Инженер Петра Великого

Глава 13

Жизнь на Охтинском заводе, казалось, вошла в свою колею. Ну, как колею — неспешную, тяжелую, но предсказуемую. Моя каморка превратилась в настоящую мастерскую, где под моим началом пахали уже не только старый Аникей да алкаш Прохор (которого я всё чаще посылал на подсобные работы), но и мои три ученика — Федька, Ванюха, Гришка, — да пара толковых слесарей, которых мне дали после скандала с Клюевым. Работа над сверлильным станком шла медленно. Станина уже стояла, собирали переднюю бабку, кузнец ковал длиннющее сверло по моим эскизам. Параллельно мы допиливали улучшенный фузейный замок — пробная партия показала себя неплохо, осечек стало реально меньше, и поручик Орлов уже подумывал, как бы про это в Питер доложить.

Я понемногу осваивался в столице. Город строился, шумел тысячами голосов. Научился ориентироваться в этом лабиринте улиц и каналов вокруг завода, раздобыл себе одежду поприличнее (спасибо Орлову, помог выбить мне небольшое жалованье как «мастеру по особым поручениям»), даже завел пару осторожных знакомств среди немцев-мастеров, у которых можно было подсмотреть какую-нибудь заморскую фишку или достать нормальный инструмент. Жизнь, конечно, была не сахар — пашешь от зари до зари, жратва паршивая, вечная питерская сырость, — но по сравнению с первыми неделями в Туле это был почти курорт. Главное — у меня было дело, которое захватывало целиком, заставляло мозги скрипеть на пределе и давало чувство, что я тут не зря копчу небо.

И вот, когда я уже начал думать, что наступило затишье и можно спокойно доделывать станок и замок, меня снова дернули. На этот раз посыльный прибежал не от Шлаттера, а из самой Артиллерийской Канцелярии, что на Литейном дворе. Велели явиться немедленно к генералу артиллерии — тому самому, что меня принимал, когда я приехал. Сердце екнуло — чё опять? Неужто кто настучал? Или проверка какая?

Надев свой лучший (и единственный) приличный кафтан, я попер на Литейный. Капитан Краснов, адъютант генерала, встретил меня уже без прежней снисходительности, скорее, как равного, хотя и по званию ниже плинтуса.

— А, Петр Смирнов! Проходи, тебя ждут. Дело важное есть.

В кабинете генерала, кроме него самого и Краснова, был еще один мужик — морской офицер в синем мундире с золотыми нашивками, походу, капитан первого ранга. Лицо обветренное, суровое, взгляд прямой и жесткий.

Генерал кивнул мне, показал на стул.

— Здорово, Петр. Вот, познакомься — капитан первого ранга Головин, Степан Игнатьевич. Служит на флоте нашем Балтийском, под началом самого Государя корабли строит и воюет. А приехал он к нам с бедой великой. Расскажи, Степан Игнатьевич.

Морской капитан кашлянул и посмотрел на меня выцветшими голубыми глазами.

— Беда, да… — начал он хриплым голосом. — Воюем мы со шведом на море. Корабли строим новые, пушек на них ставим всё больше. А толку порой — хрен да маленько. Шведские корабли, особенно линейные, борта у них крепкие, дубовые. Наши ядра их часто не берут! Отскакивают, как горох от стенки! Или застревают в дереве, не пробивая. А ихние пушки — бьют кучно, ядра у них каленые бывают, поджигают наши корабли только так. Теряем мы людей и корабли, Смирнов, теряем! Государь гневается, требует дела!

Он говорил с горечью, аж кулаки сжимал. Видно было, что для него это не просто служба, а вся жизнь.

— Пробовали мы пушки помощнее ставить, — продолжал Головин. — Да только чугун наш… сам знаешь, поди, какого качества. Рвет их часто! На корабле это — смерть верная! Осколками и своих побьет, и пожар устроит. Бронзовые получше будут, да дорогие, заразы, меди и олова на все не хватает. Да и они шведскую броню не всегда прошибают.

Генерал кивнул.

— Вот какая задача перед нами стоит, Петр. Нужны нам для флота пушки особо мощные. Такие, чтобы шведский борт проламывали наверняка. И чтоб сами при этом не рвались. Может гаубицы какие? Чтоб не ядром били, а бомбой разрывной? Да только как их на корабле закрепить, чтоб отдачей палубу не разнесло? Да и точность у них… сам понимаешь.

Он посмотрел на меня выжидающе. Я переваривая услышанное. Задачка посложнее сверлильного станка. Речь шла уже не об улучшении качества, а о создании принципиально нового типа морского оружия, способного решать конкретную задачу — пробивать броню вражеских кораблей.

— Или, может, — генерал понизил голос, — не в пушках дело? Может, сами снаряды хитрее сделать? Чтоб при ударе взрывалось? Или каленое ядро как-то по-умному метать?

Он снова замолчал, ожидая моей реакции. Я чувствовал на себе взгляды всех троих — генерала, морского капитана, адъютанта. Они ждали от меня ответа, ждали чуда, ждали, что я, «тульский самородок», сейчас выдам им готовое решение.

— Дело… серьезное, ваше превосходительство, — проговорил я, тщательно подбирая слова. — С ходу тут не решить… Думать надо… Пробовать…

— Вот и думай, Петр! — генерал хлопнул ладонью по столу. — Думай! На то тебе и голова дана! Задача ясна: нужно средство против шведских кораблей. Мощное, надежное. Пушка ли то будет новая, снаряд ли каленый — решай сам! Даем тебе волю! И ресурсы дадим, какие сможем. Мастеров толковых подключим, если надо. Но чтоб результат был! Флот ждет! Государь ждет! Понял задачу?

— Так точно, ваше превосходительство, — ответил я, чувствуя, как на плечи навалилась новая, неподъемная, казалось, глыба. — Постараюсь уразуметь… и попробовать…

— То-то же. Иди. Капитан Головин тебе все подробности про шведские корабли и нашу нужду расскажет. А ты, Краснов, пригляди, чтоб ему не мешали. И докладывай мне об успехах. Всё, идите.

Мы вышли из кабинета. Капитан Головин тяжело вздохнул.

— Ну, Смирнов… Надежда теперь на тебя… Удиви нас. А то худо нашему флоту придется…

Новая задача. Осадная или корабельная артиллерия. Бомбы, каленые ядра, пробивание брони… Это было уже совсем другое поле. Масштабное, сложное, ответственное. И невероятно интересное для меня как для инженера из будущего. Голова шла кругом от открывшихся перспектив и от понимания всей сложности задачи.

Задачка, которую подкинули генерал с морским капитаном Головиным, была, мягко говоря, не из легких. Одно дело — улучшить литье ядер или обточить цапфы на мелкой пушке, и совсем другое — создать пушку, которая проломит дубовый борт шведского линкора, да еще и сама при этом не разлетится к чертям. Или придумать такой снаряд, чтобы врагу мало не показалось, посильнее обычного чугунного шара.

Я засел в своей каморке, которая теперь больше походила на берлогу алхимика — везде валялись куски металла, тигли, мои каракули на бересте и бумаге, инструменты. Капитан Головин перед отъездом на флот подробно мне расписал про шведские корабли — толщину бортов, как они примерно устроены, про их пушки и снаряды. Рассказал и про наши проблемы — про ядра, что отскакивают, про пушки, что рвутся. Картина вырисовывалась, честно говоря, хреновая.

Первое, что лезло в голову — сделать пушки больше и мощнее. Но тут же упираешься в прочность. Мой «улучшенный» чугун выдержал тройной заряд в мелком стволе, но как он себя поведет в здоровой пушке, где нагрузки в разы больше? Масштабировать технологию плавки было непросто. Одно дело — переплавить пару пудов лома в маленьком тигле с известняком, и совсем другое — выплавить несколько тонн качественного чугуна в большой печи. Тут нужен был точный расчет шихты, контроль температуры на всех этапах, равномерная добавка флюсов. А как этого добиться с местным оборудованием? Плавильщики работали «по чуйке», печи были старые, контроля — ноль.

Я попробовал поговорить об этом с немцем Шульцем. Он меня понял, даже согласился, что известняк — штука полезная для чистки чугуна.

— Йя, йя калькштейн… он сера убирайт… это ферштейн, — кивал он. — Но как мерить? Как температура держать? Печь — старый! Дрова — мокрый! Руда — дрэк! Мало калькштейн сыпать — толку нет. Много сыпать — чугун «холодный» буит, лить плохо. Очень трудно, Петр!

И он был прав. Точно отмерить руду, уголь, флюс в огромной печи было почти нереально. Контролировать температуру без термометров — тоже. Всё зависело от опыта плавильщика, от его «чутья». А полагаться на «чутье», когда делаешь пушку, от которой зависят жизни людей и судьба корабля, было нельзя.

Та же фигня была и с литьем крупных стволов. Отлить ровно, без дырок внутри, многотонную болванку — задача сложная даже для современных заводов. А тут? Формы из песка и глины, льют вручную… Риск получить скрытые раковины, трещины от неравномерного остывания был гигантский. Моя «улучшенная» формовочная смесь помогала, но не решала проблему на сто процентов для больших отливок.

А обработка? Мой токарный станок годился для цапф, но обработать целиком здоровенный ствол, да еще и просверлить в нем идеально ровный канал… Для этого нужна была совсем другая машина — мощная, жесткая, точная. Тот сверлильный станок, что я придумывал, был шагом в нужную сторону, но его же еще построить надо! А это снова упиралось в материалы и криворукость мастеров. Нужен был хороший металл для резцов и сверла, нужны были точно сделанные детали для механизма подачи… А где их взять? Опять выпрашивать у нового кладовщика каждый гвоздь, опять бороться с тупостью мастеров?

Кроме пушек, я думал и о снарядах. Бомбы — разрывные шары с порохом внутри. Идея не новая, мортиры и гаубицы такими уже стреляли. Но как сделать бомбу для корабельной пушки, чтобы стрелять прямой наводкой? Нужен был надежный запал с таймером — трубка, которая горит определенное время и поджигает заряд когда надо. Здесь использовали простые деревянные трубки, набитые порохом. Точность горения у них была никакая. Бомба могла рвануть либо слишком рано, в воздухе, либо слишком поздно, упав в воду, либо вообще не взорваться. Нужна была трубка, которая горит стабильно. Может, металлическая? С точным составом?

Каленые ядра? Тоже известная тема. Раскаленное докрасна ядро, попав в деревянный борт, могло поджечь корабль. Но как его раскалить? Нужны специальные печи прямо на корабле. А как его зарядить в пушку, чтоб порох не рванул раньше времени? Использовали специальные пыжи, мокрые, глиняные, но это было опасно и ненадежно.

Куда ни сунься — везде засада. Нехватка нормальных материалов — хорошего чугуна, стали для инструмента, меди и олова для бронзы. Дикие технологии — и плавки, и литья, и ковки, и обработки. Отсутствие нормальных измерительных инструментов и станков. И главное — нехватка толковых, думающих мастеров, которые могли бы понять и сделать что-то новое. Старый Аникей, кузнец, даже мои ученики — они старались, но их уровень не позволял решать такие сложные задачи.

Я чувствовал себя как в ловушке из технических ограничений. Идеи были, знания из будущего подсказывали, куда двигаться. Но как перепрыгнуть эту пропасть между задумкой и реальностью? Как из говна и палок, грубо говоря, построить то, что требовало точных расчетов, качественных материалов и сложного оборудования? Эта задача казалась куда труднее, чем постройка одного станка или улучшение замка. Тут надо было менять всю систему, поднимать весь технологический уровень. А это — дело не одного дня и даже не одного года. И в одиночку мне было не справиться. Снова надо было искать союзников, убеждать начальство, бороться с воровством.

Недели шли, а с задачей по корабельным пушкам был полный швах. Я бился как муха в паутине. Пробные плавки моего «улучшенного» чугуна в мелких тиглях давали стабильно хороший результат, но перенести это на большие печи не получалось — контроля ноль, точности никакой, да и плавильщики старой закалки тупо саботировали мои указания, делали по-своему, «как деды учили». Отлить большой ствол из этого улучшенного чугуна, да так, чтоб он был без дыр и трещин, казалось нереальным при местном уровне литья. А про бронзу и говорить нечего — медь и олово были на вес золота, шли в основном на флот по особому распоряжению, и экспериментировать с ними мне бы никто не дал.

Снаряды… Бомбы с надежным запалом? Каленые ядра? Всё это требовало либо материалов, которых тут не было (для запалов), либо сложных и опасных фокусов прямо на корабле. Капитан Головин уже прислал записку с вестовым, вежливо и настойчиво интересуясь, как там дела с «оружием против шведской брони». Генерал в Питере тоже передавал через Орлова свое нетерпение. А я топтался на месте, упершись в глухую стену местной технологической отсталости.

Нужен был какой-то финт ушами. Нестандартный ход. Если нельзя сделать сам материал для большого ствола радикально лучше, может, можно изменить конструкцию так, чтобы выжать максимум из того, что есть? Скомпенсировать недостатки одного материала достоинствами другого?

Я сидел в своей каморке, перебирал эскизы, разглядывал обломки металла. Думал про сопромат, про то, как распределяются напряжения в стенках пушки при выстреле. Самая дикая нагрузка — внутри, в канале, где давление пороховых газов адское. А наружные слои металла напрягаются меньше. А что, если сделать ствол не цельным куском, а составным?

Мысль показалась дикой. Составной ствол? Это как? Но потом я вспомнил бочки! Обычные деревянные бочки. Их же делают из отдельных дощечек-клепок и стягивают железными обручами. Обручи создают предварительное сжатие, и вся конструкция становится прочной, держит давление жидкости. А колеса у телег? Тоже обод стягивает спицы и ступицу. Принцип тот же — внешнее сжатие для прочности.

А что, если применить этот принцип к пушке? Сделать ствол из двух (или даже трех) слоев? Внутренний слой — труба, сам канал ствола. Ее можно отлить из моего улучшенного, более прочного чугуна. Пусть он хрупкий на разрыв, зато на сжатие работает неплохо. А снаружи на эту трубу натянуть, с натягом, один или несколько слоев из другого металла — из ковкого железа, из которого ковали ружейные стволы, и которое гораздо лучше держит растяжение, чем чугун.

Как это сделать? Отлить внутреннюю чугунную трубу потоньше, чем обычно. Тщательно ее обточить снаружи (вот где мой токарный станок пригодится!). Потом выковать из полосового железа кольца или цилиндры — бандажи. Нагреть эти бандажи докрасна, чтоб они расширились. Надеть их горячими на холодную чугунную трубу. А когда железо остынет, оно сожмется, с дикой силой обхватит чугунную основу, создавая то самое предварительное сжатие внутри!

Получится такой «сэндвич»: внутри — твердый, износостойкий (относительно) чугун, а снаружи — вязкое, прочное на разрыв железо, которое не даст чугуну треснуть от давления газов. По сути, я предлагал применить к артиллерии принцип, который потом назовут «скреплением ствола».

Идея меня захватила. Это было нестандартно, не похоже ни на цельное литье, ни на ковку из полос. Это был комбинированный подход, использующий сильные стороны разных материалов и технологий, которые тут были доступны. Отлить чугунную трубу было проще, чем целый ствол. Выковать железные бандажи — тоже вполне реально для местных кузнецов. Самое сложное — обеспечить точную подгонку трубы и бандажей и сам процесс горячей насадки. Тут нужна была точность размеров, равномерный нагрев бандажей, быстрая и аккуратная сборка.

Но зато какой результат мог получиться! Ствол, скрепленный таким макаром, должен был держать гораздо большее давление, чем обычный чугунный или даже бронзовый. А значит, можно было либо сыпать больше пороха в существующие калибры, получая большую дальность и пробивную силу, либо даже делать пушки бОльшего калибра, не боясь, что их разорвет. Это могло стать тем самым «средством против шведских кораблей», которого так ждали генерал и капитан Головин!

Конечно, геморроя предстояло море. Как обеспечить герметичность между слоями? Как такая конструкция поведет себя после многих выстрелов? Как ее потом обрабатывать — сверлить канал, нарезать резьбу для винграда (задней части)? Вопросов было куча. Но сама идея казалась здравой с точки зрения механики и сопромата. И главное — она была реализуема здесь и сейчас, не дожидаясь революции в металлургии.

Я схватил уголек и начал лихорадочно чиркать на доске эскизы составного ствола. Внутренняя труба, наружные бандажи, схема сборки… Надо было всё тщательно продумать, прикинуть (хотя бы примерно) напряжения, определить оптимальную толщину слоев. А потом — идти с этой идеей к Орлову и Шульцу. Убедить их будет непросто. Они наверняка решат, что это очередная моя «дичь». Но у меня теперь был не только «дедовский секрет», но и какой-никакой авторитет, заработанный прошлыми успехами. И главное — у меня было нестандартное, рискованное, но, возможно, единственно верное решение в этих условиях.

Прошло еще несколько недель тяжкого труда, споров, проб и ошибок. Уговорить начальство — то бишь, Шлаттера, через поручика Орлова — дать добро на изготовление опытного составного ствола было делом неимоверно трудным. Шлаттер долго морщился, называл мою затею «фантазией» и «пустой тратой казенного припасу». Но Орлов был настойчив, напирал на приказ генерала «изыскивать средства супротив шведской брони» и на удачный опыт с улучшенным чугуном. В конце концов, полковник махнул рукой: «Делайте! Но ежели сей… пирог… на куски разлетится — пеняйте на себя!»

Работа закипела с новой силой. Отлить внутреннюю чугунную трубу нужного размера и качества — это было первой задачей. Шульц ворчал про «немецкий орднунг» и «русский бардак», но взялся за дело с азартом. Мы вместе с ним колдовали над шихтой, добавляли известняк, следили за температурой. Отлили несколько труб, и одна из них, после тщательной проверки, оказалась вполне годной — без видимых раковин и трещин.

Следующий этап — обработка. Вот тут-то и пригодился мой токарный станок! Закрепив чугунную трубу, мы с Федькой и Ванюхой несколько дней обтачивали ее наружную поверхность, добиваясь максимально возможной гладкости и точности диаметра. Работа была кропотливой, требовала постоянного контроля.

Параллельно в кузнице ковали бандажи — широкие кольца из самого лучшего кричного железа, какое только удалось раздобыть. Их тоже потом обрабатывали на станке, растачивая внутренний диаметр чуть меньше, чем наружный диаметр чугунной трубы. Это было самое тонкое место — нужно было обеспечить плотную посадку с натягом после нагрева.

И вот настал день сборки. В кузнице разожгли большой горн. Бандажи нагревали до вишнево-красного каления. Чугунную трубу установили вертикально на специальной подставке. Когда бандаж раскалился до нужной температуры, его быстро выхватили клещами несколько дюжих кузнецов и с криками «Давай!», «Ровней!» насадили на холодную трубу. Сел плотно! Потом следующий бандаж, и так — пока вся чугунная труба не оказалась закована в железную «рубашку». Все прошло на удивление гладко, без перекосов. Оставили ствол медленно остывать прямо в кузне, чтобы снять внутренние напряжения.

Через пару дней, когда составной ствол окончательно остыл, его перетащили в мою мастерскую. На вид он получился… необычным. Массивный, с ясно видимыми стыками между бандажами, но чувствовалась в нем какая-то скрытая мощь. Оставалось просверлить канал и нарезать резьбу для винграда. Сверловка — по-прежнему самое узкое место. Мой сверлильный станок еще не был готов. Пришлось снова обращаться допотопной машине, какая была у старого Еремеича в Туле. Но так как внутренняя труба была из моего улучшенного, более однородного чугуна, сверловка прошла на удивление чисто, без особых уводов сверла.

И вот — день испытаний. На том же полигоне за цехами установили наш опытный ствол на лафет. Собралось все заводское начальство — Шлаттер, Орлов, Шульц, даже некоторые рабочие приковыляли из кузни поглазеть. Солдаты-артиллеристы суетились вокруг, заряжая орудие.

— Начнем со штатного заряда, — распорядился Орлов, который взял на себя руководство испытаниями.

Зарядили. Фейерверкер поднес фитиль…

Грохнул выстрел! Мощно, чисто.

Ствол откатился на лафете. Осмотрели — все в порядке.

— Заряд двойной! — скомандовал Орлов, и в голосе его слышалось волнение.

Снова зарядили. Снова выстрел — еще громче, отдача сильнее! Ствол снова выдержал! Толпа мастеров и чиновников, стоявших поодаль, одобрительно зашушукалась.

— Заряд тройной! — крикнул Орлов, уже не скрывая азарта. — Ну, Петр, держись! Сейчас либо пан, либо пропал!

Это был предел. Тройной заряд для такого калибра — верный способ разнести обычную пушку. Солдаты заряжали с опаской, оглядываясь на ствол. Фейерверкер поднес фитиль, отскочил…

Грохот был такой, что заложило уши! Земля под ногами дрогнула. Дым окутал орудие. Все замерли в ожидании.

Дым рассеялся…

Ствол стоял! Целый! Невредимый!

Только откат был такой силы, что лафет отъехал на несколько саженей.

— Выдержал!!! — заорал Орлов, бросаясь к пушке. — Выдержал, дьявол! Смирнов, да ты волшебник! Твой пирог тройной заряд держит!

Шульц подошел, покачал головой.

— Гут… Ошень гут… Крепкий машина…

Даже Шлаттер подошел, потрогал еще горячий ствол. На его лице появилось нечто вроде удивления.

— Однако… Не ожидал… — пробормотал он. — Значит, не врал ты, Смирнофф… Действительно, способ годный…

Толпа вокруг зашумела. Мастера переглядывались, качали головами. Мой «пирог», моя дикая идея с составным стволом — сработала! И не просто сработала, а показала невиданную здесь прочность. Это была победа инженерной мысли над косностью и рутиной. Я чувствовал огромное облегчение и тихую гордость. Путь был открыт. Теперь можно было думать о настоящих корабельных орудиях, способных пробить шведскую броню.