Инженер Петра Великого

Глава 6

После того, как я выкрутился с этим паленым углем и доказал, что мои «дедовские» методы работают не только с формовочной землей, но и с самой плавкой, мое положение на заводе немного устаканилось. Захар Пантелеич хоть и бурчал по-прежнему, но реально стал прислушиваться к моим советам, особенно когда лили что-то серьезное. Игнат вообще смотрел на меня как на икону и делал всё, что скажу, без вопросов. Даже приказчик Семен Артемьевич при встрече перестал смотреть как на таракана, а интересовался, как там дела с «улучшением» литья. Интриганы вроде Митьки и Кузьмича притихли, видать, боялись снова облажаться.

Казалось бы, живи да радуйся. Но меня грызла другая проблема. Все эти мои примочки с формовкой и плавкой — это, конечно, круто, брака стало меньше, металл получше. Но это всё — как лечить рак подорожником. Заплатки на дырявом кафтане. Корень проблемы был глубже — в самой технологии обработки металла. Особенно хреново дело обстояло с пушками.

Отлить ствол — это только полдела. Самое главное — просверлить в нем ровный, гладкий канал нужного калибра. А вот с этим на заводе была полная задница. Сверлили на каких-то примитивных станках, которые крутили то ли лошади, то ли вода (я так и не понял, механизм был спрятан в отдельном сарае). Ствол зажимали намертво, а в него медленно, с диким усилием, вгоняли сверло — по сути, просто заточенный стальной лом. Сверло било, его уводило в сторону из-за того, что металл был неоднородным, канал получался кривым, стенки разной толщины. Потом его пытались править, расширять, калибровать, но идеальной точности добиться было нереально.

А ведь от точности канала зависело всё! Куда полетит ядро, как далеко, а главное — не разорвет ли саму пушку к чертям при выстреле. Если стенки кривые, нагрузка при выстреле распределяется неправильно, и ба-бах! Сколько таких случаев было — страшно подумать.

Я смотрел, как мучается мастер Еремеич, который отвечал за сверловку, и меня ажтриссло от злости. Столько труда, столько металла — всё впустую из-за этой первобытной технологии! Ствол сверлили неделями, и на последнем этапе его можно было запросто запороть.

В моей прошлой жизни точность обработки металла была святая святых в машиностроении. Токарные, фрезерные, сверлильные, расточные станки… Микроны ловили, самые твердые сплавы грызли. А тут — ручной труд, глазомер да примитивные железяки.

Но ведь и в те времена, в начале 18 века, уже пытались что-то механизировать! Я вспоминал историю техники. Токарные станки по дереву — это вообще древность. А по металлу? Да, они сложнее, требуют мощности и жесткости. Но принцип-то тот же — деталь вращается, резец снимает стружку.

А сверловка? Какого хрена ствол стоит на месте, а сверло крутится и подается? Это же технологически неправильно! Гораздо точнее будет, если вращать сам ствол, а сверло подавать ровно вдоль оси вращения. Тогда биение сверла будет минимальным, канал получится ровнее. Такие горизонтально-расточные станки появились позже, но сама идея вращать деталь, а не инструмент — она же не вчера родилась!

Мысль о станке — пусть примитивном, но на порядок точнее того, что было, — просто захватила меня. Токарный станок — обтачивать цапфы у пушек (эти «уши», на которых ствол лежит) или выравнивать ствол снаружи. И сверлильный станок нового типа, где вращается сам ствол. Это же был бы реальный прорыв! Качество артиллерии поднять, время обработки сократить, брак уменьшить.

Но как это сделать? Тут уже «дедовским секретом» не отмажешься. Нужен конкретный чертеж, расчеты, понимание механики. Тут легенда про деда не прокатит. Надо было либо самому садиться за проектирование и изготовление, рискуя окончательно спалиться как колдун или шпион, либо… либо найти способ подкинуть эту идею кому-то из начальства или мастеров так, чтоб они решили, что это они сами придумали.

Я начал прикидывать конструкцию в голове. Токарный станок… Станина — массивные дубовые брусья, чтоб не вибрировало. Передняя бабка со шпинделем (крутящаяся хрень, куда деталь зажимают), задняя бабка с центром (подпирает деталь с другого конца). Привод — пока ручной, ворот или маховик, но с прицелом на то, чтоб потом подключить лошадь или воду. Главное — жесткость станины и точность вращения шпинделя. Суппорт с резцом — тоже засада. Сделать его подвижным вдоль станины и поперек, да еще с точной подачей… Нужны винтовые передачи, а их тут если и делают, то очень грубо. Но можно упростить: суппорт двигается только вдоль, а поперечную подачу — вручную, клиньями подбивать. Коряво, но лучше, чем рубанком строгать.

Сверлильный станок… Тут сложнее. Надо закрепить и вращать тяжеленный пушечный ствол. Нужны мощные опоры, люнеты. Привод вращения — тоже геморрой. И механизм подачи сверла — медленный, точный, чтоб мог давить с большой силой. Может, винт с гайкой, который вручную крутить через червячную передачу?

Я рисовал эскизы углем на полу цеха, на кусках коры, пытался уложить мысли в понятные формы. Это было уже не просто «улучшение», это разработка нового оборудования. Опасный путь. Но соблазн был дикий. Создать здесь, в этом каменном веке, настоящий станок — это был вызов для меня как для инженера. Вызов, от которого трудно было отказаться. Надо было только продумать, как это сделать максимально безопасно для своей шкуры.

Идея со станком просто въелась мне в мозг и не отпускала. Зудела, свербила, требовала что-то делать. Я понимал, что это пипец как рискованно, но соблазн применить свои инженерные мозги по-крупному был слишком велик. Это уже была не просто борьба за выживание, это был шанс реально оставить след, сделать что-то стоящее.

Но как к этому подступиться? Просто припереться к приказчику Семену Артемьевичу с готовым чертежом? Он тут же спросит: парень, ты откуда такой умный взялся? Откуда у сироты-подмастерья такие познания в механике? Легенда про деда тут уже не прокатит — станки это тебе не уголь в землю сыпать. Значит, надо действовать хитрее.

Решил начать с малого — с токарного станка для обточки цапф у пушек. Это было проще и понятнее местным мастерам, чем сверлить стволы. Да и польза очевидна: ровные, гладкие цапфы — пушку точнее наведешь, лафет дольше проживет.

Несколько ночей подряд я забил на сон и свои тайные качалки, сидел в темном углу барака или на пустыре и рисовал. Ну, как рисовал… Не чертежи, конечно, — бумаги и инструментов у меня не было. Царапал на больших кусках бересты, которую удавалось надыбать у дровосеков, или на гладких дощечках — угольком или заточенным гвоздем.

Это были скорее эскизы, наброски, чтоб принцип работы был понятен. Станина — массивная, деревянная, из толстых дубовых брусьев (дуба тут навалом, и плотники вроде толковые есть). Передняя бабка (куда деталь зажимать) — тоже деревянная, но шпиндель (вал, который крутится) должен быть металлическим. Вот тут первая засада — выточить точный стальной шпиндель здесь почти нереально. Но можно взять прокованный и обточенный вручную вал, а точность вращения обеспечить подшипниками скольжения. Из чего их делать? Бронза? Дорого и хрен достанешь. Может, твердое дерево — самшит какой-нибудь или граб? Или даже чугунные вкладыши, если их тщательно притереть? Надо было думать.

Задняя бабка (которая деталь с другого конца подпирает) — попроще. Тоже деревянная, с подвижной пинолью и центром. Зажимать пиноль можно простым клином или винтом, если получится заставить кузнецов выковать нормальный винт с гайкой.

Самое сложное — суппорт, держалка для резца. В идеале он должен ездить вдоль станины и поперек. Вдоль — можно на салазки поставить, чтоб по направляющим скользили. А вот поперечная подача… Винтовой механизм — самое то, но сделать его точно — проблема. Может, пока обойтись простым клином? Грубо, но глубину резания регулировать позволит. Сам резец — кусок закаленной стали нужной формы. С этим проще, я уже знал, как закалить, да и кузнецы смогут выковать что-то похожее.

Привод… Сначала только ручной. Большое маховое колесо, чтоб один-два пацана крутили. Или ворот с ручками. Силы должно хватить, чтоб чугунные или бронзовые цапфы обточить. А потом можно будет подумать, как привязать это к лошадям или водяному колесу, если оно тут вообще есть (я еще не все закоулки облазил).

Так, шаг за шагом, я прорисовывал узлы будущего станка. Старался использовать то, что тут реально достать — дерево потверже, чугун, простое железо, кожу для ремней (если понадобятся). Конструкция выходила громоздкая, примитивная по моим меркам, но рабочая. Главное — она была на голову выше того, что тут имелось.

Со сверлильным станком было еще сложнее. Вращать тяжеленный ствол… Нужна мощная станина, надежные опоры-люнеты с подшипниками. Привод — сильный и чтоб не дергался. Механизм подачи сверла — медленный, но с большим усилием. Я набросал пару вариантов. Один — ствол стоит вертикально, как на старых картинках видел. Но это казалось неудобно и опасно. Другой — горизонтальный. Ствол зажат в патроне передней бабки и поддерживается люнетами. Вращается от лошадей или воды через шестеренки (если их смогут сделать) или ремни. Сверло зажато в задней бабке, которая подается вперед длинным винтом с маховиком. Да, это было сложно. Очень сложно для местных условий. Но сама идея казалась правильной.

Я снова и снова прокручивал в голове эскизы, выцарапанные на бересте. Токарный станок… Вращать деталь, снимать стружку резцом. Классика. Но мысль, едкая и назойливая, нет-нет да и возвращалась: а не проще ли наоборот? Зафиксировать пушку намертво, а вращать сам резец вокруг цапфы?

Технически, пожалуй, даже изящнее. Не нужно городить массивную переднюю бабку, способную удержать и провернуть полтонны бронзы или чугуна. Не нужны конские усилия для привода — вращать компактную режущую головку куда легче. Ложемент под ствол — простые опоры. Точность? Задал ее центрирующими лунками на торцах цапф — и вперед. Заманчиво… чертовски заманчиво.

Я даже прикинул на куске доски, как могла бы выглядеть эта вращающаяся штуковина. Ось, на ней рамка с резцом, механизм подачи резца (хоть винтовой, хоть клиновой), рукоятка для вращения… Да, это решаемо.

Но…

Во-первых, это другая концепция. Не токарный станок в привычном мне понимании. А я сейчас пытаюсь построить что-то, опираясь на базовые, фундаментальные принципы, которые я знаю досконально. Создать максимально упрощенную, выживаемости ради, версию знакомого мне оборудования. А эта «цапфорезка» — это уже шаг в сторону, ближе к фрезерованию или расточке. Не уверен, что смогу сходу просчитать все нюансы именно такой конструкции в местных условиях.

Во-вторых, и это, пожалуй, важнее — как это объяснить местным? Токарный станок, где большая штука крутится, а ты ее ножом шкрябаешь — это интуитивно понятно. Параллели найдутся, хоть с гончарным кругом. А вот объяснить устройство и принцип работы хитроумной вращающейся головки, которая сама грызет неподвижный металл… Боюсь, это вызовет больше вопросов и недоверия. Мне нужно, чтобы они поняли и поверили в затею, а не смотрели на меня как на сумасшедшего с заумными идеями. Простота и очевидность — вот мой козырь сейчас.

В-третьих, пусть мой токарный станок будет громоздким и примитивным, но он потенциально универсальнее. Сегодня цапфы обточим, а завтра, если получится, можно будет и вал какой-нибудь выправить, или еще что-то цилиндрическое обработать. А станок с вращающимся резцом будет узкоспециализированным. Я же хочу заложить основу для мастерской, а не просто решить одну конкретную задачу.

Да, вращать полтонны — это вызов. Потребуется массивная станина, надежные подшипники скольжения (граб или самшит, пропитанные салом или маслом, должны выдержать, если сделать площадь опоры побольше), мощный привод — пусть хоть четверо мужиков ворот крутят через редуктор, если понадобится. Я вижу эти проблемы. Но они лежат в рамках понятной мне конструкции. Я понимаю, что нужно усилить, где ждать подвоха.

А со сложной режущей головкой — кто знает, где вылезет проблема? Как обеспечить жесткость крепления резца при вращении? Как организовать равномерную подачу? Не развалится ли вся эта конструкция от вибраций? Простой кованый резец и статичный суппорт мне кажутся надежнее и предсказуемее в данных условиях.

Так что нет. Пусть будет классический токарный. Пусть монструозный, неуклюжий, деревянный. Но понятный мне и, надеюсь, понятный им. Начнем с него. Преодолеем проблемы с массой и приводом. Это будет первый шаг. А там видно будет. Может, когда-нибудь и до «фрезерных головок» дорастем. Но начинать надо с базы.

Я прятал свои каракули на бересте под рваный тюфяк на нарах, каждый раз шугаясь, что их найдут. Эти бумажки могли стать моим смертным приговором. Но остановиться я уже не мог. Азарт инженера, который увидел непаханое поле для работы, перевешивал страх. Я должен был попробовать. Надо было только придумать, как подсунуть эти идеи так, чтобы их приняли. Опять сослаться на деда? Типа, видел в детстве похожую хреновину, которую он мастерил? Или… подкинуть идею кому-то другому? Мастеру Игнату? Или даже Захару? Если они загорятся, решат, что это их гениальная мысль — да и хрен с ними. Мне слава изобретателя не нужна. Мне нужен результат. Нужен работающий станок.

Идея станка меня просто не отпускала. Сверлила мозг, требовала выхода. Я понимал, что это игра с огнем, но соблазн применить свои мозги

в таком масштабе был слишком велик. Это уже было не просто выживание, это был шанс реально что-то изменить, оставить след.

Я выбрал момент, когда мы с Игнатом остались одни у верстака, обтачивая очередную кривую цапфу.

— Мастер Игнат, — начал я осторожно, — а вот кабы такую штуку придумать, чтоб цапфы эти не руками шкрябать, а машиной? Ровно да гладко?

Игнат вздохнул.

— Эх, Петруха, если б знать такую штуку… Сколько б времени да сил сэкономили… А то шкрябаешь, шкрябаешь, а оно все равно криво. А потом артиллеристы ругаются, что пушка на лафете болтается…

— А я вот помню, — продолжал я типа невзначай, понизив голос, — дед мой покойный мастерил что-то похожее… Для обточки валов каких-то… Станком называл… Там, значит, деталь сама крутится, а ножик острый стружку снимает… Ровнехонько так получалось…

Игнат отложил напильник, посмотрел на меня с интересом.

— Станком? Крутится сама? А ножик снимает? Как же это он устроил, дед-то твой?

— Да я уж и не помню толком. Мелкий был. Помню только, бревна были дубовые, крепкие. И колесо большое, чтоб крутить, а деталь меж двух железок зажималась. А ножик тот на салазках ездил, вдоль детали…

Я специально говорил путано, намекая на основные части, но не раскрывая всех карт. Игнат слушал, наморщив лоб.

— Колесо… Меж двух железок… Ножик на салазках… Мудрено… А ты, Петруха, сможешь такое… ну, нарисовать хоть? Как оно примерно было?

Это был тот самый вопрос, которого я ждал!

— Дык, попробовать можно, мастер Игнат… Только я ж не грамотный, рисовать не умею… Так, углем на доске…

— А ты попробуй! — оживился Игнат. — Авось, и поймем чего… Уж больно заманчиво — машиной обтачивать!

В следующие дни, урывками, я «вспоминал» и рисовал Игнату на досках и бересте эскизы станка. Показывал станину, бабки, примитивный суппорт, маховик. Объяснял на пальцах. Игнат врубался медленно, но азарт его подстегивал. Он сам начал что-то прикидывать, предлагать свои идеи, вспоминать, что видел у плотников или колесников.

Когда общая идея станка более-менее вырисовалась, Игнат решился пойти с ней к Захару. Я на этом разговоре не был, но, судя по тому, что Захар потом подозвал меня и велел еще раз «намалевать» основные узлы уже для него, Игнату удалось его зацепить. Захар долго пялился на мои каракули, хмыкал, задавал каверзные вопросы, но в конце махнул рукой:

— Ладно! Черт с вами! Попробуем смастерить эту твою… крутилку. Только глядите у меня! Ежели зря материалы переведете — шкуры ваши пойдут на новые меха!

Официально разрешение и ресурсы выбить было нереально. Но Захар, как старший мастер, имел кое-какую власть и мог «не заметить», что где-то используются «лишние» материалы или пара мастеров заняты непонятно чем.

Он подозвал двух мужиков — плотника Тимофея, известного своей башкой на плечах и умением работать с деревом, и кузнеца Ерему, не такого гордого, как Кузьмич, но тоже мастера, который не боялся новой работы.

— Вот вам дело, — сказал Захар, кивая на меня. — Этот… Петруха… хреновину одну замыслил. Помогите ему смастерить. Тимофей — по дереву, Ерема — по железу. Чтоб к концу недели что-то похожее на правду было. Материалы… найдете. Чтоб я не видел и не слышал! А ты, Петруха, командуй! Да чтоб толк был!

Это был мой шанс. Я получил негласное добро, доступ к материалам (пусть и левым) и двух толковых мужиков в помощь. Тимофей и Ерема, хоть и косились на меня с недоверием, но приказ старшего мастера есть приказ. Мы забились в дальний угол цеха, где раньше брак валялся, и работа закипела. Я объяснял, тыкал в эскизы, Тимофей тесал и строгал дубовые брусья, Ерема ковал железки — оси, вкладыши, заготовки для резцов. Работа шла медленно, с перерывами, чтоб не палиться. Но она шла. Мой первый станок начинал обретать форму.

Неделя пролетела как один день. Пахали мы урывками, стараясь не мозолить глаза начальству и всяким завистникам. Тимофей, плотник, оказался реально мужиком с руками — мои каракули и объяснения на пальцах схватывал на лету, с деревом работал — просто песня. Ерема, кузнец, тоже не подвел — хоть и бурчал сначала, но быстро смекнул, что к чему, и ковал нужные железки как надо, добиваясь такой точности, какой тут отродясь не видели. Я же был типа мозговым центром — командовал, объяснял, проверял размеры (насколько это было возможно с помощью палки-аршина и самодельного циркуля), походу вносил изменения в конструкцию.

К концу недели в нашем углу выросла какая-то хреновина — громоздкая, неуклюжая, но внушающая уважение. Дубовая станина, массивная передняя бабка со шпинделем, который Ерема выковал (крутился он в чугунных вкладышах, которые мы долго притирали), подвижная задняя бабка с центром, примитивный суппорт на деревянных салазках (двигался рычагами и клиньями), и сбоку — огромное маховое колесо, которое должны были крутить пацаны. Это был он — мой первый токарный станок. Грубый, корявый, далекий от идеала, но он был готов к работе.

Оставалось самое главное — показать его в деле. Я уломал Игната (Захар демонстративно отморозился, типа, «в бабьи сказки не верю», но я видел, что ему дико любопытно) притащить одну из бракованных пушек с кривыми, корявыми цапфами. Запихнуть и закрепить эту тяжеленную дуру на станке было непросто, но мы справились. Я сам встал к суппорту, зажал в нем свежезакаленный резец, который Ерема сделал под моим руководством. Двух подмастерьев (не Митьку и не Ваську, а ребят попроще) поставили крутить маховик.

— Крути! Потихоньку! — скомандовал я.

Колесо со скрипом провернулось, и пушка медленно пошла вращаться. Я осторожно подвел резец к кривой цапфе, клином отрегулировал глубину. Раздался легкий скрежет — резец вцепился в металл. Тонкая блестящая стружка змейкой поползла из-под резца. Я медленно повел суппорт вдоль цапфы, стараясь держать подачу ровно.

В цеху стало тихо. Даже молоты в кузне, казалось, притихли. Мастера и подмастерья, забив на свою работу, сгрудились вокруг станка, с открытыми ртами пялясь на это невиданное зрелище. Железяка, которую они привыкли шкрябать напильником, теперь сама крутилась, а острый ножик ее обтачивал!

Я сделал первый проход, сняв самый грубый слой. Потом подвел резец еще раз, снимая стружку потоньше. Цапфа на глазах становилась ровнее, глаже, приобретала нормальную цилиндрическую форму. Я проверил размеры аршином — получалось гораздо точнее, чем вручную.

— Ишь ты… крутится… и режет… — прошептал Игнат, не отрывая глаз от станка.

— Чисто берет, змей… — пробасил кто-то из литейщиков.

Захар Пантелеич, который до этого стоял в стороне с каменной рожей, не выдержал и подошел ближе. Молча смотрел, как я обрабатываю вторую цапфу. Когда я закончил, он подошел к станку, потрогал гладкую, блестящую поверхность обточенной цапфы, потом — необработанной. Разница была колоссальная.

— Ну… — протянул он задумчиво, почесывая бороду. — Петруха… Работает твоя крутилка… Ровно берет, спору нет…

Он повернулся к мастерам, обвел их тяжелым взглядом.

— Видали, остолопы? Вот как надо! А вы — напильником шкрябать… Тьфу! Ладно, Петруха, — он снова повернулся ко мне. — Снасть твоя годная, признаю. Поможет делу. Теперь гляди — чтоб работала справно! И чтоб цапфы все отныне через нее проходили! А ты, Игнат, приглядывай! Спрос будет строгий!

Он развернулся и пошел к себе, оставив нас переваривать увиденное. Это был успех. Не просто удачная отливка, а демонстрация совершенно новой технологии. Пусть примитивной, но работающей. Я видел в глазах мужиков уже не только страх или зависть, но и неподдельное изумление, а у некоторых — даже уважение. Парень, которого еще недавно считали полным нулем, не просто «колдует» с формами, а строит машины, которые делают работу лучше и быстрее! Это произвело впечатление. Моя репутация снова менялась. Теперь я был не просто «хитрым», но и по-настоящему «умелым». А это открывало новые двери.