До проведения железной дороги вывозка соли с Эльтона шла по специальному тракту, проходившему по песчаной, солончаковой степи, где часто пересыхали колодцы с пресной водой. Солевозы вели очень тяжелую жизнь вследствие изнуряющей работы и непроизводительных способов перевозки на волах. Но к солевозному промыслу они были «приписаны», так что деться им было некуда.

В Горном департаменте имелись проекты соединения озера Эльтон с Волгой судоходным каналом. Для изучения возможности проведения такого канала был командирован на место Фролов. Производя тщательное обследование всего пути от озера до Николаевской слободы, протяжением около 150 километров, Фролов выдвинул свой проект чугуннорельсовой дороги общим протяжением в 146 километров.

Этот проект магистрали Эльтон — Волга, разработанный Фроловым в 1812 году, нельзя иначе рассматривать, как проект нормальной, большой железной дороги, хотя создан он был в то время, когда никто и нигде в мире не имел никакого понятия о железнодорожных путях сообщения.

Проект Фролова не был осуществлен не столько из-за отсутствия средств, сколько в результате интриг частных владельцев соляных промыслов, имевших возможность беспредельно усиливать эксплуатацию солевозов.

О проекте в Горном департаменте поговорили и забыли, тем более, что в 1817 году Фролов был назначен начальником Колывано-Воскресенских заводов, где он и провел остаток своей деятельной жизни.

Большая часть замечательных проектов Фролова не была осуществлена, но основная идея его — взгляд на рельсовый путь как на новый вид транспорта, имеющий огромные перспективы развития, — была правильно понята и оценена передовой русской общественностью. Но при дешевизне крепостного труда и гужевой повинности царское правительство и, тем более, частные предприниматели не склонны были считаться с мнением передовых русских людей. К тому же господствовавшее среди правящих классов страны недоверие к творческим силам народа, преклонение перед всем иностранным, всячески поддерживавшееся реакционерами в правительственных кругах, побуждали во всяком деле оглядываться на Запад.

О русском приоритете в вопросах железнодорожного транспорта, железнодорожной науки и техники говорили и писали лишь передовые русские люди и патриоты, но зачастую их высказывания не попадали в печать.

Находившийся тогда в Сибири в ссылке декабрист и ученый Николай Бестужев писал своему брату в 1837 году в ответ на его сообщение о постройке железной дороги под Петербургом:

«Говоря о ходе просвещения, нельзя не упомянуть тебе с некоторой гордостью, что по части физических применений мы, русские, во многих случаях опереживали других европейцев: чугунные дороги не новы. Они существуют на многих железных заводах для перевозки руды, бог знает, с которой поры…»

Что «русские во многих случаях опереживали других», показывает полуторавековая история паровозостроения. Она представляет собой, по сути дела, историю тепловой модернизации, то-есть историю его конструктивных улучшений, направленных к тому, чтобы повысил парообразование, улучшить процесс сжигания топлива, сделать паровоз более экономичным.

Повышение экономичности паровоза было всегда и остается до сих пор самой главной и самой трудной задачей железнодорожников, начиная от конструктора паровоза и кончая водителем его и кочегаром.

К тепловой модернизации паровоза стремились уже первые русские паровозостроители — Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы. А блестящее решение этой проблемы принадлежит советским ученым и инженерам.

Первые русские паровозостроители были крепостными людьми крупных уральских промышленников и помещиков Демидовых. Прадед Демидовых, Никита Демидович Антуфьев, или просто Никита Демидов, тульский оружейный мастер, умевший угодить царю Петру, выпросил у него казенный Невьянский завод в Верхотурском уезде на реке Тагил, обещая дать казне металла, сколько потребуется.

Получая всяческие привилегии от царя, безмерно эксплуатируя приписных к заводу крестьян, обманывая правительство, Демидов начал быстро богатеть и строить новые заводы. Через несколько десятилетий вместе со своим сыном Акинфием он владел чуть ли не всем Уралом.

Внуки и правнуки Демидова превратились в вельмож, жили большею частью за границей, но, контролируя работу заводов через своих управителей, вели дело с той же жестокостью, хитростью и лицемерием, как и их предок. Наряду с эксплуатацией рабочих и служащих, состоявших из крепостных людей, наследники Демидова принуждены были, конкурируя с другими заводчиками, принимать меры и к улучшению горнозаводской техники.

Начало XIX века ознаменовалось вторжением парового двигателя в производство. Живший в Италии Николай Демидов с некоторым запозданием распорядился организовать специальный механический завод на Выйском руднике, входившем в группу Нижне-Тагальских заводов. Это «механическое заведение» должно было строить не только станки, заводские механизмы, но и начать производство паровых двигателей.

Во главе «механического заведения» был поставлен главный механик Нижне-Тагильеких заводов Ефим Алексеевич Черепанов, а помощником был назначен его сын Мирон Ефимович Черепанов.

В двадцать шесть лет Ефим Алексеевич уже был плотинным мастером на Выйском заводе, способным и изобретательным механиком, лично известным Демидову. Сын его Мирон родился в 1803 году. Отцу не удалось поместить сына в школу, но и дома мальчик был обучен так хорошо, что в 1815 году двенадцатилетний Мирон Черепанов поступил на Выйский завод писцом. В конторе любознательный и способный мальчик пользовался всеобщей симпатией, и ему не мешали знакомиться с делами, рассматривать чертежи разных машин, механизмов и горнозаводского оборудования. Мальчику же было до самозабвения интересно угадывать в этих чертежах виденные им в натуре машины, находить между ними соответствие, постигать масштабы и по чертежам изучать внутреннее строение машин. Вскоре он научился читать чертежи не хуже, чем «Прибавления к технологическому журналу» и другие технические издания того времени.

Когда мальчик подрос, его перевели на работу «по строительной части», и он увидел, как начерченное на бумаге превращается в машины, механизмы, плотины, здания. В 1821 году отец задумал построить первую свою паровую машину «силою против четырех лошадей», и Мирон не только помог ему составить чертежи, но и принял самое горячее участие в постройке машины.

Черепановым удалось закончить паровую машину только через три года: работали механики урывками, по собственной инициативе. Ее поставили к жерновам мукомольной мельницы. Машина работала, жернова крутились, однако заводское начальство приказало машину от мельницы отставить, так как при водяном колесе на мельнице работал один мельник, а при паровой машине стояли два сменных машиниста. Кроме того, нужны были дрова, а рубка и подвозка их требовали рабочей Силы.

Поэтому, рапортуя хозяину о постройке машины, начальство добавляло, что «впредь строить такие машины контора надобности не предвидит».

Тем не менее с этой поры механики Черепановы приобретают в глазах начальства вес и значение. Вместе с другими двумя мастерами, Козопасовым и Любимовым, Черепановых отправляют в 1825 году в Петербург для ознакомления с тамошними заводами, а попутно и по делам конторы. Петербургская контора, в свою очередь, отправляет всех четверых в Швецию, а по возвращении их оттуда назначает Ефима Алексеевича «приказчиком» с наказом «заниматься по одной только части — устройства заводских машин».

Вскоре после приезда путешественников домой на Выйском руднике случился пожар, во время которого погибла конная машина при насосах, откачивавших воду из шахт. Рудникам грозило затопление. Контора вызвала механиков спасать положение, суля за дельный совет награды и благодарность хозяина.

Козопасов предложил строить штанговую машину — водяное колесо с шатунами и передачами к насосам, протяжением чуть ли не в целую версту. Черепанов же брался построить паровую машину.