала О, то при первом оного конце прикреплено проемное колесо Р с позитурным патроном, а положен оной вал горизонтально в верхних концах железных станин в разъемныя металловыя подушки. Сии станины привинчены к деревянному балансу Q, которой поставлен на нижней линее R, в средине машинного педестала, и с обоих концов привернут в центровые оси плоскими винтами.
2 Рукопись, написанная in folio, имеет 24 страницы текста, подразделенного на 29 глав, и около 80 иллюстраций: Старков, инструментов, а также изделий, выполненных на станках петровской токарной мастерской. Смешение стилей, различия в написании отдельных слов, терминов, а также в орнаментике станков, позволяют предположить, что текст рукописи подвергался обработке А. А. Нартовым.
3 Кинематические схемы токарно-копировальных станков петровской токарноймастерской, хранящиеся в ленинградских музеях, опубликованы в работах А. С. Бриткина и С. С. Видонова «Выдающийся машиностроитель XVIII века А. К. Нартов»(Мащгиз, 1950) и лауреата Сталинской премии И. А. Дружинского «Специализированные станки в машиностроении» (Машгиз, 1949).
§ 30. На вышеупомянутых двух движимых педестальцах (каретках копировального и резцового суппортов. — Лег.) в имеющиеся квадратные окна в первое вставлено маленькое колесцо против позитурного патрона, которой оное обтекает спиральною или улиточною линегю, а во второе вставлен остроконечной резец против костяной фигуры S, которой вырезыванием воображает оригинальную позитуру. В центре оной фигуры прямо проведен от концов железных станин горизонтально сквозь проемные подушки остроконечной шпиль Т, на котором утверждается. По левую сторону помянутого позитурного патрона поставлены против станин две закрученые пружины VV, кои приводят в движение машинные члены для позитурного воображения.
§ 31. Проемный копер X поставлен вертикально на педестале по обе стороны машинной конструкции. Во оном на горизонтальной линее в металловыя подушки вложен параллельный шпиль J с двумя обращательными колесами, которой вверьх подымается двумя плоскими пронятыми сквозь оной копер винтами для натягивания веревок, наложенных на четыре колеса в треугольные пазы крестообразно. И тако вся механическая конструкция от помянутого ключа помощию сих веревок производит исправно свое движение и действо».
При изучении станков токарной мастерской Петра I исследователей всегда поражало большое искусство выполнения отечественными мастерами зубчатых передач, точная геометрическая форма зубьев и их отделка. Рукопись Нартова предоставляет возможность восстановить устройство зуборезного станка, построенного автором в 1721 году (рис. 4) 4.
Ниже приводится описание кинематической схемы зуборезного станка, сделанное А. К. Нартовым. В нем наибольшее внимание привлекают впервые употребленные в станкостроении делительное устройство и «зубчатое колесо», как режущий инструмент — прообраз современной фрезы.
§ 123. О пользе сей хитросложенной машины в последующих параграфах изъяснить имеем. Понеже оная имеет весьма многоорудную конструкцию, которая вся представляется на станинном педестале Л, то надлежит при сем для способнейшего разумения объявить о каждом члене порознь, как требует сей машины порядок и расположение.
§ 124. Во первых на поверхности сего педесталового горизонта закреплена скрытно круглыми шипами параллельная рама В, лежащая на четырех станинах С4 таким образом, что на самой ее средине сквозь поставлен вертикально с плечом колодвижимой шпиль Д при коего нижнем конце, то есть под параллельною рамою вздета горизонтально металловая форма Е и укреплена снизу к параллельной скобе. Наружная поверхность оной формы разделена от самого центра по подлежащей пропорции циркулярными линеями на разные части для того, дабы сим способом нарезывать по различному размеру зубцы на медных и железных колесах. Сверх сего при обоих концах вышеписанной параллельной рамы закреплены две плосковатые скобы РР, а на правой стороне привернуто к ней маленькая линея О с конусовым пунктом, содержимая от поперечной пружины Н, которая запирается баранчатым шурупом для утверждения сего размерительного остроконечного пункта.
§ 125. К произведению настоящего при сем действия, кое воображается в сей пре-полезной машине, делаются особливые приуготовления в рассуждении разнаты желаемых мер по пропорции движимых колес, а именно: сперва завертывают оные колеса коленчатым ключом; потом определяют пристойное место для установления помянутой параллельной рамы В, которую подвигают до назначенного места со всем прибором чрез параллельный же винт 1, провернутой сквозь находящияся близ конца оной рамы две круглые гайки КК с окнами. Между тем в пристойных местах завертывают сию раму нарочно учрежденными для того разными винтами.
§ 126. Вторая машинная конструкция, которая сюда не принадлежит, заключается между двумя параллельно стоящими станинами LL. Укрепление сей конструкции содержится на остроконечных винтах ММ в зарезной раме N следующим порядком. В обе предъявленные станины вставлены два параллельные шпиля 00 из коих первой с одним зубчатым колесом Р, пронятой сквозь нижния части, при левом конце имеет коленчатое рукоятие Q, а при правом привернут к нему луковатый баланс R, второй; положенной на центрах между теми же станинами учрежден с двумя зубчатыми колесами S и Т. Сим последним Т нарезываются на разных колесах плоские зубцы при чем опускается для сего приуготовленная таким образом инструментальная конструкция на лежащее горизонтальное колесо V. Ибо в сем случае предписанное колесцо Т ко оному чинит прикосновение. Однако особливо к сему способствует другаго рода выгнутой караштынной баланс W привинченной к зарезной раме N, по средине которой привернута дуговатая скоба X. На средней части оного баланса ввернут запирательный винт J с баранчатою гайкою, а при самом верхнем конце прикреплена маленькая гирька. Сей описанной баланс прижимают к лежащему плосковатому колесу, и при том помянутым ключом, или просто сказать коленчатым рукоятием весьма поспешно обращают всю оной машины движимую конструкцию, в чем зависит аккуратное и свойственное ее действо».
4 Будучи в заграничной командировке, Нартов писал Петру I из Лондона в марте 1719 года: «Я ныне объявляю, что здесь я присмотрел: ...махину, что нарезывает легким способом зубцы у колес». Ознакомление с этой машиной несомненно помогло Нартову при создании зуборезного станка. Далее Нартов пишет: «...Здесь таких токарных мастеров, которые превзошли российских мастеров не нашел, и чертежи махинам, которые ваше царское величество приказал здесь сделать, я мастерам казал, и оные сделать по ним не могут (См.: «Русский биографический словарь», СПб., 1914).
Кроме описанной рукописи советскими исследователями обнаружен еще ряд документов, характеризующих работу А. К. Нартова в области артиллерии и оптики. Так, материалы архива Артиллерийского исторического музея (Ленинград) свидетельствуют, что Нартовым был изобретен оптический прицел. В заключении комиссии Сената от 10 июля 1751 года читаем: «...Изыскан же им инструмент математический с прешпективною зрительного трубою с протчими к тому принадлежностьми и ватерпасом для скорого навождения против неприятеля на батареи или по показанному месту при осаде города в цель оризонтально и по олевации но и в самой дальней дистанции вероятно ту цель и обстоятельно изъявляет по оному ево изданному математическому инструменту и справедливо без дальнего помешательства ту цель показывает...»
В Свердловском областном государственном архиве А. И. Александровым обнаружен чертеж машины для сверления пушек неизвестного происхождения, датированный 1790 годом5. Есть основания утверждать, что конструкция этой машины, приводимой в движение от водяного колеса, в основном предложена Нартовым, так как изобретенными им сверлильными машинами были оснащены до начала XIX века военные заводы России, в том числе и уральские. Как известно, станок для сверления пушек Нартов изобрел в 1738 году, за что был представлен к награде указом Сената от 27 мая 1741 года.
Прогрессивная особенность описываемого станка — наличие ручного поворотного крана для подъема изделий — характерна для многих изобретений Нартова, мысль которого всегда была направлена на облегчение тяжелого труда «работных людей» в условиях крепостной мануфактуры.
Нартов много работал над конструированием подъемных механизмов. В частности им были предложены одобренная авторитетной комиссией Петербургской Академии наук машина для поднятия царь-колокола, весившего более 12 тыс. пудов, машина для поднятия отливок орудий из литейных ям и т. д.
Будучи советником главной артиллерии, Нартов как конструктор и технолог многое сделал для славы русского оружия. Созданные им лично и совместно с другими изобретателями оригинальные образцы орудий (скорострельная батарея, «секретная» гаубица, единороги и другие) во многом предрешили успешные действия русской артиллерии в Семилетней войне.
В последние 15 лет интерес к работам Нартова пробудился не только в Советском Союзе, но и за границей, где в ряде музеев имеются станки и медали его работы. Например в Conservatoire National des Arts et Metiers в Париже хранится станок Нартова, подаренный Петром I в 1717 году. В Венском музее промышленности и ремесел экспонируется токарный станок — подарок Николая I, изготовленный Нартовым или его учениками. В «Рассказах Нартова о Петре Великом» 6 и в ряде других литературных источников упоминается посылка Петром I в подарок за границу двух станков работы Нартова: одного прусскому королю Фридриху-Вильгельму I, другого — Парижской Академии наук. О станке Нартова, переданном в подарок прусскому королю, к сожалению, никаких сведений не сохранилось.
5 А. И. Александров. Из истории машиностроения на Урале. Сборник статей Уральского политехнического института имени С. М. Кирова, вып. 42, Машгиз, 1955.
6 Изучению воспоминаний А. К. Нартова «Достопамятные повествования и речи Петра Великого», этого неоднократно публиковавшегося интересного литературного памятника, посвящено специальное исследование академика Л. Н. Майкова под названием «Рассказы Нартова о Петре Великом» (СПб., 1891).
6 Вестник АН СССР, № 4
С пребыванием Нартова в Пруссии связана одна любопытная подробность, позволившая внести некоторую ясность в изучение иконографии знаменитого русского машиностроителя. Посланный в июне 1718 года во Францию, Англию и Пруссию для ознакомления с производственным опытом в области кораблестроения, машиностроения и монетного дела, а также для усовершенствования своих знаний, Нартов получил от Петра I еще один своеобразный наказ: научить токарному искусству прусского короля Фридриха Вильгельма I 7.
В течение нескольких месяцев Нартов учил его токарному делу и уехал, награжденный «тысячью червонцами» и личным портретом короля, осыпанным алмазами.
Известны три портрета, считающиеся изображением А. К. Нартова. Один из них, хранившийся в частной коллекции, ныне утрачен. Портрет, экспонируемый Государственным историческим музеем, был получен в 1927 году из так называемого «Зубаловского фонда». До последнего времени достоверность этого портрета не вызывала сомнений; поскольку костюм и парик на нем характерны для эпохи Елизаветы, его считали изображением Нартова в последние годы жизни. Однако это изображение не имеет даже отдаленного сходства с лицом на третьем портрете, обнаруженном несколько лет назад в Киевском государственном музее.
Созданный, вероятно, в 1715 — 1720 годах, этот портрет, по нашему мнению, и является единственно подлинным изображением Нартова. Доказательством этого служит прежде всего имеющаяся на лицевой стороне портрета именная надпись. Парик и детали костюма относятся к петровскому времени, причем особенно характерны два украшения, которые могли принадлежать только одному из любимых «птенцов» Петра. Первым из этих украшений является медаль с рельефным изображением Петра I, можно полагать, выточенная собственноручно Нартовым 8. Другим и, надо подчеркнуть, исторически неповторимым украшением является упомянутый выше портрет прусского короля, осыпанный алмазами и увенчанный прусской короной. Последнее слово в определении подлинного портрета Нартова остается за советскими искусствоведами.
7 Токарное дело в XVI — XVIII веках нашло широкое распространение не только среди ремесленников, но и среди знати европейских стран. В числе любителей токарного дела известны, например, император Максимилиан I, король Людовик XVI и другие. Правящие круги дворянской России долгое время интересовались токарным искусством. При Екатерине II, также уделявшей ему внимание, преподавание токарного дела было включено в программу не только мужских, но и женских привилегированных учебных заведений. Очевидно, это и побудило А. А. Нартова, видного сановника при дворе императрицы, посвятить ей труд своего знаменитого отца «Театрум Махинарум».
8 В описи предметов, хранившихся в руководимой Нартовым механической мастерской Академии наук, составленной им 10 марта 1741 года, находим упоминание об этой медали: «...2 портрета медные обронные, маленькие, государя императора Петра Великого». Его изображения часто вытачивались в царской мастерской. Кстати укажем, что в приводимом рисунке позитурной машины копир и вытачиваемая фигура, очевидно, также представляют собой изображение Петра I.
Знания Нартова, его многогранный талант ученого, инженера-универсала, промышленного деятеля и художника токаря-медальера, еще при его жизни высоко оцененные лучшими представителями научного мира, позволяют считать его одним из основателей отечественного машиностроения, крупнейшим деятелем промышленности и техники петровской эпохи. Всю свою жизнь он посвятил усовершенствованию техники, воспитанию кадров высококвалифицированных мастеров в области станкостроения, приборостроения, оптики, артиллерийского, инструментального, монетного и медальерного дела. Нартов изобрел и изготовил токарно-копировальные, токарные, винторезные, зуборезный, пилонасекательный, зачищающий снарядный, листопрокатный (плющильный), отрезной, сверлильный и цапфообточный станки, прессы и некоторые станки для монетного дела, несколько машин специального назначения, а также ряд приборов и инструментов.
Великий русский ученый М. В. Ломоносов, лучшие механики XVIII века — Кулибин, Егоров, Кесарев, Шеретневский и другие — продолжали труды Нартова, используя указания, содержащиеся в его рукописи «Театрум Махинарум», и работали на оборудовании первой машиностроительной русской лаборатории при Академии наук, которой бессменно руководил Нартов.
Принудительный труд крепостной мануфактуры препятствовал внедрению техники на русских заводах. Поэтому новаторский талант Нартова — конструктора и технолога — сильнее всего проявился в тех отраслях промышленности, где внедрение его изобретений вызывалось необходимостью изготовлять детали сравнительно высокой точности и качества. Наибольшее промышленное применение получили следующие работы Нартова: в первом массовом производстве России — монетном — широко использовались плющильные и гуртильные станки, обрубочные и чеканные прессы; в артиллерийском производстве — сверлильные, токарные и цапфообточные станки и артиллерийский оптический прицел; в кораблестроении и на оружейных заводах — токарные и токарно-копировальные станки, приборы и инструменты. Оборудование, созданное Нартовым для этих отраслей промышленности, сохранялось на отечественных заводах до начала XIX века.
Андрей Константинович Нартов умер в Петербурге 6 апреля 1756 года в возрасте 76 лет. Его отдельные изобретения по своему значению выходят далеко за пределы родной страны и современной ему эпохи. Трудами Нартова гордится не только передовой отряд социалистической промышленности — советские машиностроители, — но и весь советский народ.
Профессор И. М. Разумов, С. С. Видонов
|
