4. Змеиногорск и Марли

Зарубежные исследователи от техника-энциклопедиста первой половины XVIII в. Якоба Леупольда до современного историка техники Эрганга единогласно признают, что самым замечательным инженерным сооружением XVII-XVIII вв. была гидросиловая установка в Марли, снабжавшая водой фонтаны дворцовых парков французских королей.

Рис. 113. Профиль Змеиногорской плотины, построенной К. Д. Фроловым около 1780 года, и профили современных земляных плотин того же типа, сооруженных примерно не одинакового материала и работающих при напорах порядка 15-18 метров

Именно эту установку принято считать самым выдающимся произведением инженерного искусства, известным до появления паровой техники. Реннекен Салем, в распоряжении которого было 1800 рабочих, создал в восьмидесятых годах XVII в. эту установку, даже во второй половине XVIII в. именовавшуюся "чудо Марли".

Соорудив плотину на реке Сене, здесь установили четырнадцать водяных колес нижнего боя, каждое из которых имело диаметр в 12 метров.

При помощи хитроумных систем тяг, шатунов, балансиров, кривошипов эти колеса приводили в действие три насосных группы, в составе которых в общей сложности находился 221 насос. Вода поднималась в конечном счете на высоту 162,15 метра и затем поступала в акведук, направлявший ее к фонтанам Марли, Версаля, Трианона.

Рис 114. Подземная гидросиловая установка К. Д. Фролова на Змеиногорском руднике, устроенная в 80-х годах XVlli века. - Центральный Государственный исторический архив в Ленинграде. 1 - плотина; 2 - штольня; 3 - водозабор, 4 - каналы: А - к плангeртам; В - к Екатерининской машине; 5 - кунстштат Екатерининской рудоподъемной машины; 6 - кунстштат Екатерининского водоподъемника, 7 - штольня; 8 - кунстштрек; 9 - орт; 10 - кунстштат Вознесенского рудо- и водоподъемника; 11 - кунстштрек; 12 - Крестительская штольня; 13 - Екатерининская шахта; 14 - резервный орт; 15 - Александровский гезенк; 16 - Гавриловский орт; 17 - Вознесенская шахта. Пильная мельница; 18 - вал; 19 - водяное колесо; 20 - палечное колесо; 21 - вал с шестерней: 22 - вал, 23 - кривошипы; 24 - шатуны; 25 - пильные рамы; 26 - 'сани'; 27 - тяги; 28 - валики; 29 - храповики; 30 - зубчатые железные колеса; 31 - валы упомянутых колес; 32 - шестерни; 33 - 37 - детали бревнотаски; 38 - фундамент, 39 - кожух каменный; 40 - здание деревянное. Рудоподъемник Екатерининской шахты; 41 - вал; 42 - водяное сдвоенное колесо; 43 - тормозное колесо; 44 - тормозные колодки; 45 - желоб; 46 - штанги; 47 - горизонтальные валки; 48 - шкивы; 49 - канат рудоподъемника; 50 - здание; 51 - рундук. Водоподъемник Екатерининской шахты; 52 - вал с кривошипом; 53 - водяное колесо; 54 - шатун; 55 - тяга; 56 - ролики; 57 - полубалансиры; 58 - висячие штанги; 59 - тяги; 60 - насосы; 61 - полубалансир, 62 - тяга; 63 - ролики; 64 - ворот; 65 - тяги; 66 - два полубалансира; 67 - тяги; 68 - насосы. Водоподъемник и рудоподъемник Вознесенской шахты; 69 - вал с кривошипом; 70 - водяное колесо; 71 - шатун; 72 - тяга, 73 - ролики; 74 - полубалансиры; 75 - висячие штанги; 76 - тяги; 77 - насосы; 78 - штанги; 79 - балансиры; 80 - тяги; 81 - балансир; 82 - храповики; 83, 84 - вал и барабан с зубчатым колесом; 85 - желеаные цепи (бесконечные с барабана 84 на барабан Е); 86 - направляющий барабан; 87 - сарай надшахтный, тесовый

Великолепные дворцовые водомёты тешили короля и его двор. Сверкающие на солнце струи должны были утверждать у простого народа мысли о несокрушимом могуществе властелинов Франции.

В начале восьмидесятых годов XVIII в. Фролов создал на Алтае инженерное сооружение иного назначения.

В Змеиной горе, глубоко под землею - в шахтах, штольнях и других горных проходках, прорезывающих висячий бок знаменитого Змеиногорского месторождения драгоценных металлов, - нам пришлось видеть в 1938 г. остатки того, что создал К. Д. Фролов.

Свет рудничной бленды-карбидки не мог преодолеть тьму огромных подземных камер, где когда-то вращались циклопические водяные колеса.

Местами здесь сохранились остатки могучих тяг и шатунов, действовавших в горизонтальных, наклонных и вертикальных выработках.

Затем в архивах Сибири, Алтая и Ленинграда удалось разыскать сотни документов, говорящих об этом грандиозном сооружении. Множество найденных чертежей освещает все детали замысла, осуществленного Фроловым.

Опираясь на передовой опыт русской и зарубежной техники, русский строитель и изобретатель создал подземный машинный мир.

До наших дней стоит и работает дававшая жизнь этому машинному миру плотина, построенная так смело, что Фролову может позавидовать современный инженер. Сопоставление профилей современных плотин и Змеиногорской доказывает именно такое положение.

С восемнадцатиметровой высоты гребня плотины Фролова хорошо виден весь рудник, в недрах которого скрываются проходки для тяг и камеры гигантских подземных водяных колес.

Вода, пущенная из головного сооружения плотины, пробегала в общей сложности 2200 метров.

От плотины вода шла по подземной штольне и открытому каналу до пильной мельницы, где приводила в действие водяное колесо лесопильной установки. От пильной мельницы вода шла под землей к рудоподъемной машине Екатерининской шахты, где все один и тот же водяной поток приводил в действие двойное наливное колесо диаметром в 4,3 метра. От Екатерининского рудоподъемника все та же вода текла под землей к водоподъемной машине Екатерининской шахты и приводила здесь в действие водяное водоподъемное колесо диаметром в 17 метров. От Екатерининского водоподъемника все те же струи неслись под землей к рудо- и водоподъемной установке Вознесенской шахты и приводили гдесь в движение водяное колесо диаметром в 16 метров.

Приведя в действие Вознесенский водо- и рудоподъем, струи проделали свыше километра свой бет по Крестительской штольне, по которой сбрасывались также воды, поднятые насосами из нижних горизонтов рудника. Через устье в конце Крестительской штольни воды вытекали обратно в речку Змеевку много ниже плотины.

Могучее и разумное инженерное сооружение создал Фролов, затмив своим трудом "чудо" французских королей. Изучение западноевропейских рудничных установок, в частности шведских, доказывает, что Фролов создал подлинное чудо того времени.

На признаваемой зарубежными исследователями наиболее совершенной для тех дней установке в Марли действовали водяные колеса диаметром в 12 метров. Фролов создал колеса диаметром до 17 метров.

Колеса Марли были сооружены и работали при дневном свете. Водяные колеса Фролова были построены под землей и установлены в огромных подземных камерах, имевших высоту до 21 метра. В такой подземной камере может свободно поместиться пятиэтажный дом.

Колеса в Марли были нижнебойными, то есть с наименьшим коэффициентом полезного действия. Змеиногорские колеса были верхнебойными, то есть с наибольшим коэффициентом полезного действия.

В Марли каждый кубический метр воды, пройдя через плотину, действовал только один раз и только на одно какое-либо колесо. В Змеиногорске каждый кубический метр воды последовательно действовал на целую систему колес, расположенных в порядке нисходящего каскада.

Неуклюжей системе тяг и передаточных механизмов Марли Фролов противопоставил простые и изящные конструктивные решения, осуществляя передачу энергии на огромные по тому времени расстояния.

Установка в Марли работала значительно хуже, чем предполагали ее строители, и часто выходила из строя. Она была рассчитана на подачу в сутки пятл тысяч кубических метров воды, но даже в лучшие годы давала не более половины этого количества.

Установка Фролова в Змеиногорске работала именно так, как рассчитал строитель, и притом без перебоев. Творение русскою новатора решительно во всем превзошло знаменитое инженерное сооружение, считавшееся самым совершенным для того же времени на Западе.

Много иных дел совершил Фролов, сочетавший смелость дерзаний и трезвую деловитость и упорно продолжавший трудиться для родины до конца дней своих. Немало он воспитал техников, в числе которых вскоре особенно известен стал его сын, Петр Козьмич Фролов, построивший первую русскую чугунную дорогу на Алтае в 1806-1809 гг.

Почитая память своего отца, Петр Фролов поставил на его могиле памятники из серого гранита с двумя чугунными досками.

На доске, обращенной к югу, он написал:

"Здесь погребен берггауптман Козьма Дмитриевич Фролов, родившийся 29 июня 1728 года и скончавшийся 9 марта 1800 года" (Дата рождения ори отливке дана неточно: Фролов родился в 1726 г).

Надпись на доске с северной стороны гласила:

 Не вечно все! Прохожий сам тому свидетель.
 Нетленны лишь одни васлуги, добродетель...