Александр Иванович Шокин. Портрет на фоне эпохи

Уже на открытии первой в мире железнодорожной линии Ливерпуль – Манчестер произошел несчастный случай, который заставил изобретателя Джорджа Стефенсона задуматься над необходимостью применения каких-либо сигналов, без которых невозможно говорить о безопасности железнодорожного движения при дальнейшем увеличении пропускной способности. Он придумал ввести сигналы, которые подавали сторожа: днем – флажками, ночью – ручными фонарями.

Машинистам паровозов выдали рожки, которые в 1835 г. были заменены паровым свистком. С 1834 г. на линии Ливерпуль – Манчестер были введены неподвижные сигналы. 1836 году опыты с электромагнитным телеграфом для применения на железных дорогах начал проводить англичанин Кук. Так на базе электрического телеграфа на железнодорожном (кстати, и морском) транспорте, появились первые системы сигнализации. Позже Кук пригласил себе в сотрудники профессора Уитстона и вместе с ним в 1837 году получил патент на конструкцию телеграфа. Шиллинг же, давно имея действующие образцы, находясь на государственной службе, патентованием не озаботился.

С изобретением в 1841 г. англичанином Грегори семафора стал возможен переход от движения поездов с разграничением времени к разграничению их пространством. Крупным шагом вперед в деле обеспечения безопасности движения поездов было введение блокировки, посредством которой путевые семафоры запирались на время, пока на соответствующем участке пути находился поезд. Первой практически удовлетворительной системой блокировки была система Тейера, появившаяся в 1852 г. в Англии и примененная в 1868 г. в России.

Строительство в России телеграфных линий в дальнейшем тоже было тесно увязано со строительством железных дорог. Россия оказалось шестой страной в мире, начавшей сооружение железных дорог, но явно отставала от общей тенденции развития этого вида транспорта, отдавая предпочтение водному транспорту. В этом сказывался уклад страны и, как следствие, – слаборазвитая экономика. В середине 1830-х гг. Мельников написал ряд трудов, посвященных новым видам транспорта, в том числе упоминавшуюся книгу «О железных дорогах», в которой рассмотрел все существовавшие тогда виды тяги: конную, самотаски, стационарные паровые машины и локомотивы; обосновал преимущество железных рельсов перед чугунными; выполнил ряд расчетов, послуживших основой для дальнейших исследований. В этой книге он изложил свои теоретические исследования о подвижных паровых машинах, сопротивлении движению по рельсам и др. Именно Мельников первым придумал и ввел многие технические и железнодорожные термины, которые живут и поныне.

Главное управление путей сообщения и публичных зданий, возглавлявшееся в то время сторонником развития только водных путей сообщения генерал-лейтенантом К.Ф. Толем, вынуждено было отметить в своем приказе, что «труд его принесет величайшую пользу молодым инженерам, ознакомив их с одной из важнейших частей строительного искусства». Но даже некоторые соратники Мельникова считали введение колейного транспорта все еще преждевременным, полагая, что резервы водных путей сообщения не исчерпаны. Мельникову с единомышленниками пришлось долго и настойчиво заниматься пропагандой преимуществ рельсового парового транспорта (выступления в печати, участие в жарких дискуссиях, агитация через учебный процесс и т. д.). Эти труды не пропали даром.

В 1835 году по приглашению горного ведомства в Россию приехал чешский инженер Ф.А. Герстнер и представил Николаю I доклад о выдаче ему привилегии на строительство сети железных дорог. Комиссия, в состав которой входил и профессор Мельников, признала возможным предоставить чешскому инженеру право постройки одной железнодорожной линии. В результате в России в 1837 г. появилась первая железная дорога общего пользования протяжением 27 км между Петербургом и Царским Селом с продолжением до Павловска, построенная за счет казны. Хотя она и не имела существенного экономического значения, однако показала возможность и целесообразность строительства и эксплуатации железных дорог в России.

К этому времени в телеграфии уже появился наиболее простой код Морзе, состоявший всего из двух элементов сигнала: точки и тире, отличавшихся длительностью. Американский автор этой двоичной системы был по профессии художником. Сочетанием точек и тире можно было передавать слова по буквам, и для этого требовалось всего два провода (затем стали обходиться вообще одним). В России электромагнитный телеграф Морзе был опробован в 1846–1847 гг. на все той же дороге между Петербургом и Царским Селом.

На конференции Института корпуса инженеров путей сообщения было решено командировать П.П. Мельникова в западноевропейские страны для изучения всех проблем, связанных с применением механического транспорта и его дальнейшего развития. Мельников начал собирать для этого необходимые денежные средства, однако это не понадобилось. В 1837 г. П.П. Мельников и С. Кербедз были направлены в страны Западной Европы за счет казны.

Император Николай I

За 15 месяцев они побывали во Франции, Англии, Бельгии, Германии и Австрии, где осмотрели железные дороги, заводы по производству паровых машин и паровозов, строительных механизмов, крупные инженерные сооружения, встречались с деятелями науки и техники, в том числе и с Д. Стефенсоном. Через два года ведомство путей сообщения с теми же целями направило П.П. Мельникова и Н.О. Крафта сроком на 15 месяцев теперь уже в США. Результатом этих командировок стали многотомные отчеты, материалы которых сыграли в дальнейшем огромную роль при строительстве отечественных железных дорог. К 1839 г. в Институте инженеров корпуса путей сообщения начали читать специальный «Курс о железных дорогах». Помимо изучения зарубежного опыта Мельников в этот период провел обширные экспериментальные исследования на единственной в России (пусть не магистральной, но паровой) железной дороге.

Николай I не был активным сторонником строительства железных дорог в России, считая, что оно будет способствовать развитию в государстве «демократических идей и наклонностей», но военно-стратегические соображения все же побудили царя согласиться на проведение подготовительных мероприятий по постройке первой большой железной дороги между столицами. В марте 1841 г. был создан Особый комитет «для предварительного составления и рассмотрения проекта железной дороги от С.-Петербурга до Москвы в отношении техническом и расчетов коммерческих, в которые должны входить все расчеты торговли с одной столицы в другую и обратно, начиная с предметов продовольственных». В его состав входили министры, главноуправляющий путями сообщения и публичными зданиями К.Ф. Толь, генерал-адъютанты А.Х. Бенкендорф, П.А. Клейнмихель и другие высшие чиновники царского правительства. При комитете была учреждена Строительная комиссия, в состав которой вошли П.П. Мельников, назначенный начальником Северной дирекции (Петербург – Бологое), и Н.О. Крафт, возглавивший Южную дирекцию (Бологое – Москва). Они были командированы от института на строительство дороги, и к 15 сентября 1841 года в виде особого «донесения» представили проект на рассмотрение правительства. В проекте были определены: «1) расходы первоначальные, для полного устройства дороги потребные; 2) расходы ежегодные, для движения и содержания оной нужные и 3) доход, от нее ожидаемый».

Хотя расчеты были выполнены практически впервые, но настолько грамотно, что их можно было использовать при строительстве других железных дорог. Возможные грузовые и пассажирские потоки были определены на основе данных о перевозках по шоссейной дороге и водным системам между Петербургом и портами Волги. Расчеты показывали, что сумма дохода будет достаточной для покрытия ежегодных эксплуатационных расходов и уплаты необходимого процента с основного капитала, определенного на сооружение железной дороги. Ее решили проложить без захода в Новгород и Торжок по кратчайшему направлению (но зато в отличие от американских дорог сразу двухпутной), с пологими уклонами, с деревянными мостами решетчатой системы. Получилось 660 км, что было короче шоссейной дороги на 60 км. Сметная стоимость строительства дороги составляла 43 млн руб. серебром, ежегодные железнодорожные расходы, определенные по методике П.П. Мельникова, выражались цифрой 3150 тыс. руб., а ежегодный доход ожидался в 5730 тыс. руб. Таким образом, чистая прибыль получалась довольно солидной, что обеспечивало казне известный процент от сметной стоимости.

В Донесении о проекте сказано, что «железные дороги обязаны своим изумительным развитием тому токмо, что они удовлетворяют одной из главных потребностей нынешнего сезона: быстроте, точности и удобству сношений, важных для сбережения ценного времени, для облегчения оборотов и размножения капиталов».

По распоряжению Николая I Донесение было направлено на заключение в различные инстанции, которые, включая и ведомство путей сообщения, подвергли критике экономическую часть проекта: размеры перевозок завышены, эксплуатационные расходы занижены, а доходы преувеличены, почему дорога не могла быть прибыльной. В ответ на это авторы проекта П.П. Мельников и Н.О. Крафт представили «Опровержение комиссии, составившей проект» с подробными доказательствами правильности экономического обоснования проектируемой линии, которые для многих прозвучали весьма убедительно.

В январе 1842 года Николай I созвал специальное совещание министров для рассмотрения проекта железной дороги (Мельников и Крафт на совещание приглашены не были). Хотя некоторые министры, в том числе министр финансов Е.Ф. Канкрин, продолжали возражать, 30 января 1842 года Мельников и Крафт были приглашены на аудиенцию к императору, и сразу после этого, 1 февраля, последовал высочайший указ о строительстве железной дороги между Санкт-Петербургом и Москвой.

1 августа 1842 года был издан Указ о передаче проектируемой Петербурго-Московской железной дороги из Особого комитета в Главное управление путей сообщения и публичных зданий, где был учрежден Департамент железных дорог. Техническую комиссию департамента по надзору за проектированием и строительством дороги возглавил К.И. Фишер, ранее, правда, не имевший никакого отношения к рельсовому транспорту. Строительная комиссия упразднялась. Межведомственный комитет железных дорог сохранялся для рассмотрения проектов развития сети путей сообщения в стране. Тем же указом вместо скончавшегося К.Ф. Толя на должность главноуправляющего путями сообщения и публичными зданиями был поставлен граф П.А. Клейнмихель[4]. Во главе технической комиссии стал инженер М.Г. Дестрем. В ее состав входили П.П. Мельников и Н.О. Крафт.

Так ведомство путей сообщения впервые стало заниматься развитием железнодорожного транспорта. Хотя профессора П.П. Мельников и Н.О. Крафт и были уже крупнейшими специалистами в области строительного производства, межведомственный комитет все-таки счел нужным принять следующее решение:

«Так как по неимению доселе в России железных дорог, кроме небольшого участка Царскосельского, инженеры наши не могли приобресть в этом роде сооружений надлежащего навыка, то по важности и обширности предстоящей ныне работы сего рода комитет находит весьма полезным призвать собственно для совещания опытного в построении железных дорог иностранного инженера».

Мельников и Крафт были вынуждены подчиниться мнению комитета, который пригласил известного американского инженера Г. Уистлера – строителя первых железных дорог в США. Мельников, хорошо сознававший значение механизации строительных работ, поставил вопрос о приобретении паровых экскаваторов для производства земляных работ. Комитет согласился с его мнением и командировал в США помощника профессора института И.Ф. Буттаца. Профессор Мельников, лично знавший Уистлера, пригласил его через И.Ф. Буттаца приехать в Петербург. Уистлер приехал в Петербург 30 июля 1842 года и был назначен «совещательным инженером» строительной комиссии. Его основной функцией были консультации по сооружению железной дороги, в частности верхнего строения пути. Между Мельниковым и Уистлером установился полный деловой контакт, и они находились в дружественных отношениях. После кончины Уистлера в 1849 году на его место был приглашен инженер Браун, который пробыл в Петербурге до 1854 года.

Главноуправляющий путями сообщения и публичными зданиями П.А. Клейнмихель отдал все работы по возведению земляного полотна, мостов, станций и укладке верхнего строения пути на откуп крупным подрядчикам, которые, в свою очередь, сдавали работы субподрядчикам, а последние передавали их частным лицам. П.П. Мельников, Н.О. Крафт и весь инженерный состав не имели права контролировать подрядчиков по вопросам организации и оплаты труда. Роль их сводилась лишь к техническому руководству строительными работами, но за сроки исполнения работ и соответствие построенных сооружений техническим проектам они отвечали. Такое положение принижало роль инженеров в строительстве и затрудняло их деятельность. П.П. Мельников в своих воспоминаниях писал: «Клейнмихель не только уничтожил всякую самостоятельность у нас, строителей, но и заслонил все дело до такой степени, что оно снизошло на степень обыкновенных, так сказать, рядовых работ по ведомству путей сообщения».

Дешевый труд сезонников-землекопов был для подрядчиков более выгоден, чем использование заморских машин, и закупленные экскаваторы при строительстве так и не были использованы. В конечном счете их отправили на Урал.

Одновременно с началом строительства Николаевской железной дороги в России началось решение проблемы безопасности движения поездов. В правительстве был поставлен вопрос об электромагнитном телеграфе вдоль железной дороги, и 4 сентября 1842 года Николай I подписал указ о том, что все работы по строительству телеграфных линий будут вестись в рамках управления путей сообщения. Таким образом, на Клейнмихеля была возложена ответственность за два самых важных проекта страны того времени: железные дороги и телеграфную связь. Телеграфное управление, в ведении которого уже находился оптический телеграф, эксплуатируемый на линиях Петербург – Варшава и Петербург – Кронштадт вошло в состав Главного управления путей сообщения и публичных зданий. В том же 1842 г. при Институте корпуса инженеров путей сообщения в была открыта школа «телеграфических сигналистов» для профессиональной подготовки в России специалистов по телеграфной связи и сигнализации. Выпускники школы начали успешно справляться со строительством и эксплуатацией оптического и первыми попытками применения электромагнитного телеграфа[5].

В 1847 году П.П. Мельников привлек к участию по сооружению электромагнитного телеграфа для строящейся главной железной дороги страны академика Б.С. Якоби. В 1850 г. Якоби изобрел первый в мире буквопечатающий телеграфный аппарат, работающий по принципу синхронного движения с горизонтальным циферблатом, электромагнитным приводом и прямой клавиатурой с непосредственной (без расшифровки) индикацией в приемнике передаваемых букв и цифр. Это изобретение было одним из крупнейших достижений электротехники середины XIX века. Принцип синфазности и синхронности (согласованной работы передатчика и приемника) лег в основу действия всех последующих телеграфных аппаратов и получил практическое применение в России и в Европе. Однако правительство считало изобретение Якоби военным секретом и не разрешало ученому публиковать его описание. Об изобретении даже в России знали не многие до тех пор, пока в Берлине Якоби не показал чертежи своим «давнишним друзьям», и оно не стало основой для многих других синхронных телеграфных аппаратов: Д. Юза, В. Сименса и Э. Бодо.

Вернер Сименс, занимавшийся практическим применением научных открытий в области электротехники, внес в конструкцию устройства Якоби некоторые изменения, и совместно с механиком И. Гальске организовал серийное производство таких аппаратов в Германии. Вернер был старшим из десяти детей образованного, но небогатого фермера-агронома. У него были большие способности и изобретателя, и предпринимателя, и исходил он из того, что любое изобретение должно работать на автора и приносить ему доход: «наука без практики – это всего лишь гимнастика ума для горстки фантазеров».

В 1848 году молодой артиллерийский офицер Вернер Сименс был отправлен в командировку в город Шлезвиг-Гольштейн, столицу одноименной и самой маленькой из земель Германии, на которую издавна претендовали датчане. Воспользовавшись нестабильной обстановкой в Германии в результате либеральной революции, они решили захватить город с моря, и в задачи Сименса входило не допустить вторжения. По его распоряжению в бухте было установлено подводное взрывное устройство, по слухам, огромной мощности. Датские моряки не решились искушать судьбу и отказались от захвата порта. Сименс стал героем дня – и попросил вознаграждения за свою блестящую уловку: государственный заказ на строительство телеграфной линии Берлин – Франкфурт-на-Майне для своей только что открывшейся фирмы. Правительство не сочло возможным отказать герою. Ровно через год линия длиной 500 км была пущена в эксплуатацию. Именно по ней из Франкфурта было послано, а в Берлине буквально через несколько минут получено важнейшее для нации сообщение о том, что в результате парламентских выборов титул наследного кайзера Германии был предложен прусскому королю Фридриху Четвертому С этого времени практически все государственные заказы принадлежали «Сименс и Гальске». Новые телеграфные линии протягивались к Кельну, Гамбургу, Бреслау, Штеттину. Но к 1850 году объем телеграфных работ в Пруссии был практически выполнен, и Вернер Сименс задумался о том, где может найти применение его опыт и деловая хватка. Европейские государства имели свои научные школы, а соответственно, и свои наработки в области развития телеграфного сообщения (например, во Франции, несмотря на все усилия, Сименсам так и не удалось открыть представительство своей фирмы).

А Якоби в 1851 г. писал, что «та же самая система, которую я впервые ввел, принята в настоящее время в Америке и в большинстве стран Европы».

Царское правительство не использовало изобретения русских ученых и механиков в области телеграфной связи. Когда пришло время выбирать поставщиков оборудования и исполнителя работ для телеграфа железной дороги, соединявшей две столицы, Клейнмихель создал специальный комитет. Граф имел обыкновение сам изучать суть проблемы. Шеф Российского жандармского управления Л.В. Дубельт в своих докладных записках неоднократно упоминал о том, что ведомство Клейнмихеля «постоянно запрашивает научно-техническую информацию, а также образцы самой современной телеграфной техники и опубликованную в европейских странах литературу, прибегая к самым различным источникам, включая российские посольства и консульства». Поэтому Клейнмихель был прекрасно осведомлен о том, что фирма «Сименс и Гальске» отлично зарекомендовала себя на строительстве линий в Германии.

Экспертам было предложено рассмотреть телеграфы уже хорошо известных в научных и технических кругах Европы и Америки изобретателей: Луиса Бреге (Франция), Бориса Семеновича Якоби (Россия), Вильяма Кука (Великобритания), Самюэля Морзе (США), Вернера Сименса (Пруссия). 23 сентября 1850 года состоялось заседание комитета, на котором были рассмотрены итоги испытаний телеграфных аппаратов различных систем. Специалисты Главного управления путей сообщения вынесли свой вердикт: телеграфы Бреге и Якоби ненадежны, английские телеграфы дороги в эксплуатации. А вот телеграфы Сименса и Морзе «достаточно быстро передают депеши и устройства их дешевы». Победил Сименс[6], так как у него цена была значительно ниже. Морзе, назначив изначально более высокую цену, не учел объем заказов, которые впоследствии могла предоставить такая большая страна, как Россия, – страна огромных расстояний, огромных капиталов и огромного неверия в своих, российских гениев. В результате с 1847 года на первых телеграфных линиях в России появились устройства фирмы Сименса.

Если для Царскосельской дороги подвижной состав был куплен за границей, то для Петербургско-Московской предполагалось снабжать ее русскими же паровозами и вагонами, и для этой цели в 1845 году был приспособлен Александровский механический завод, находившийся в то время в арендном содержании американских механиков Гаррисона и Уайнена. Впрочем, завод этот занимался скорее сборкой привезенных в разобранном виде из Америки паровозов, нежели постройкой новых. К концу постройки дороги Главный Александровский механический завод изготовил около 200 паровозов и свыше 3000 вагонов и платформ.

Постройка в 1842–1851 гг. Петербургско-Московской магистрали стала огромным достижением русского инженерного искусства. Русские рабочие и крестьяне в неимоверно тяжелых условиях построили первоклассную по тому времени дорогу, оказавшую огромное влияние на дальнейшее развитие рельсовых путей не только в России, но и за рубежом. В первое время после ее открытия 1 ноября 1851 г. с конечных станций отправлялись по два пассажирских поезда в сутки. Каждый из них состоял из семи вагонов, в том числе одного багажного и одного почтового. Поезда ходили со скоростью 40 км/ч. 1 сентября 1853 г. по дороге прошел первый скоростной поезд. Он находился в пути всего 12 ч, из них 10 ч 40 мин. в движении и 1 ч 20 мин. на стоянках. Средняя техническая скорость составила 60 км/ч. Это был в то время один из мировых рекордов скоростного движения пассажирских поездов.

Тогда же, в 1851 г., между двумя столицами и еще 33 железнодорожными станциями этой дороги начал действовать электромагнитный телеграф. Была организована служба телеграфа, которая подчинялась начальнику эксплуатации железной дороги. «Во главе ее стоял начальник службы телеграфа и при нем небольшая контора для ведения переписки и счетоводства и мастерская». «Службе телеграфа поручают обыкновенно также содержание и ремонт электрических колоколов, электросемафоров, вызывателей и других приборов», – отмечал В. Верховский.

К.Ф. Сименс

В 1852 году Вернер Сименс решил, что пора самому отправиться «на разведку» в Россию, чтобы провести переговоры о расширении в России телеграфной связи. Летом 1852 года состоялась его первая встреча с Клейнмихелем. Посулив большие заказы в будущем, графу удалось снизить цену с 92 000 до 80 000 рублей серебром. В. Сименс принял решение открыть в России постоянно действующий филиал, а его представителем стал брат Карл, который оказался хорошим организатором. В 1859 г. он принял русское подданство и стал именоваться Карл Федорович Сименс.

Летом 1853 г. К.Ф. Сименс приобрел жилой трехэтажный дом № 34 по 1-й линии Васильевского острова для мастерских по проверке и восстановлению приборов, поступающих из Берлина. Они получили название «Главные телеграфические мастерские» по ремонту «электротехнических приборов, телеграфных и железнодорожных сигнальных аппаратов». В 1855 г. мастерские преобразуются в самостоятельное отделение берлинской фирмы «Сименс и Гальске» под названием «Контрагенты по ремонту и постройке императорских русских телеграфов». Большие прибыли от заказов русского правительства дали возможность превратить небольшую берлинскую мастерскую в крупный для того времени завод, а затем превратить представительство в самостоятельную фирму, действующую по всей России.

Так появилось предприятие, широко известное ныне как завод им. Козицкого.

После пуска в эксплуатацию Петербургско-Московской магистрали Мельников вновь возвращается к идее создания так называемых «замосковских железных дорог». Он надеялся, что строительство Петербургско-Московской дороги станет первым шагом в создании железнодорожной сети страны, положит начало развитию отечественного паровозостроения и рельсопрокатного производства. Он писал: «Я представил еще в 1844 г. проект сети главных линий железных дорог, составляющих сложное протяжение до 3000 верст; в представленном расчете я находил возможность исполнить это предложение за 10 лет. Но по недостатку тогда доверия в Главном управлении путей сообщения к железнодорожному делу проекту этому не было дано дальнейшего хода».

Приступить к реализации этого плана удалось лишь почти через двадцать лет – со второй половины 1860-х гг. Проектируемая Мельниковым сеть должна была иметь протяженность 4,7 тыс. км. Он ставил своей целью связать южную Россию с портами Балтийского, Черного и Азовского морей, наладить сообщение плодородных южных губерний страны с потребляющими северно-западными, обеспечить дешевую доставку донецкого угля во все части России, удовлетворить военно-стратегические запросы страны.

В 1853 г. началась Крымская война. У наших противников она получила название Восточной, потому что англичане и французы атаковали помимо Севастополя Архангельск, Петропавловск-Камчатский и Петербург, правда, неудачно. Возможная угроза с моря Петербургу поставила задачу в самый короткий срок обеспечить связь с Кронштадатом. Между Кронштадтом и Ораниенбаумом был сооружен первый в мире подводный телеграфный кабель, затем он был продолжен под землей до Петербурга. Между Зимним дворцом и гатчинской резиденцией царя был проложен подземный кабель. С организацией службы телеграфа на С.-Петербурго-Московской дороге встал вопрос о введении в учебный план Института корпуса инженеров путей сообщения специального предмета – телеграфии (1854), но только в 1858 г. после долгих споров и дискуссий было принято половинчатое решение – преподавать телеграфию как необязательный предмет.