Павел Петрович Аносов — выдающийся российский горный инженер, металлург. Его заслугой являются организация горнозаводской промышленности на Урале, исследования природы и природных богатств Южного Урала. Кроме того, Аносов занимал должность губернатора Томской губернии.
Родившийся в семье мелкого чиновника Павел Аносов к 13 годам стал сиротой. Кроме него, в семье было еще трое детей — старший брат Петр и две младшие сестры. Сестер на воспитание взял дед по материнской линии — Л. Ф. Сабакин, горный чиновник, служивший механиком на Камских заводах, Ижевском и Боткинском.
В дальнейшем дед оказал огромное влияние на становление судьбы Павла Аносова. В 1810 году он определил братьев в Петербургский горный кадетский корпус. После переезда в Петербург брат Петр вскоре умер от болезни. Одаренность Павла стала заметна уже на первом этапе обучения в корпусе. Его склонность к математическим наукам и успехи в точных дисциплинах сделали мальчика" известным как среди учащихся, так и среди преподавательского состава.
В 1817 году он окончил образование и был выпущен в качестве практиканта на Златоустовские казенные заводы, после чего наконец смог себе позволить взять на попечение своих младших сестер, из которых одна скоро вышла замуж и уехала жить в семью мужа. Другая сестра, болезненная и слабая девушка, оставалась незамужней и жила с братом.
С 1817 по 1847 год Павел Аносов стремительно поднимался по карьерной лестнице, работая на Златоустовском оружейном заводе. Пришедший в качестве практиканта Аносов уже через 2 года получил звание смотрителя «украшенного отделения» оружейной фабрики, затем, постепенно минуя должности помощника управителя оружейной фабрики, управляющего этой оружейной фабрикой, горного начальника и одновременно директора оружейной фабрики, в 1847 году получил должности начальника Алтайских горных заводов и Томского гражданского губернатора, которые успешно занимал вплоть до своей смерти.
За 20-летний срок Аносов по военным чинам дослужился из практиканта (что соответствует званию подпоручика) до чина генерала. Несмотря на то что Аносов имел склонность сразу к нескольким научным дисциплинам, наиболее выдающихся успехов он добился в области металлургии. Одним из его величайших открытий стала получение в 1840 году булатного узора — литой булатной стали, чьи оружейные и эстетические характеристики не уступали аналогам из Древней Индии, секрет изготовления которых до той поры считался навсегда утерянным и более невосстановимым. Новый метод получения высококачественной стали сочетал в себе использование технологий науглероживания и плавления металла. Булатная сталь — особы металл, по внешнему виду отличающийся от прочих сортов особы» заметным невооруженным глазом рисунком-узором. Он получаете при кристаллизации входящих в состав сплава элементов. Кроме того, этот сорт стали отличается высокими показателями твердости упругости, что является более важным, чем красота рисунка сплава.
С древнейших времен встречаются восхваления оружия из булатной стали — мечей, сабель, ножей, кинжалов. Упоминание этого сплава есть также и в работах великого древнегреческого ученого Аристотеля. Однако секрет получения такого сплава до работ Аносова считался утерянным: не было ни одного упоминания о том, как изготавливался булат.
На основании проведенных экспериментов с находками, датируемыми разными периодами, Аносов смог выделить три способа получения подобного сплава и разработал собственный, четвертый, который и стал наиболее используемым, в том числе и в современной металлургической промышленности.
Аносов стал первым ученым-металлургом, планомерно изучавшим влияние на сталь различных химических элементов. В его исследования входил анализ добавок золота, платины, марганца, хрома, алюминия, титана и других элементов. В результате экспериментов Аносову удалось доказать, что от содержания в стали того или иного элемента серьезно разнятся физико-химические характеристики, которые возможно регулировать, увеличивая или уменьшая содержание того или иного вещества в сплаве. Этим исследованием были заложены основы металлургии легированных сталей.
Кроме теоретических выкладок, на счету Аносова и практические достижения в области металлургической промышленности. В частности, в 1831 году при исследовании строения стали он использовал микроскоп; заменил опасное для здоровья рабочих ртутное золочение клинков гальваническим методом нанесения покрытия; предложил к рассмотрению, а затем и собственноручно испытал способ выделения из золотосодержащих песков золота путем переплавки в доменной печи. Наконец, Аносов усовершенствовал золотопромывальную машину и многие другие заводские устройства.
Во время исследований окрестностей города Златоуст Аносов детально описал геологическое строение этой части Южного Урала, исследовал месторождения многих полезных ископаемых Златоустовского Урала (термин, введенный самим Аносовым) и геологический разрез, располагающийся по линии Златоуст-Миасс. Дело Аносова продолжил П. М. Обухов, он закрепил и углубил достижения иссле-дователя в области крупного производства литой стали и стальных орудийных стволов.
За свою жизнь Аносов опубликовал ряд научных трудов, выходивших в свет главным образом в «Горном журнале», корреспондентом которого он был выбран еще в 1825 году — году основания редакции журнала. Наиболее крупными работами Аносова признаются следующие: «Геогностические наблюдения над Уральскими горами, лежащими в округе Златоустовских заводов» (1826), «Об опытах закалки стальных вещей в сгущенном воздухе» (1829), «Геогностические наблюдения в округе Златоустовских заводов и в местах, прилегающих к оным» (1834), «О приготовлении литой стали» (1837), «О булатах» (1841).
Достижения этого уникального металлурга-исследователя не могли остаться незаметными для сильных мира сего: в качестве наград в разные годы он был удостоен ордена Святой Анны 3-й степени, полученного в 1824 году лично от императора Александра I, ордена Станислава 2-й степени, ордена Святой Анны 2-й степени, ордена Владимира 3-й степени, золотой медали Московского общества сель-ского хозяйства, а также различных государственных и общественных денежных премий и наград.
Обстоятельства смерти этого упорного и успешного человека неоднозначны и трагичны. В 1851 году в Сибирь для ревизии Алтайских горных заводов приезжал сенатор Н. Н. Анненков. Павел Аносов выехал из Томска в Омск, для того чтобы встретить высокопоставленного ревизора. Не доехав около 20 км до пункта назначения, Аносов попал в сильный буран. Карета, в которой металлург следовал вместе со своим адъютантом, наехала на сугроб и опрокинулась на ту сторону, где сидел Аносов. Выпавшего в сугроб Павла Петровича придавило телом адъютанта и багажом, сильно вдавив в снег. Под этой тяжестью Аносов продержался несколько часов, пока обеспокоенные его долгим отсутствием рабочие завода не вызвали из Омска людей с лошадьми для поиска и возможного оказания помощи.
Через некоторое время Аносов почувствовал себя плохо, однако продолжал сопровождать Анненкова во время его проверки завода. Провожая ревизора в обратный путь, Аносов из-за болезни был вынужден остаться в Омске, где скоропостижно скончался.
У изобретателя была большая семья: жена и четверо детей. Старшая дочь Аносова стала монахиней в Смольном монастыре.
В 1948 году Совет министров СССР выпустил постановление «Об увековечивании памяти великого русского металлурга П. П. Аносова», на основании которого в Златоусте был воздвигнут памятник инженеру работы московских скульпторов А. П. Антропова и Н. Л. Штамма и архитектора Т. Л.. Шульгиной. Находящемуся в этом же городе техникуму было присвоено имя Аносова, также учреждена специальная премия за лучшую работу в области металлургии, при-суждаемая Академией наук один раз в три года, а научные труды Аносова были изданы отдельным сборником. Его имя носят улицы в Москве, Липецке, Мариуполе и Златоусте.
Разработал: Булатная сталь
Попытка вновь открыть утраченный секрет производства булатной стали предпринималась не однажды, в том числе известным физиком М. Фарадеем, а также многими арабскими мастерами. В древности булат изготавливался в основном на Востоке: в Индии, Сирии, Персии. Особенно ценилась дамасская сталь: в сирийском городе Дамаске изделия из булата изготавливались как методом литья, так и способом сварки. Европейцы познакомились с булатом во время Второго крестового, когда крестоносцы пытались осадить Дамаск. К сожалению, секрет изготовления булата был утерян, а русской армии требовалось качественное вооружение — этого требовали беспрерывные войны с Турцией, слабая защищенность российских границ на юге. Положение усугублялось тем, что тогдашние противники России — Иран и Османская империя — снабжали свои армии клинками, изготовленными из высококачественного Дамаска, который хотя и уступал булату в прочности, но все же более других сортов стали подходил для изготовления холодного оружия.
Булатная сталь известна с древнейших времен. Она является более гибкой, чем железо и медь, и обладает большей прочностью, чем бронза. Секрет изготовления булата кроется в уникальном сочетании двух химических элементов — железа и углерода. Как известно, из углерода состоит графит, один из самых мягких минералов. В то же время углерод составляет основу алмаза, о твердости которого наслышаны все. Это свойство углерода и позволяет укрепить крупные частицы железа при плавке. Эксперименты, проведенные П.П. Аносовым, показали, что оружие из хорошего булата разрезает на лету ткань, а если попытаться согнуть лезвие ногой, из этого ничего не получится — человек скорее поранится.
П.П. Аносову удалось распознать природу булата. Он пришел к выводу, что прочность булатного оружия основывается на неоднородности металла. Металлург смешивал в тигеле железо и графит, после чего ставил их в печь. Железо быстро плавилось, а его твердые частицы оседали и скреплялись углеродом, который делал сплав еще более неоднородным. Чтобы не допустить плавления крупных частиц железа, тигель вынимали из печи и реакция происходила вне топки. Булат Аносова обладал большой упругостью и вязкостью. Клинки, изготовленные из аносовской стали, вскоре появились у многих влиятельных лиц, в том числе у армейских генералов. Такое оружие не только рассекало подброшенный в воздух платок, но и резало тугоплавкую сталь.
Качество булата оценивалось по рисунку слитка. Если в рисунке слитка присутствовало много прямых линий, булат ничем не отличался от чугуна, который по своей природе чрезвычайно хрупок. Предполагалось, что качественный слиток должен быть усеян вкраплениями и гроздьями линий, но не быть при этом пористым, как крица (твердое губчатое железо).
Большое значение придавалось цвету металла — чем темнее булат, тем лучше его характеристики. Ценился и булат с отливом (оттенком) — светлым (реже красным) и уникальным золотистым. Считалось, что булат хорошего качества должен звенеть. Именно такими качествами обладала булатная сталь Аносова.
Аносов предложил четыре способа получения булата:
1) соединение железной руды с графитом (такой булат был достаточно низкого качества, имел в своем составе множество параллельных волокон);
2) соединение высокоуглеродного железа с оксидами железа; f 3) соединение железного «мусора» с графитом;
4) соединение тех же компонентов (железа и графита), но без доступа воздуха.
Лучшим (сопоставимым с древними восточными технологиями изготовления стали) был признан третий способ. Сам П.П. Аносов называл изготавливаемую таким путем сталь «русским булатом». Секрет прочности аносовского металла заключался в технологии «недоваривания» металла в печи, о чем говорилось выше.
В начале 1840-х гг. на Златоустовском металлургическом заводе было налажено производство булата и клинков из него. П.П. Аносов поехал с образцами оружия на Всемирную выставку в Лондон. Жюри и английские оружейники высоко оценили русский булат.
К сожалению, со смертью Аносова русский булат перестал пользоваться спросом, а секрет его изготовления (условия получения качественного металла) был вновь утерян. Позднее ученый-металлург Д.К. Чернов пытался воссоздать русский булат из низкосерного железа и серебристого графита. В результате получился вполне качественный булат с узором, однако при ковке узор потерялся. Чернов пришел к выводу, что не так сложно отлить булат, как найти нужную температуру при ковке. Так или иначе, но в процессе изготовления оружия терялись либо внешние качества, либо физические свойства булата.
До сих пор воссоздать полностью русский булат не удалось никому, хотя было проведено огромное количество опытов, связанных с температурой получения металла — начиная от холодной ковки и заканчивая закаливанием в электропечах. Подобный результат наводит на мысль, что секрет кроется вовсе не в ковке, а в более ранних стадиях изготовления стали. Однако, работая в этом направлении, ученые не нашли каких-либо технологических новшеств, которые помогли бы разобраться с проблемой. Так до конца и неизвестно, почему аносовский булат (сохранившиеся образцы) по своим качествам нисколько не уступает легированной стали, отличающейся особой прочностью. Более того, изделия из легированной стали хотя и обладают способностью к самозатачиванию, но рано или поздно затупляются, а булатные лезвия остаются острыми.
Одним словом, получить булат, какой в свое время изготавливали восточные мастера, удастся, по-видимому, только тогда, когда мы в достаточной мере постигнем природу этого удивительного сплава, как это сделал наш соотечественник Павел Петрович Аносов.
