Благодарим Юрия Петровича Окунцова, любезно предоставившего в наше распоряжение электронную версию соответствующей главы своей книги. А. А.

Из книги Юрия Окунцова «Златоуст и златоустовцы»

Глава 18. ПАВЕЛ ПЕТРОВИЧ АНОСОВ

Имя великого русского металлурга Павла Петровича Аносова неразрывно связано со Златоустом, хотя родился он в Твери, учился в Петербурге, а окончил свою жизнь в Сибири. Отец его, происходя из «детей приказных», смог дослужиться до чина коллежского асессора, что давало ему и его детям потомственное дворянство. Долгое время точная дата рождения Аносова была неизвестна. По каким-то причинам, он, заполняя формулярные списки, убавил себе три года. Получалось, что родился Павел Петрович в 1799 году, а поскольку отец его в 1798 году был назначен секретарем Берг-коллегии, местом рождения называли Санкт-Петербург. Лишь недавно удалось установить, когда и где появился на свет этот замечательный человек. 29 июня 1796 года (10 июля по новому стилю) в метрической книге Симеоновской церкви города Твери была сделана следующая запись: «Канцелярии Его Превосходительства Николая Петровича Архарова, у секретаря Петра Васильева сына Оносова родился сын Павел, который святого крещения сподоблен сего же месяца и числа».1 Надо полагать, что были серьезные основания опасаться за жизнь младенца, раз крестили его прямо в день рождения.

Через два года семья Аносовых перебралась в столицу, а в 1806 году, с реорганизацией Берг-коллегии в Горный департамент, Петр Васильевич получил должность советника Пермского горного правления и увёз семейство на Урал. В 1809 году скончался отец Павла Петровича, ещё раньше умерла его мать. Четверо детей (кроме Павла, в семье был старший сын Василий и младшие дочери Мария и Александра) воспитывались в семье деда, отца матери Льва Федоровича Сабакина.

В молодости, мелкий канцелярский служащий Сабакин сконструировал необычайные астрономические часы, кои подарил императрице Екатерине II, за что получил огромную награду в 1 000 рублей и был отправлен на учёбу в Англию. Он был знаком с создателем паровой машины Джеймсом Уаттом и другими известными механиками. Сам сконструировал оригинальную паровую машину, издал две книги. Его заслуги были отмечены чинами и орденом святого Владимира IV степени. Надворный советник Сабакин был в свое время известен не меньше чем Кулибин. В некрологе, посвященном ему, одна из столичных газет писала: «Восприняв бытие своё в земледельческом состоянии, с самых юных лет имел превеликую склонность к механическим занятиям, через редкие природные дарования свои, достиг, наконец, до отличных познаний в механике… изобрёл, для заводского действия, многия отличныя, полезныя и служащия к облегчению сил человеческих, машины». По прошению деда, в 1810 году, братья Павел и Василий были зачислены в Горный кадетский корпус, за счёт заводов хребта Уральского. Во время учёбы Василий Аносов умер. Павел, проявивший блестящие способности во всех науках, был лучшим учеником.

Окончив учебу с золотой медалью, Павел Аносов, 21 декабря 1817 года, «поступил на службу по Златоустовским заводам, где определён к исправлению разных поручений».2 С собой он привёз младших сестёр Марию и Александру, взяв на себя заботу о них. В течение двух лет практикант Павел Аносов досконально изучал все стороны производства. Результатом чего стало «Систематическое описание горного и заводского производства Златоустовского завода» – аналог дипломной работы выпускника. 9 августа 1819 года сочинение на 140 листах с чертежами было представлено в Горный департамент, а в октябре того же года юный инженер, наконец, был назначен на должность смотрителя отделения украшенного оружия оружейной фабрики.

Фабрика тогда находилась в стадии становления, и своей последующей славой, она во многом обязана Аносову. На первых порах ему пришлось заниматься вопросами весьма далекими от того, чему учился. Во вверенном ему подразделении производилась вытравка и позолота клинков. Подчинёнными его оказались заграничные мастера – семейство Шафов, и их ученики – молодые русские художники. Аносов, с его поэтической натурой и способностями к рисованию и живописи, близко сошёлся с талантливыми граверами, особенно с Иваном Бушуевым. Они были ровесниками, оба интересовались литературой и искусством. Аносов сразу же оценил созданный Бушуевым новый стиль украшения клинков и встал на его сторону. В результате, Шафы, по истечению срока контракта, выехали в Петербург, а Иван Бушуев стал старшим мастером отделения. Аносов стоял у истоков Златоустовской гравюры на стали. Неизвестно, как бы сложилась судьба этого самобытного декоративно-прикладного искусства, если бы отделение украшенного оружия, на том этапе, возглавил другой человек. Вполне могло случиться, что Шафы, получив поддержку руководства, остались бы работать на фабрике и подавили «самодеятельность» своих учеников, а златоустовские клинки украшались бы, позже, подобно оружию фабрики «Шаф и сыновья» в Петербурге. Павел Петрович считал украшение клинков искусством и утверждал, что главное в этом деле, не столько блеск позолоты, сколько идеи, заложенные в рисунки. Как известно, сюжеты для некоторых миниатюр, созданных Иваном Бушуевым, были предложены Павлом Аносовым.

Осенью 1820 года министерство финансов учинило на фабрике строжайшую проверку. К этой работе, судя по формулярному списку, был привлечен и П.П. Аносов: «Сентября 9 дня, поступил к произведению испытаний на оружейной фабрике, относительно определения уроков и употребления припасов, при следственной комиссии».3 Комиссия нашла возможным, увеличить уроки и уменьшить объёмы расхода материалов.

25 ноября 1820 года Аносов был произведён в шихтмейстеры 13 класса, что соответствовало самому низшему офицерскому званию прапорщика. Его дальнейшее продвижение по служебной лестнице было стремительным. Менее чем через год молодой инженер получил следующий чин, берг-гешворена 12 класса, а 31 декабря 1821 года его назначили помощником управителя оружейной фабрики. Летом 1823 года, перескочив сразу через две ступеньки табеля о рангах, Аносов стал маркшейдером 9 класса. Когда в 1824 году император Александр I посетил Златоуст, награды, наряду с горным начальником, был удостоен, ещё ни чем не проявивший себя, инженер Аносов.

Яков Кононович Нестеровский, вспоминая об этом случае, утверждал, что один из немецких мастеров пожаловался императору на Аносова, который, якобы, не распорядился вставить вторые рамы в его квартире. Царь, тут же, сделал замечание маркшейдеру Аносову – «Нехорошо притеснять иностранцев». Когда же государю доложили, что обустройство квартир не входит в обязанности помощника управителя фабрики, он пожелал загладить свою вину перед незаслуженно обиженным офицером и лично возложить на него орден. Срочно послали за Аносовым, но несправедливость так потрясла его, что он заболел, а потому «этой царской милостью, не мог лично воспользоваться».4 В высочайшем указе отмечалось, что ордена святой Анны III степени П.П. Аносов удостоен, за «отличный порядок и устройство», установленные на фабрике. Через несколько месяцев после этого события Аносов приступил к исполнению обязанностей управителя оружейной фабрики.

Помимо своих прямых обязанностей, Павел Петрович занимался геологическими изысканиями, а также сконструировал цилиндрические меха, для подачи воздуха в плавильные печи. Изготовленная им действующая модель мехов была представлена в горный департамент, за что изобретателю была выражена признательность, и обещано «ходатайствовать о соответствующей трудам награде, для поощрения и впредь на подобные занятия».5

Учреждённый в Петербурге Учёный комитет по горной и соляной части, в марте 1825 года, избрал Аносова своим корреспондентом. В мае того же года, при его участии, было организовано Златоустовское горное учёное общество. В планах работы этого общества, Павел Петрович взял на себя труд, определить точное географическое положение Златоуста и составить описание горных пород в его окрестностях. Результаты его изысканий были опубликованы в 1826 году в «Горном журнале», в статье под названием «Геогностические наблюдения над Уральскими горами, лежащими в округе Златоустовских заводов». «Уральские горы, питающие сотни тысяч народа и составляющие один из немаловажных источников богатства России, - писал Аносов, - давно уже заслуживали подробнейшее исследование».6

Составляя первый геологический разрез Южного Урала, великий учёный исследовал южную часть Уральского хребта и отметил закономерное залегание железных руд в углублении между главным хребтом и второй грядой. Обнаружив месторождение корунда, Аносов тут же применил его в производстве, и вскоре смог доложить, что «Шлифовщики оружейной фабрики, оставив иностранный наждак, охотно употребляют для полировки клинков отечественное произведение, стоящее ничтожных расходов».

В 1828 году Павел Петрович приступил к исследованиям в области металлургии. В те времена, так называемая, «сырцовая» сталь выделывалась кричным способом из чугуна. Она шла на изделия, не требовавшие особой твердости – топоры, долота и прочее. Сталь, из которой готовили клинки и слесарные инструменты получали путём очистки сырцовой стали. Такую очищенную сталь называли рафинированной или выварной. Максимально улучшив существовавшую технологию производства стали, Аносов пришёл к выводу, что она исчерпала себя. Перспективу он видел во внедрении производства литой стали. Опыты по её выплавке производились, и за границей, и в России, но сколько-нибудь толкового описания способов получения литой стали не существовало. «Все руководства об этих предметах, бывшие известными мне в то время, оказались или недостаточными, по краткости, или не сообразными… оставалось прокладывать новый путь»,7 - вспоминал инженер позже.

Чтобы начать опыты, Аносову пришлось построить тигельные печи особой конструкции. Первая маленькая печь оказалась не подходящей. Усовершенствованная печь была построена в 1829 году. Она имела цилиндрическую форму. Через расположенное в нижней части, под колосниками, поддувало, с помощью сконструированных ранее Аносовым мехов, подавался воздух. Небольшие тигли, емкостью в 2-4 кг, ставились на колосники и вынимались из печи через дверцу в верхней части. Для наблюдения за ходом плавки, в дверце имелось отверстие. Экспериментальные плавки позволили Павлу Петровичу Аносову сделать целый ряд открытий.

Им был открыт процесс газовой цементации железа при его переплавке в сталь, разработан способ прямого получения стали из руды, освоена технология переделки чугуна в сталь, являющаяся основой скрап-рудного процесса. Попутно было налажено производство огнеупорных тиглей.

Без этого плавить литую сталь было невозможно, ибо закупавшиеся в баварском городе Пассау тигли обходились заводу в 25 рублей за штуку и, как писал ученый, «не заменив их своими, успех был безнадёжен». Не имея в своем распоряжении графита, Аносов заменил его порошком древесного угля. Подходящую глину отыскал в районе Челябы. В дело пошли также измельчённые обломки старых тиглей. Из этой смеси обученные им работники, приготовляли горшки «с помощью пресса и медной формы». Конструкцию пресса Павел Аносов разработал сам. Тигли просушивались в течение двух недель, затем обжигались. Аносовские тигли, по огнестойкости, превосходили импортные, но требовали большей осторожности при нагреве, а себестоимость их составляла всего лишь 44 копейки за штуку. Емкость тиглей сначала была доведена до 8, а затем до 16 кг металла.

Начиная опыты, инженер Аносов, в качестве сырья использовал рафинированную сталь. Удешевляя получение литой стали, он разработал оригинальный способ, заключавшийся, «в сплавлении негодных к употреблению железных и стальных обсечков… Закладываемое в горшки железо составляет особенность способа, ибо в Англии сплавляют не железо, а цементованную сталь».8

В 1828 году Павел Аносов провёл опыты по сплавлению железа с алюминием и платиной. Платинистая сталь, полученная в серии плавок, показала хорошие свойства. Из неё делали тонкие инструменты и клинки, выдерживавшие все установленные пробы. Продолжая эксперименты, Аносов изучил, как влияют на свойства стали добавки к ней марганца, хрома, титана, серебра, золота, кальция, кремния, магния и алюминия. В 1830 году он, впервые, получил сложную специальную сталь, в композицию которой входили железо, титан, хром и марганец. Испытание свойств стали производилось на изготовленных из опытной стали зубилах для насечки напильников. Эти инструменты должны были иметь режущую кромку, обладающую высокой твердостью, в то же время, сталь должна была быть упругой и не трескаться при ударах. Одновременно были изучены антикоррозийные свойства различных легирующих элементов. Своими опытами Аносов заложил основу качественной отечественной металлургии.

Два пуда литой стали в брусках и листах, привезённых в Петербург, были испытаны лучшими мастерами для изготовления различных стальных изделий. Все пришли к заключению, что «она имеет все потребные для работы хорошие качества». В 1830 году литая сталь варилась на Златоустовском заводе, как тогда говорили, «в большом виде». С февраля по май её выплавили 7 пудов. Затем, с мая 1830 по май 1831, сварили ещё 245 пудов. К маю 1836 год количество тигельной стали, выплавленной Аносовым, достигло 4 595 пудов, а её стоимость, с 18 рублей 79 копеек, снизилась до 9 рублей 10 копеек за пуд. Выделка клинков и инструментов осуществлялась, с того времени, исключительно, из литой стали. Часть её поставлялась на Уральские казённые заводы. Небольшие партии новой стали, ежегодно, отправлялись на Нижегородскую ярмарку. За 1833 – 1836 годы там было реализовано 207 пудов тигельной стали. Прибыль от продажи составила 50 %.9 Несмотря на высокую цену стали, она пользовалась большим спросом. Стремясь к тому, чтобы его опыт стал достоянием металлургов России, Аносов опубликовал в Горном журнале своё сочинение «О приготовлении литой стали».

Работая, одновременно, над усовершенствованием технологии выплавки различных сортов стали, исследованием свойств специальных сталей и получением булата, Павел Петрович Аносов кропотливо отрабатывал технологию прокатки, ковки и закалки стали. Значительных успехов он добился в сталелитейном производстве. В 1835 году ему удалось, первым в мире, отлить стальные пушки. К сожалению, великий ученый, так много писавший о своих исследованиях, не оставил никаких записей об этом интереснейшем эксперименте. В «Ведомости о выделанном оружии и изделиях», наряду с другими, указана «сталь литая, в пушках», общим весом в 40 пудов 30 фунтов. К тому времени тигельные печи могли одновременно дать не более 8 пудов стали. Отлить пушку в 35 пудов, о которой упоминают без ссылки на источник, технически было весьма сложно. Специального оборудования для ковки орудийных болванок и высверливания канала ствола на заводе не было и, по-видимому, пушки не были окончательно отделаны, а тем более испытаны. Утверждение автора биографической повести об Аносове, будто бы первое стальное орудие, отлитое в 1836 году, разорвалось при испытании, а дальнейшие опыты были запрещены руководством, не подтверждены документально. Правда, косвенное подтверждение тому удалось отыскать в книге, посвящённой проблемам артиллерии. Её автор утверждал, что попытка изготовить стальное орудие, впервые в мире, была предпринята Аносовым в 40-х годах XIX столетия, «но приготовленная им пушка, была сделана из литой не кованой стали, и разорвалась при первых выстрелах».10

Известно, что в 1837 году полковник Аносов подал рапорт на имя главного начальника горных заводов Урала, с предложением наладить на Златоустовском заводе отливку и отделку чугунных пушек. Генерал Глинка поддержал эту идею, но министр финансов отверг предложение. С учетом того, что Аносов был увлечён сталью, непонятно, зачем ему было нужно налаживать литье чугунных пушек, вполне отработанная технология которого существовала на ряде других казённых заводов. По всей видимости, он рассчитывал, создав базу для производства чугунных орудий, продолжать на ней опыты по изготовлению стальных и, таким образом, воплотить свою идею, не заинтересовавшую на первых порах правительство.

В те времена косы были одним из основных сельскохозяйственных орудий. Потребность в них была огромна, но отечественные заводы выпускали небольшое количество кос, низкого качества. На полях господствовали английские и австрийские орудия труда. На этом производстве специализировался Артинский завод, получавший выварную сталь со Златоустовского завода. Отрабатывая свой новый способ закалки стальных изделий, Павел Петрович, в 1827 году, решил внедрить его на косном производстве. Было изготовлено особое приспособление, в котором струя холодного воздуха равномерно обдувала нагретые докрасна косы. Первая опытная партия, в 18 штук, была испытана при непосредственном участии Аносова. При кошении травы, одновременно с косами закалёнными по-старому, выяснилось, что «отбитая и надлежащим образом выточенная коса, закалённая в воздухе, режет траву легче и чище, и что косец идёт вперёд, чувствуя меньше усталости, и уходит далеко, без повторного точения».11 Опыты, продолженные в 1828 году, показали, что более прочными являются косы закалённые при температуре - 18°R. «Некоторые косы, взятые на пробу, действовали с такой легкостью, какой только ожидать можно было, несмотря на сухость травы, даже небольшие березовые кусты не могли противостоять остроте лезвия их», - писал Аносов.12

В 1829 году по способу Аносова было изготовлено пять десятков кос. Их испытания вновь подтвердили высокое качество и выявили преимущество воздушной закалки – отсутствие трещин у пят, часто встречавшихся на косах закалённых старым способом.

Когда Павлу Петровичу удалось наладить массовый выпуск литой стали, он приступил к выделке кос из неё. К тому времени эти сельскохозяйственные орудия из тигельной литой стали готовили и за границей. В отличие от обычных кос, их прозвали «литовками». К 1836 году на Артинском заводе было налажено массовое производство литовок. В том году их было продано 15 тысяч штук. По распоряжению министра финансов, удельному земледельческому училищу было поручено провести сравнительные испытания аносовских кос из литой стали и иностранных: шафенгаузских кос завода Фишера, из литой стали, штирийских и английских, из сырцовой стали. Литовки показали определённые преимущества над косами из сырцовой стали. Литовки Фишера, вследствие неоднородной закалки, по качеству уступали артинским. На следующий год испытания повторили. «Одна златоустовская коса, - записано в акте, - закалена жёстче шафенгаузских и так остра, что превзошла 120 кос штирийских, выбранных из 600 таких же кос. Она выдержала, в 1836 и 1837 годах, по два прокоса и две ржаных жатвы».13

Для самого широкого распространения своих кос-литовок, Аносов установил контакт с Московским обществом сельского хозяйства. Руководство этой общественной организации, озабоченное внедрением в сельское хозяйство России передовой агрономии и техники, в 1837 году опубликовало два письма Павла Петровича адресованных обществу. В первом послании, сообщая, что отправил обществу партию кос для испытаний, инженер писал: «Крайне сожалею, что косы мои отправлены по неумышленной ошибке… водою до Москвы, вместо того, что предписано было, отправить их сухопутно; через это потеряно время, и я перед обществом сделался виноватым. Впрочем, сбыт на месте и похвала остроте их, вполне убеждают меня, что Россия будет иметь свои косы, лучше привозных.

Встречались косы с недостатками, для отвращения коих, я должен был снова пожить на Артинском заводе, и теперь опытное производство кончилось и началось настоящее, безостановочное действие косной фабрики; установлена проба кос, определена задельная оплата за одне годные косы, так что, ни одна коса, не выдержавшая пробы, не будет выпущена в продажу».14

Аносов, для крестьянских орудий труда, установил такой же контроль за качеством, какой существовал на Оружейной фабрике. Сельскохозяйственное общество избрало Аносова своим почётным членом и наградило золотой медалью, «в изъявление признательности своей, за усовершенствование косного производства».

Австрийские косы ввозились в Россию по цене 1 рубль 90 копеек, а аносовские косы, в соответствии с указанием министра финансов, продавались не дороже 1 рубля 75 копеек. Артинский завод стал выпускать до 30 тысяч литовок в год.

И позже Аносов принимал деятельное участие в работе сельскохозяйственного общества. В отчёте за 1840 год оно отмечало: «Действительный член П.П. Аносов, прислал образцы плотничьих и столярных инструментов… которые были отданы на испытание многим мастеровым и всеми признаны не уступающими английским, так что остаётся желать, чтобы подобные инструменты поступали в продажу и распространялись в России». А в письме правлению сельскохозяйственного общества от 28.02.1841 Павел Петрович писал: «В последнее время все изделия ещё более усовершенствованы. Косы признаны не требующими дальнейшего улучшения… Чтобы развить это производство, то, кроме увеличения выделки кос на Артинском заводе, я приглашаю г.г. Шепелевых и г.г. Демидовых к принятию моей методы в приготовлении этих изделий…

Итак, примитесь, с новым усердием и новыми силами, за окончание начатого и докажем на деле, что русское может быть не хуже иностранного».15

Производственные мощности Артинской косной фабрики были ограничены. Максимальный годовой выпуск кос там не превышал 60 тысяч. Бескорыстное предложение Златоустовского горного начальника было принято частными предпринимателями. На Московской промышленной выставке 1843 года, наряду с артинскими, были представлены косы Тагильских заводов, «с прекрасной наружной отделкой и косы Шепелевских заводов, заслуживающие хорошую репутацию».

Высокое качество артинских кос вынуждена была признать и заграница. Английская газета The Morninq Post, в номере от 16 июня 1851 года, оценивая экспонировавшуюся на Международной выставке в Лондоне продукцию Златоустовских заводов, писала: «Выделка стали водворена на Урале и Алтае одним из искуснейших офицеров корпуса горных инженеров генералом Аносовым. Косам, приготовленным на Артинском заводе, отдают преимущество, сравнительно с подобными же изделиями заводов Штирии, Австрии, Тироля и Вестфалии. Замечательный успех этой отрасли русской промышленности, без сомнения, относить можно к высокому качеству употребляемой стали, но было бы несправедливо не воздать должной почести и хвалы, усердию, энергии и занятиям того учёного корпуса инженеров, на который возложено великое призвание, распространять промышленность… в глубине лесов Урала и Алтая».

К сожалению, преемники Аносова не уделяли должного внимания выпуску крестьянских инструментов. В 1897 году, побывав по поручению Министерства земледелия на Артинском заводе, инженер Азначеев констатировал, что там вернулись к выделке кос из выварной стали и закалке их в масле, потому, нет ничего удивительного, что производство пришло в упадок. Качество кос было низким, процент брака большим, и обходились они весьма дорого. В год выпускалось до 60 000 штук, при годовой потребности по стране в 9 миллионов. Ежегодно до 3 миллионов рублей уплывало в руки австрийских заводчиков.

Более всего Аносов знаменит как человек открывший тайну изготовления булата. Следует отметить, что этим он занялся не по своей инициативе, а по заданию правительства. Возможностью наладить в России производство булата интересовался министр финансов, генерал от инфантерии граф Канкрин. Это по его поручению у грузинского оружейника Элизарова было приобретено описание способов приготовления булатного оружия, а для обучения к нему командировали двух лучших златоустовских клинковых ковщиков.

Егор Канкрин, через горный департамент, поручил П.П. Аносову повторить опыты известного британского физика Майкла Фарадея, сплавлявшего сталь с алюминием. Дело в том, что этот учёный, исследовав индийский вутц, обнаружил в нём незначительное содержание алюминия, и сделал ложный вывод, что именно этот металл влияет на появление узора и других свойств булата.

С этих опытов началась исследовательская деятельность великого русского металлурга. Он признавался: «Сначала этот труд казался мне маловажным, но чем более я знакомился с достоинствами образцов, тем более убеждался, что первые успехи мои ничтожны, и что переход от едва приметного узора, до такой крупности, какая является на драгоценных клинках, составляет океан, который надлежало переплывать многие годы не приставая к берегу и подвергаясь различным случайностям…

С тех пор я принял намерение опытами доискиваться тайны приготовления булатов».16

На Руси, сказочный узорчатый металл, сочетавший необычайную твердость с упругостью и поразительной остротой лезвия, был известен ещё в древности, под названием «харалуг». Секреты приготовления булатов в Индии и Персии были утрачены в средние века. Западные металлурги были не только совершенно далеки от того, чтобы получать булат, но и не разбирались в его свойствах и природе.

Аносов вынужден был обратиться к коллекционерам оружия. Неоценимую помощь ему оказал Оренбургский военный губернатор, генерал-адъютант В. А. Перовский, подаривший учёному несколько ценных клинков из своего собрания. Позже Павел Петрович имел возможность познакомиться с коллекциями императора, наследника престола Александра Николаевича и великого князя Михаила Павловича.

Изучив образцы металлов с узорчатой поверхностью, исследователь сразу же отмёл подделки искусных гравировщиков. Затем выделил искусственные или сварочные булаты, получаемые многократной сваркой различного рода стали с железом. Аносов писал: «Как бы совершенны не были сварочные булаты, они не могут равняться с хорошими настоящими; ибо будучи сплавлены теряют узоры… Настоящие булаты отличаются неподражаемым для искусства расположением узоров».17 Эту сталь, названную великим металлургом сварочным булатом, на Западе именовали «дамасском». Дамасская сталь, обладавшая красивой узорчатой поверхностью, не имела прочих свойств естественных булатов. На Востоке было известно множество разновидностей булата. Изучив их, Аносов заключил: «Это разделение основано или на местности, где их делали, или на различии способов изготовления, или на свойствах самого металла».18 Наиболее известны были: табан, кара-табан, хоросан, гынды, нейрис, шам. Доставляемые из Индии слитки булата именовали вутцем. Привившийся в России термин булат, происходил от персидского слова «фулад» – сталь.

Загадочный металл увлёк Павла Петровича. Доложив руководству об опытах с алюминием и платиной, он продолжил исследования: «С тех пор, я принял намерение, опытами доискиваться тайны приготовления булатов. Собрав несколько образцов, старался определить относительные их достоинства различными испытаниями». Со временем он пришел к выводу, что твердость булатов закономерно связана с видом узоров. Подготовив базу для экспериментальных плавок, учёный приступил к опытам. Платинистая сталь обладала хорошим качеством. Исследовав влияние на сталь различных металлов, вплоть до серебра и золота, инженер Аносов пришел к выводу, что дело вовсе не в них – булат это железо и углерод, и ничего более.

Углерод содержали в себе растения, которые сгорали в тиглях при плавке. Были испытаны клён и берёза, цветы, зёрна риса и ржаная мука. В ряде случаев удалось получить сталь с мелкими узорами, но не высокого качества. Придя к выводу, что успех зависит не от степени твердости растений, не от их количества, а от образа соединения углерода и железа, учёный испробовал затем слоновую кость и углерод, содержащийся в чугуне. Во всех этих материалах присутствовали различные примеси и, в конце концов, Аносов пришёл к тому, что следует использовать углерод в чистом виде. В природе он, как известно, встречается в виде алмаза и графита. Поначалу экспериментатор решил использовать более дешёвый графит. «Уже первый опыт увенчался большим успехом, нежели все предыдущие. По проковке сплава в полосу… обнаружились узоры настоящего булата», - зафиксировано в знаменитом сочинении «О булатах».19 Опыты шли с переменным успехом. Чистого графита было очень мало и, однажды, Аносов использовал даже карандаши.

Шёл поиск всех возможных способов получения булата. Настоящим открытием в металлургии железа, стало непосредственное получение ковкой булатной стали из руды. Вероятно, это и был древний способ выплавки булата. Он сберегал много труда и топлива, но был возможен только при высокой чистоте исходных материалов – руды и графита. Два опыта с алмазами особой пользы не принесли – булат вышел низкого качества.

Установив, что твердые сорта булатов содержат углерода больше чем литая сталь и, в то же время, не лишаются ковкости, Павел Петрович Аносов решил превращать литую сталь в булат, отжигая её без доступа воздуха. Он сконструировал особую печь, куда помещался чугунный ящик, с сорока пудами прокованной стали. Плотно закрытый железным листом и слоем песка, ящик нагревался докрасна, и эта термообработка стали длилась от 3 до 9 суток. Отожжённая таким образом сталь приобретала узоры, лучше ковалась, была мягче в опиловке, меньше повреждалась при закалке и становилась более стойкой. В научно-популярной литературе, вводя в заблуждение читателей, весь булат именуют «литым», вероятно, по аналогии с литой сталью, выплавляемой, как и булат, в тиглях. Однако Аносов писал: «Отожжённая сталь, как имеющая узоры подобные булатным, должна нести и одинаковое с ним название. Для отличия от настоящего булата, я называю её литым булатом». Поскольку производство литого булата обходилось в пять раз дешевле, чем настоящего, Павел Петрович считал целесообразным налаживать промышленное производство именно этого вида булата.

Традиционные азиатские названия сортов булата, как полагал Павел Петрович, «не всегда определяли степень их достоинства». И металлург предложил свою классификацию. Взяв за основу различие в узорах, он разделил их, на булаты полосатые, струистые, волнистые, сетчатые и коленчатые. Кроме того, отметил, что булаты могут быть:

а) с крупным, средним и мелким узором;

б) серого, бурого и черного цветов;

с) без отлива, с отливом красноватым и золотистым.

Лучшим почитался металл с крупным коленчатым узором, тёмный и с золотистым отливом. Такой булат легко ковался, обладал наибольшей твердостью по закалке, наибольшей остротою лезвия, упругостью и стойкостью.

В своей опубликованной работе, П. Аносов рекомендовал, как самый эффективный, следующий способ получения булата. В тигель загружалось 12 фунтов железа, чуть более фунта графита и флюсы (доломит, железная окалина). При «сильном жаре», плавка длилась не менее 4 часов. Затем тигель медленно остывал, прямо в печи. Полученный таким образом слиток проковывался медленно, и без лишнего нагрева – не более чем до вишнёвого цвета. Закаливался, нагреваясь докрасна, после чего помещался в доведённое до кипения сало, где оставался до полного остывания. Промытый клинок нагревался над углями и, при синем цвете побежалости, отпускался, погружаясь в холодную воду. При точке и полировке следовало не допускать перегрева. Для выявления узоров, клинок травили различными составами, например лимонным соком или уксусом, что также способствовало предохранению его от коррозии.

Тайна булата была раскрыта Аносовым не случайно. Это стало результатом глубокого изучения многовекового опыта металлургии и множества его собственных опытов. В течение десяти лет, с 1828 по 1837 годы, в его «Журнале опытов» было зарегистрировано 185 экспериментальных плавок. За то же время было произведено до 5 000 производственных плавок тигельной стали. Весь этот огромный исследовательский материал тщательно анализировался ученым. Первая удачная плавка булата состоялась в 1833 году, а к 1837 году была отработана технология получения всех известных в древности сортов булата. Аносов писал: «Если мои опыты и увенчались успехом, то этот успех принадлежит не мне, а правительству: оно, дав направление моей службе, наделило и средствами к исследованиям. Этого мало, оно готовило меня к успеху другими пособиями: награды при малейших успехах по службе и милостивое ободрение при неудачах, постоянно поддерживали пламенное усердие к достижению предполагаемой цели.

Россия, богатая железными рудами… не бедна и искусными руками; ей недоставало только совершенства в общеупотребительном материале – в стали, а это есть булат».20

Надо подчеркнуть, что первый абзац данной цитаты, никогда не приводился биографами великого учёного. Аносова изображали оппозиционером и едва ли не декабристом. Фабриковался миф, будто руководство всячески мешало его исследованиям, замалчивало его открытия и обходило наградами. Формулярный список о службе и достоинстве генерал-майора Аносова, говорит о противоположном.

За те десять лет, когда шла работа над получением булата и литой стали, молодой горный инженер сделал блестящую карьеру. В 1828 году он получил чин обер-гиттен-фервалтера, а на следующий год был назначен помощником директора оружейной фабрики. 10 апреля 1831 года, «по Высочайшему повелению, за отличное усердие к службе и улучшенные изделия оружейной фабрики», досрочно, получил чин обер-берг-мейстера 7 класса, а с 26 июня того же года, приступил к исполнению обязанностей горного начальника и директора оружейной фабрики. В апреле 1833 года Аносов был «Всемилостивейше пожалован» очередным чином берг-гауптмана 6 класса, опять досрочно. В связи с переводом горного ведомства на военное положение, в январе 1834 года, Аносов переименовывается в соответствующий его рангу чин полковника. А вот перечень его наград и поощрений, всего за два года:

- 1835 год – орден святого Станислава III степени, это, видимо, за выслугу лет;

- 1836 год – орден святой Анны II степени, «За улучшения и успех приготовления литой стали и изделий из оной»;

- 20 января 1837 года полковнику Аносову было объявлено «удовольствие Его Императорского Величества, за поднесённые первые образцы русского булата, две сабли и шашку, которые найдены Его Величеством прекрасными»;

- 23 апреля 1837 года объявлена высочайшая благодарность, «за поднесённые сабли и кинжалы, сделанные из булатной стали»;

- 14 мая 1837 года, «Во внимание ревностной службы и усердным трудам, на пользу отечественной горной промышленности оказанными, и начальством засвидетельствованными», награждён орденом святого Владимира 3 степени;

- 21 ноября 1837 года «объявлено высочайшее Государя Императора благоволение… за хорошее положение Златоустовской оружейной фабрики, найденное генерал-адъютантом Сухозанетом при осмотре».21

Не были обойдены царской милостью и лучшие мастера, без которых Аносов вряд ли смог бы достичь таких успехов. Вот характерный документ, датированный тем же 1837 годом: «Господин Главноуправляющий корпусом Горных инженеров, принимая особое участие в успехе занятий господина Горного начальника Златоустовских заводов, по усовершенствованию процессов приготовления литой и булатной стали, имея счастье подносить на Высочайшее воззрение Его Императорскому Величеству, как первые образцы русского булата – 2 сабли и черкесскую шашку, представленные в корпусной штаб…

Государь Император изволил найти оружие сие прекрасным и всемилостивейше повелеть соизволил, объявить Г. Горному начальнику и Директору высочайшее Е. И. В. Удовольствие, и занимавшихся ковкою поднесенного оружия наградить, единовременно, денежными пособиями, по 600 рублей каждому, из общих сумм Златоустовского завода».22 Лучшие кузнецы – Данила Вольферц и Василий Южаков вскоре получили назначенные им Николаем I премии.

В курсе работ Аносова было Петербургское и Екатеринбургское начальство. В апреле 1837 года он рапортовал своему непосредственному начальнику, генерал-лейтенанту Глинке: «Во исполнение предписания Вашего Превосходительства от 14 августа 1836 года, относительно испытания приготовления клинков… по способу употребляемому в Индии, имею честь донесть, что на вверенной управлению моему фабрике произведены были опыты… с тою разностью, что вместо английской литой стали употребляема была сталь, приготовляемая в Златоусте, и что самое железо, вместо шведского, употреблялось златоустовское. Из числа приготовленных при опытах клинков, имею честь представить… 1 саблю и 3 клинка, с объяснением».23 Далее Павел Петрович констатировал, что полученный таким образом, с помощью сварки полос стали и железа, металл оказался хорошего качества, и что этот способ аналогичен тому, который был освоен обучавшимися на Кавказе у Элизарова мастерами, теми же Южаковым и Вольферцом. Ещё он писал, что индийский способ закалки свойственен лишь очень кривым сабельным клинкам, а применение изготовленного по присланному рецепту сварочного булата, несомненно, повысило качество холодного оружия, но производство его в массовом количестве возможно, лишь в том случае, если удастся заменить чем-нибудь дорогостоящую буру, применяемую при сварке. В заключении, Аносов не преминул отметить: «Употребление в Индии английской стали и шведского железа, свидетельствует, что там утрачено искусство приготовления булата, существовавшее некогда в высоком совершенстве».24

Исследования, связанные с булатом, были продолжены знаменитым металлургом и после 1837 года. В июне 1838 года он писал начальнику штаба корпуса горных инженеров генералу Чевкину: «Опыты по усовершенствованию булатов, постоянно мною продолжаются… в настоящее время, я имею образцы булата несколько высшего достоинства, против тех, которые были представлены ранее».25 Такие образцы исследовались в лаборатории Горного института. Анализ показал, что булат Аносова представлял собой чистую углеродистую сталь, в которой содержалось 98,0 % железа и 1,131 % углерода, а «незначительное количество посторонних тел… не превышающее процента, не имели приметного влияния на булат». Проводивший испытания булатной пластинки горный инженер Илимов писал: «Отполированный и закаленный конец ея, крошил лучше английского зубила, тогда как, отпущенный конец легко принимал впечатления и отсекался чисто и ровно».26 Английская литая сталь, считавшаяся тогда лучшей в мире, изготовлялась из чистого шведского железа.

Аносов отмечал, что самое большее, чего ему удалось достигнуть клинками из английской стали, это нарезать шёлковую ткань. Перерезать в воздухе тончайший газовый платок таким клинком не удавалось, ибо он не обладал достаточной остротой, которой могли обладать только булаты. «Итак, если… булатом с крупными узорами… перерезывают, на воздухе, газовый платок, то тут нет преувеличенного: моими булатами я мог делать то же самое.

Если булатами перерубают кости, гвозди, не повреждая лезвия, то и в этом истина; но необходимо, чтобы сабля была из хорошего булата, чтобы она была закалена и отпущена, соответственно пробе».27 Далее Аносов писал, что булатный клинок всегда надрубит обычный стальной, одинаково с ним закалённый и отпущенный. А вот как ученый испытывал свой булат на прочность и упругость: «Шпажный клинок, из хорошего булата приготовленный, правильно выточенный и соответственно закаленный, как оказалось по моим опытам, не может быть при гнутье ни сломан, ни согнут, до такой степени, чтобы потерял упругость: при обыкновенном гнутье он выскакивает и сохраняет прежний вид. А при усиленном, например, наступив на конец ногою и загибая его под прямым углом, он не сломается»28

В 1841 году классический труд П.П. Аносова «О булатах» был напечатан в «Горном журнале», а затем вышел отдельной книжкой. Через два года он был переведён, и издан на французском и немецком языках, а потом и на английском. Выдающиеся открытия горного начальника Златоустовских заводов стали достоянием мировой науки. По поводу публикации этого сочинения, газета «Мануфактурные и горнозаводские известия» писала, что оно возбудило всеобщее внимание: «Открытие способа приготовления булата, не уступающего качествами лучшим булатам азиатским, принадлежит, бесспорно, к числу важнейших открытий, которыми обогатилась наша промышленность в последние годы, мы этим обязаны, трудам генерал-майора Аносова. Превосходные качества изделий, приготовленных из златоустовского булата, при необыкновенной дешевизне их, ручаются за прочность открытия и водворения его у нас».29 Производство одного пуда литой стали обходилось в 10 рублей, а пуда булата, включая стоимость проковки - в 50 рублей. Столько же стоила хвалёная английская сталь.

На мануфактурной выставке 1843 года изделия из златоустовского булата получили следующий отзыв: «Теперь Россия представляет, единственный в целом мире, источник нового булата лучших качеств. Булаты наши ценятся между азиатцами, по крайней мере, в десять раз дороже против здешней цены их. Сталь златоустовских заводов известна по отличному качеству вырабатываемого из неё оружия».30

Публикуя своё исследование о булатах, Аносов, по всей видимости, скрыл некоторые существенные технологические тонкости. Учёный не хотел, чтобы его открытием воспользовались за рубежом. Все кто пытался, на основании его сочинения, получить булатную сталь терпели неудачу. Когда открытие Аносова было представлено на соискание Демидовской премии, академики Якоби и Купер отклонили награждение, лукаво отметив в своём заключении: «П. Аносову удалось получить сталь, обладающую всеми качествами, высоко ценимыми в азиатском булате, и превосходящую все сорта европейской стали, которые были чрезвычайно мягки, но после закалки, по твёрдости своей, превосходили лучшие сорта английской стали… Однако в рукописи так мало конкретного об изготовлении этой стали, что можно подумать, что господин Аносов или умалчивает секрет изготовления стали, или ему удалось случайно получить такую сталь». Поскольку булат различных сортов был получен в результате нескольких десятков плавок, о случайности не могло идти и речи. Оставалось первое – «утаил». Сколь ни велик был соблазн получить столь престижную в учёном мире награду, Павел Петрович не стал открывать всех своих карт.

А Российская академия наук, отказав учёному в премии, констатировала: «Аносову удалось открыть способ приготовления стали, которая имеет все свойства столь высоко ценимого азиатского булата и превосходит своей добротой все изготовляемые в Европе сорта стали… На основании свидетельства своих членов, видевших образцы булата господина Аносова, Академия положила удостоить открытие его, уверена будучи, что, если способ… действительно основан на твёрдых указаниях науки и оправдается верными и положительными отзывами, благодетельное правительство наше, конечно, не оставит прилично вознаградить изобретателя».

Великий русский металлург П.П. Аносов был уверен, что его булаты будут готовиться в промышленных масштабах, и найдут самое широкое применение. Он писал: «Заканчиваю сочинение надеждою, что скоро наши воины вооружатся булатными мечами, наши земледельцы будут обрабатывать землю булатными инструментами; одним словом, я убеждён, что с распространением способов приготовления и обработки булатов, они вытеснят из употребления всякого рода сталь, употребляемую ныне на приготовление изделий, требующих особенной остроты и стойкости».31

Мечтам этим не суждено было сбыться. Число клинков изготовленных из аносовского булата едва ли достигло сотни. Вскоре после отъезда Павла Петровича из Златоуста, было ликвидировано налаженное им производство литой тигельной стали. А дальнейшее развитие сталеварения пошло по пути создания новых плавильных агрегатов и получения легированных сталей.

К исследованиям булатов обращались многие отечественные учёные. Признавая приоритет в этом деле П.П. Аносова, они пытались, уже на основе более поздних достижений науки, объяснить закономерности получения стали с аномальными характеристиками. Д.К. Чернов изучая процесс кристаллизации стали, отметил, что при затвердевании стали происходит рост кристаллов древовидной формы – дендритов. Их величину он связывал с условиями охлаждения и чистотой стали. Ковка при высокой температуре разрушала дендриты, тогда как при низкой температуре кристаллы сплетались. В 1899 году Чернов писал: «В булате выступают два различных соединения железа с углеродом: одно легко разъедается кислотой и даёт матовую поверхность, а другое остаётся почти нетронутым и блестит. Следовательно, в момент кристаллизации происходит нарушение однородности состава: оси кристаллов обрастают веществом, выделенным из общего состава и обладающим другими свойствами, против окружающего металла». Ученик Чернова – Н.И. Беляев пытался опытами подтвердить его теорию, связав булатный узор с дендритной ликвацией углерода. Следует отметить, что явление ликвации это неравномерное распределение примесей в объёме слитка. В ходе совместных исследований этих учёных удалось объяснить получение Аносовым литого булата. В обычной литой стали, после отжига по особой технологии, также происходил рост дендритов, проявлявшихся на поверхности металла узорами.

Профессор Чернов первым объяснил природу булата: «При затвердевании в стали образуются два соединения железа с углеродом, которые играют очень важную роль при назначении такой стали для клинка – при закалке более твёрдое вещество сильно закаливается, а другое вещество остаётся слабо закалённым, но так как оба вещества в тонких слоях и фибрах тесно перевиты одно с другим, то получается материал обладающий одновременно и большой твёрдостью, и большой вязкостью. Таким образом, оказывается, что булат несравнимо выше лучших сортов стали приготовленной иными способами».32

Последующие исследования поставили под сомнение дендритную теорию, объяснявшую природу булатного узора. Изучение микроструктуры отожжённой и закалённой стали привело Чернова и Беляева к гипотезе представляющей булатный узор «видимым простым глазом перлитом». Являясь смесью феррита и цементита, перлит сочетает их свойства – пластичность и вязкость феррита с твёрдостью и прочностью цементита. Экспериментально подтвердить гипотезу не удалось, поскольку получить перлит, соизмеримый по величине с булатным узором, оказалось невозможно.

Попытка объяснить булатный узор структурным равновесием феррита и цементита также вела в тупик. Н.И. Беляев вынужден был признать: «Знакомство наше с микроструктурой стали, не только не помогло, а скорее мешало разобраться в этом интересном вопросе, так как приводило или к абсурдному объяснению узора булата развитием пластинчатого перлита, до размеров видимых простым глазом… или к объяснению узора булата с точки зрения структурного равновесия».

Ещё один ученик Чернова – Н.Т. Беляев объяснял образование узоров дендритной кристаллизацией сплавов и развитой ликвацией углерода. Он утверждал, что с увеличением содержания углерода узор булата меняется, от продольного до сетчатого и коленчатого. Учёный пришёл к выводу, что мастера булата, выплавив сталь с первичной структурой, выковывали из неё заготовки таким образом, чтобы расположение кристаллов имело волнистую форму.

Замечательные учёные не смогли выплавить булат подобный древним или аносовским образцам. Признавая, что «Самая лучшая сталь, какую когда-либо, где-либо делали, есть без сомнения булат», - Чернов констатировал: «Производство булатной стали требует усиленного постоянного наблюдения и преданности делу. В производстве булата очень ясно обнаружилось, какой капризный материал сталь, малейшее несовершенство в процессе или нечистота – и уже булат получается хуже, с мелким узором». Объяснить его природу теоретически также не удалось.

В 1911 году, подводя итог исследованиям, Н.И. Беляев написал: «Грустно сознавать, что современная наука не вооружена ещё настолько, чтобы ясно и определенно ответить на вопросы: что такое булат с его непременным спутником – узором, и чем собственно объясняются те высокие механические свойства, которыми обладают изделия, изготовленные из булата».33

Вклад, внесенный П. П. Аносовым в развитие российской металлургии, по достоинству был оценён его последователями. Руководитель химической лаборатории Михайловской артиллерийской академии Н.Т. Беляев писал в начале XX века: «Разнообразные и плодотворные работы Аносова, в области металлургии железа, все, так или иначе, связаны с вопросом о булате.

Так, способ прямого получения железа из руд, восстанавливая их в тигле графитом, был открыт Аносовым, при изучении различных способов приготовления булата; с булатом же, связана установка производства литой стали, способом непосредственной цементации железа в тиглях. Добиваясь «улучшения» стали, путем превращения её в булат, Аносов дал нам, классическое исследование об отжиге. Опыты воспроизведения булата Стодартом и Фарадеем, вызвали его исследования о влиянии на сталь кремния, марганца, хрома, платины и других элементов. Изучение узора булата привело Аносова к мысли отшлифовывать и протравлять приготовляемые изделия и изучать, обнаруживаемую таким образом, структуру, как простым глазом, так и в микроскоп. Изучение той же булатной структуры, дало ему средство установить температуры рациональной тепловой обработки. Наконец, всё тот же булат заставляет его твердо стать на ту точку зрения, что механические качества изделия тесно связаны с его структурой, и что только структура может явиться средством действительного контроля свойств и годности изделия, по окончании последней обработки, в готовом виде».34

1 ГАТО. Ф. 160. Оп. 1. Д. 15211. Л. 91.

2 ЗАО. Ф. И-19. Оп. 1. Д. 69. Л. 3.

3 ЗАО. Ф. И-19. Оп. 1. Д. 69. Л. 2.

4 Горный журнал. 1918. Т. 1-2. С. 71.

5 ЗАО. Ф. 24. Оп. 1. Д. 252. Л. 17.

6 Горный журнал. 1826. № 5. С. 3.

7 Горный журнал. 1837.. № 1. С. 75.

8 Аносов П. П. Собрание сочинений. М. 1954. С. 112.

9 Горный журнал. 1836. № 11. С. 468.

10 Очерк преобразований в артиллерии. 1863-1877гг.СПб.1877. С. 321.

11 Горный журнал. 1829. № 10. С. 128.

12 Там же. С. 129.

13 Горный журнал. 1838. № 3. С. 462.

14 Аносов П. П. Указ. соч. С. 193.

15 Земледельческий журнал. 1837. № 1. С. 160.

16 Аносов П. П. Указ. соч. С. 119.

17 Там же. С. 120.

18 Там же. С. 122.

19 Там же. С. 125.

20 Там же. С. 127.

21 ЗАО. Ф. И-19. Оп. 1. Д. 69. Л.4.

22 ЗАО. Ф. 24. Оп. 1. Д. 692. Л. 647.

23 Там же. Д. 748. Л. 26-27.

24 Там же. Л. 28.

25 Прокошкин А. Д. Указ. соч. С. 87.

26

27 Аносов П. П. Указ. соч. С. 150.

28 Там же. С. 151.

29 Мануфактурные и горнозаводские известия. 3. 9. 1843.

30 Прокошкин Д. А. Павел Петрович Аносов. М. 1971. С. 98.

31 Аносов П.П. Указ соч. С. 151.

32 Чернов Д.К. Труды. СПб. 1915. С. 77.

33 Беляев Н.И. О булате. ЖРМО. 1911. № 6. С. 78.

34 Горный журнал. 1914. Т. 1. С. 305.

(Окончание следует)