Николай Гаврилович Славянов

Александр Шарц

Николай Гаврилович Славянов

Автор выносит глубокую благодарность за помощь в подготовке книги М. Ф. Вологдиной, М. Н. Колпакову, М. К. Куприной-Иорданской, Б. Д. Новинштейну, Б. Е. Патону, А. С. Федорову, А. А. Чеканову, К. А. Яковлеву, сотрудникам кафедры сварочного производства Уральского политехнического института имени С. М. Кирова, Государственного архива Воронежской области, Ленинградского государственного исторического архива, Государственного исторического архива Ленинградской области, Центрального государственного архива Удмуртской АССР и Государственного архива Пермской области.

Николай Гаврилович Славянов вошел в историю русской науки и техники как изобретатель электрической дуговой сварки металлов. Основные положения электрической сварки, разработанные Славяновым в 1888–1890 годах прошлого столетия, не устарели и в наше время.

Электрическая сварка является важнейшим производственным процессом на машиностроительных заводах, в ремонтно-механических цехах, передвижных мастерских, на строительстве. Она во многих производствах почти полностью вытеснила клепку, по сравнению с которой резко сокращает потребность в рабочей силе, дает значительную экономию металла и в то же время обеспечивает высокие механические свойства сварного соединения.

Сооружение морских и речных судов большого тоннажа, вагонов, котлов высокого давления, мостовых кранов, цистерн, трубопроводов, изготовление сложной химической аппаратуры — вот далеко не полный перечень производств, в которых широко используется электросварка.

Большую службу электрическая сварка металлов сослужила в годы Великой Отечественной войны. Перевод многих предприятий из прифронтовой полосы на Урал, в Сибирь, в Среднюю Азию потребовал быстрого строительства новых производственных объектов. Металлические сварочные конструкции и дерево были основным материалом в беспримерном скоростном строительстве новых заводов и цехов.

В годы Великой Отечественной войны Герой Социалистического Труда академик Е. О. Патон на одном из уральских заводов автоматизировал электросварку, благодаря чему значительно ускорилось сооружение мощной боевой техники. В последние годы войны вступили в строй специальные сварочные трансформаторы академика В. П. Никитина. Академик К. К. Хренов изобрел подводную электросварку металлов.

И в наши дни, когда создается мощная техническая база коммунистического общества, электрической сварке металлов отводится почетное место.

Если взглянуть на нашу Родину с большой высоты, то вся она — от берегов Ледовитого океана до жаркой Кушки, от Балтики до далеких Курильских островов — представится грандиозной строительной площадкой. И везде, там, где прокладываются газопроводы и нефтепроводы, сооружаются величайшие в мире гидроэлектростанции, возводятся цельносварные мосты через судоходные реки, — повсюду, где живет и созидает советский человек, — вы увидите голубые огни электросварки.

Изобретение русского инженера Н. Г. Славянова служит людям.

Начало пути

Славяновы — старинный дворянский род, в котором военная профессия считалась наследственной. Николай Егорович Славянов, дед изобретателя, в пятнадцатилетием возрасте поступил на военную службу. В таком же возрасте начал служить и отец изобретателя — Гавриил Николаевич Славянов, родившийся в 1825 году.

Выйдя в 1851 году в чине штабс-капитана в отставку, Гавриил Николаевич поселился в селе Никольском Задонского уезда Воронежской губернии, где у него имелось небольшое имение. Спустя два года он женился на дочери курского помещика Софье Алексеевне Шаховской.

В 1854 году Гавриил Николаевич снова был призван на военную службу. В составе Волынского полка он участвовал в Крымской кампании, в знаменитой обороне Малахова кургана. В 1856 году по состоянию здоровья вышел в отставку и возвратился в село Никольское.

Первым ребенком в многодетной семье Гавриила Николаевича и Софьи Алексеевны (у них было восемь сыновей и три дочери) был сын Николай — будущий изобретатель. Он родился 23 апреля (5 мая) 1854 года и был записан в метрической книге Николаевской церкви села Ново Дубового Задонского уезда Воронежской губернии. После появились дочь Александра, сын Алексей, Гавриил, Анастасия, Тихон, Мария, Александр, Сергей и другие дети.

Любопытно отметить, что брат изобретателя Александр Гаврилович, окончивший физико-математический факультет Петербургского университета, был известным в России деятелем железнодорожного транспорта. Его трехтомный «Альбом чертежей рельсов и скреплений к ним, употребляемых на русских железных дорогах» долгое время был настольной книгой строителей железнодорожных путей. Братья Тихон и Сергей продолжили наследственную военную профессию. Тихон Гаврилович дослужился до чина подполковника, участвовал в первой мировой войне. В 1918 году был избран солдатами в полковой комитет 25-го пехотного Смоленского полка. Умер в начале 1919 года от тифа в Ростове-на-Дону. Сергей Гаврилович, тоже дослужившийся до подполковника, погиб от ран, полученных в июле 1916 года на поле боя.

Имущественное положение у Гавриила Николаевича, хотя он и принадлежал к привилегированному сословию, было плохим и с каждым годом все ухудшалось. Обедневшая дворянская семья еле сводила концы с концами.

Но Гавриил Николаевич и Софья Алексеевна много внимания уделяли воспитанию и образованию детей. В доме Славяновых имелась большая библиотека. Дети много читали. Одна из комнат на втором этаже служила концертным залом. Здесь Николай учился играть на рояле. В комнате часто звучали голоса скрипки, виолончели, флейты.

В 1868 году, в возрасте сорока трех лет, Гавриил Николаевич умер. Его семья осталась в бедственном положении. Дети Гавриила Николаевича, как свидетельствуют документы, уже не владели недвижимым имуществом. Имение в Никольском было продано.

Софья Алексеевна после смерти мужа сняла в родном селе в аренду дом с десятиной земли и жила на небольшую пенсию. Все хозяйственные работы — уход за садом и огородом, содержание пчельника и другие — выполняла она сама и дети.

Первоначальное образование будущий изобретатель получил дома, а восьми лет был отдан в Воронежский кадетский корпус. Родители решили готовить сына к военной службе.

Выпускники Воронежского Михайловского кадетского корпуса, открытого в 1845 году, продолжали свое военное образование в столичных кадетских корпусах. А с 1857 года ему было дано право выпускать воспитанников прямо в офицеры. Это было довольно известное учебное заведение с сильным преподавательским составом. Среди воспитанников корпуса мы находим имена С. И. Мосина — конструктора русской трехлинейной винтовки, заслуженного профессора Артиллерийской академии М. К. Тахтарева, литератора А. С. Суворина. Воспитанником Воронежского кадетского корпуса был Г. В. Плеханов.

Николай Славянов учился в кадетском корпусе хорошо, но, по-видимому, что-то его там не удовлетворяло. Учась уже на предпоследнем курсе, он подал прошение уволить его из корпуса. Просьба была удовлетворена, и бывший кадет поступил в выпускной класс Воронежской мужской гимназии.

В 1872 году Николай Славянов с золотой медалью окончил Воронежскую гимназию и по рекомендации педагогического совета (что случалось очень редко) 21 августа того же года подал прошение директору Петербургского горного института: «Желая поступить в число студентов вверенного Вам института, имею честь покорнейше просить Ваше Превосходительство допустить меня до испытания, при сем представляю: 1) свидетельство о звании и возрасте, 2) свидетельство о дворянстве, 3) свидетельство от Воронежской гимназии и 4) вид на право жительства в С.-Петербурге». Славянов успешно выдержал конкурсные испытания и был зачислен студентом института.

Петербургский горный институт, старейшее высшее учебное заведение России, был открыт в 1773 году. Первое время он назывался Горным училищем, после — Горным кадетским корпусом, Горным институтом. В 1848 году он получил наименование Института корпуса горных инженеров и стал закрытым учебным заведением. Долгое время ему был положен статут военной организации. Лишь в 1866 году институт получил права открытого учебного заведения с пятилетним сроком обучения.

В 1867 году в институте обучалось только 83 человека. Но уже в 1872 году здесь было 322 студента. Ежегодный прием новых студентов был установлен в пятьдесят человек. Вместо экзаменов ввели конкурсные испытания. Прием лиц польского и еврейского происхождения был строго ограничен.

Первый год пребывания Славянова в Горном институте совпал со столетним юбилеем этого учебного заведения. Знаменательная дата отмечалась 21 октября 1873 года. На юбилейное заседание прибыли представители более чем от семидесяти крупных русских и иностранных научных учреждений. От Петербургского университета выступил великий русский химик Д. И. Менделеев, который отметил: «Юбилейное торжество Горного института есть торжество науки, ибо она светит в подземных глубинах… Так пусть же ее могущественное светило освещает и впредь, на благо России, это учреждение светом своим полным и чистым».

К юбилею учебного заведения была учреждена медаль «В память столетия Горного института». Интересно, что в октябре 1923 года, когда отмечалось 150-летие Петроградского горного института, тоже была учреждена медаль, которая вручалась окончившим институт. На обратной стороне одной из медалей было выгравировано:

«Н. Г. Славянов оконч. в 1877 г.

Н. Н. Славянов оконч. в 1908 г.»

Президент Академии наук СССР академик А. П. Карпинский, воспитанник и профессор Горного института, вручил эту медаль Николаю Николаевичу Славянову — сыну изобретателя.

Студент Николай Славянов на всю жизнь запомнил торжества, посвященные столетию Горного института. Он гордился тем, что ему посчастливилось учиться в этом прославленном заведении.

В период, когда Славянов был студентом, в Горном институте преподавали такие выдающиеся ученые, как профессора физик К. Д. Краевич, геолог П. В. Еремеев, математик Г. А. Тиме, химики К. И. Лисенко и К. Д. Сушин. Курс геологии и геогнозии читал А. П. Карпинский, тогда адъюнкт, а впоследствии первый президент Академии наук СССР. Металлургию преподавал профессор Н. А. Кулибин, внук знаменитого русского изобретателя. Директором института был академик Н. И. Кокшаров — один из основоположников русской минералогии.

«С первых же дней занятий в институте, — как пишет Л. Д. Радунский, один из авторов книги о Славянове, — выдающиеся способности, неутомимое трудолюбие и настойчивость в работе выдвинули Н. Г. Славянова и обратили на себя внимание товарищей и профессуры. Студенческие его проекты всегда отличались тщательной и глубокой проработкой, оригинальностью решения поставленных задач и неоднократно заслуживали особые похвальные отзывы. Так, например, за разработанный проект паровой машины со сконструированным им особым парораспределительным механизмом с гидравлическим регулятором, прикрепленным к одной из спиц, махового колеса, Н. Г. Славянов был удостоен Советом Института почетного отзыва».

Все годы пребывания в институте студент Николай Славянов испытывал большие материальные затруднения. Мать, обремененная семьей, конечно, не могла помогать ему. Приходилось давать частные уроки по математике, черчению, музыке. Это отрывало от занятий, но иного выхода не было. Так жили и учились многие петербургские студенты.

В мае 1874 года студент Славянов обратился с просьбой о назначении ему стипендии. «Не находя достаточно средств к жизни, — писал он в своем заявлении директору института, — имею честь покорнейше просить принять меня в число стипендиатов Горного института; так как в нынешнем году мне нужно ехать на практические работы, то осмеливаюсь просить назначить мне вспомоществование на это время.

Свидетельство о несостоятельности моей хранится в Горном институте».

Совет института признал просьбу уважительной и назначил стипендию.

Просьба о назначении стипендии мотивировалась выездом на практические работы. И это вполне понятно. Студент Славянов, выезжая из Петербурга на практические работы, которые не оплачивались, лишался своего единственного заработка — платы за частные уроки.

Немалых средств требовали занятия музыкой. Еще в детстве Николай Славянов начал играть на рояле. Не бросил он этого занятия и в студенческие годы. Но своего инструмента не было. Пришлось брать пианино напрокат, платя за это вдвое дороже, чем за комнату, которую он снимал.

Любовь к музыке сохранилась на всю жизнь. С большим мастерством Славянов исполнял многие музыкальные произведения. Особенно любил он «Аппассионату» Бетховена, «Реквием» Моцарта и Шестую симфонию Чайковского.

Трудолюбивый, настойчивый в достижении своих целей, честный в поступках и простой в обращении, Николай Славянов пользовался в институте большим уважением у своих товарищей.

Середина семидесятых годов прошлого столетия ознаменовалась открытыми революционными выступлениями рабочего класса. Впервые в истории в этих выступлениях приняло участие революционно настроенное студенчество.

6 декабря 1876 года на площади Казанского собора в Петербурге состоялась политическая демонстрация. К собору пришли рабочие и студенты. С пламенной речью — призывом к революционной борьбе с русским самодержавием — выступил студент Горного института Георгий Плеханов. После его выступления демонстранты подняли на руки молодого рабочего Якова Потапова, который развернул красное знамя под возгласы демонстрантов: «Да здравствует социальная революция!»

Рядом с Плехановым находился и Николай Славянов. Он был одним из тех, кто поднимал рабочего Потапова. Славянов был вместе с теми демонстрантами, которые оказали сопротивление полиции и обратили ее в бегство.

Но, получив подкрепление, полиция арестовала 32 человека, среди них 11 женщин. Плеханов, преследуемый полицией, выехал в Киев (из Горного института он был исключен как не явившийся на занятия). Славянов скрылся в Гатчине.

Плеханов и Славянов в одно время учились в Воронежском Михайловском кадетском корпусе. Но Плеханов после окончания корпуса поступил в Константиновское юнкерское училище в Петербурге и только осенью 1874 года перешел в Горный институт. В 1876 году он был на третьем курсе, а Славянов на пятом, последнем курсе института. Воронежское землячество Горного института состояло из двух студентов: Славянова и Плеханова.

Случилось так, что в Гатчине студент Николай Славянов попал в дом полковника Василия Васильевича Ольдерогге, человека, начавшего служить с нижних чинов. В доме полковника требовался специалист по ремонту каминов, и Славянов, по-видимому, предложил свои услуги. Здесь он познакомился с дочерью полковника Варварой. Молодые люди нашли общий язык. Славянов рассказал о демонстрации в Петербурге. Варвара с сочувствием отнеслась к нему. Ремонт каминов «затянулся» до конца декабря.

После рождественских каникул Славянов с хорошей аттестацией полковника Ольдерогге появился в Горном институте. Эта аттестация была как нельзя кстати. Славянов получил возможность продолжать занятия. В это время им и был разработан проект паровой машины с особым парораспределительным механизмом. За этот проект Славянов получил почетный отзыв, и подозрение об участии в демонстрации было снято.

А между тем Николай Славянов и в первой половине 1877 года принимал участие в студенческих волнениях, и еще раз от преследования полиции скрывался в Гатчине.

Хорошие отношения с Варварой Ольдерогге — дочерью полковника — постепенно переходили в любовь.

В июне 1877 года Николай Славянов окончил Горный институт. Как одному из лучших выпускников ему было присвоено звание горного инженера первого разряда. Молодой инженер был направлен в распоряжение Главного начальника Уральских горных заводов. В начале ноября его назначили на Воткинский горный завод (теперь в Удмуртской АССР) практикантом механического и токарного цехов.

Перед отъездом на работу Николай Славянов (уже в который раз!) посетил гостеприимный дом полковника, теперь уже в отставке, Ольдерогге. Первой встретила его Варвара. В этот день они особенно хорошо поняли друг друга. Славянов сделал предложение — она не отказала.

Полковник был поражен смелостью «печника», но все закончилось благополучно. Скоро сыграли свадьбу, и Славяновы выехали на Воткинский завод.

На Воткинском и Омутнинских заводах

Воткинский завод, основанный графом Шуваловым в 1759 году (с 1763 года завод стал казенным), ко времени поступления на него Славянова был крупнейшим в России железоделательным, сталелитейным, машиностроительным и механическим предприятием. Он был известен своими замечательными умельцами. Здесь в начале XIX века трудился крепостной крестьянин металлург С. И. Бадаев, который многое сделал для усовершенствования производства стали. Высококачественная «бадаевская сталь» шла на изготовление монетных штампов и хирургических инструментов. С. И. Бадаев впервые получил сплав стали с платиной. На Воткинском и Ижевском заводах работал талантливый механик Л. Ф. Собакин — дед П. П. Аносова. Он конструировал цилиндрические меха, плющильные и сверлильные станы, измерительные приборы. Воткинские умельцы крестьяне братья Федор и Иван Соснины были известны как первые организаторы производства железа из окалины. Особенно большое развитие предприятие получило в тридцатые — сороковые годы прошлого века, когда горным начальником завода работал И. П. Чайковский — отец великого русского композитора.

Главным назначением Воткинского завода было снабжение армии и флота железом и железными изделиями. Предприятие выпускало самую разнообразную продукцию, начиная от тонкой проволоки, часовых пружин, пробойных гвоздей до корабельных листов, трехсотпудовых якорей, паровозов. Оно ежегодно расходовало около миллиона пудов чугуна, доставляемого с Гороблагодатских и Златоустовских заводов.

Но развитию завода мешала сохранявшаяся здесь под разными предлогами система крепостнических отношений. Так, даже в начале восьмидесятых годов заготовка и подвоз топлива, выжигание угля, подвоз чугуна с пристани Галево, отправка готовой продукции на пристань и другие работы выполнялись крестьянскими земельными обществами по нарядам. Плату крестьяне получали часто не деньгами, а товарами из казенных заводских лавок.

Николай Гаврилович Славянов, приступивший к работе на заводе в ноябре 1877 года, недолго пробыл практикантом. Уже в мае будущего года он был назначен смотрителем механического и токарного цехов, а в октябре начал исполнять должность механика всего завода.

К этому времени у Николая Гавриловича и Варвары Васильевны произошло большое событие: 1 июня 1878 года родился сын Николай — в будущем известный советский гидрогеолог.

Работа отнимала много сил и времени, но Славянов трудился с большим увлечением. Под его наблюдением находилось все оборудование завода. Николай Гаврилович вникал во все мелочи ремонта и усовершенствования машин и механизмов. Он составил подробный план переустройства механической части завода, которое должно было поднять производство на более высокий уровень. Этот план был одобрен.

В июне-июле 1880 года Славянов во время отпуска лечился в городе Гапсале, а после этого знакомился с организацией производства на Путиловском, Колпинском и других заводах. Вернувшись в Воткинск 19 сентября 1880 года, Славянов занялся, переоборудованием механического цеха, начал разрабатывать проект устройства электрической станции. Однако в октябре 1881 года Славянова неожиданно направили на частные Омутнинские заводы братьев Пастуховых. Ему была предоставлена должность инженера для технических занятий с «зачислением по Главному Горному управлению без содержания от казны».

Омутнинские горные заводы (теперь в Кировской области), на которых Славянов работал два года, включали группу заводов: Омутнинский чугуноплавильный и железоделательный, Пуденский и Кирсинский железоделательные, Песковский чугуноплавильный и чугунолитейный. Заводы были разбросаны на очень большом расстоянии один от другого. Основанные сто — сто пятьдесят лет назад, они работали по старинке. Производительность доменных печей была очень низкой. Заводы держались на рабском труде голодного крестьянина севера Вятской губернии.

Чем объяснить, что квалифицированный горный инженер, энергично взявшийся за усовершенствование механических заведений Воткинского завода, был направлен на частные заводы? Дело в том, что перевода Славянова на Омутнинские заводы добились сами Пастуховы (видимо, не обошлось и без взятки лицам Горного ведомства в Петербурге). Их заводы, работавшие на старинном оборудовании, не могли увеличить выпуск металла, в котором так нуждалась развивающаяся капиталистическая промышленность России. Владельцам заводов Пастуховым требовался хороший специалист.

Но все попытки Славянова усовершенствовать производство на Омутнинских зародах натолкнулись на упорное сопротивление заводчиков. Они наотрез отказались вкладывать деньги в переоборудование предприятий.

На Воткинском заводе Славянов имел возможность получать средства на ремонт и даже на переустройство механических заведений, а здесь, на Омутнинских заводах, вся деятельность смотрителя механических заведений свелась к текущему ремонту устаревшего и изношенного оборудования.

Такая работа Славянова удовлетворить не могла, и он подал прошение на имя министра государственных имуществ перевести его в распоряжение главного начальника Уральских заводов. Просьба была уважена. Славянова назначили, «на службу в распоряжение главного начальника Уральских заводов для определения на должность управителя механических фабрик Пермских заводов с 29 ноября 1883 года».

На Урал, в Мотовилиху, Николай Гаврилович вместе с семьей переезжал зимой в сильные морозы и вьюгу. Екать пришлось в так называемом возке — крытой повозке на полозьях, с дверцами и окнами. В пути Николай Гаврилович простудился, и пришлось долго лечиться. В связи с этим к работе на Пермских пушечных заводах он приступил только 2 февраля 1884 года.

Дело жизни

В 1736 году на речке Мотовилихе, впадающей в Каму, в четырех верстах от Егошихинского медеплавильного завода, давшего начало городу Перми, был заложен новый казенный медеплавильный завод. Он работал до 1862 года, а потом из-за истощения медистых песчаников он был закрыт. Царское правительство приняло решение построить здесь два новых завода: чугуннопушечный и сталепушечный.

Сталепушечный завод, который строился по проекту Н. В. Воронцова впоследствии директора Горного института, был заложен 26 августа 1863 года. Через год заложили чугуннопушечный завод. Первая пушка чугуннопушечного завода имела вес 2800 пудов, на 400 пудов больше знаменитой царь-пушки в Кремле. В 1875 году на Мотовилихинском заводе (как по традиции стали называть тот и другой заводы) был пущен величайший в мире пятидесятитонный паровой молот, построенный по проекту Н. В. Воронцова. Под молот был отлит чугунный цельный шабот — стул, весом 630 тонн. Отлили его в январе, а остыл он только в апреле. Чтобы металл получился более плотным, шабот отливался верхней частью внизу. Мотовилиха была связана с другими заводами Урала Горнозаводской железной дорогой, построенной в 1874–1878 годах от Перми до Екатеринбурга (теперь Свердловск) через Чусовую, Нижний Тагил. Здесь с 1876 года начал работать мартен.

К началу восьмидесятых годов Мотовилихинский казенный завод стал одним из крупнейших предприятий царской России. Здесь было занято свыше четырех тысяч человек. На заводе сложился высококвалифицированный коллектив рабочих. Многие из них приехали из Златоуста, с других уральских заводов, из Сормова. Это определило то обстоятельство, что Мотовилиха в начале XX столетия стала одним из центров революционного движения Прикамья и Урала. Кроме производства стальных пушек, завод принимал большое количество заказов на изготовление отдельных частей машин, строил пароходы, паровые машины, паровые котлы и многие другие машины и механизмы.

Первое время на Мотовилихинском заводе Николай Гаврилович Славянов работал управителем орудийных и механических цехов. Но уже в ноябре 1888 года его назначили помощником горного начальника (управляющего заводом), а в июле 1891 года — горным начальником. В этой должности он работал до конца жизни.

Широко образованный, энергичный инженер, Славянов с первых шагов своей деятельности на Мотовилихинском заводе был страстным поборником внедрения в производство всего нового, передового.

Среди многих других забот он стал задумываться и над вопросами применения электротехники на производстве. Электротехника — тогда дело новое — как самостоятельный предмет в высших учебных заведениях не изучалась, и Славянов был слабо знаком с ней. Он принимается за углубленное изучение электротехники. И прав член-корреспондент Академии наук СССР профессор М. А. Шателен, который пишет, что Славянов «приобрел свои знания по электротехнике самостоятельно, находясь уже вне высшей школы».

Вскоре после приезда на Мотовилихинский завод Славянов познакомился с богатой технической библиотекой завода. Эта библиотека возникла в 1871 году, когда начались работы по подготовке сооружения парового молота. Н. В. Воронцов предложил своему помощнику собирать всю известную в России и за рубежом литературу по паровым молотам. Помощник не был ограничен средствами, и уже через год в библиотеке было более тысячи томов на русском и иностранных языках. Библиотека восхитила Славянова богатством литературы по паровым молотам, но не удовлетворила его, так как профиль ее был очень узок. При активном содействии Славянова библиотека стала комплектоваться литературой по металлургии, электротехнике, литейному делу, механической обработке металлов, деревообработке, судостроению и другим специальностям. Библиотекой пользовались служащие и рабочие завода бесплатно.

Еще в то время, когда Славянов работал управителем орудийных и механических цехов, он, никак не связанный с прокатным производством, разработал проект большой сварочной печи для проката кровельного железа. 28 июня 1884 года было решено «приступить к постройке таковой печи, установив ее в старой молотовой фабрике».

Новым делом для Славянова было мартеновское производство, и он ходатайствует перед горным департаментом о приглашении на Мотовилихинский завод А. А. Износкова — известного строителя первых мартенов в России.

В 1884 году на заводе по инициативе Износкова и при самой энергичной поддержке Славянова начались опытные работы по изготовлению артиллерийских снарядов более высокой прочности. Дело в том, что с появлением военных судов, корпуса которых изготовлялись из броневых плит, существующие сферические снаряды не пробивали борт корабля. Изготовляемые в России закаленные снаряды при ударе о броню разлетались на куски и никакого разрушительного действия не оказывали.

Износков и Славянов изготовили партию сферических снарядов из литой некованной стали и провели стрельбы на Мотовилихинском полигоне. Результаты превзошли все ожидания: новый снаряд пробивал шестидюймовую броню. Военное ведомство, связанное договорами на поставку снарядов крупповского производства, потребовало контрольных стрельб снарядами Круппа и Износкова — Славянова. Но и контрольные стрельбы дали прекрасные результаты.

Военное ведомство высоко оценило труды Славянова и Износкова.

В мае — сентябре 1885 года Славянов находился в четырехмесячной заграничной командировке в Бельгии и Германии. Он побывал на Всемирной выставке в Антверпене и электротехнической в Кенигсберге, знакомился с производством на заводах общества Кокериль и Круппа. На бельгийских заводах, чтобы лучше узнать производство, ему пришлось некоторое время работать простым рабочим. Многое Славянову дало посещение электротехнической выставки. Он все больше убеждался в том, что электричеству, электротехнике принадлежит большое будущее.

Русские инженеры и техники, когда это было необходимо, не считали зазорным учиться у заграницы. Но они не копировали слепо заграничный опыт, а всегда искали новые пути в технике, производстве. Таким инженером-новатором был и Николай Гаврилович Славянов.

Вернувшись из-за границы в Мотовилиху, он еще активнее занялся электротехникой. Славянов жил ею и на работе и дома. Одна из комнат в его квартире была превращена в опытную электрическую мастерскую и лабораторию. Здесь он часами размышлял, разрабатывал проекты, своими руками изготовлял всевозможные электрические приборы, модели динамо-машин.

В начале 1886 года на Мотовилихинском заводе началось, строительство первой электростанции. Две динамо-машины, постоянного тока для нее — одна на 800 ампер при 60 вольтах и вторая на 1000 ампер при 100 вольтах — были сделаны мотовилихинскими рабочими по чертежам и расчетам Славянова. Тогда это были крупные динамо-машины. Работать они начали в 1887 году и в действие приводились паровыми машинами. На распределительных щитах электростанции Славянов впервые в истории техники применил шинную проводку. Им были изобретены особые регуляторы для дуговых ламп.

Электростанция имела назначение освещать завод в ночное время. Всего на территории предприятия и в цехах горело семьсот дуговых фонарей. Когда Славяновым была построена вторая электростанция, количество дуговых фонарей увеличилось до двух с половиной тысяч.

Первая электростанция, построенная Славяновым, явилась технической базой двух выдающихся изобретений Николая Гавриловича: «электрической отливки металлов» — дуговой электрической сварки и «электрического уплотнения металлических отливок».

Летом 1887 года изготовленные Славяновым динамо-машина, дуговые лампы, различные электроизмерительные приборы экспонировались на двухнедельной Урало-Сибирской научно-промышленной выставке в Екатеринбурге. Экспертная комиссия этой выставки наградила Славянова большой серебряной медалью «За достоинства предметов, представленных на выставке».

В чем сущность изобретений Славянова? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо сделать экскурс в историю.

В основу электрической сварки металлов положено явление электрического разряда в виде электрической дуги, открытой русским академиком Василием Владимировичем Петровым.

В 1802 году Петров в своем физическом кабинете при Медико-хирургической академии проводил опыты с электричеством, пропуская его через угли. Когда ученый сблизил концы двух углей до соприкосновения, то угли раскалились добела, при их медленном раздвигании вспыхнул ослепительно-яркий свет. Так была открыта электрическая дуга. Это открытие имело огромное значение для развития науки и техники.

Результаты опытов Петров опубликовал в 1803 году в книге «Известие о Гальвани-Вольтовских опытах, которые производил Профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче баттереи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков и находящейся при Санкт-Петербургской Медико-Хирургической Академии». Петров заметил, что угли, образующие электрическую дугу, давали температуру до трех тысяч градусов.

Заменив один уголь железной проволокой, ученый наблюдал, что между углем и проволокой появлялось большое яркое пламя, проволока почти мгновенно расплавлялась.

Петров не только открыл электрическую дугу, но и указал на возможность использования ее для освещения и для плавления металлов.

В 1811 году выдающийся английский химик и физик Гемфри Деви наблюдал аналогичное явление электрической дуги и назвал ее именем Александра Вольта — известного итальянского физика и физиолога. В 1812 году Деви дал описание вольтовой дуги. Но правильнее вольтову дугу называть дугой Петрова, потому что русскому академику Петрову принадлежит честь ее открытия.

Сварка металлов с глубокой древности применялась и до изобретения электрической сварки металлов — это сварка горновая, или кузнечная.

Но такая сварка имеет ряд существенных недостатков, главные из них: необходимость длительного нагрева металла в больших печах и применения мощного осадочного оборудования (для быстрой ковки металла молотами, прессования или прокатки). Горновая сварка крупных деталей — операция трудоемкая и малопроизводительная.

Горновая сварка требует высокой температуры, значительно превышающей точку плавления металла (не менее трех тысяч градусов). Промышленные источники тепла, позволяющие достичь такой температуры, появились только после открытия электрической дуги. Вот почему сварщики обратили внимание на тепло, выделяемое электрической дугой.

Первую попытку сваривания металла электрическим током предпринял американский инженер Э. Томсон в 1867 году. Он брал два куска металла, плотно сдвигал их и пропускал через них электрический ток большой силы, но малого напряжения. В месте стыка металлических кусков начиналось интенсивное выделение тепла, и кромки их плавились. В это время свариваемые куски металла сильно сжимались и проковывались молотом. По мере того как они сплавлялись, сопротивление тока уменьшалось, температура понижалась и металл быстро остывал. Сварка готовых деталей при этом способе была невозможна: они деформировались.

В 1868 году немецкий инженер Г. Церенер для сварки применил угольный электрод. На специальном станке деталь, предназначенная для сварки, закреплялась горизонтально на станине. Горизонтально, параллельно со свариваемыми деталями, на двух бабках укреплялись четыре, по два с каждой стороны, угольных электрода. Через электроды пропускался ток, и образовавшаяся электрическая дуга быстро нагревала концы свариваемых деталей до белого цвета. Ток выключался, свариваемые детали быстро сжимались и проковывались специальным приспособлением, как это было и у Томсона.