Ефи́м Алексе́евич и Миро́н Ефи́мович Черепа́новы (отец Ефим (1774—1842) и сын Мирон (1803—1849), иногда ошибочно упоминаемые как «братья Черепановы») — русские промышленные инженеры-изобретатели. Известны тем, что построили первый паровоз и железную дорогу в России . Были родом из крепостных рабочих Демидовых — знаменитой династии владельцев уральских заводов. Одной из самых доходных демидовских вотчин на Урале являлся Нижнетагильский горнозаводской округ. Продукция заводов этого округа, в виде высококачественного сортового железа и медных изделий пользовалась большим спросом на российских и европейских рынках в XVIII-XIX веках.
Ещё молодым человеком Ефим в 1790-х годах был принят на работу на должность «мехового мастера» (специалист по воздухозаборным устройствам, которые играли важную роль в ранней металлургии). В 1801 году Ефим женился, через два года у него родился сын Мирон.
В 1807 Ефим стал «плотинным мастером» Выйского завода (специалист по гидротехническим сооружениям и водяным двигателям). В 1798—1801 годах Ефим Черепанов в составе группы тагильских мастеров был командирован на новый Линдоловский завод в Выборге . В 1812 году на Нижне-Туринском заводе Ефим Алексеевич построил листокатальные станы , в 1815 году на Медноруднянском руднике — металлическую водоподъёмную машину на конной тяге. Заинтересованные в росте производства, обеспечивающего благосостояние своего знатного аристократического рода, Демидовы занимались подготовкой высококвалифицированных специалистов в различных отраслях горнозаводского дела. С этой целью наиболее талантливые крепостные мастера отправлялись на стажировки или в командировки на лучшие предприятия России и Западной Европы, для ознакомления с передовым опытом и последними техническими достижениями. Среди таких крепостных мастеров были и Черепановы. Они неоднократно посещали заводы и рудники в Англии и Швеции, знакомились с передовыми технологиями, применяемыми на предприятиях Петербурга и Москвы.
В 1810-х Ефиму Алексеевичу удалось открыть при Выйском заводе специальный цех для ремонта и изготовления разнообразных механизмов для всех тагильских предприятий. Ему во всех делах уже помогал сын Мирон. Отец научил того черчению, арифметике и грамоте, приобщил к механике.
После успешных испытаний чудесной паровой техники, которую создавали Черепановы, их хозяин – Николай Демидов – принял решение отправить своего самого опытного механика в Англию для изучения особенностей производства и применения паровых машин. Ефим Алексеевич побывал в Лондоне и в Лидсе, на угольных копях. Британцы держали в тайне многие технические секреты и не давали русским бородачам ознакомиться с чертежами. Но и зрительские впечатления значили много: именно там наш мастер впервые увидел паровую машину, которая шла по рельсам и перевозила грузы. Русский самородок так описал эту диковинку: «Смотрел паровую машину Меррея. Машина сия зело диковинна, но для нас она негожа по той причине, что аглицкие мастера хошь и скоры до дела, но машины их служат недолго, а потому часто стоят в ремонте». Он не случайно критиковал британских мастеров: Черепанов с помощью сына уже разрабатывал схему своей будущей рельсовой паровой машины, которую прозвали пароходом. Черепановы являлись специалистами широкого профиля. Они отлично разбирались в самых разных отраслях горнозаводского производства. Но приоритетом в своей деятельности считали внедрение паровых машин, более удобных и прогрессивных, взамен старым заводским водяным двигателям. Свою первую паровую машину Ефим Черепанов построил в 1820 году, за год до своей поездки в Англию, где такие машины уже повсеместно использовались. Целью этой поездки было поручение Демидовых выяснить причину падения сбыта уральского железа. Ефим Черепанов пришёл к выводу, что такой причиной является техническая отсталость уральских заводов. Поэтому, вернувшись из Англии, он намечает обширную программу усовершенствований в области технического оснащения заводов и рудников Нижнетагильского округа. Им была сделана ставка на внедрение паровой энергетики.
В течение последующих десяти лет Ефимом Черепановым при участии своего сына, было построено около десятка паровых машин разной мощности, внедрённых в различных областях горнозаводского хозяйства: для приведения станков в движение; для откачки грунтовых вод из рудников и шахт; для нагнетания воздуха в доменные печи; для промывания золота и платины на тагильских приисках; даже для мукомольного дела. Качество изготовления и применения паровых машин Ефима Черепанова было настолько высоким, что мастер удостоился императорской серебряной медали на Анненской ленте, а в 1833 году он был освобождён от крепостной зависимости. Россия, благодаря Черепановым, стала первой страной в мире, построившей свой собственный национальный паровоз, без непосредственного участия английских специалистов.
В этом и заключается значимость деятельности Ефима и Мирона Черепановых, своим самоотверженным трудом и природным гением показавших высокий уровень русской технической мысли. Иначе можно выразиться следующими словами: «Мы тоже так можем, и даже ещё лучше, если захотим!»
Но не будем забывать, что сделать изобретение, это только половина сделанного дела. Задачей не менее важной является реализация этого изобретения, его активное применение на практике, его польза для людей. С этим не только в России, в других странах тоже были проблемы. Новое всегда пробивает себе дорогу с большим трудом. Говорят, что вполне доброжелательный и деликатный Джордж Стефенсон вынужден был воспользоваться услугами профессиональных боксёров, защищавших опытный пробег его первого паровоза от особо буйных противников технического прогресса.
Черепановы столкнулись с проблемой более серьёзной, в которой даже боксёры бы не помогли – с российской государственной системой крепостного права. Ефим Черепанов, испытав на себе все тяготы крепостной кабалы и заводской работы, в своей деятельности стремился «неослабно заводить машины для пользы заводов и облегчения сил трудящихся». Этим же правилом продиктовано создание первого паровоза. «Сухопутный пароход» предназначался исключительно для заводских работ, для грузовых перевозок. То есть, первый Черепановский паровоз был рождён для тяжёлой горнозаводской работы, хотя и строился как экспериментальный, больше предназначенный для показа. Второй паровоз, 1835 года постройки, выглядел внушительнее и создавался как горнозаводская машина для транспортировки тяжёлых грузов.
Даже первая экспериментальная рельсовая дорога в 400 сажень имела практическую направленность. Она соединяла Выйский медеплавильный завод с небольшим медным рудником (Полевской рудник). По этой линии перевозили медную руду на завод. Грузоподъёмность первого паровоза составляла 200 пудов (3,2 тонны). Второй паровоз, грузоподъёмностью в 1000 пудов (16 тонн) должен был обслуживать линию длиной 3,5 км, соединяющую всё тот же Выйский завод с главным Меднорудянским рудником. До появления первых паровозов эти работы осуществлялись с помощью лошадей гужевым транспортом. И ещё одна немаловажная причина, по которой идеи Черепановых остались нереализованными – это материал, из которого изготавливались рельсы. Рельсы, или как их называли раньше «колёсопроводы», для экспериментальной дороги были изготовлены из ваграночного чугуна, материала хрупкого и недолговечного. Поэтому для второй рудовозной дороги, предназначенной для более интенсивной эксплуатации, требовались исключительно железные рельсы. По расценкам середины 1830-х годов, пуд чугуна стоил 1 рубль, а пуд полосового прокатного железа – 3 руб. 20 коп. Заводское начальство и без того считало «затею» Черепановых слишком расточительной, к тому же нужно было устраивать рельсопрокатные станы для одной этой линии. Даже десятилетие спустя заводовладельцы не хотели налаживать рельсопрокатное производство на заводах.
Возникла ситуация стандартная при введении новшества. Никто из «власть придержащих» не желал тратиться на развитие долгосрочных прибыльных проектов, подозрительных и неизвестных к чему могущих привести. Поэтому всё остаётся по-старому с предпочтением к хорошо проверенным, пусть даже отсталым формам работы, но зато исправно приносящим сиюминутную прибыль. Такие проблемы по внедрению новых прогрессивных идей испытывали и Черепановы, и Стефенсон. Вот только в отличие от своего английского коллеги, владевшего собственной фабрикой, уральские мастера оказывались в ещё более затруднительном положении, определяемым своим социальным статусом – Мирон Черепанов со своей семьёй ещё состоял в крепостной зависимости, а его отец Ефим Алексеевич, хоть и получил вольную, продолжал трудиться на частновладельческих предприятиях заводовладельцев Демидовых. Поэтому понятие свободы Черепановы и Стефенсон понимали по-разному.
Имея личную свободу и находясь в более прогрессивном обществе, у Джорджа Стефенсона было больше шансов на победу, которую он всё-таки одержал, добившись строительства железных дорог по всей стране и запустив собственное паровозостроительное производство. Черепановым, в условиях российского крепостного права, зависящим от капризов барина, оставалось только мечтать и верить, что будущее окажется более благосклонным к сынам своего Отечества, вступившим на тернистый и благородный путь изобретательства.