Инженер Петра Великого

Глава 9

Мой самопальный токарный станок, конечно, да «хитрости» с формовочной землей — это хорошо, спору нет. Кстати, все наработки с Тулы привезли в Охту. Успели и станок собрать. Цапфы у пушек и правда ровнее выходили, да и отливок с трещинами и дырами стало поменьше. Поручик Орлов, когда пушки принимал, иногда даже кивал мне одобрительно. План-то цех стал выполнять лучше. Только вот радоваться особо было нечему. Я нутром чуял — это всё полумеры, латание дыр. Корень зла сидел глубже. В самом грёбаном металле.

Ну и какой толк наводить марафет на эти цапфы, если сам чугун, из которого пушку отлили, хрупкий, как стекло на морозе? На хрена сверлить идеально ровный канал, если в стенках ствола полно шлака или зерно кривое — жди трещину при первом же нормальном выстреле? Сколько я ни пялился на работу в литейке, сколько ни ковырял брак — вывод был один: металл, который тут плавили, был просто дерьмовым. Из рук вон плохим.

Чугун для ядер и пушек был проще — он же явно был перенасыщен серой и фосфором под завязку. Это было видно даже по излому — крупное, блестящее зерно, типичное для хрупкого металла. Я сам пробовал молотком хряснуть по бракованному ядру — оно вдребезги разлеталось от одного хорошего удара. А ведь ядро должно было стену крепости прошибать! Наши ядра, небось, до врага целыми не долетали. А пушки из такого чугуна? Страшно представить. Тот разрыв пушки на испытаниях перед шишкой из столицы — вот он, показатель! И ведь это была не случайность, а закономерность, система.

Бронза, из которой лили орудия покруче, для флота или осады, была не сильно лучше. Да, она не такая хрупкая, как чугун, но качество ее скакало от плавки к плавке. То слишком мягкая, вязкая — ствол быстро разгорался, форму терял. То, наоборот, с какими-то дикими внутренними напряжениями, тоже готовая треснуть в любой момент. Плавильщики мешали медь с оловом и другими добавками (если они вообще были) больше «на глазок», от балды, чем по какому-то расчету. Пропорции гуляли, температура плавки — тоже. Какой там анализ состава шихты, какие пробы расплава перед заливкой — забудь.

А ружья? Фузеи пехотные? Их стволы ковали в кузне. Я специально ходил смотреть. Технология — проще пареной репы. Берут полосу железа, проковывают кое-как, сворачивают на палке-оправке, заваривают шов молотом.

Из какого железа? Да из самого обычного, кричного, которое в примитивных горнах-домницах получают. Неоднородное, с кучей дерьма внутри, с неравномерным содержанием углерода. Хорошо, если такой ствол вообще выстрел выдерживал. О какой-то точности или долговечности и говорить нечего. Стволы гнулись, раздувались, а иногда и рвались прямо в руках у солдата.

Я вспоминал свою прошлую жизнь, сталелитейные заводы, легированные стали, точный контроль химии, разные режимы термообработки. А здесь — реально каменный век металлургии. И дело было не только в том, что мастера не знали — они работали так, как их учили, как отцы и деды работали. Дело было в самой основе — в качестве исходного металла. Пока они льют и куют из этого доисторического чугуна и железа, все мои ухищрения с формовкой или станками — что мёртвому припарка, косметический ремонт.

Надо было менять саму технологию выплавки. Добиваться, чтобы металл был чище, однороднее, прочнее.

И как? Варианты у меня были.

Во-первых, руду готовить нормально. Ее тут использовали как есть, в лучшем случае — крупно дробили. А ведь банальная промывка, чтобы пустую породу убрать, да обжиг, чтоб ту же серу выгнать — это уже дало бы эффект. Простые же операции, не требующие супер-оборудования.

Во-вторых, сам процесс плавки. В этих домницах или кричных горнах, где железо получали прямым восстановлением, хрен добьешься стабильного качества и полной очистки. Может, перейти на два этапа? Сначала чугун в доменной печи выплавлять (пусть и в примитивной, типа вагранки), а потом этот чугун переделывать в сталь или ковкое железо? Пудлингование? Бессемер? Не, это слишком круто для здешних условий. Но даже простейший передел чугуна в кричном горне, с контролем выжигания лишнего углерода и примесей, мог дать металл на порядок чище и прочнее.

В-третьих, флюсы. Я уже убедился на опыте с бронзой и чугуном в литейке, что добавки типа извести или даже угля могут помочь очистить металл. Надо было подумать, что еще из доступного здесь — известняк, доломит, еще какой камень — можно использовать как флюс при основной плавке, чтобы связать эту дрянь вроде серы и фосфора и выгнать их в шлак.

В-четвертых, контроль температуры и состава. Пусть «на глазок», но тщательнее следить за цветом пламени, за тем, как течет расплав, как выглядит шлак. Брать пробы металла во время плавки, оценивать его свойства по излому или как он куется. Это требовало не столько новых железок, сколько обучения и дисциплины плавильщиков.

Все эти крутились в голове и, в конце концов, складывались в какой-то план. Понятно, что лезть в святая святых, в технологию плавки металла — это еще опаснее, чем строить станки или колдовать с формами. Тут сопротивление мастеров и начальства будет просто диким. Они веками так плавили, и менять что-то — значит признать, что всю жизнь делали херню. Да и риск огромный — одна неудачная плавка, запоротый металл — и мне точно хана.

Но и оставлять всё как есть было нельзя. Пока основа — металл — будет говном, все остальные примочки останутся просто косметикой. Нужно было решаться, искать способ подсунуть свои идеи. Снова через «дедовские секреты»? Или попробовать заручиться поддержкой того же поручика Орлова — он как артиллерист кровно заинтересован в качестве стволов. Или рискнуть и пойти напрямую к Шлаттеру, ссылаясь на приказ генерала «улучшать дело»?

Проблема качества металла — ключевая. И её нужно было решать.

Прежде чем лезть со своими советами к начальству или к этим упёртым плавильщикам, я решил сам провести небольшое исследование, так сказать, в «лабораторных условиях». Понятно, что никакой лаборатории тут и в помине не было. Но у меня была моя каморка в старом цейхгаузе, был какой-никакой доступ к материалам через Воробьева, и, благодаря негласному покровительству поручика Орлова и молчаливому согласию немца Шульца, я мог иногда «похимичить» у маленького горна в углу литейки, который использовали для мелких нужд.

Начал с малого — попытался понять, что за дерьмо этот их чугун, из которого льют ядра и простые пушки. Надыбал у Воробьева (не без сложностей и ссылок на «государево дело») несколько обломков бракованного литья разного времени. В своей каморке я их внимательно осматривал, колол молотком, изучал излом. Как я и думал, структура была крупнозернистая, блестящая — явный признак высокого содержания фосфора. Хрупкость была очевидна.

Потом я решил попробовать переплавить этот чугун с разными «приправами». Достал древесный уголь, натолок его в пыль. У Воробьева выцыганил немного извести, которой белили стены. Нашел во дворе куски известняка — его иногда для кладки печей использовали. Тоже растолок.

В литейке, выждав момент, когда большой плавки не было, а Шульц был занят своими делами, я раскочегарил мелкий горн. В небольшой глиняный тигель (тоже выпрошенный с боем) засыпал дробленый чугунный лом. Когда он расплавился, начал эксперименты. В одну порцию добавил толченый уголь — побольше, чем обычно сыпали плавильщики. В другую — известь. В третью — толченый известняк. Каждую плавку тщательно мешал кочергой, стараясь запустить реакцию с примесями и выгнать их в шлак. Температуру контролировал «на глаз», по цвету расплава, стараясь не перегреть, но и чтоб не остыло раньше времени.

После каждой опытной плавки я снимал шлак и выливал небольшой слиток металла в простейшую форму из песка, которую сам же и слепил. Потом давал этим слиткам остыть и тащил их в свою каморку «исследовать».

Исследования были, конечно, примитивные до смеха. Первое — проба на излом. Клал слиток на камень и хреначил по нему молотком. Обычный чугун раскалывался легко, излом был крупный, блестящий. А вот чугун, переплавленный с известью или известняком, кололся гораздо хуже, а излом был заметно мельче, матовый. Это был хороший знак — металл становился более вязким, менее хрупким. Добавка угля тоже давала эффект, но слабее.

Второе — проба на твердость. Какие там твердомеры Бринелля или Роквелла! Использовал дедовский метод — царапанье. Брал острый кусок закаленного зубила (я уже научился их нормально калить) и пытался поцарапать слиток. Обычный чугун царапался довольно легко. А тот, что с добавками, особенно после извести, поддавался хреново, зубило скользило. Значит, твердость повысилась.

Третье — проба на ковкость (хотя к чугуну это не очень применимо, но всё же). Я нагревал маленькие кусочки слитков в своем горне и пытался их расплющить молотом. Обычный чугун крошился сразу. А тот, что почище, немного плющился, прежде чем треснуть. Тоже показатель, что свойства улучшились.

Результаты моих «лабораторных» опытов подтверждали то, что я и так знал по теории. Использование флюсов — извести или известняка — реально помогало очистить чугун от вредных примесей, сделать его прочнее и вязче. Добавка угля тоже работала, но больше как раскислитель. Стало ясно, куда копать. Надо было убедить плавильщиков добавлять в шихту при основной плавке не только уголь, но и толченый известняк (известь была дороже и шла на побелку).

Я понимал, что просто прийти и сказать: «Мужики, кароч, сыпьте камень в печку!» — не прокатит. Пошлют по замысловатому адресу. Нужно было снова действовать через «дедовские секреты» или заручиться поддержкой кого-то из начальства. Пожалуй, стоило поговорить с поручиком Орловым. Он, как артиллерист, должен был понимать, насколько важно качество металла для пушек. И он уже видел, что мои «хитрости» работают. Может, он сможет надавить на Шлаттера или Клюева, чтоб разрешили провести пробную плавку чугуна с известняком уже в большой печи? Это был бы следующий шаг. Рискованный, но, при этом, необходимый.

Ковыряясь в своей каморке с этими остывшими чугунными чушками, царапая их зубилом, раскалывая молотком, я никак не мог выкинуть из головы одно воспоминание из той, прошлой жизни. Оно само всплыло, видимо, из-за всей этой кустарщины, работы на глазок, вечного риска всё запороть из-за незнания или этого грёбаного местного раздолбайства. Вспомнился мне один проект, который чуть не стоил мне карьеры, а может, и свободы. И научил он меня одному — осторожности до паранойи, проверять и перепроверять всё по сто раз, потому что цена ошибки бывает просто запредельной.

Было это лет пятнадцать назад, еще до того завода с прокатным станом, который меня в итоге и прибил. Работал я тогда главным конструктором на большом машиностроительном заводе, и дали нам задание — спроектировать и сделать ротор для новой мощной паровой турбины. Заказ был жирный, государственный, для новой электростанции где-то на Севере. Сроки горели синим пламенем, начальство стояло над душой, требовало «прорыва» и «ускорения», все как обычно.

Ротор — это сердце турбины. Огромная хреновина из специальной жаропрочной стали, крутится с бешеной скоростью под давлением пара, при дикой температуре. Малейший косяк в металле, малейший просчет в конструкции или дисбаланс — и всё это разлетится к чертям собачьим, унеся с собой не только миллионы денег, но и, не дай бог, жизни людей.

Мы пахали как проклятые. Расчеты делали самые точные, какие только могли на той технике. Сталь заказали самую лучшую, со всеми сертификатами. Технологию ковки и термообработки прописали до запятой.

Но! Сроки поджимали.

А поставщик стали, хотя и клялся-божился, что всё по ГОСТу, прислал металл с небольшим отклонением по химии. Лаборатория наша это выявила, но отклонение было на самой границе допуска. По бумагам — вроде проходит. Но на деле? Как эта сталь поведет себя под такими нагрузками, при такой температуре?

Мой начальник, мужик в целом неплохой, но падкий на премии и боящийся гнева сверху, давил: «Давай, Алексей Михалыч, запускай в работу! Допуск есть допуск! Некогда нам канителиться, план горит!» Я колебался. Чуйка просто орала — стрёмно. Надо бы провести доп.испытания образцов этой стали на ползучесть, на усталость при высоких температурах. Но это опять же время. Минимум неделя, а то и две. А начальство требовало ротор «еще вчера».

И я… прогнулся. Дал добро на использование этой стали. Убедил себя, что запас прочности в расчетах заложен приличный, что допуск на то и допуск. Решил рискнуть, понадеяться на русский авось. Величайшая глупость инженера — надеяться на авось там, где работают законы физики!

Ротор выковали, обработали, отбалансировали. Провели стендовые испытания — на холостом ходу, под частичной нагрузкой. Всё прошло гладко. Начальство радовалось, премии выписывали. Я тоже немного расслабился — вроде пронесло. Ротор отправили на Север, турбину смонтировали.

А через полгода — ба-бах! Катастрофа.

Во время выхода турбины на полную мощность ротор не выдержал. Его не просто порвало — он разлетелся на куски, как граната, разнес в щепки корпус турбины, повредил здание машзала. Слава Богу, никто не погиб — операторы успели выскочить. Но ущерб был колоссальный.

Комиссия работала долго. Подняли все бумаги, все расчеты, все анализы. И нашли, конечно же. Нашли то самое отклонение по химии. Нашли мою подпись под разрешением на использование этой стали. Нашли отсутствие протоколов доп.испытаний, которые я должен был назначить, но забил из-за спешки.

Что тут началось… Меня таскали на ковер к самому областному министру. Грозили судом за вредительство. С должности сняли, премий лишили. Репутация, которую я годами зарабатывал, упала в один день. Спасло только то, что прямых нарушений инструкций не было — формально сталь была в допуске. Ну и связи отца, наверное, помогли. Без тюрьмы обошлось, но урок я получил на всю оставшуюся жизнь.

Никогда. Никогда нельзя полагаться на авось, когда дело касается техники. Никогда нельзя забивать на расчеты и испытания, даже если начальство торопит и грозит всеми карами. Лучше десять раз перепроверить, провести лишний опыт, потерять время — но быть уверенным в результате. Потому что цена ошибки может быть слишком высока.

И вот теперь, здесь, в этом восемнадцатом веке, где само понятие «расчет» или «испытание» было чем-то из области фантастики, где всё делалось «на глаз» и «по наитию», я вспоминал тот свой эпический провал с особой остротой. Здесь я не мог позволить себе ошибиться. Мои примитивные опыты со слитками чугуна, проба на излом, царапанье зубилом — это же детский сад по сравнению с тем, что нужно было бы делать в нормальных условиях! Но даже эти крохи информации были лучше, чем вообще ничего. Прежде чем предлагать Шлаттеру или Орлову менять технологию плавки в больших печах, я должен был быть хоть немного уверен в результате. Провести еще опыты. С разными флюсами, с разной температурой. Попробовать отлить не просто слитки, а какие-то детали посложнее, посмотреть, как металл себя поведет в форме. Пусть кустарно, пусть на коленке — но собрать максимум данных. И только потом — идти с предложением. Потому что здесь провал будет означать не просто потерю репутации. Здесь он мог стоить мне головы. В самом прямом смысле.

Поэтому мои тайные эксперименты в каморке и у мелкого горна продолжались. Я пробовал разные пропорции известняка, игрался с температурой, следил за цветом шлака — пытался нащупать оптимальный рецепт для очистки местного чугуна. Результаты обнадёживали — металл и правда становился лучше, крепче, не таким хрупким. Но одно дело — мелкие слитки, и совсем другое — большая плавка для реальной пушки. Надо было выходить на новый уровень.

Я решился поговорить с поручиком Орловым. Подловил его, когда он в очередной раз пришел принимать партию пушек.

— Ваше благородие, позвольте слово молвить по важному делу? — подошел я к нему, когда он закончил осмотр и собирался уходить.

Орлов остановился и с любопытством посмотрел на меня.

— Что у тебя, Смирнов? Опять хитрость какую замыслил?

— Не хитрость, ваше благородие, а дело для пользы государевой, — я понизил голос. — Я тут попробовал чугун наш переплавлять с камнем известным… Ну, чтоб «сера» из него выходила да «дух злой». И чугун тот крепче становится, не такой ломкий. Пробовал на малых слитках — получается хорошо. А если попробовать плавку побольше? Для ствола пушечного? Может, и рваться перестанут?

Поручик, нахмурив брови, внимательно слушал.

— С известняком? И что, крепче становится? А ты уверен, Смирнов? Не выйдет ли хуже?

— Уверенным быть нельзя, ваше благородие, пока не попробуешь. Но слитки-то вот они! — я показал ему два обломка — один от обычного чугуна, другой от моего, экспериментального. — Сами извольте глянуть на излом да на крепость. Разница видна. Если бы разрешили одну плавку пробную сделать, под моим присмотром… Да чтоб мастер толковый помог, не саботажник какой… Может, и вышло бы дело.

Орлов взял обломки, повертел в руках, постучал одним о другой. Он был не металлург, но как артиллерист понимал, что прочный металл имеет значение.

— А что Шлаттер на это скажет? Или Клюев? Они ж тебя за колдуна считают, не дадут сделать.

— А если вы, ваше благородие, слово замолвите? Что, дескать, для пробы, для науки артиллерийской? Может, и разрешат? Нам ведь много не надо — одну плавку малую, да чтоб не мешали.

Поручик задумался. Идея явно его зацепила. Пушки, которые не рвутся — это ж мечта любого артиллериста.

— Ладно, Смирнов, — сказал он наконец. — Попробую переговорить с полковником. Не обещаю, что получится, но попробую. А ты пока готовься. Прикинь, сколько чего надо — руды, угля, камня твоего. Да мастера подбери, кому доверяешь. Может, немец тот, Шульц? Он хоть и ворчит, а дело знает.

В итоге, поручик Орлов слово сдержал. Через пару дней меня снова вызвали в контору. Там сидели и Шлаттер, и Клюев, и сам Орлов. Полковник смотрел на меня без особой радости, правда и не возражал.

— Слыхал я, Смирнофф, про твои новые затеи. С камнем чугун плавить… Поручик Орлофф говорит — польза может быть. Ладно. Даю добро на одну пробную плавку. Малую. Под присмотром мастера Шульца. Выделить ему всё необходимое из запасов цейхгауза. Но! — Шлаттер поднял палец. — Если изведешь материалы зря или, не дай бог, печь испортишь — спрос будет самый строгий! Ясно?

— Ясно, господин полковник! Спасибо за доверие! — я поклонился, еле сдерживая радость.

Клюев только скривился.

Подготовка к пробной плавке заняла несколько дней. Я отобрал руду почище, рассчитал (как мог) пропорции шихты, угля и толченого известняка. Шульц бурчал по-немецки, но помогал толково — он лучше меня знал местные печи и их капризы. Мы выбрали одну из малых плавильных печей, которую обычно использовали для бронзы, приспособили ее под чугун.

Сама плавка прошла под напряженным вниманием. Присутствовал и поручик Орлов, и Шульц от печи не отходил. Я командовал процессом добавки флюса, следил за температурой по цвету пламени, говорил, когда снимать шлак. Всё было не так, как обычно. Аккуратнее, с головой.

Когда металл был готов, мы не стали лить из него ядра. По моему настоянию и при поддержке Орлова, решили отлить небольшой опытный ствол — вроде тех, что шли на мелкие полковые пушки. Форму для него я готовил сам, вместе с Игнатом, используя свою «улучшенную» смесь. Заливали тоже осторожно, обеспечив правильный подвод металла.

И вот — результат. Небольшой, аккуратный чугунный ствол, остывающий на песке. Когда его почистили, он выглядел заметно лучше обычных — поверхность чище, без явных косяков. Простучали молотком — звук ровный. Но главное испытание было впереди.

Поручик Орлов распорядился подготовить ствол к пробному выстрелу. Его закрепили на специальном станке-лафете, просверлили запальное отверстие. Сам Орлов отмерил заряд пороха — стандартный для такого калибра. Потом, подумав, добавил еще немного.

— Если выдержит усиленный заряд, — сказал он мне тихо, — значит, металл твой и правда крепче обычного.

Мы отошли подальше. Фейерверкер поднес фитиль…

Бабах! Выстрел!

Ствол подбросило на станке, но он остался цел! Ни трещинки, ни вздутия!

— Еще заряд! Удвоенный! — скомандовал Орлов, не скрывая волнения.

Снова зарядили. Снова выстрел — еще мощнее! Ствол опять выдержал!

— Тройной!!! — крикнул поручик, входя в азарт.

Это было уже запредельное испытание. Тройной заряд мог и обычную бронзовую пушку порвать.

Снова грохот! Дым рассеялся… Ствол стоял на месте, целый и невредимый!

— Выдержал!!! — заорал Орлов, бросаясь к стволу. — Выдержал, Смирнов! Черт побери, твой чугун выдержал тройной заряд!

Шульц качал головой и бормотал по-немецки что-то про «фойерверк» и «гут металл». Даже Клюев, наблюдавший издали, подошел поближе, с недоверием разглядывая дымящийся, но целый ствол.

Это был прорыв. Настоящий прорыв. Мои примитивные «лабораторные» опыты дали результат. Я получил металл, способный выдерживать нагрузки, немыслимые для здешнего чугуна. И я доказал это на практике. Теперь у меня был железобетонный аргумент для начальства.

Аргумент, отлитый в металле!