В первой половине XX века, еще до открытия богатых нефтегазовых месторождений северо-востока, одним из важнейших топливных ресурсов для нашей страны был торф.
…А началась эта история с того, что «Общество электрического освещения 1886 года» решило построить в 1912 году вблизи Богородска Московской губернии первую в России районную электростанцию («Электропередача», позднее самостоятельное АО), работающую на торфе. Целью стояло обеспечение дешевой энергией небольших заводов, мануфактур и фабрик уезда. В то время российская промышленность использовала в основном привозное топливо — нефть с Кавказа, донецкий и английский уголь. Применение же торфа из подмосковных болот, коих там предостаточно, резко снизило бы себестоимость любого производства. Эта идея, предложенная талантливым российским инженером Робертом Эдуардовичем Классоном (1868-1926), определила направление развития отечественной энергетики на несколько десятилетий вперед.
Русский торф
Торфа-то у нас много, но его надо еще как-то добыть. Любопытные цифры: в 1913 году непосредственно в обслуживании богородской электростанции задействовалось около 150 человек, а на торфоразработках — более 1500 тысяч. В основном там трудились нанятые крестьяне из близлежащих губерний. Условия их работы были крайне тяжелыми и малопродуктивными. Тем не менее, для многих из них этот промысел стал семейным и даже наследственным на многие годы.
Добыча велась так называемым элеваторным способом. При этом механизирована была лишь операция подъема торфяной массы в виде единого бруса из карьера. Все остальное приходилось выполнять вручную: вырубать лопатами куски торфа, тащить их к скребковому элеватору, наверху формировать торфяные кирпичи по 32 кг, транспортировать их вагонетками на поля сушки. Большие сложности доставляли пни, постоянно попадающиеся в торфяной залежи. Надо было обрубить топорами их корни, выкорчевать, разделить на части и поднять наверх. Все это, естественно, опять-таки собственными силами торфяников. Основной процесс в это время, конечно, приостанавливался. Рабочий день длился 16 часов в две полусмены по четыре часа с четырехчасовым отдыхом. Сезон продолжался примерно два с половиной летних месяца, за который необходимо было заготовить торфа, достаточного для деятельности станции на год вперед.
Понятно, что данный способ добычи дешевого топлива требовал усовершенствований. Для ознакомления с зарубежным опытом Классон посетил Данию и даже привез оттуда опытную машину. По заграничной технологии торф смешивался с водой, собирался в вагонетки, поднимался из карьера наверх, где формовался в блоки и высушивался. Какого-либо заметного облегчения труда и повышения эффективности добычи это не принесло, поскольку многочисленные пни по-прежнему приходилось выкорчевывать вручную. Однако было замечено, что «наливной торф» высыхает быстрее и блоки из него получаются более прочные. Эти наблюдения подтолкнули изобретателя к мысли о размыве торфа струями воды высокого давления, подаваемых из гидрантов. Так появился метод, названный «гидроторф».
Гидроторф — это и гидравлический способ добычи торфа, и готовое торфяное топливо, добытое этим способом. Также Гидроторфом называлась организация -комиссия, а позже Управление по добыче торфа. В 1921-1927 годах оно занималось комплексом задач по сезонной добыче торфа, его размолу для получения пылевидного топлива и дробления для последующего брикетирования, термической переработке торфа и его химического активирования в стадии гидромассы.
В упрощенном виде технология гидроторфа выглядит следующим образом. Разрабатываемый карьер с помощью каналов и трубопроводов изолировался от окружающих территорий и заливался водой. Затем размокшая торфяная масса перекачивалась насосами на участок переработки, очищалась от крупных посторонних включений, после чего разливалась на поле для сушки и последующей формовки в кирпичи. Производительность резко повысилась — насосы могли работать круглосуточно, а трудоемкость ощутимо снизилась.
Решив проблемы механизации добычи, Классон занялся вопросами искусственного обезвоживания торфа, обрабатывая гидромассу различными химическими препаратами. Для этой цели в Богородске был создан специальный завод. В итоге удалось добиться получения сухого, готового к использованию торфяного порошка и брикетов уже через полтора часа после извлечения сырья из карьера.
Советское правительство высоко оценило открытие гидроторфа. Критикам метода В.И. Ленин писал: «Не придирайтесь к Гидроторфу. Это дело законом признано имеющим исключительную важность… Изобретение великое». По принятому в 1920 году плану ГОЭЛРО были построены Ленинградская, Шатурская, Ивановская, Тверская, Горьковская электростанции, использующие местное топливо.
Последним делом жизни Роберта Эдуардовича Классона стали поиски выходов из надвигающегося на страну топливного кризиса. В возрасте 58 лет он внезапно скончался 11 февраля 1926 года во время своего эмоционального доклада по этой теме на заседании ВСНХ.
Впоследствии гидроторф был заменен в СССР более экономичным фрезерным методом торфодобычи.
Машина — в помощь
Несмотря на кажущуюся простоту и отработку технологии, процесс добычи торфа все еще требовал решения множества проблем. И основными из них была необходимость подготовки обширных ровных площадок для разлива и подсушивания торфяной массы, а также освобождения размываемых карьеров от посторонних фрагментов — все тех же пней.
В предвоенный период одним из ведущих разработчиков техники для торфяной индустрии стал Всесоюзный НИИ механизации торфоразработок (ВИМТ) в Ленинграде. Высокая потребность народного хозяйства в топливе, существенные государственные вложения и большой объем доступных материальных ресурсов позволяли конструкторам института много экспериментировать и создавать самые смелые и необычные конструкции. Наряду с колесными и гусеничными машинами для борьбы с пнями, специалисты ВИМТ предложили крайне оригинальную концепцию шагающего треножника, получившего название «Шагающий пеньевой кран» (ШПК-1). Его проектирование было завершено в феврале 1941 года.
Основу ШПК-1 составляла круглая при виде в плане центральная опора или тумба. На ней монтировалась поворотная платформа с двигателем, рабочим органом и агрегатами управления.
Рабочий орган представлял собой вынесенный на длинной стреле механический захват для корчевки пней, сбора и удаления крупных предметов. Стрела и захват имели тросовый привод от лебедочного механизма, смонтированного на платформе.
В качестве силовой установки был применен двигатель пропашного трактора «Универсал» постройки Кировского завода.
Платформа могла поворачиваться относительно опорной тумбы с помощью шестеренчатых механизмов. По бокам платформы симметрично располагались дополнительные опорные ноги или лыжи.
Перемещение осуществлялось шагающим устройством. С помощью специального коленчатого механизма с шестеренчатым приводом от раздаточной коробки лыжи могли подниматься и переставляться в направлении движения.
В начале цикла хода машина поднимала вверх обе лыжи. Затем смещала их вперед и ставила на грунт. После этого поднималась центральная опорная тумба и выносилась перед лыжами, устанавливалась на грунт и процесс повторялся. За один цикл ШПК-1 мог сделать шаг чуть более, чем на полтора метра. Для поворота необходимо было поднять лыжи, развернуться на тумбе в нужном направлении, опустить лыжи на грунт и сделать шаг. Управление механизмами осуществлялось рычагами одним машинистом.
Первоначально предполагалось, что пост управления получит относительно комфортабельную закрытую кабину с остеклением. Но к началу войны доделать ее не успели, поэтому летом 1941 года ШПК-1 был передан на испытания полностью оборудованным, но с простейшим навесом из гнутого металла.
Первые испытания ШПК-1 проводились на территории завода и в районе поселка Назия под Ленинградом. Вскоре в таком же виде шагающий кран был направлен в эксплуатацию.
В рапорте руководителю Наркомата электростанций Д.Г. Жимерину от 24 января 1945 года отмечалось, что ШПК-1 как экспериментальная машина находится в опытной эксплуатации в торфяной промышленности. Однако где и в каком объеме она использовалась все эти годы — информации нет.
Тестирование в реальных условиях показало, что конструкция получилась довольно сложной и недостаточно производительной, чтобы организовывать ее серийный выпуск, особенно в условиях военного времени. Поэтому дело ограничилось лишь одним опытным образцом.
Дальнейшая судьба торфяного треножника также неясна, как не установлена и дата его списания. По всей вероятности, ШПК-1 был сдан в металлолом вскоре после войны.
Александр КИРИНДАС