Черные пятна от сажи на Протоколах научных испытаний как бы свидетельствовали о полном единстве теории и практики, научного исследования и опыта.
Этот талантливый представитель инженерной науки шел верным путем. Исследования показали, что действительная экономия пара меньше полученной в лаборатории, но вместе с тем выяснилось, что эта экономия может иметь место при условии продолжительной работы паровоза и при правильном расчете некоторых деталей конструкции.
В 1886 году Александр Парфенович опубликовал результаты своих исследований в трактате «Опытные исследования над применением системы „компаунд“ и паровых рубашек к паровозной машине, произведенные на Юго-Западных железных дорогах». Вслед за этим повсеместно начались опытные исследования, подтвердившие правильность выводов русского инженера.
Исследования на Юго-Западных дорогах продолжались. Положительные результаты многолетних и всесторонних испытаний компаунд-паровозов побудили Юго-Западные дороги перейти к постройке новых компаунд-паровозов, вскоре получивших в России значительное распространение. В связи с русским опытом начали их строить и за границей.
Следует заметить, что в 1890 году Коломенский завод поставлял пассажирские компаунд-паровозы за границу, успешно конкурируя с германскими заводами.
Метод научного исследования, введенный впервые в практику паровозостроения Бородиным, имел огромное значение для дальнейшего развития у нас этой области железнодорожного хозяйства. Все последующие усовершенствования в области паровозостроения, как, например, перегрев пара или сочленение паровозов, вводились в России раньше и с большим успехом, чем за границей.
Любопытна история русских «маллетов». Сочлененные компаунд-паровозы системы Малле появились у нас на Московско-Рязанской дороге в 1897 году, тогда как во Франции, в Германии и Швейцарии «маллеты» не оправдали своего назначения и от постройки их отказались.
Появление сочлененных паровозов было вызвано у нас необходимостью усилить мощность паровозов на участках дороги с возросшим движением. Слабое верхнее строение пути не позволяло усилить давление на рельсы от оси паровоза. Чтобы не прибегать к укладке более тяжелых рельсов, начальник службы тяги Московско-Рязанской дороги Е. Е. Нольтейн решил поставить на опытную работу паровоз системы «компаунд». Основная причина неуспеха «маллетов» за границей заключалась в их неспособности трогать с места тяжелые поезда, что противоречило расчету. Проверив расчет, Нольтейн пришел к выводу, что дефект кроется в каком-то конструктивном недостатке, ускользнувшем от строителей.
Придя к такому заключению, Нольтейн отправился на тот паровозостроительный завод, который строил сочлененные паровозы, и предложил им построить паровоз такой системы по его указаниям.
Дирекция завода отнеслась к проекту критически, и инженеру с большим трудом удалось убедить завод взяться за выполнение заказа.
Заказанный паровоз прибыл на место и при первых испытаниях не оправдал надежд Нольтейна. Не падая духом, он взялся за исследование паровоза и после многих опытов увидел, что все дело кроется в том, что в ресивере, соединяющем цилиндры высокого давления с цилиндрами низкого давления, недостаточно давление пара. Дефект этот был устранен небольшим изменением конструкции, и система «компаунд» вдруг получила все права гражданства.
После этого Коломенский завод начал строить шестиосные паровозы серии «В», с размещением осей на двух тележках. С 1903 года паровозы серии «в» работали на Сибирской железной дороге. В 1910 году на этих паровозах был введен и перегрев пара.
Русский «маллет».
Так как перегреватель пара на паровозах Коломенский завод стал устанавливать раньше, чем американские и английские заводы, то в результате работ русских паровозостроителей в России и появился тот тип сочлененного компаунд-паровоза с перегревателем, который показал свои эксплуатационные достоинства и послужил примером для Америки, не имевшей у себя паровозов такой системы.
С этого момента многие железные дороги стали вводить сочлененные паровозы, постепенно усиливая их и помещая на восьми, десяти и даже на пятнадцати осях. Из скромного шестиосного сочлененного паровоза Московско-Казанской дороги, имевшего восемьдесят тонн сцепного веса, «маллет» вырос до пятнадцатиосного триплекс-паровоза со сцепным весом в триста восемьдесят семь тонн.
Нельзя не пожалеть о ранней смерти Бородина, «крестного отца» этого великолепного паровоза.
Этот замечательный русский инженер в своих статьях ни разу не упомянул о том, что он шел впереди американской техники и указывал пути дальнейшего развития в области паровозостроения. Не предвидел он и той блестящей судьбы, которая ожидала его сочлененные паровозы.
Вероятно, так же мало подозревал и Иван Алексеевич Вышнеградский то, какое огромное значение для современного машиностроения будет иметь его учение о регуляторах и насколько впереди своего времени шел он, создавая теорию автоматического регулирования. Если до него проектирование автоматических регуляторов всецело зависело от догадливости и изобретательности инженера-конструктора, то после его работ это важное и сложное дело получило теоретическую основу. Опираясь на науку, на теорию, на расчет, автоматическое регулирование машин, как известно, достигло к нашему времени удивительной высоты.
На нынешней ступени развития техника в ряде областей стремится не только заменить автоматическими механизмами исполнительные машины, но и автоматизировать управление ими. Вот в этом последнем деле автоматическая регулировка хода машин и механизмов и приобретает свое, исключительное значение.
Автоматический регулятор является важнейшей частью современной машины, так как он сообщает ей устойчивость движения. Без устойчивости, без способности поддерживать постоянный режим работы машина не может хорошо работать. Механизм регулирования состоит в том, что регулятор приходит в действие от изменения регулируемой величины и передает в исполнительный механизм определенное усилие, чтобы воздействовать на источник энергии, питающий данную машину. В силу инерции исполнительный механизм продолжает свое движение, и равновесие достигается лишь после нескольких постепенно убывающих колебаний.
Задача науки состояла в том, чтобы исследовать природу этих колебаний и найти способы их устранения. Вышнеградский решил эту задачу просто и ясно. Применив тонкий математический аппарат, он охватил всю сложную физическую картину взаимодействия машины и регулятора в движении и написал две имевшие большое значение работы «О регуляторах прямого действия» и «О регуляторах непрямого действия».
Конструирование различных устройств для автоматического регулирования, управления или защиты стало ныне особой областью инженерной науки и машиностроения. Но основоположником учения о регуляторах остается Вышнеградский, труды которого и по сей день не утратили своего значения.
Сын вышневолоцкого священника, он родился в 1831 году, учился в духовном училище, в семинарии, но затем — конечно, не без ссоры с отцом — оставил семинарию и поступил на физико-математический факультет Педагогического института в Петербурге. Михаил Васильевич Остроградский направил своими лекциями интересы семинариста в область механики. По окончании курса Вышнеградский некоторое время был преподавателем в Кадетском корпусе, а затем стал преподавать механику в Артиллерийской академии, ведя одновременно научно-исследовательскую работу в различных областях теоретической механики. Вышнеградский становится профессором механики в Артиллерийской академии, а затем начинает читать лекции по паровым машинам в Технологическом институте. Здесь он развивает огромную организационную деятельность и становится директором института.
Типичный представитель интересов промышленной буржуазии, Вышнеградский старался поставить инженерную науку на службу своим хозяевам.