Как Козьма Фролов создал первый в мире завод-автомат

Сын простого рабочего, он является создателем так называемых циклопических гидротехнических сооружений, многие из которых используются и поныне практически в неизмененном виде. И это совсем неудивительно, ведь еще в детстве в уральском поселке Полевском его игрушками были механизмы для сбора и перекачивания воды, приспособления для выделки руды и ее последующей обработки.

Поэтому устройство многих механизмов Козьма знал уже в семилетнем возрасте. Вскоре после того, как мальчику исполнилось 8 лет, отец стал разрешать ему помогать в починке и уходе за сложными механизмами. Уже в юном возрасте Фролов выполнял работу подмастерья или цехового ученика.

В начале пути

Заметив в мальчике явный изобретательский талант, отец отдал его на обучение в Татищевскую горнозаводскую школу, после окончания которой в 1744 году Козьма Дмитриевич приступил к практической деятельности. В частности, ему пришлось трудиться на Берёзовских золотых промыслах, работа на которых была настолько мучительной и тяжелой, что часто на нее направлялись заключенные. В 1757 году Фролов стал штейгером – горным техником высокого класса, после чего был послан в Олонецкий край. Такое резкое повышение по службе в официальных документах объяснялось его достижениями в области промывки золота.

Позже Фролов снова вернулся на Берёзовские рудники, чтобы установить «по собственному своему изобретению промывальную машину». С ее помощью процесс пошел гораздо эффективнее, с уменьшением более двух третей рабочих и сбережением расходов до 3400 руб­лей – огромной по тем временам суммы. Эта машина принесла своему изобретателю и конструктору славу и почет. Фролова перевели в ранг бергмейстера всех Екатеринбургских золотых приисков.

Козьма Фролов вносил творческое начало во все горнозаводские работы, которые ему приходилось вести. Он ввел новую технологию переработки кварцевых золотосодержащих руд. Для того чтобы открыть рудоносные жилы, разработал проект огромной штольни. На всем двухверстном протяжении эта штольня должна была служить также для сброса вод, откачиваемых насосами из рудника.

На Алтае

Все проекты К.Д. Фролова были утверждены, и вскоре в наших краях узнали о его смелых начинаниях. Поскольку для Колывано-­Воскресенских заводов, поставлявших золото и серебро в личную собственность царской семьи, не жалели ничего, туда посылали лучших специалистов с разных концов империи. С 1748 года на Алтае работал Иван Ползунов. В 1762 году в наши края для работы на Главном Змеиногорском руднике прибыл и Козьма Фролов. Здесь его творчество развернулось в полную силу.

На реке Корболихе около Змеиногорского рудника Фролов соорудил систему похверков – установок для размельчения и промывки руд, а также «для вымывки из отвалов и похэрцов золота». Здесь же им была построена система механизмов, выполнявших все технологические операции, необходимые для обработки перерабатываемых материалов.

Развивая идею деривации, впервые примененную в России Иваном Ивановичем Ползуновым в 1754 году при постройке пильной мельницы в Змеиногорске, Козьма Дмитриевич Фролов соорудил деривационный канал, последовательно расположив вдоль по каналу три самостоятельных похверка. Взамен обычной тяжелой и дорогой водоудержательной плотины Козьма Фролов соорудил легкую, дешевую водоподъемную плотину, названную им флютвером.

Полностью механизировав технологические операции, Фролов взялся за процесс перемещения перерабатываемых материалов. Все они в пределах предприятия шли либо самотеком, либо в вагонетках, разъезжающих по рельсовым путям.

При помощи водяного колеса, превращенного в центральный мотор, К.Д. Фролов приводил в действие внутризаводской рельсовый транспорт.

Впервые в мировой практике

На предприятиях, созданных Козьмой Дмитриевичем Фроловым, все было новым, неожиданным. Ни русская, ни мировая практика того времени не знала ничего подобного. Устроив в 1763–1765 годах систему машин, приводимых в действие центральным мотором, он создал технику, далеко опередившую свое время. Механизировав технологические операции по переработке продуктов и создав внутризаводской транспорт, Козьма Фролов организовал, в сущности, завод-­автомат. При этом он не только проектировал, но лично сам осуществлял свои проекты.

20 декабря 1765 года начальник Колывано-­Воскресенских заводов Андрей Порошин писал в Петербург о том, что Фролов проявил «знак своей ревности и любопытства», приведя все механизмы «в совершенное действие водяною силою». Особенно отметил Порошин как выдающееся новшество привод в действие «водяною силою» вагонеток, перемещаемых по рельсовым путям, не преминув обратить внимание на то, что благодаря нововведениям Фролова на корбалихинских похверках «людям немало работы уменьшилось».

К 1780 году Змеиногорский рудник, управляющим которым работал К.Д. Фролов, был почти затоплен. Выплавка серебра уменьшилась. На Воскресенской шахте сначала хотели строить конные водоподъемники, но Фролов решил заменить труд лошадей на труд небывалой по размерам машины – вододействующего двигателя.

«Отважнейшее мероприятие»

В начале мая 1783 года после торжественного молебна священник вместе с офицерами Горного совета спустился в шахту и окропил святой водой 18‑метровое колесо и прочие части штанговой машины. Открылись створки плотины, и вода ухнула на плицы колеса. Новая машина потребовала расходов в 16 раз меньше, чем конные водоподъемники, и позволяла поднимать воду на поверхность с глубины 63 метра. Один из современников Козьмы Фролова назвал это невиданное в мире сооружение самым отважнейшим мероприятием.

Однако в 1786 году был осуществлен еще более грандиозный проект Фролова. Для обеспечения кратчайшего пути воды от рудника до пруда был пробит подземный 700‑метровый канал к водоналивным колесам. Далее вода катилась по желобу и обрушивалась на колесо в Преображенской шахте. Машина оживала, и бадьи с рудой поднимались на поверхность с глубины более 100 метров. Из этой шахты вода попадала в подземную камеру Екатерининской шахты. От рудоподъемника речная вода спешила по штольне к следующему колесу, чтобы откачать воду из самого глубокого Александровского орта. Откачанная вода, преодолев подземный коридор, падала на колеса Вознесенской шахты. Подземная машина управлялась с поверхности системой рычагов всего одним человеком.

После внедрения этого изобретения Фролову был присвоен чин берг-гауптмана VI класса, что по Табели о рангах соответствовало званию полковника. Козьма Дмитриевич был награжден орденом Святого Владимира IV степени и назначен начальником всех Колывано-­Воскресенских заводов.

Весной 1800 года Козьмы Дмитриевича Фролова не стало. Его средний сын, Пётр Козьмич, установил отцу на Нагорном кладбище Барнаула в 1808‑м гранитный памятник с надписью на северной стороне:

«Не вечно всё! 

Прохожий сам тому свидетель.

Нетленны лишь одни заслуги, 

добродетель.

В знак сыновнего почтения

 соорудил сей памятник

бергмейстер Фролов 1800 года».