В 1793 г. на Алтай, на Колывано-Воскресенские заводы приехал из столицы Пётр Козьмич Фролов (1775—1839), сын знаменитого российского гидротехника Козьмы Дмитриевича Фролова, только что окончивший Петербургское горное училище (Петербургское горное училище — старейшее в нашей стране высшее техническое учебное заведение. На базе его был впоследствии создан Петербургский горный институт (ныне Санкт-Петербургский горный университет)).
- Петербургское горное училище
- П.К. Фролов. Начало горной карьеры
- Алтайские горные заводы
- Модернизация Алтайских водных путей
- Создание заводского рельсового транспорта
- Английские рельсовые дороги
- Бюрократические препоны
- Строительство Змеиногорской заводской рельсовой дороги
- Как работала заводская чугунка?
- Вклад в народное просвещение
- В департаменте горных и соляных дел министерства финансов
- Соляные дела
- Сторонник развития парового флота
- Первые пароходы в России
- Начальник Колывано-Воскресенских заводов
- Переход на новое топливо — каменный уголь
- Паровые двигатели
- Общественная деятельность П.К. Фролова
- Развитие Барнаула
- Отставка
- Литература:
Петербургское горное училище
Потребность в организации специального высшего горного училища возникла во второй половине XVIII в. в связи с быстрым ростом русского горнометаллургического производства и развитием его техники. В начале 70-х годов XVIII в. хлопоты о создании такого учебного заведения начали уральские горнопромышленники Измаил Тасимов с товарищами — башкиры по происхождению. Они ставили вопрос об организации, именно высшего училища («на таком основании, на каком учреждены здесь кадетские корпуса и академии») и изъявляли готовность оказать училищу материальную поддержку.
Берг-коллегия одобрила это предложение. Организация Горного училища была поручена главе Берг-коллегии М.Ф. Соймонову, сыгравшему видную роль в развитии горнотехнического образования в России.
Соймонов пришёл к заключению, что организация такого учебного заведения необходима для всей горнозаводской промышленности, а равно и для монетных дворов. Соймонов подчеркивал, что речь шла не только о казенных заводах, но и о частных, так как «заведённые в России 169 партикулярными (т.е. частными) людьми металлические заводы требуют к управлению их не меньше искусных людей».
Характерна оговорка в проекте Соймонова, что «учащиеся в оном (училище) не все будут дворянские дети, а частию и из разночинцев».
В Горном училище обязательными являлись следующие предметы: арифметика и алгебра, геометрия и маркшейдерское дело, минералогия и металлургия, рисование, химия, физика, механика и гидравлика.
Проект Соймонова был утверждён сенатом и Екатериной II. Указ об организации Горного училища был издан 2 ноября 1773 г. Открытие училища состоялось в 1774 г.
Позднее программа училища была расширена по сравнению с первоначальным проектом. Пётр Фролов, кроме перечисленных выше предметов, изучал в Горном училище русский, немецкий, французский, и латинский языки, логику, риторику, историю, географию, архитектуру и некоторые другие науки.
П.К. Фролов. Начало горной карьеры
Окончив Горное училище и получив чин шихтмейстера, который присваивался в то время выпускникам этого учебного заведения, П.К. Фролов-младший стал работать на Колывано-Воскресенских заводах, отчасти помогая отцу, отчасти действуя совершенно самостоятельно.
Сначала он был занят на Змеиногорском руднике по организации как подземных, так и поверхностных работ; потом руководил работами по рудникам: Гольцовскому, Семёновскому, Лазурскому и Восьмому, выполняя при этом маркшейдерские обязанности, хотя в звании маркшейдера он был утверждён лишь позднее (в обязанности маркшейдера входило составление пространственных изображений-месторождений полезных ископаемых, т. е. выполнение планов, разрезов, профилей и т.д.).
С 1797 г. Фролов работал на Сузунском заводе по досмотру за заводскими «плавильными и надворными» работами, а также «состоял у приёма» привозимых с рудников угля, руд и «прочих заводских припасов».
В 1798—1801 гг. Фролов, уже в инженерном чине, соответствовавшем чину поручика, руководил поставкой свинца с Нерчинских заводов на Колыванские. По возвращении он работал в барнаульской чертёжной. В следующем году сопровождал в Петербург партию серебра. Затем Фролову была поручена разработка вопроса о водных путях в районе завода.
Алтайские горные заводы
Состояние заводских путей сообщения ещё в начале 60-х годов XVIII в. вызывало тревогу таких передовых специалистов, как И.И. Ползунов.
Невнимание горного начальства к регулированию течения рек и вырубка лесов приводили к понижению судоходства местных рек.
К началу XIX в. вопрос этот приобрел ещё большую остроту. К этому времени территория алтайского заводского района значительно расширилась. На базе Змеиногорского рудника во второй половине XVIII в. вырос ряд новых заводов: Павловский на р. Касмале (1763), Сузунский на р. Сузун (1765), Томский железоделательный на р. Томь-Чумыш (1771), Алейский свинцовоплавильный в верховьях р. Алей (1774) и Локтевский на р. Алей (1782). Кроме добычи черных, цветных и драгоценных металлов, на заводах была организована обработка дорогого камня. Соответствующие мероприятия по разведке месторождений самоцветов были проведены в южной части Колывано-Воскресенского округа. Камнерезная промышленность стала развиваться на Алтае и в Западной Сибири.
Открытие в конце XVIII в. новых крупных месторождений серебряной руды на р. Бухтарме (Риддерское месторождение) и в Салаирских горах потребовало создания и новых предприятий на базе этих рудников. В 1792—1794 гг. был построен на р. Большой Талмовой Гавриловский завод, а в 1804—1806 гг. — Змеевский завод на территории Змеиногорского рудника.
К концу XVIII в. на Колывано-Воскресенских заводах эксплуатировалось свыше 400 рудных месторождений. Рудники были разделены на две основные группы: Змеиногорскую и Салаирскую. На их базе и работали перечисленные выше алтайские заводы: Барнаульский, Колыванский, Павловский, Сузунский, Томский, Алейский, Локтевский и др.
Однако большинство заводов занято было лишь выделкой из бедных («убогих») руд так называемого «роштейна», т.е. сырца (первично обработанной руды). Богатые металлом руды вместе с этим полуфабрикатом перевозились на основные заводы — Барнаульский и Павловский, где и производилась выплавка металлов. Поэтому на заводах непрерывно производились огромные перевозки руд и «роштейна» речным и гужевым транспортом на очень значительные расстояния.
Модернизация Алтайских водных путей
В 1804—1805 гг. Фролов разрабатывал карты реки Иртыша, изучал его водный режим и совершенствовал конструкцию судов для сплава руд по Иртышу с Бухтарминских рудников.
Текст рапорта обнаруживает широту подхода Фролова к порученному ему делу, инициативность и самостоятельность его работы.
К картам им было приложено описание «со сведениями минералогическими, топографическими и историческими». При этом Фроловым была найдена возможность «к гороздо превосходнейшему судоходству».
В общем эта сложная задача была разрешена Фроловым так удачно, а конструкция больших судов, специально построенных им для сплава руд, оказалась настолько технически целесообразной, что Горный совет заводов представил его к ордену.
В 1805 г. Фролов сопровождал транспорт серебра в Петербург. В это же время за свою разностороннюю и успешную деятельность Фролов получил звание «берггауптмана VI класса», т.е. чин старшего инженера, соответствующий чину полковника.
Создание заводского рельсового транспорта
Достойный сын своего отца, П.К. Фролов становился замечательным знатоком горнометаллургического дела и заводского транспорта, сухопутного и водного. К тридцати годам Фролов имел уже большой производственный опыт, причём, как гласит послужной список, он «все сии поручения, требовавшие отличных познаний и деятельности, выполнял с таким успехом и совершенством, каких только ожидать можно».
Особенно выдающийся вклад сделан был Фроловым в развитие сухопутного транспорта. Его отец Козьма Дмитриевич Фролов широко использовал внутризаводские пути, механизировав движение по ним повозок. У К.Д. Фролова были также преемники на самих алтайских заводах. Так, Ф.С. Ваганов построил подземную лежневую дорогу на Семёновском руднике в 1778 г.
В первой четверти XIX в. на Александровском заводе в Петрозаводске уже работала чугунная дорога протяжением более 170 м с шириной колеи приблизительно 0,8 м. Однако эта дорога, подобно лежневым путям К.Д. Фролова-старшего, ещё не выходила за пределы заводского двора.
Теперь П.К. Фролов сделал следующий шаг — он решил построить несколько конных чугунных дорог значительного протяжения, причём с самого начала сооружение такой дороги мыслилось им как звено в более широком плане переустройства всего транспорта района Колывано-Воскресенских заводов.
Начальник Колывано-Воскресенских заводов В.С. Чулков весной 1806 г. писал главноуправляющему Кабинетом, будущему министру финансов Д.А. Гурьеву, что Фролов представил ему два плана: «один о учреждении чугунной… дороги от Змеиногорского рудника до его завода, а другой о заведении водяного сообщения между заводами и рудниками». Чулков сообщил далее, что, «находя со своей стороны выгоду казне в этих обоих предприятиях», он поручил Фролову в «будущее лето» построить чугунную дорогу, а также произвести нивелировку и описание «мест, предполагаемых им для занятия под водяное сообщение».
В первом же своем рапорте от 20 марта 1806 г., посвящённом Змеиногорской чугунной дороге, Фролов выдвигал и более широкие планы строительства рельсовых путей.
Фролов писал там, что речка Поперечная (приток р. Алея), берущая начало в горах, окружающих Колыванское озеро, своим течением по направлению к р. Алею показывает наличие естественного уклона местности от Змеиногорска к р. Алею. Фролов предлагал использовать это обстоятельство и «устроить до Алея чугунную дорогу», особенно в том случае, если не удастся провести между этими пунктами судоходный канал.
Ещё более широкие и смелые планы развития заводского транспорта были представлены Фроловым через год, 22 марта 1807 г., начальству Колывано-Воскресенских заводов и рассмотрены в присутствии автора проекта на заседании Горного совета заводов 22 мая. Фролов доказывал там необходимость постройки судоходных каналов между речками Локтёвкой и Поперечной протяжением 40 км, между р. Поперечной и р. Алеем — свыше 50 км, а также о иных крупных работах по улучшению водного сообщения и по проведению каналов (в том месте, где реки Чарыш и Алей близко подходят одна к другой, Фролов предполагал связать их большими каналами между собой и с р. Обью. Более 100 судов предложенной Фроловым конструкции должны были перевозить грузы по этому водному пути). В дальнейшем Фролов выдвигал соображения и о возможности сооружения других рельсовых линий.
Для нивелирования местности, через которую должны были проходить намеченные Фроловым водные пути и рельсовые дороги, были созданы специальные рабочие партии, которые производили нивелирование и описание местности на протяжении нескольких сот километров, а промер глубин рек и озер почти на протяжении тысячи километров (нивелирование — промер относительных высот точек данной местности, обычно для того, чтобы потом вести на этой местности строительство).
Таким образом, Фролов не только выдвигал идею постройки чугунных рельсовых дорог, но и организовал предварительные работы для подготовки технического проекта подобных путей. Намеченные им рельсовые дороги заводского назначения должны были выйти за пределы отдельных предприятий и приобрести характер больших дорог, соединяющих заводы с рудниками, лесными разработками и с пристанями.
Чтобы полностью оценить смелость технических проектов молодого инженера, следует напомнить, каково было состояние рельсового транспорта за рубежом в тех странах, которые продвинулись гораздо дальше, чем Россия, по пути капиталистического развития.
В первом десятилетии XIX в. ни на континенте Западной Европы, ни в США, за единичными исключениями, еще не было рельсовых дорог. Там применялись лишь короткие лежневые дороги, как правило, заводского назначения.
Английские рельсовые дороги
Единственной страной на Западе, где рельсовые дороги уже получили в то время развитие, была Англия. Промышленный переворот был там в разгаре. Но и в Англии первые чугунные дороги значительного протяжения: Мертир-Тидфильская и Сэррийская, она же Кройдонская — каждая около 40 км длиной — были построены лишь на рубеже XVIII и XIX вв. Вторая из них была описана в 1805 г. в одной из первых русских работ о рельсовых дорогах, книжке Льва Савельевича Вакселя (1776—1816), талантливого инженера и учёного, поборника проведения таких дорог в России. «Сии дороги (Лондонского дока) равномерно, как и описанная мною Кройдонская чугунная дорога,— указывал там Ваксель,— составлены из чугунных плит или брусьев (с закраинами) каждый в 1 английский аршин длины: брусья сии стелются полосами и утверждены на деревянных подставках из крепкого леса…».
Как правило, английские рельсовые дороги были заводскими частными «чугунками» с конной тягой. Применение железных рельсов в Англии было редкостью вплоть до 20-х годов XIX в. Еще большей редкостью являлись опыты с применением силы пара на чугунных дорогах.
Первый такой эксперимент был произведён на упомянутой выше Мертир-Тидфильской дороге в 1803—1804 гг. передовым инженером Ричардом Тревитиком (1771—1833). Позднее Тревитик построил ещё один паровоз (в 1808 г.). Но никто из владельцев рельсовых дорог не поддержал Тревитика. Это казалось им в то время делом, не сулящим немедленной и верной прибыли. Совершенно разорённый инженер вынужден был уехать из Англии в Южную Америку.
Таким образом, для начала XIX в. проекты Фролова были весьма передовыми, если их рассматривать в свете не только русских но и западноевропейских достижений инженерной мысли.
Бюрократические препоны
Однако заводское начальство сразу же поставило под сомнение широкие замыслы Фролова, не считая возможным выделить на это необходимые средства. В частности «предполагаемое устроение чугунной дороги на 40-вёрстном расстоянии» между Барнаульским бором и р. Алеем было отложено до тех пор, пока «выгоды от такого рода устройства доказаны будут начатым в Змеевском руднике устройством».
Здесь имелась в виду маленькая опытная линия, которую Фролов должен был построить в первую очередь при вновь устроенном Змеевском заводе.
Отрицательное отношение к большим транспортным проектам Фролова Горный совет объяснял следующими причинами: он опасался, что не удастся выделить достаточно крепостной рабочей силы для производства этих работ, а вольнонаемный труд казался ему слишком дорогим.
«Из находящихся при заводах служителей,— говорилось в протоколе,— никаких нет возможностей и тысячи человек отделить, не подвергнув самые заводы в нужнейших частях остановке. Вольнонаёмных также совсем ненадёжно до такого количества найти; а ежели сколько-нибудь и нашлось бы, то, судя по здешним ценам… расходы будут чрезвычайные».
Перевозка грузов по рекам и гужом на алтайских заводах производилась крестьянами-«урочниками». Поскольку «прохожие дни» не засчитывались в отработки, то чем дальше приходилось крестьянам добираться до места выполнения «уроков», тем разорительнее становились для них выходы на работу. Это положение использовала в своих интересах богатая верхушка заводских сёл и деревень. Из её среды выходили подрядчики, формировавшие из разорившихся крестьян артели по перевозке грузов и бурлацкой лямкой и гужом. Чем дальше приходилось доставлять грузы, чем больше хирело и разваливалось хозяйство бедных крестьян, тем богаче становились подрядчики, которые, разумеется, делились своими доходами с горными чиновниками.
Не удивительно, что проекты передовых инженеров наталкивались на упорное сопротивление определенной части влиятельных чиновников, извлекавших выгоды из деятельности подрядчиков.
Таким образом, Фролову удалось добиться лишь сооружения чугунной дороги протяжением около 2 км для доставки бедных руд Змеиногорского и других соседних рудников на Змеевский завод. Хищническое отношение заводской администрации к рудным запасам в XVIII в. привело к истощению богатых месторождений.
Увеличение расходов по перевозке бедных руд и побудило Горный совет принять проект Фролова.
Строительство Змеиногорской заводской рельсовой дороги
Рельеф местности требовал предварительного производства сложных строительных работ. Как сообщал сам Фролов в своём рапорте новому начальнику Колывано-Воскресенских заводов Эллерсу от 14 ноября 1810 г., при постройке «потребно было в некоторых местах углубиться в землю, а в других возвыситься от оной».
В решении этих задач, впервые вставших перед русской инженерной мыслью, П.К. Фролову помогал Михаил Сергеевич Лаулин, ученик учёного-электротехника Василия Владимировича Петрова. По окончании Барнаульского горного училища Лаулин вместе с П.М. Залесовым работал под руководством Фролова-старшего. Затем оба молодых мастера приняли участие в интересных работах по устройству паровых машин на Петровском заводе в Восточной Сибири.
В 1798 г. Лаулин вернулся в Барнаул и приступил к выполнению различных поручений по оснащению заводов новыми воздуходувными мехами и другим оборудованием, а также по производству строительных работ.
Фролов и Лаулин произвели нивелирование участка между Змеевским заводом и рудником.
Начальный пункт дороги был расположен вблизи новой Преображенской шахты, рудоразборного сарая и промывочных устройств, иначе говоря, в таком месте, где производилась подготовка руд для плавки.
В основном строительные работы по дороге Фролова, начатые в 1806 г., кончились к 1809 г. В конце 1809 г. и в течение 1810 г. производились дополнительные работы. Извещение об окончании дороги было отослано в Петербург осенью 1810 г.
Несмотря на небольшое протяжение Змеиногорской дороги, это строительство занимает важное место в истории русского рельсового транспорта.
Фролова следует также считать одним из основоположников железнодорожного проектирования в России и создателем ряда важных элементов будущих железных дорог.
Почти половина полотна фроловской дороги была уложена на виадуке (виадук — путепровод на опорах, перекинутый через овраг, дорогу и т.д.) и на мосту через р. Корбалиху. Виадук местами возвышался над дном оврага на 11 м. Часть полотна пролегала в выемке. Фролов применил сложное верхнее строение пути. Рельсы имели выпуклую поверхность катания. Соответственно чугунные ободья повозок имели вогнутость в виде желоба. Рельсы, длиной около 1,4 м, укреплялись на продольных деревянных брусьях, так как чурунные рельсы были слишком хрупки, что-бы выдержать тяжесть, повозок без дополнительной опоры. Рельсы вместе с поддерживающими их лежнями укладывались на поперечные шпалы так же, как это делается на нынешних железных дорогах.
Для дороги было отлито 3600 штук чугунных рельсов. Часть рельсов отливалась в самом Змеиногорске, часть же была отлита на Томском заводе. Остатки рельсов и колёс повозки Змеиногорской дороги были обнаружены в 1949—1951 гг., подвергнуты лабораторным исследованиям и сейчас хранятся в Алтайском краевом музее.
К сожалению, алтайское заводское начальство не считалось с настойчивыми требованиями конструктора и отпускало для строительства дороги самые дешевые, а значит, и непрочные материалы.
Несмотря на все трудности, П.К. Фролову и его помощникам удалось построить в 1806—1810 гг. замечательную по тем временам дорогу с глубокой выемкой, искусственными сооружениями (виадуком, мостом) и т.д.
Даже в Англии во времена Фролова преобладали рельсовые линии, приспособлявшиеся к рельефу местности. Иными словами, полотно этих дорог было буквально волнистым, и лошади, то, напрягая все силы, втаскивали составы грузовых повозок на подъёмы, то с трудом спускались по уклонам, причём возчики пускали в ход ручные тормоза на повозках. Смелое решение Фроловым вопроса об искусственных сооружениях на его дороге, несомненно связано с традициями отцовского творчества. Да и самая мысль о рельсовой дороге была в какой-то мере подсказана Фролову опытом устройства лежневых путей его отцом в 60—80-х годах XVIII в.
Фролов усовершенствовал подачу и погрузку руды. Стремясь возможно больше облегчить труд работников, Фролов устроил вспомогательную переносную чугунную дорогу.
Как работала заводская чугунка?
Ручные вагонетки, применяемые на этой дороге, могли вмещать до 110 пудов руды и подкатывались к загрузочным устройствам 1—2 рабочими.
Что касается основной дороги, то повозки, применявшиеся на ней, вмещали до 170 пудов руды каждая. Три повозки, сцеплённые железными кольцами, составляли «поезд». Такой «поезд» вмещал до 500 пудов груза, вес же самих повозок составлял 100 пудов. «Поезд», общий вес которого составлял, следовательно, 9—10 т, везла одна лошадь. В день одна лошадь перевозила по этой дороге около 65 т груза, заменяя 25 лошадей.
Для перехода «поезда» на боковые ветки применялся поворотный круг. Этот круг приводился в движение лошадью, впрягавшейся в рычаг, соединённый с кругом.
Фролов составил также точный график работы дороги: загрузка повозок главной линии рудой — 2 мин; движение состава до поворотного круга — 25 мин; остановка на поворотном круге и вращение последнего— 3 мин; проезд по ветке до самого отдаленного места выгрузки— 4 мин; выгрузка и перепряжка сменной лошади—25 мин; обратный путь лошади с порожняком — 30 мин; всего 1 час 28 мин.
Дорога могла бы работать ещё лучше, если бы Фролову не ставил препятствия его начальник Эллерс. Это был чиновник-карьерист, постепенно разваливший всё производство на Колывано-Воскресенских заводах. Эллерс с досадой терпел присутствие возле себя Фролова, энтузиаста новой техники, непримиримого врага злоупотреблений и интриг. Эллерс относился к П.К. Фролову примерно так же, как в своё время Ирман и Меллер к Фролову-старшему.
Эллерс был бы рад вообще отделаться от «чугунки» Фролова, но сведения о проектах Фролова были уже отправлены в Петербург, да и Фролов был не из тех, кого легко заставить замолчать.
Поэтому Эллерс ограничивался тем, что всячески урезал ассигнования на дорогу. Из-за этого Фролов вынужден был применять самые дешёвые материалы: чугун низкого качества, сосновый лес и т.д. Всё это привело к необходимости проведения более частых ремонтных работ, чем рассчитывал Фролов, и к потере ровности пути. Согласно первоначальному проекту Фролова 1 лошадь на его «чугунке» должна была заменить 40 лошадей на обыкновенной дороге. На самом деле она заменила лишь 25 лошадей.
Вместо того чтобы освободить от тяжелой работы по возке руд более тысячи человек приписных крестьян и достичь соответствующей экономии в расходах, как надеялся вначале Фролов, дорога сделала «свободными от перевозки» лишь 450—600 человек.
Но хотя это было более скромным результатом, чем вначале рассчитывал Фролов, однако и это было неслыханным для тех времен достижением.
В экономическом отношении дорога Фролова вполне себя оправдала. Несмотря на исключительную сложность сооружения, дорога обошлась в 13700 руб. при длине 1,8 км, иначе говоря 7600 руб. за 1 км. Это было в пять раз дешевле стоимости английских железных дорог того периода.
Между тем Эллерс упорно не хотел признать пользы чугунной дороги Фролова. «По окончании оной, — гласит справка горной экспедиции — начальник Колыванских заводов донёс, что какие на сие произошли расходы и может ли заведение сие соответствовать тому намерению и пользам, которые имели в виду при основании его, донесёт особо». Подобного донесения, однако, так и не последовало.
А ведь горное начальство ставило осуществление больших транспортных проектов Фролова в зависимость от результатов работы Змеиногорской дороги. Раз ещё неизвестно, будет ли рельсовая дорога «соответствовать тому намерению и пользам», значит, и обсуждение вопроса о постройке больших рельсовых дорог (а также связанных с ними водных путей) нужно отложить — полагало оно.
В 1811 г. Фролов уехал с Алтая, и в его отсутствие Эллерс совершенно запустил ремонт дороги. Вместе с тем он запутал отчетность по её работе, так как неуклонно, год за годом, причислял расходы по ремонту к капитальной стоимости дороги, игнорируя получаемые от неё доходы.
Но горная экспедиция Кабинета вынуждена была отметить в своём «журнале» (протоколе) от 30 апреля 1818 г., что на дороге Фролова «выгода к перевозке руд против обыкновенной перевозки столь очевидна, что делает честь основателю оной». Однако и тогда к постройке больших рельсовых дорог и каналов не приступили.
Вклад в народное просвещение
Вернемся к тем годам, когда Фролов проектировал и строил свою «чугунку». Наряду с разработкой больших транспортных проектов, с организацией нивелирования местности и промера рек, с сооружением Змеиногорской дороги он продолжал деятельность по усовершенствованию заводского и рудничного оборудования, по налаживанию сплава грузов в судах собственной конструкции и т. д.
Наряду с этим Фролов уделял много внимания вопросам просвещения.
Ещё в 1801 г. он работал «при Барнаульской чертежной и библиотеке». В 1806 г. он находился не только «при строении в Змеевском руднике чугунной дороги и осмотре рек Чарыша, Алея и прочих для предполагаемого им судоходства», а также работал при Барнаульской чертежной и выполнял обязанности инспектора в заводских училищах. Вместе с тем он руководил и библиотечным делом на заводах.
В качестве инспектора горнозаводских школ Фролов, как уже отмечалось, продолжал традиции В.В. Петрова и прежде всего наиболее, прогрессивную из них — пополнение воспитанников Барнаульского горного училища лучшими учениками из горнозаводских школ, детьми «простолюдинов».
Основанный Петровым в Барнауле физический кабинет частично погиб при наводнении 1793 г., но остатки его хранились при Барнаульской казённой библиотеке.
Эта библиотека была основана в 1764 г. А.И. Порошиным. Среди читателей библиотеки встречаются имена И.И. Ползунова, К.Д. Фролова, В.В. Петрова, П.М. Залесова, М.С. Лаулина и других конструкторов и изобретателей. В библиотеку ежегодно поступали новые издания. Между прочим, библиотекой приобретены были и работы Петрова: «Собрание физико-химических новых опытов», «Известия о гальвани-вольтовских опытах» и др. В библиотеке имелось также собрание редких рукописных работ XVII—XVIII вв.
Книгами и картами библиотеки пользовались воспитанники горнозаводских училищ. Часть книжных фондов посылалась на другие заводы и рудники, где на основе их ещё в XVIII в. возникли Локтевекая и Змеиногорская библиотеки, а в начале XIX в. библиотеки на Павловском, Сузуюском, Томском и Гавриловсксм заводах, а также а некоторых крупных рудниках.
Однако Барнаульская библиотека находилась в запущенном состоянии. Там не было систематического каталога. Выдача книг производилась без всякой записи. Некоторые читатели присваивали себе книги, разрознив этим ряд многотомных изданий, портили книги пометками, вырывали из книг рисунки и страницы.
В феврале 1808 г. Фролов подал начальству докладную записку «О упорядочении Барнаульской казённой библиотеки». Он предлагал классифицировать книги по содержанию и по языку, на котором написана данная работа. Для борьбы с хищением и порчей книг Фролов предложил особые формы контроля.
Весной 1809 г. Фролов мог доложить об итогах инвентаризации. Все книги были разделены на два фонда — один для пользования читателями, другой специально для воспитанников Горного училища. Основной книжный фонд был разделен на 31 отдел.
Всего в библиотеке имелось более 7000 книг, в том числе более 4000 на русском, около 2000 на немецком, более 700 на французском и других языках. Большинство книг относилось к художественной литературе. Имелись также разнообразные научные книги — исторические, экономические, по химии, физике, математике, металлургии, горному делу и т.д.
В департаменте горных и соляных дел министерства финансов
В разгар работ по улучшению условий судоходства в устье р. Алей, вскоре по окончании постройки Змеиногорской дороги, в зависимости от успеха которой заводское начальство ставило осуществление других транспортных проектов Фролова, последний был неожиданно переведён с Алтая в Петербург в Департамент горных и соляных дел министерства финансов.
По-видимому, решающую роль в оказании Фролову этой «милости» сыграл Эллерс, заботившийся, разумеется, не о том, чтобы бергтауптман VI класса Фролов успешнее продвигался по службе на глазах столичного начальства, а лишь о том, чтобы Фролова не было на Алтае.
Соляные дела
Руководство Горного департамента решило использовать Фролова (об его энергии, инициативности и неподкупности знали и в Петербурге) на самом трудном и неблагополучном участке работы — по соляным делам.
Важнейшим источником добычи соли было Эльтонское озеро. Соль с озера доставлялась в склады («магазейны»), расположенные на Волге, приписными крестьянами.
К эльтонским соляным промыслам было в этот период приписано до 26 тыс. солевозов, т.е. крестьян, обязанных со своими волами и фурами возить соль от Эльтона к волжским складам. Солевозный промысел был одним из самых мучительных видов работы. Постоянные переезды по раскалённой солончаковой местности, пересечённой «ериками» (оврагами), приводили к тяжелым заболеваниям от жары, от солёной воды. Колодцы с пресной водой, обозначенные на карте и служившие местом привалов, часто оказывались высохшими. Незаживающие язвы от соли на руках и ногах, злокачественные лихорадки были обычным уделом солевозов, как и других рабочих соляных промыслов того времени.
Изнурительность работы солевозов усугублялась скверным состоянием гужевых дорог между Эльтонским озером и «магазейнами».
Представители Горного департамента должны были признать, что вольные возчики, которых было разрешено нанимать дополнительно, бегут от этой каторжной и неблагодарной работы «по причине несоразмерности получаемой ими за перевозку соли платы с дороговизною на все вещи».
Вместе с тем существовавшие способы перевозки соли были крайне непроизводительны и грозили сорвать своевременную доставку соли на склады.
Особенную остроту приобрёл этот вопрос к 1812 г., когда сначала ожидаемая, а потом развернувшаяся борьба с полчищами Наполеона заставила правящие круги России приступить к более широкому использованию хозяйственных ресурсов страны. Снабжение солью армейского интендантства и населения в тылу становилось в военное время более ответственной задачей, чем в годы мира.
В предыдущие десятилетия выдвигались уже некоторые проекты соединения Эльтона с Волгой каналом или дорогами особого устройства. Но все они оказывались практически несостоятельными.
В марте 1812 г. руководство Горного департамента отправило на Волгу Фролова. Кроме изучения вопроса о строительстве соляных складов на волжских берегах, оно поручило ему также исследовать возможность осуществления прежде представленных проектов об улучшении сообщения между Эльтоном и Волгой.
Фролов начал с того, что произвёл заново нивелирование местности по наиболее выгодному направлению. Отвергнув предыдущие проекты, Фролов предложил построить чугунную дорогу протяжением около 150 км между Эльтоном и Николаевской пристанью на Волге.
То, что останавливало предыдущих авторов,- отсутствие рельсовых дорог подобного протяжения в зарубежной практике, — вовсе не представлялось Фролову доводом против его проекта. Ведь ещё в 1806-1807 гг. он развивал на Алтае планы строительства рельсовых дорог в небывалых прежде масштабах.
Видимо, ещё до поездки на Волгу, зная о дурном состоянии сообщений по солевозным трактам и о бедствиях возчиков, Фролов обдумывал возможности использования в этом районе своего алтайского опыта. Во всяком случае к нивелированию он приступал уже имея в виду возможность постройки рельсовых дорог и каналов.
Протяженность дороги должна была составить (согласно чертежу) 147 км. На дороге Фролов предполагал использовать в качестве тяги силу волов. Последнее, несомненно, являлось пережитком техники мануфактурного периода.
Грандиозный по тем временам проект Фролова снова выходил за рамки обычных заводских дорог. Это опять был, по сути дела, проект большой рельсовой линии, правда, специально грузового назначения и с использованием силы животных в качестве тяги. Некоторые из позднейших проектов дороги Эльтон—Волга, принадлежавших другим авторам, повторяли предложения Фролова, но с важными усовершенствованиями.
Так, ученик отечественного учёного-электротехника В.В. Петрова — И.X. Гамель, будучи в 1814 г. в Англии, выдвинул мысль о постройке рельсовой дороги между о. Эльтоном и Волгой, но с паровой тягой.
К тому времени в Англии было построено несколько новых паровозов. Следует отметить при этом, что пример Тревитика произвёл тягостное впечатление на английских изобретателей. Конструкторы полагали, что гладкое ведущее (движущее) колесо паровоза, имеющего небольшой вес, будет буксовать на гладком же рельсе и не сдвинется с места. А увеличивать вес паровоза они не могли, так как тяжелые паровозы, как показал пример Тревитика, ломали хрупкие чугунные рельсы того периода. Поэтому изобретатели, не имевшие от владельцев дорог полномочий менять что-либо в устройстве пути, придумывали всевозможные средства дополнительного сцепления паровоза с рельсовым путём — «ноги», отталкивающие паровоз от грунта, канатные тяги, зубчатые ведущие колеса и т. д.
К. Маркс писал по поводу таких пережиточных явлений в развитии техники того времени. «До какой степени старая форма средства производства господствует вначале над его новой формой, показывает, между прочим…, быть может, убедительнее, чем всё остальное,— первая попытка построить локомотив, сделанная до изобретения теперешних локомотивов: у него было в сущности две ноги, которые он попеременно поднимал, как лошадь».
Из всех этих причудливых и громоздких паровозов практически применимым оказался лишь зубчатоколёсный локомотив Бленкинсопа — Мэррея (1811—1812), построенный для грузовой рельсовой дороги Миддлтон — Лидс. Ведущая пара колес этого паровоза была зубчатой. Своими зубцами эти колеса зацепляли зубчатую рейку, прикреплённую с внешней стороны к рельсам обычного типа, по которым катились остальные колёса паровоза.
Гамель очень заинтересовался зубчатоколёсной дорогой Миддлтон — Лидс. В «Северной почте» № 81 от 10 октября 1814 г. было опубликовано открытое письмо Гамеля министру внутренних дел О.П. Козодавлеву, где по вопросу о «самокатных машинах», т.е. паровозах, говорилось:
«Я теперь вспомнил, что и у нас в России встречаются превеликие затруднения в вывозке соли с Елтонского озера к Волге по причине недостатка корма и свежей воды для волов и лошадей. Нельзя ли будет там с выгодою употребить таковую машину?» Впрочем, Гамель отказывался развивать эту идею подробнее, не зная «всех местных обстоятельств».
В № 24 «Северной почты» от 24 марта 1815 г. приводилось изображение зубчатоколёсного паровоза с составом вагонеток, причём редакция журнала добавляла: «Может быть, найдется и у нас возможным и удобным привесть таковые машины в употребление там, где бывает перевозка в большом количестве материалов, каких-либо припасов, как например соли и т. п., на луговых местах или плоских и безводных степях, где за неимением подножного корма или воды весьма часто в перевозе лошадьми и волами встречаться могут затруднения или же, по крайней мере, бывают нужны немалые издержки». В основу этих выводов были явно положены идеи Гамеля.
Но и проект Фролова и позднейшие предложения о постройке рельсовой дороги между о. Эльтон и Волгой отклонялись руководством Горного департамента. Не желая расходовать средства на постройку чугунной дороги, горное начальство пошло по привычному пути. Руководители Горного департамента решили ускорить движение между Эльтоном и Волгой и снизить расходы по доставке соли за счет дальнейшего усиления и без того зверской эксплуатации «солевозцев».
И вот Фролову (как человеку, уже знакомому с местными условиями) вместо строительных работ поручается совсем иное задание — выяснить и представить на рассмотрение, нельзя ли возложить на солевозов новые повинности и уменьшить их оплату.
Нужды возчиков Фролов изучал путем непосредственного общения с ними. В одном из документов говорится, что Фролов «отправляется в слободы оных (возчиков) для личного обозрения состояния их». Содержание всех рапортов Фролова сводились к одной мысли: повинности солевозов следует облегчить, а о дополнительном отягощении их не может быть и речи.
К сожалению (этого можно было ожидать), усилия Фролова отстоять интересы «солевозцев» не достигли цели. На возчиков были возложены новые повинности, а предложение Фролова об увеличении им платы было отвергнуто.
Горный департамент продолжал использовать Фролова по различным случайным поручениям. Так, в 1814 г. он был послан по делам Старорусского солеваренного завода, а в 1815 г. — для «расследования ропота крестьян на заводчика Пашкова в Оренбургской губернии». Очевидно, в последнем случае рапорты Фролова также не понравились «властям предержащим», поскольку Фролов быстро «возвращен был из сей командировки по предписанию высшего начальства».
Сторонник развития парового флота
Деятельность П.К. Фролова как пионера рельсовых дорог характерна для первого этапа борьбы передовых русских людей за этот вид транспорта. Во всех своих проектах, а также и на построенной им Змеиногорской дороге Фролов предусматривал (и осуществлял на деле) применение силы животных в качестве тяги. Однако на водных путях сообщения Фролов считал целесообразным применять силу пара.
Передовые русские конструкторы (прежде всего И.П. Кулибин) поставили вопрос об использовании на водном транспорте силы пара еще в конце XVIII в.
После целого ряда опытов постройки паровых судов в различных странах окончательное решение этого вопроса дал американский изобретатель Роберт Фультон (1765—1815), построивший в 1807 г. пароход «Клермонт», где была установлена паровая машина Уатта.
Первые пароходы в России
Из документов, хранящихся в наших архивах, видно, что Фультон, по собственной инициативе ещё в ноябре 1811 г. обратился через американского посланника в Петербурге Адамса к русскому правительству, чтобы получить двадцатилетнюю привилегию на своё изобретение, т.е. монопольное право в течение этого срока устраивать пароходное сообщение в России. При этом Фультон обещал лишь наладить пароходное сообщение между Петербургом и Кронштадтом через три года по получении привилегии. Адаме передал предложение Фультона в конце 1812 г. канцлеру Н.П. Румянцеву. Александр I дал согласие и предоставил изобретателю просимую привилегию, но Фультон не воспользовался ею.
Привилегию на постройку паровых судов в России получил в 1815 г. петербургский заводчик (выходец из Шотландии) Карл Берд. На его заводе было построено паровое судно для рейсов по Неве от Петербурга до Кронштадта.
В 1816 г. Берд построил второй пароход, а в последующие годы ещё несколько для регулярных рейсов между Петербургом и Кронштадтом и для использования на некоторых других реках. Но всё это было еще очень далеко от первоначальных обещаний Берда ввести пароходы на всех русских реках и морях.
Передовая общественность отнеслась, понятно, с одобрением к самой идее о возможности «итти при противном ветре по морю и озерам и против течения воды посредством колёс… без помощи и изнурения сил человеческих» (как значилось в первой заявке Берда).
Сама по себе инициатива Берда и его технический опыт вначале принесли известную пользу. Он не импортировал пароходы, а организовал их постройку на своём заводе под Петербургом. Это явилось столь же положительным моментом, как и выпуск заводом Берда заводских паровых машин. На заводе Берда получило практику и значительное количество русских мастеров.
Одними из первых, кто столкнулся с жесткой конкуренцией в области пароходостроения стали одарённые мастера, работавшие на Пожевском заводе В.А. Всеволожского, расположенном на притоке Камы. В 1815—1817 гг. ими были построены и испытаны два паровых судна. Паровые двигатели для этих судов строил видный новатор горнозаводской техники инженер П.Г. Соболевский. Пароходы испытывались в 1816 и 1817 годах на Каме и Волге.
Однако Берд сразу же запротестовал против нарушения его привилегии. Всеволожскому пришлось вести переговоры о покупке у Берда специального разрешения ездить на собственных пароходах.
Все русские изобретатели зависели от доброй воли Берда. В этом убедился и П.К. Фролов, который всегда стремился заменить «изнурение сил человеческих» применением новых технических средств. Не удивительно, что он, будучи в Петербурге, сразу же заинтересовался опытами Берда (о работе мастеров Пожевского завода Фролов ещё не знал) и уже в июле 1816 г. предложил ввести паровое судоходство по Иртышу для обслуживания производственных нужд Колывано-Воскресенских заводов. В первую очередь он предлагал построить три парохода.
«Положа, что стимбот на реке проходить будет расстояние противу течения вдвое меньшее, нежели на Неве, т.е. по 2 версты в час,— писал Фролов,— выйдет, что 135 вёрст, составляющих иртышское судоходство, пройдет он в 2 суток и 19,5 часов». Отсюда Фролов делал вывод, что в течение 5 месяцев пароход может совершить 9 рейсов, а поскольку каждое судно поднимает до 3000 пудов груза, то за это время может быть перевезено 3 пароходами 81000 пудов. «Количество сие сближается с тем, какое ныне доставляется 6 судами и какое может быть перевезено сухопутно с Зыряновского рудника на Иртышскую пристань 521 душою приписных крестьян»,— подчеркивал Фролов.
Предложение Фролова не получило, однако, осуществления. Кабинетское начальство предпочитало сохранять старые средства транспорта. Оно-то меньше всего беспокоилось по поводу изнурения приписных крестьян на бурлацкой барщине.
С другой стороны, серьёзным препятствием на пути развития отечественного пароходостроения явилась привилегия, полученная Бердом. Правда, реки и озера азиатской части России не охватывались привилегией Берда, но связи богатого петербургского предпринимателя были столь велики, что фактически каждая заявка об организации парового судоходства передавалась Берду на согласование и утверждение.
Не избежал этой участи и Фролов. Его проект был послан на заключение к Берду. Последний, не имея возможности формально запретить устройство пароходства на Иртыше, не давал никакого ответа. Дело так и заглохло, тем более, что Фролов вынужден был скоро оставить Петербург и уехать на Алтай. 26 января 1817 г. он был назначен начальником Колывано-Воскресенских заводов на место Эллерса.
Начальник Колывано-Воскресенских заводов
Назначение П.К. Фролова на столь ответственный пост объяснялось тем, что Эллерс развалил работу на этих предприятиях, имевших исключительно важное значение как для дворцового ведомства, так и для казны.
Правительство Александра I, настроенное очень благосклонно к иностранцам и столь же подозрительно к русским людям «низкого» происхождения вроде Фролова, вынуждено было всё же понять, что справиться с исключительно сложной и ответственной задачей восстановления работы Колывано-Воскресенских заводов мог лишь такой человек, как Пётр Козьмич Фролов. Вспомним, что при сходных обстоятельствах, за четверть века до этого, Фролов-старший был поставлен во главе Змеиногорского рудника, доведённого Леубе почти до катастрофы.
Во главе Кабинета стоял в то время Д.А. Гурьев. Это был богатый барин, любитель пожить в своё удовольствие, обладавший, по словам современников, «умом неповоротливым». А когда, отвлекаясь от более приятных занятий, он всё же пытался мыслить, то ему «трудно было удержать равновесие рассуждений». «Увековечил» Гурьев своё имя одним — созданием небезызвестной гурьевской каши. И не Гурьеву было восстанавливать алтайские заводы. Он не мог даже понять, что для этого нужно сделать. Поэтому Гурьев испытывал облегчение при мысли, что тяжкую задачу приведения в порядок всего, что испортил Эллерс, возьмёт на себя хоть и незнатный, но по-настоящему талантливый инженер и администратор. А на то, чтобы отдать должное дарованиям Фролова, хватило ума и у Гурьева.
В официальном приказе («ордере») Гурьева Фролову наряду с нравоучительно-снисходительными напутствиями (чувствуй, дескать, и понимай, какая честь тебе оказана!) сдержанно отмечались «упущения и беспорядки» Эллерса, «показывающие явное небрежение и виновную бездеятельность» и приведшие заводы в «явное расстройство». Кстати говоря, благодаря своим связям Эллерс за все служебные провинности был только с почётом «причислен к Кабинету, впредь до определения», а потом уволен в отставку с хорошей пенсией.
И Фролов принялся за работу, что называется, засучив рукава. Он был строг и требователен к сотрудникам, но в то же время не допускал несправедливостей, личных придирок и т.д. Каждого ценил он по заслугам.
Вот почему, когда в 1820 г., через три года после вступления Фролова в новую должность, на заводы приехал известный государственный деятель первой трети XIX в., сторонник буржуазных реформ М.М. Сперанский, то по дороге из Томска в Барнаул он слышал хорошие отзывы о Фролове от «всех подчиненных» последнего.
Из числа одарённых и преданных делу молодых людей, в большинстве случаев выходцев из «простолюдинов» и разночинцев, Фролов привлекал себе помощников по работе. Среди них следует в первую очередь отметить П.Г. Ярославцева, В.Е. Речкунова, Е.А. Третьякова, Т.С. Бурнашева, Ф.П. Нечкина и др.
Фролов и его помощники уделяли много внимания усовершенствованию производства черных металлов (чугуна, железа и стали) — основных материалов для постройки машин и механизмов нового типа (механизмы мануфактурного периода делались почти исключительно из дерева).
В первых же своих рапортах после вступления в должность начальника Колывано-Воскресенских заводов Фролов писал о необходимости постройки около Томского завода нового железоделательного предприятия, «от которого бы могла быть должная польза как заводам, так и крестьянам, нуждающимся в железных земледельческих орудиях»(завод находился в верховьях р. Томь, на значительном расстоянии от г. Томска). Для этого Фролов осмотрел ближайшие окрестности Томского завода и обнаружил место, удобное для построения плотины. Недалеко от завода на той же речке можно было соорудить плотину для нового завода.
Фролов подчеркивал, что если новый железоделательный завод будет построен, то не придётся опасаться перебоев в снабжении железом, даже если Томский завод остановится.
В 1819 г. он провёл две меры. Во-первых, он ввёл на сереброплавильном Гурьевском заводе чугунолитейное и железоделательное производства. Во-вторых, он предложил управляющему железоделательным Томским заводом организовать коксование каменного угля для заводских нужд. Применение минерального топлива для заводских нужд характерно для машинного производства. В России каменный уголь в то время почти не применялся. Нововведение Фролова, предложившего использовать в качестве топлива смесь измельченного кокса и древесного угля, явилось шагом к постепенному переходу на минеральное топливо.
В помощь управляющему Томским заводом Ф.П. Мевиусу Фроловым был направлен Василий Егорович Речкунов, который ещё в 1813 г. занимался черчением и описанием оборудования уральских железо- и сталеделательных и металлообрабатывающих заводов. Речкунов изучал устройство различных машин и механизмов и в 1815 г. присутствовал при испытаниях паровой машины Вяткина.
Переход на новое топливо — каменный уголь
Опыты по переводу завода на каменный уголь продолжались более десяти лет. Им немало содействовал ещё один помощник Фролова — Евгений Александрович Третьяков, разночинец из тобольских семинаристов, с 1817 г. учитель Барнаульского горного училища. В 1828 г. Фролов назначил Третьякова помощником управляющего Томским заводом. Одновременно на Томский завод был послан сын змеиногорского мастерового Флегонт Петрович Нечкин, воспитанник одного из горнозаводских училищ.
После открытия нового Березовского месторождения каменного угля недалеко от Томского завода Фролов послал начальнику завода следующее предписание: «Произвести опыты над произведением (превращением) каменного угля в кокс с употреблением оного при чугуноплавильном и железоделаемом производствах».
К середине того же 1829 г. на Томском заводе были введены в строй новые токарные, листопрокатные и другие установки.
На Гурьевском заводе тогда же под руководством П.Г. Ярославцева было начато устройство механизмов для выделки листового железа посредством прокатных станов, между тем как до тех пор выделка железа производилась медленным и несовершенным способом выковки под молотами.
П.К. Фролов, П.Г. Ярославцев и ряд их помощников много внимания уделяли вододействующим устройствам. Отработанную воду, вытекавшую из-под промывочных устройств, которая терялась напрасно, Фролов предлагал использовать для толчеи и рудообогатительных заведений. В этом он следовал отцовским традициям.
О том, как внимательно изучал П.К. Фролов гидротехнические устройства, созданные его отцом, свидетельствует, между прочим, тот факт, что по его указанию в 1823—1827 гг. были изготовлены для Барнаульского музея модели важнейших Змеиногорских вододействующих установок, а также рудообогатительных и золотопромывочных «фабрик» Фролова-старшего. Впрочем, для первой трети XIX в. эти вододействующие сооружения не представляли ничего нового. Они лишь воспроизводили с некоторыми улучшениями то, что было достигнуто гидротехниками конца XVIII в.
Паровые двигатели
В годы пребывания Фролова на посту начальника заводов вопрос о применении паровых двигателей оставался лишь в стадии изучения.
К этому времени в России применялось уже некоторое количество паровых машин различных систем, но оно было еще очень невелико. На Алтае же все попытки применить паровые машины не имели успеха.
Паровые машины распространялись в первую очередь в тех отраслях производства, где преобладал вольнонаёмный труд, прежде всего в хлопчатобумажной промышленности.
Там же, где господствовал крепостной труд, механизация производства по-прежнему наталкивалась на сопротивление заводской администрации и частных владельцев предприятий.
Первые после Ползунова попытки строить паровые машины на алтайских рудниках относятся к началу 90-х годов XVIII в. В связи с затоплением Салаирских рудников начальник Колывано-Воскресенских заводов Г.С. Качка поручил мастеру Павловского завода Герасиму Архипову установить при Самойловской шахте водоотливную машину. В 1791 г. Архипов представил Качке «описание и чертеж машины, действующей паром».
В 1792 г. из Петербурга на Алтай и в Восточную Сибирь был направлен механик Фёдор Прокопьевич Борзов, имевший опыт сооружения паровых машин в Кронштадтском порту. Борзов поехал вначале на Салаирский рудник для установки парового двигателя для откачки воды, такого же как и ,на Воицком руднике. Машина должна была изготовляться на Томском железоделательном заводе, причём за этим делом должен был наблюдать А.С. Вяткин, который к этому времени окончил Барнаульское училище. Однако по независящим от мастеров причинам дело не было доведено до конца. Не дав закончить дело, начальство послало Борзова в Восточную Сибирь на Петровский завод. В помощь ему были вскоре направлены бывшие ученики П.М. Залесов и М.С. Лаулин. С 1796 г. во главе Петровского завода был поставлен ученик Ползунова И.И. Черницын. Однако и на этот раз начинания конструкторов паровых двигателей не были доведены до конца. Была построена лишь действующая модель паровой машины.
Летом 1798 г. Залесов и Вяткин были посланы на Олонецкие заводы для ознакомления с применявшимися там различными новыми машинами и механизмами. Позднее Залесов изучал передовую технику столичных заводов, а в 1803 г. встретился с механиком Л.Ф. Сабакиным. За три года до этого Сабакин переехал на Урал, где продолжал заниматься изобретательской деятельностью. Он построил ряд станков — винторезных, сверлильных, для чеканки и отделки монеты и т.д. Кроме того, Сабакин сооружал паровую машину, хотя эта работа не была, по-видимому, им завершена. Лаулину поручено было «заметить устройства механика Сабакина».
В 1806—1807 гг. П.М. Залесов разработал на Алтае проект и модель паровой турбины. Пережитком техники мануфактурного периода в проекте Залесова явилось то, что он предложил для своей турбины деревянное колесо.
В 1813 г. Залесов построил действующую быстроходную модель установки с двумя паровыми цилиндрами, работавшими от одного котла.
В те же десятилетия развернулась творческая деятельность Степана Васильевича Литвинова, работавшего вначале канцеляристом в Барнауле, а потом в 1810 г. переехавшего на Петровский завод. Литвинову принадлежит ряд оригинальных проектов паровых двигателей, частично им осуществленных. Паровая машина, модель которой, сделанную им в Петербурге, Литвинов привёз с собой, была построена им к 1815 г. и обслуживала воздуходувную установку. С.В. Литвинов мечтал о широком введении паровой техники на заводах Восточной Сибири. Но и эти многообещающие опыты не были доведены до успешного завершения.
Таким образам, из всех алтайских теплотехников практически применил построенную, им машину для производственных целей, но не на Алтае, а на Урале (где паровые двигатели также насчитывались лишь единицами) только А.С. Вяткин.
Прежде чем вводить паровые машины, Фролов считал необходимым готовить штат механиков, развить металлообработку и постройку механизмов на заводах, подробно изучить различные системы известных в то время паровых двигателей.
Одним из будущих помощников в деле освоения новой техники, на которого рассчитывал Фролов, был уже не раз упоминавшийся выше Павел Григорьевич Ярославцев, сын столяра Барнаульского завода. Ярославцев начал службу в 1806 г. «столярным учеником», в 1811 г. был уже столяром. Но Ярославцев любил машины. Он упросил взять его в «механики ученики» и стал работать под руководством О.С. Осипова (окончившего Горное училище в 1795 г.). Осипов и Ярославцев занимались усовершенствованием процессов получения серебра «сортучкою» (амальгамацией).
Фролов направил в 1818 г. Осипова и Ярославцева за границу (в Англию и Венгрию), причём молодому механику поручено было ознакомиться с применяемыми там новыми машинами.
В 1820 г. Фролов добился для Ярославцева звания горного офицера (шихтмейстера) и стал давать ему ответственные поручения. Часто, находясь в Томске и в Петербурге, Фролов следил за тем, что делают Ярославцев и другие мастера, и помогал им советами. Так, например, в 1822 г. Ярославцеву было поручено произвести технико-экономические расчеты по сооружению вододействующей бумажной фабрики (фабрика стала давать продукцию с 1824 г.). В 1823 г. он был послан для устройства гидросиловой установки для откачки воды из Риддерского рудника.
Но, поручая Ярославцеву проектировать и строить вододействующие установки, Фролов не забывал и о необходимости изучать вопрос о паровых машинах.
Этой цели, по замыслу Фролова, должен был прежде всего служить Барнаульский музей, созданный в 1827 г. на базе старого Барнаульского, основанного еще в 1764 г. минералогического кабинета и других научных коллекций.
В 1822 г. он велел построить модели машины Ползунова и паровой машины двойного действия для Барнаульского музея.
«Прикажите ученикам Вашим, которых Вам будет дано 6 человек, — писал Фролов Ярославцеву, — построить две модели паровых машин: одну бывшей здесь устроенной г. Ползуновым, и чертеж оной при сём прилагается, а другую новой конструкции, и также сделать модель водостолбовой машины… Обо всём, что Вами по сим предметам будет сделано, подробно донести мне». Водостолбовыми машинами назывались водяные двигатели, впервые изобретенные в XVIII в., в которых вода приводила в движение поршень в цилиндре особого устройства.
Чертеж ползуновской машины, присланный при этом письме Ярославцеву Фроловым, был чертежом первого варианта машины (1763 г.), в котором наиболее полно было выражено её универсальное заводское назначение. Ползунов, исходя из конкретных запросов организации производства на Барнаульском заводе, осуществил в действительности не этот, а второй вариант. Следовательно, Ярославцеву и его помощникам поручено было сделать модель не действительно построенной в 1765—1766 гг., а первоначально запроектированной машины Ползунова.
В конце 20-х годов XIX в. был поднят вопрос о введении паровых двигателей на Нерчинских заводах, где до этого уже работал известный изобретатель С.В. Литвинов. Нерчинское горное начальство не сумело создать надлежащих условий для деятельности Литвинова в области создания паровых двигателей, а теперь оно требовало от Кабинета присылки новых механиков, притом непременно широкой квалификации. Кабинет решил обратиться к Фролову с запросом, не может ли он направить на Нерчинские заводы П.Г. Ярославцева.
Письмом от 1 февраля 1829 г. Фролов отказал Нерчинским заводам в их просьбе, не преминув напомнить, что Литвинов приехал к ним с Алтая. «Колыванские заводы доставили уже Нерчинским механика в унтершихтмейстере Литвинове», — писал Фролов. Понять эту фразу следовало так: вы оставили без поддержки одного присланного вами с Алтая одарённого специалиста, а теперь требуете новых алтайских мастеров.
Впрочем, считая своей обязанностью «способствовать благоустройству» всех отечественных заводов, Фролов предлагал, чтобы Нерчинское горное начальство прислало для обучения у г. Ярославцева несколько машинных мастеров. Фролов предлагал также прислать проекты машин, требующихся для Нерчинских заводов, с их подробным описанием, чтобы Ярославцев мог судить о возможности и пользе их устройства.
Почему же П.К. Фролов, придя на должность начальника Колывано-Воскресенских заводов, не предпринял решительных мер по введению паровых машин на рудниках и заводах Алтая? Почему не организовал он рейсов паровых судов на алтайских реках, о чём писал еще в 1816 г.? Почему, — встает дополнительный вопрос, — он не попытался осуществить своих прежних грандиозных транспортных проектов создания единой сети водных путей и больших рельсовых дорог, пусть не с паровой, но хотя бы с конной тягой?
Словом, почему этот смелый, волевой, неутомимый человек, этот поборник новой техники, действовал так медленно и робко в осуществлении того, что сам же признавал желательным, будучи еще молодым горным офицером?
Объяснялось это в высшей степени сложным и трудным положением, в котором оказался Фролов.
«Хотя скорое исполнение моих предположений и нахожу полезным для заводов, — писал сам Фролов 1 ноября 1817 г., сразу же по поступлении в новую должность, — но за всем тем как приведение оных в исполнение, так и удовлетворение многих других, не менее необходимых, по давнишней в них надобности, потребностей заводских — в одно и то же время не только затруднительно, но и невозможно. А потому и нахожусь я в необходимости приступать к оным постепенно».
Первоочередной «потребностью заводской», по твёрдому убеждению П.К. Фролова, человека гуманных и просветительских убеждений, внука уральского рабочего, — было улучшение невыносимого положения алтайских работных людей.
Борьба за снижение повинностей заводских крестьян и мастеровых, за повышение им денежной и натуральной оплаты, против наиболее вопиющих притеснений работного люда администрацией была чрезвычайно трудным делом.
Общественная деятельность П.К. Фролова
Круг задач Фролова ещё более расширился с начала 20-х годов, когда, сделавшись томским гражданским губернатором, он смог заняться благоустройством городов, развитием культурных учреждений и иными вопросами благосостояния алтайских жителей.
Нужно было обладать твердостью, энергией и гражданским мужеством Фролова, чтобы начать эту борьбу в разгар аракчеевщины и продолжать её в годы злейшей николаевской реакции. Но давать генеральное сражение реакционной алтайской администрации и их Петербургским покровителям сразу на двух фронтах — и по вопросу о материальном и культурном положении алтайских рабочих, и по вопросу о полной технической перестройке алтайских заводов — Фролов не мог.
В глазах таких высокопоставленных чиновников, как Гурьев и его преемники, оба эти вопроса были тесно связаны. Фролов хочет «баловать» алтайских «простолюдинов» — пусть тогда не просит дополнительных средств на переоборудование. Ведь и назначен-то Фролов был на свой пост с твердой установкой Гурьева прежде всего сократить во что бы то ни стало расходы по алтайским заводам.
Осуществление больших транспортных проектов или введение парового судоходства потребовало бы значительных капиталовложений. А любая неудача была бы немедленно использована противниками Фролова, которые и без того слали на него одну жалобу за другой.
По-видимому, и сам Фролов относился к вопросу о введении паровых двигателей на Алтае очень осторожно, даже, может быть, слишком осторожно. На него производили сильное впечатление два факта — с одной стороны, превосходная работа в течение трех десятилетий вододействующих установок, созданных его отцом и прочими алтайскими гидротехниками, а с другой — неудача всех попыток со времени Ползунова ввести паровые двигатели на Алтае.
Но если в вопросе о технической перестройке заводов Фролов действовал медленно, исподволь, то в борьбе со злоупотреблениями тех, кто притеснял трудовой народ и расхищал казённые (т.е. в конце концов созданные народом же) средства — он с самого начала проявил решительность и непримиримость.
Фролов поставил себе непременным правилом ежегодно обозревать все заводы и рудники. «Наезды» П.К. Фролова нагоняли понятный страх на лиц, совершавших упущения по службе. Именно в их среде сложилась крылатая поговорка, которую ещё слышали бытописатели Алтая в конце ХIX века: «Не боюсь огня и меча, а боюсь Петра Кузьмича».
И было чего бояться. Из документов видно, как строго карал Фролов тех, кто мешал ему восстанавливать и развивать заводы.
При этом Фролов не считался ни с происхождением, ни с должностью виновного.
Особенно непримиримо боролся Фролов со злоупотреблениями, направленными против заводских рабочих и приписных крестьян.
Основа политики правительства Александра I (где главную роль играл тогда Аракчеев), а затем Николая I в отношении посессионных заводов заключалась в увеличении повинностей крепостных и в неуклонном понуждении последних самыми жестокими средствами к выполнению этих повинностей.
Как же резко отличалось по своему духу от официального курса, например, заявление Фролова от 4 августа 1820 г., вступившего на пост начальника заводов, Гурьеву (кстати сказать, приятелю Аракчеева), что лишь «обеспечив заводы и служащих в них запасами, нужными для действия первых и продовольствия последних, устроив благосостояние приписных крестьян облегчением повинностей и ограждением прав их», он (Фролов) сможет «по совести» считать свою задачу выполненной. При этом Фролов связывал мероприятия по облегчению повинностей крестьян с «распространением и упрочением горного производства» и «искусственной», т.е. инженерной части.
Ставя, так же как за 60 лет до него Ползунов, вопрос о том, что успехам производства может способствовать облегчение повинностей и улучшение благосостояния работников, а не применение палок и плетей, Фролов отражал настроения той части общественности, которая чувствовала, в какой тупик заводят народное хозяйство существовавшие тогда порядки.
Встречаются в донесениях Фролова и отдельные высказывания о преимуществах вольнонаемного труда при том непременном условии, если этот труд хорошо вознаграждается.
Если кто-либо из процветавших при Эллерсе мучителей работных людей надеялся, что дело ограничится лишь словесными «вольнодумными» заявлениями нового начальника, тот серьезно просчитался.
Буквально на другой день после своего вступления в должность начальника заводов Фролов принялся за расследование проступков наиболее ненавистных крестьянам земских управителей.
К 1824 г. из 8 земских управителей 6 оказались под судом. Вот уж кому П.К. Фролов представлялся действительно хуже огня и меча!
Чтобы дополнительно облегчить участь рабочих людей, Фролов неоднократно поднимает вопрос о снижении их денежных повинностей и о снабжении их дешёвым (или даже даровым) продовольствием. Сохранилось целое архивное дело 1822 г., посвящённое хлопотам «начальника Колыванских заводов Фролова о безденежной даче нижним чинам и служителям тех заводов от казны провианта» и «отпуску провианта из заводских хлебных магазейнов (складов) семействам нижних служителей по истинной цене, во что оный казне будет стоить».
В своём письме на имя Гурьева от 22 марта 1822 г. Фролов указывал, что он добился значительного увеличения производства свинца (в больших количествах применявшегося в плавильном деле), в силу чего перевозка свинца с других заводов прекратилась и связанные с этим расходы отпали, что составило заметную экономию средств. Фролов ставит вопрос о том, чтобы употребить сбереженные средства целиком на пользу рабочим завода. Фролов пишет, что он «побуждается к этому недостаточным состоянием горных и заводских служителей Колыванских заводов и, находя справедливым оказать им в продовольствии возможное пособие», а в сумме, «имеющей сберегаться от прекращения перевозки свинца», он указывает источник необходимых средств.
Спрашивается, как вообще высшее начальство терпело «либерализм» Фролова?
«Обиженные» Фроловым бергмейстеры и поручики жаловались, конечно, на неслыханные «притеснения». Это видно из того, как часто Фролову приходилось, ездить в Петербург «для личных объяснений по делам службы». Там он вынужден был задерживаться подолгу (например, в 1822—1823 гг. — более года).
Однако начальству приходилось пока оставлять Фролова на его посту. Ведь лица, смещаемые Фроловым, не только избивали и запарывали крестьян и рабочих (это им начальство охотно простило бы), но они, кроме того, расхищали казённые деньги и разваливали производство. Борьбу с ними в этой части Кабинет должен был поддержать, поскольку и теперь, как во времена Фролова-старшего, правительство нуждалось в алтайском серебре.
И когда на других предприятиях вскрывались особенно возмутительные случаи развала работы, хищений, злоупотреблений, — туда с ревизией направляли не кого иного, как того же Петра Козьмича Фролова. Так, наряду с выполнением должности начальника алтайских заводов и томского гражданского губернатора Фролов с 1818 г. проводил ревизию уральских заводов — сначала лично (он был там с осени 1818 г. по февраль 1819 г.), а потом через уполномоченных им сотрудников.
Но главное, за что Фролову «прощались» его выступления в пользу работных людей, был тот неопровержимый факт, что под управлением Фролова заводы вышли из состояния упадка, в которое привел их Эллерс, и стали давать большой доход.
Производительность труда действительно повысилась. Отчасти это было связано с мероприятиями, проведёнными по облегчению положения заводских «служителей» и приписных крестьян, с ростом их заинтересованности в результате работы. Отчасти же это явилось результатом даже тех частичных технико-экономических нововведений, которые всё же удалось провести Фролову.
Разваленное Эллерсом производство, требовавшее непрерывных казенных дотаций, при Фролове пришло в хорошее состояние.
Подводя итоги 13-летней деятельности Фролова, Кабинет вынужден был признать, что Колывано-Воскресенские заводы в этот период «внутренним устройством своим, улучшением многих частей, клонившихся до того к упадку, построением новых зданий и исправлением ветхих… выведены были из того положения, в каковом находились до 1817 года». За время управления Фролова отпущено было из Кабинета на заводы 12,6 млн. руб., а получено золотистого серебра на 58,4 млн, руб. «Следовательно, — гласил итоговый вывод, — получено прибыли 46 млн. руб.».
Так, дважды в истории Колывано-Воскресенских заводов Фроловы выводили производство из тупика.
Развитие Барнаула
В конце второго десятилетия XIX в., когда Фролов вернулся на Алтай, Барнаул — формально центр огромного богатого заводского округа площадью в 450 тыс. кв. км — представлял собой провинциальный городок со старыми деревянными домиками. Крупнейшим каменным зданием была канцелярия Колывано-Воскресенского горного начальства — двухэтажный дом в 8 окон по фасаду с вышкой. И вышка и крыша здания обветшали, штукатурка обвалилась. В таком же запущенном виде было и второе здание — аптека.
Ещё более плачевно выглядели театр, представлявший собой небольшой бревенчатый сарай, крытый тёсом, и другие учреждения. Единственной площадью Барнаула была территория старого кладбища, упразднённого в 1774 г., между собором и часовней. На ней производились учения заводской охраны (той самой, в которой служил младший брат П.К. Фролова — Гаврила) и приводились в исполнение публичные телесные наказания. Дома городских «обывателей» были сплошь деревянными, обычно старинной постройки.
Фролов решил превратить Барнаул в благоустроенный город. Приглашенные им из Нерчинска архитекторы Молчанов и Иванов приступили к составлению нового плана г. Барнаула. С трудом добился Фролов от Кабинета разрешения послать одного из молодых заводских служащих, бывшего «маркшейдерского ученика» Я.Н. Попова в Петербург для обучения в Академии художеств. Заводы должны были получить своего главного архитектора.
Разработанный под руководством Фролова план «горного города Барнаула» предусматривал фактически постройку на берегах Оби и заводского пруда нового города. Напомним, что сам Фролов изучал архитектуру и рисовальное искусство и был прекрасным чертёжником. Он принимал участие в планировке будущих зданий не только как организатор этого дела, но и как архитектор.
Дома барнаульских жителей (большинство которых составляли заводские работники и служащие) предполагалось строить правильными кварталами по обе стороны новой центральной улицы.
У самого Барнаульского завода должна была располагаться новая обширная городская площадь. С одного края её проектировался ботанический сад. На площадь, в противоположной заводу стороне, должно было выходить здание Барнаульского горного училища. Ближе к заводу намечалось построить слева — госпиталь, а справа — дом для престарелых, инвалидов и сирот, «богадельню», как тогда говорили(Фролов настаивал на бесплатном лечении мастеровых и на содержании круглых сирот за счёт Кабинета). Рядом с ботаническим садом должна была находиться лаборатория. В здании Горного училища Фролов решил расположить Барнаульский музей. Таким образом, на площади сосредоточивались просветительные и лечебные учреждения города.
В самом же центре должен быть установлен мятник в честь 100-летия Колывано-Воскресенских заводов.
Это красивое сооружение было спроектировано самим Фроловым в виде гранитного обелиска на кубическом цоколе. Фактически это был памятник творчеству нескольких поколений алтайских работных людей, мастеровых и инженеров, которые своим трудом и своей изобретательностью превратили прежде пустынную окраину России в один из важнейших промышленных районов страны.
Центральная площадь была заложена в 1825 г. Строительство зданий началось в 1826 г. и продолжалось несколько десятилетий. Ряд зданий, построенных по фроловским проектам, сохранился до наших дней. Таков памятник в честь 100-летия Алтайских заводов. Таков простой и красивый двухэтажный дом начальника Колывано-Воскресенских заводов (в советское время — здание Алтайского крайисполкома).
При Фролове Барнаульское горное училище, библиотека и музей пользовались едва ли не наибольшим вниманием за весь XIX в. Впоследствии знаменитый русский путешественник П.П. Семёнов-Тян-Шанский называл Барнаульский музей «Фроловским музеем». При постоянной помощи Фролова музей приобрёл не только многочисленные новые историко-технические, но также естественноисторические, энтографические, археологические экспонаты. Впоследствии он превратился в центр алтайского краеведения.
Заведённая Фроловым книга записей посетителей музея хранится до сих пор. Первую запись сделал в ней выдающийся немецкий учёный — естествоиспытатель и путешественник Александр Гумбольдт в 1829 г.
Фролов основал и ряд других научных учреждений. Так, по замыслу петербургского учёного А.Я. Купфера (1799—1865) и по проекту Я.Н. Попова, утверждённому Фроловым (в 1830 г.), в Барнауле было построено здание станции для магнитометрических (магнитометрические исследования изучали известные в то время явления земного магнетизма) и метеорологических наблюдений.
Очень большое содействие оказывал Фролов учёным и путешественникам, приезжавшим на Алтай для проведения научных исследований: Гумбольдту, дерптскому профессору ботанику К.Ф. Ледебуру и другим.
Он поощрял посылку в ботанические сады и музеи других городов ботанических, минералогических и других экспонатов.
Отставка
В 1830 г. П.К. Фролов, имея 65 лет от роду, после тридцатишестилетней непрерывной службы, находясь в расцвете своих духовных сил и способностей, подал прошение об отставке от должностей начальника Колывано-Воскреоенских заводов и томского гражданского губернатора.
Николай I, «снисходя на прошение» Фролова, немедленно принял эту отставку и распорядился передать заводы берггауптману Бегеру. Давний соратник Фролова по работе М.С. Лаулин должен был присутствовать в качестве «посредника со стороны Кабинета» при этой передаче.
Уход Фролова совпал с передачей заводов в аренду министерству финансов, но вряд ли был связан с этой переменой. Почему Фролов (кстати сказать, работавший в министерстве финансов с 1811 по 1817 г.) не мог спокойно оставаться на своём посту и после этой передачи, ничего по существу не менявшей в заводских порядках?
Нет, по-видимому, дело было не в этом. Отставке Фролова предшествовало его долгое пребывание в столице — с января 1827 г. по июль 1828 г. Что там происходило, с какими подводными течениями в полном интриг высшем бюрократическом кругу ему пришлось столкнуться, — мы не знаем. Однако награды, данные Фролову за службу, были очень скромными. Более того, с августа 1830 г. и по конец 1831 г. Фролов вообще был «вне службы». Видимо, всё-таки его «вольнодумное» поведение приносило свои плоды.
Как и следовало ожидать, после ухода Фролова с Алтая, его мероприятия по облегчению положения крестьян были в значительной мере отменены. Нормы повинностей снова возросли. Злоупотребления всякого рода опять расцвели пышным цветом. Виновных не трогали.
Через некоторое время «высшее начальство» вспомнило о Фролове. Он был повышен в чине и стал сенатором. «Высочайшие повеления» по службе следовали ему одно за другим, — но что это были за назначения! Крупнейшего специалиста по горному делу и внутризаводскому транспорту, замечательного администратора и хозяйственника заставляли заниматься делами, не имевшими отношения к его образованию, склонностям, тридцатишестилетнему производственному опыту.
В ночь на 10 декабря 1839 г. Фролов скончался. Он был похоронен в Петербурге на Тихвинском кладбище Александро-Невской лавры.
Официальная печать откликнулась на смерть Фролова равнодушным сообщением буквально в две строки.
В деятельности П.К. Фролова наиболее важным моментом являлось то, что он был одним из пионеров рельсового транспорта в России и автором смелых транспортных проектов.
Существование и успешная работа конной рельсовой дороги на Алтае и в дальнейшем усиливали позиции поборников железнодорожного транспорта в России. Сторонники проведения не только заводских, но и междугородных дорог ссылались на опыт Фролова.
Наряду с этим необходимо отметить огромный вклад П.К. Фролова в развитие различных отраслей производства, культуры и благоустройства Алтая, его неустанную борьбу за улучшение условий труда и быта бесправных крепостных «кабинета его величества».
Достойный преемник П.К. Фролова появился лишь 17 лет спустя в лице прославленного металлурга Павла Петровича Аносова.