Пожалуй, в каждой второй средневековой легенде главный герой оказывается счастливым обладателем булатного клинка или сабли из дамасской стали. В период романтизации Средневековья в конце XVIII – начале XIХ века для простого обывателя эти термины, имеющие сугубо техническое значение, превратились в красивые эпитеты, которые сами по себе способны наделять холодное оружие совершенно чудесными свойствами. Между тем, никакого волшебства в булате и дамаске нет – лишь физика, материаловедение и немного смекалки мастеров-оружейников. Предлагаю вам вместе немного разобраться в этом вопросе, тем более что булатная сталь, рецепт которой долгое время считался безвозвратно утраченным, была повторно "открыта" именно на Урале, в цехах Златоустовской оружейной фабрики...
Не вдаваясь в тонкости, попробую объяснить дилемму, издревле стоявшую перед металлургами. Итак, добытая руда переплавлена, получена железная крица. Однако железо в чистом виде непригодно для изготовления оружия – слишком мягкое. Куда твёрже железо с примесью углерода – сталь. Чем выше содержание углерода, тем она твёрже. Однако существует предел, за которым твёрдость оборачивается недостатком: металл становится очень хрупким. Прекрасно иллюстрирует этот эффект сталь с содержанием углерода выше 2,5% – чугун. Таким образом, кузнецы всегда искали компромисс между твердостью и хрупкостью изготавливаемой ими продукции. Меч из стали с высоким содержанием углерода хорошо держал заточку, однако мог разлететься на куски, встретив серьезную преграду. Клинок из низкоуглеродистой стали мгновенно тупился, покрывался зазубринами и даже мог погнуться. “Компромиссное” оружие являло собой нечто среднее: по своим режущим свойствам оно лишь немногим превосходило столовый нож из какой-нибудь дешёвой забегаловки, да и подвести владельца тоже могло запросто.
Однако техническая мысль не стояла на месте. Очевидным решением было совместить в клинке два материала – высокоуглеродистую сталь для кромки и железо для тела клинка. Данный подход породил целый класс клинков, которые называют сварными. Вариаций было множество: "бутерброд" из двух пластин железа со стальной пластиной между ними, железный сердечник в стальной "оболочке", железный обух со стальными режущими кромками, ну и так далее. В силу относительной простоты и очевидности этот подход был независимо друг от друга освоен кузнецами многих народов, включая кельтов, римлян, германцев, славян, монголов и японцев. В Европе, на глазах катившейся в пучину Тёмных веков, на этом и остановились, однако восточные мастера пошли дальше. Они постепенно увеличивали количество чередующихся слоёв железа и стали. Усложнение структуры достигалось путём многократной проковки совмещённых листов стали и железа, при этом после каждой проковки заготовка складывалась пополам, и число слоёв, таким образом, удваивалось. Несложно подсчитать, что десять последовательных проковок позволяли получить более тысячи чередующихся слоев! Такая слоистая сталь получила мировую известность под названием дамасской, хотя отношение к городу Дамаску в Сирии имеет, вообще-то, весьма опосредованное.
Существовал ещё один вид стали, сочетавшей в себе твёрдость и пластичность – булат. Он схож с обычной сталью по составу, но имеет особую структуру, обусловленную условиями кристаллизации расплавленного металла. Характерный признак булата – рисунок на поверхности металла, указывающий на наличие некоей внутренней упорядоченности. Грубо говоря, булат можно получить, если расплавить науглероженную сталь, а потом контролируемо её остудить. Просто? Да, но только на словах! Процесс особо требователен к чистоте сырья и контролю температуры – и то, и другое долгое время было недоступно металлургам. Чуть больше других повезло индусам, имевшим доступ к руде высокой степени чистоты, которой по прихоти природы были богаты местные рудники. Путём многократных проб и ошибок индийские мастера вывели рецепт варки булатной стали, который впоследствии на протяжении многих веков передавался из поколения в поколение и был известен лишь небольшой горстке избранных. В конечном итоге вся эта секретность привела к тому, что в вихре междоусобиц, эпидемий и прочих потрясений рецепт производства булата оказался утрачен. Изделия из него ценились на вес золота по всей тогдашней Ойкумене. Для своего времени булат был образцом совершенства металла, самым настоящим Святым Граалем металлургов и кузнецов. Впоследствии многие учёные пытались подобрать ключ к тайному знанию – в том числе и знаменитый Майкл Фарадей, который, кстати, был сыном кузнеца – но преуспеть суждено было нашему соотечественнику, выдающемуся российскому металлургу Павлу Аносову.
Павел Петрович Аносов родился в 1796 году в Твери в семье мелкого чиновника. В 13 лет он остался сиротой и был взят на воспитание дедом, Львом Сабакиным – весьма неординарным инженером-механиком, который оставил значительный след в истории Урала и, пожалуй, заслуживает отдельного рассказа. В то время Лев Фёдорович работал механиком на Воткинском заводе. Как раз шло строительство Ижевского оружейного завода, и возиться с внуком инженеру было не с руки. Павлик Аносов был зачислен кадетом в Горный корпус, который с отличием окончил в 1817 году. В аттестате отмечались особые его успехи в изучении металлургии, горного дела, геологии, технологии, горной механики и физики, за что на выпускном экзамене он "награждён был книгами, эстампами, большою золотою и серебряной медалями”.
После окончания учёбы каждый выпускник Горного корпуса был обязан отслужить два года на действующем производстве в должности практиканта. Молодого, но, несомненно, талантливого Аносова распределили на Златоустовский завод. Прибыв на Урал, практикант не терял времени даром. Первым делом он составил подробнейшее описание завода, скрупулезно изучив весь производственный процесс от добычи сырья до выплавки чугуна и передела его на сталь и железо. В дополнение к этому труду Аносов, обследовав окрестности Златоуста, детально описал геологическое строение Южного Урала и дал характеристику десяткам месторождений полезных ископаемых, многие из которых не оскудели и по сей день.
Спустя два года Аносов был назначен смотрителем на Златоустовскую оружейную фабрику. Именно тогда он заинтересовался дамасской и булатной сталью. Аносов изучал клинки из булата, испытывал их, сравнивал с теми, что производились в Златоусте. Дамасская сталь Аносова не впечатлила – её он называл "ложным булатом". Но, в таком случае, как получить булат "истинный"? В 1831 году Аносов стал первым в мире учёным, применившим для исследования стали микроскоп. Благодаря этому он смог изучить кристаллическое строение булата и понять, как структура металла влияет на его свойства. Казалось бы, дело осталось за малым – получить металл с такой же структурой. Однако решение этой задачи потребовало от Аносова более шести лет напряженного труда и многих сотен экспериментов.
Чудо свершилось в 1837 году, когда Павлу Петровичу наконец-то удалось получить булатную сталь путём прямого добавления к расплавленному железу чистого графита. Выкованный из златоустовского булата клинок ничуть не уступал по своим свойствам индийским. В тот же год несколько вновь изготовленных клинков были принесены в дар Императору Николаю I – один из них и поныне хранится в коллекции Государственного Эрмитажа. В единочасье Аносов прославился на всю Россию. Изделия, созданные под его руководством, экспонировались на крупнейших выставках, сам металлург был избран почетным членом нескольких университетов. Написанный им фундаментальный научный труд "О булатах" получил высокие оценки во всём мире и не потерял актуальности до сих пор. Не обделили Аносова и государственными наградами: ордена святых Станислава, Владимира и Анны – прекрасный набор для госслужащего, которому едва перевалило за сорок.
В погоне за булатом Аносов как бы походя сделал ещё целый ряд важных открытий: разработал несколько новых способов закалки металла, заложил основы металлургии легированных сталей, предложил способ извлечения золота из золотоносного песка при помощи плавки в доменной печи. Именно золото стало камнем преткновения между Аносовым и тогдашним начальником Уральских горных заводов Владимиром Андреевичем Глинкой, который питал искреннюю неприязнь к молодому выскочке. Аносов был талантливым ученым и организатором производства, однако никудышным придворным. Его любили и уважали мастеровые, зато высокопоставленных недоброжелателей он успел нажить немало. Воспользовавшись экспериментами Аносова по добыче золота как предлогом для проверки, Глинка лично приехал в Златоуст, где провёл формальную и откровенно предвзятую ревизию. Заключение было разгромным: Аносова сначала отстранили от работы с золотом, а позднее – и от руководства Златоустовским заводом.
В 1847 году был издан указ о переводе Аносова на Алтайские горные заводы. Формально это было повышением, поскольку пост горного начальника подразумевал совмещение с должностью губернатора Томской губернии, но по факту – ссылкой. Аносову пришлось проститься с Южным Уралом и Златоустовским заводом, на котором он проработал без малого тридцать лет, и отправиться на задворки Российской Империи. По воспоминаниям современников, в день отъезда Павла Петровича из Златоуста произошла трогательная сцена, никогда ранее не виданная на уральских заводах. Производство остановилось, все от мала до велика пришли на площадь перед домом горного начальника и стояли в безмолвии, понурив головы, пока экипаж Аносова не скрылся из виду.
Тем не менее, и "в глубине сибирских руд" Аносов проявил себя с лучшей стороны, сделав всё от него зависящее для улучшения работы вверенного ему производства. К сожалению, добиться каких-то феноменальных результатов он не успел: жизнь учёного оборвалась неожиданно. B январе 1851 года Павел Петрович вместе со своим адъютантом направлялся из Томска в Омск. В пути их застиг сильный буран, возок наехал на сугроб и перевернулся. Несколько часов путники пролежали в снегу, придавленные тяжестью воза с поклажей. Когда подоспела помощь, Аносов был едва жив. В течение последующих месяцев он тяжело болел, но, несмотря на это, проводил много времени на ногах, исполняя свои прямые обязанности. В конце концов не выдержал, свалился окончательно и в мае того же года скоропостижно скончался в возрасте 55 лет.
Павла Петровича похоронили в Омске на Бутырском кладбище. Надгробный памятник, изготовленный на Екатеринбургской гранильной фабрике на пожертвования его друзей и знакомых, был варварски разрушен в революционное лихолетье. Так мы в очередной раз показали, как умеем уважать и ценить своих выдающихся предков. Место последнего упокоения учёного попытались отыскать в 1948 году, когда было издано постановление об увековечении памяти металлурга, но поиски не увенчались успехом. Ограничились мемориальной доской на фасаде здания, построенного на месте старого кладбища. Зато в Златоусте в 1954 году Аносову установили очень красивый, не по-советски живой и искренний памятник. Вообще, в этом маленьком уральском городке память о талантливом земляке сохранили – здесь его именем названы и улица, и железнодорожная станция, и индустриальный техникум, для лучших учащихся которого учредили аносовскую стипендию.
Напоследок ещё один интересный факт. В 1962 году в Херсоне на воду было спущено торговое судно "Металлург Аносов" – единичный случай в истории советского флота, когда корабль назвали в честь царского губернатора. Корабль прославился во время Карибского кризиса, когда принимал участие в переброске советских баллистических ракет на Кубу. Сделанная американскими военными фотография, на которой "Металлург Аносов" идёт параллельными курсами с эсминцем США "Barry" на минимальной дистанции, облетела весь мир. Так в те дни Западу напомнили не только о силе русского оружия, но и, опосредованно, о талантливом русском металлурге.
Ранее я уже неоднократно рассказывал о выдающихся мастерах своего дела, которых воспитали Уральские горы и местные горные заводы. Одним из них был Николай Славянов – изобретатель электрической дуговой сварки, трудившийся на Пермских пушечных заводах. Детство и юность Александра Попова – одного из первопроходцев в области радиосвязи – тоже прошли на Урале, в Екатеринбурге и Перми. Кто знает, быть может, именно знаменитый уральский характер привел его к мировой известности? Не только родился, но и творил на Урале выдающийся архитектор Михаил Малахов. Многие здания, спроектированные им и построенные при его непосредственном участии, до сих пор украшают исторические центры многих уральских городов.