Н. Демидов, вращавшийся в зарубежных промышленных кругах, не упускал случая и возможности похвалиться своими заводами, показать, что у него все не так, как у других горнозаводчиков. Раболепствуя перед иностранной техникой, он хотел блеснуть тем, что и его заводы могут перенимать заграничные образцы.

В 1821 г. по приказу Демидова самые способные заводские ученики и лучшие мастера, и в их числе Е. А. Черепанов, были отправлены за границу, в Англию, для ознакомления с зарубежным опытом.

Ефиму Алексеевичу было наказано изучить в Англии водоотливные «огневые машины» Ньюкомена. Но эта поездка ничего нового Черепанову дать не могла и не дала. За несколько лет до поездки он имел свой проект создания паровой машины. Английского языка Е. А. Черепанов не знал. Ему удалось осмотреть лишь внешний вид английских машин. Не получив представления о их внутреннем устройстве, он не мог извлечь для себя ничего полезного из иноземного опыта. Поэтому, чтобы не терять понапрасну времени, Е. А. Черепанов скоро вернулся на родину. По возвращении в Нижний Тагил, Ефим Алексеевич вновь обратился к обязанностям «плотинного мастера». В феврале 1822 г. он, чтобы иметь «способы показать врожденные таланты», был назначен «прикащиком в главную заводскую контору».

Будучи давно убежден, что водяное колесо перестало удовлетворять нужды растущего заводского производства, Е. А. Черепанов приступил к осуществлению своей идеи сооружения паровой машины. В свободное от работы время он создавал небольшую «практическую модель паровой машины силою против четырех лошадей», надеясь вначале приспособить ее для вращения жерновов мукомольной мельницы, которую начали строить под его руководством.

Идея постройки паровой машины могла возникнуть у Е. А. Черепанова под влиянием чтения технической литературы. Нижне-Тагильская заводская контора получала в то время из Петербурга журналы и технические книги. Кроме того, Ефим Алексеевич не мог, конечно, не знать о паровой машине, построенной в 1766 г. И. И. Ползуновым на Алтае, не мог он не знать также о паровых машинах, построенных на Гумешевском руднике, на В.-Исетском и других заводах. В 1814 г. в Нижний Тагил приезжали заводчики Лазарев и Всеволжский, которые рассказывали, что на их заводах «строится паровая машина новейшей конструкции». Управляющий Нижне-Тагильскими заводами Данилов ездил на заводы Лазарева и Всеволжского, чтобы осмотреть эту машину. Об устройстве ее Е. А. Черепанов мог узнать со слов Данилова, но, возможно, что и сам видел лазаревскую машину.

Е. А. Черепанов строил свою паровую машину три года. Она была готова в 1824 г. и приспособлена к мукомольной мельнице. В 1825 г. Нижне-Тагильская контора сообщала владельцу: «Паровая машина действует довольно успешно и в каждые сутки на обоих поставах может перемолоть не менее 90 пудов ржи».

Машина была построена целиком из местных материалов и заводу обошлась очень дешево— 1076 руб. 80 коп. Демидов признал, что на строительство её «кошт выходит самый незначущий». Одновременно с машиной Е. А. Черепанов построил углеобжигательную печь.

Постройка паровой машины была выдающимся событием для Нижне-Тагильских заводов. В честь строителя Е. А. Черепанова была отлита из серебра ваза, украшенная затейливым орнаментом и турмалинами[14]. На вазе выгравировали надпись:

«Ефиму Алексеевичу Черепанову. Устроение первой паровой машины на рудниках и заводах Нижне-Тагильских 1824 года» (фиг. 2).

Фиг. 2. Серебряная ваза, украшенная орнаментом и турмалинами, отлитая в честь Е. А. Черепанова. На вазе надпись: «Ефиму Алексеевичу Черепанову. Устроение первой паровой машины на рудниках и заводах Нижне-Тагильских 1824-го года».

Управляющий заводами и приказчики, похвалив искусство Е. А. Черепанова, вскоре признали, однако, машину невыгодной и велели от мельницы «отставить». Они написали хозяину в Петербург, что, когда мельница действует водой, занят только один мельник на постав, а для паровой машины надо, кроме машиниста, занимать людей на рубке и на возке дров. Эти доводы подействовали на Демидова. Демидов стал сомневаться в выгодности паровых машин вообще. Приказчики писали: «Вновь строить такие машины контора необходимости не предвидит», и Демидов согласился с ними.

Позднее Нижне-Тагильская контора в отчете записала: «Первая паровая машина здесь построена была в виде опыта искусства заводского механика Черепанова при Выйском заводе в 1824 году, которая не надолго была употреблена при мукомольной мельнице».

В 1831 г. машину перенесли в «механическое заведение», где она в течение пяти лет приводила в действие станки, а в 1836 г. ее передали на платиновый прииск.

В год окончания постройки и пуска машины над Нижне-Тагильскими заводами нависла угроза закрытия медного рудника, богатейшего не только во всей России, но и в Европе. В 1824 г. медный рудник дал 661,5 г меди. Добычу меди можно было значительно увеличить путем расширения и углубления разработок, но мешала вода, заливавшая рудник.

Три конных насоса не могли справиться с притоком подземных вод, хотя на машинах непрерывно посменно работали 216 лошадей и 145 погонщиков и конюхов. Содержание трех конных машин обходилось заводам более 63 тыс. руб. в год. Кроме того, от тяжелой работы каждый год выходило из строя 60 лошадей[15].

Вода, подмывая породу, разрушала крепь. Каждый день можно было ожидать обвала.

Закрытие рудника грозило заводам ежегодным полуторамиллионным убытком. Демидов решил заняться усовершенствованием водоотливных машин. В этом случае он также полагался на заграничные образцы. «Для посмотрения машин, коими вытягивается вода из медных рудников», вместе с управляющим заводами Любимовым были отправлены в Швецию лучшие тагильские мастера: Е. А. Черепанов, надзиратель слесарного производства Степан Козопасов, уставщик кричного дела Савва Желваков и сын Е. А. Черепанова — Мирон Ефимович.

Мирон Ефимович Черепанов родился в 1803 г.(фиг. 3).

Фиг. 3. Ревизская сказка 1834 г. с данными о Е. А. Черепанове и М. Е. Черепанове.

Как все дети крепостных, он очень рано, с 12 лет, начал работать. В школе он не учился; грамоте его научил отец и, как видно, научил хорошо, так как Мирон Ефимович сразу поступил на должность писца в контору Выйского завода.

Проработав писцом четыре года и ознакомившись с производством завода, с чертежами разных машин, Мирон Ефимович стал просить заводское начальство о переводе на производство. В 1819 г. его назначили на работу «по строительной части». Работал он, как и отец, хорошо и уже в 1820 г., как видно из конторской записи, получил 75 рублей «наградных».

Когда Ефим Алексеевич начал строить свою первую паровую машину, Мирон Ефимович горячо помогал отцу в составлении чертежей и в строительстве машины.

Демидов считал, что Мирон Ефимович «имеет большую наклонность к познанию устройств заводских» и что «со временем может исправлять должность отца своего, которая требует большой опытности и познания в заводских устройствах». Посылая М. Е. Черепанова в Швецию, Демидов руководствовался соображениями личной выгоды. «Практика его сыну (Е. А. Черепанова — Ф. Б.) нужна очень, — указывал он, — как собственно для него, равно и для моих польз». Посланцы пробыли в Швеции три месяца и возвратились в Нижний Тагил в сентябре 1825 г.

На Нижне-Тагильских заводах в это время была заведена новая должность — механика или «прикащика механических заведений». На эту должность был назначен Ефим Алексеевич Черепанов, а Мирона Ефимовича назначили плотинным мастером на Выю.

Вместе с новым назначением Ефим Алексеевич был зачислен в «штат служащих», что считалось большой честью. До этого он, согласно записи в послужном списке, числился в «рабочем классе».