Постройка в 1842–1851 гг. Петербургско-Московской магистрали стала огромным достижением русского инженерного искусства. Русские рабочие и крестьяне в неимоверно тяжелых условиях построили первоклассную по тому времени дорогу, оказавшую огромное влияние на дальнейшее развитие рельсовых путей не только в России, но и за рубежом. В первое время после ее открытия 1 ноября 1851 г. с конечных станций отправлялись по два пассажирских поезда в сутки. Каждый из них состоял из семи вагонов, в том числе одного багажного и одного почтового. Поезда ходили со скоростью 40 км/ч. 1 сентября 1853 г. по дороге прошел первый скоростной поезд. Он находился в пути всего 12 ч, из них 10 ч 40 мин. в движении и 1 ч 20 мин. на стоянках. Средняя техническая скорость составила 60 км/ч. Это был в то время один из мировых рекордов скоростного движения пассажирских поездов.

Тогда же, в 1851 г., между двумя столицами и еще 33 железнодорожными станциями этой дороги начал действовать электромагнитный телеграф. Была организована служба телеграфа, которая подчинялась начальнику эксплуатации железной дороги. «Во главе ее стоял начальник службы телеграфа и при нем небольшая контора для ведения переписки и счетоводства и мастерская». «Службе телеграфа поручают обыкновенно также содержание и ремонт электрических колоколов, электросемафоров, вызывателей и других приборов», – отмечал В. Верховский.

К.Ф. Сименс

В 1852 году Вернер Сименс решил, что пора самому отправиться «на разведку» в Россию, чтобы провести переговоры о расширении в России телеграфной связи. Летом 1852 года состоялась его первая встреча с Клейнмихелем. Посулив большие заказы в будущем, графу удалось снизить цену с 92 000 до 80 000 рублей серебром. В. Сименс принял решение открыть в России постоянно действующий филиал, а его представителем стал брат Карл, который оказался хорошим организатором. В 1859 г. он принял русское подданство и стал именоваться Карл Федорович Сименс.

Летом 1853 г. К.Ф. Сименс приобрел жилой трехэтажный дом № 34 по 1-й линии Васильевского острова для мастерских по проверке и восстановлению приборов, поступающих из Берлина. Они получили название «Главные телеграфические мастерские» по ремонту «электротехнических приборов, телеграфных и железнодорожных сигнальных аппаратов». В 1855 г. мастерские преобразуются в самостоятельное отделение берлинской фирмы «Сименс и Гальске» под названием «Контрагенты по ремонту и постройке императорских русских телеграфов». Большие прибыли от заказов русского правительства дали возможность превратить небольшую берлинскую мастерскую в крупный для того времени завод, а затем превратить представительство в самостоятельную фирму, действующую по всей России.

Так появилось предприятие, широко известное ныне как завод им. Козицкого.

После пуска в эксплуатацию Петербургско-Московской магистрали Мельников вновь возвращается к идее создания так называемых «замосковских железных дорог». Он надеялся, что строительство Петербургско-Московской дороги станет первым шагом в создании железнодорожной сети страны, положит начало развитию отечественного паровозостроения и рельсопрокатного производства. Он писал: «Я представил еще в 1844 г. проект сети главных линий железных дорог, составляющих сложное протяжение до 3000 верст; в представленном расчете я находил возможность исполнить это предложение за 10 лет. Но по недостатку тогда доверия в Главном управлении путей сообщения к железнодорожному делу проекту этому не было дано дальнейшего хода».

Приступить к реализации этого плана удалось лишь почти через двадцать лет – со второй половины 1860-х гг. Проектируемая Мельниковым сеть должна была иметь протяженность 4,7 тыс. км. Он ставил своей целью связать южную Россию с портами Балтийского, Черного и Азовского морей, наладить сообщение плодородных южных губерний страны с потребляющими северно-западными, обеспечить дешевую доставку донецкого угля во все части России, удовлетворить военно-стратегические запросы страны.

В 1853 г. началась Крымская война. У наших противников она получила название Восточной, потому что англичане и французы атаковали помимо Севастополя Архангельск, Петропавловск-Камчатский и Петербург, правда, неудачно. Возможная угроза с моря Петербургу поставила задачу в самый короткий срок обеспечить связь с Кронштадатом. Между Кронштадтом и Ораниенбаумом был сооружен первый в мире подводный телеграфный кабель, затем он был продолжен под землей до Петербурга. Между Зимним дворцом и гатчинской резиденцией царя был проложен подземный кабель. С организацией службы телеграфа на С.-Петербурго-Московской дороге встал вопрос о введении в учебный план Института корпуса инженеров путей сообщения специального предмета – телеграфии (1854), но только в 1858 г. после долгих споров и дискуссий было принято половинчатое решение – преподавать телеграфию как необязательный предмет.

Электросвязь не была единственным проявлением внедрения электротехники в жизнь. Было начато применение электрической энергии для средств передвижения. Как упоминалось выше, П.Л. Шиллингом было сделано еще одно изобретение – электрического запала для подрыва мин, и оно, доработанное Б.С. Якоби, стало особенно широко применяться в России в ходе Крымской войны.

В 1839 г. с санкции российского императора Николая I (предписание № 3042 от 19 октября 1839 г.) по ходатайству генерал-адъютанта К.А. Шильдера был образован специальный «Комитет о подводных опытах», ставший первым российским минным учреждением^[7]. В 1840 г. была сформирована «Учебная команда при Лейб-гвардии саперном батальоне для технического обучения гальванизму и способам применения его в военном учреждении» со сроком обучения около года, а также мастерская для изготовления необходимого оборудования и приборов. Научное и техническое руководство учебной гальванической командой и мастерской возложили на инициатора их создания Бориса Семеновича Якоби. Это была первая не только в России, но и во всем мире специальная электротехническая школа.

К началу Крымской войны были подготовлены первые кадры минеров из офицеров и солдат гальванических учебных команд при саперных батальонах и из моряков, обученных непосредственно академиком Б.С. Якоби.

Так как теоретическая сторона минного дела в России, по мнению военного министра и генерал-инспектора по инженерной части, была на высоком уровне, управляющему Морским министерством было указано на необходимость освоения практики применения мин флотом. Таким образом, впервые в российской истории развития минного дела встал вопрос о необходимости подготовки флотских минных специалистов.

К началу Крымской войны работы по усилению «морской обороны столицы» шли полным ходом. Далеко не последняя роль отводилась при этом минным заграждениям. 27 января 1854 г. Б.С. Якоби получает «Высочайшее повеление» «приступить немедленно и секретно <…> к приготовлению мин для постановки». В начале февраля Морской ученый комитет рассмотрел и одобрил представленную Б.С. Якоби схему минных заграждений у Ревеля и на кронштадтских рейдах. При этом выяснилось, что наличного запаса гальванических мин явно недостаточно, и Э. Нобелю срочно выдается заказ «на изготовление 400 мин его конструкции». Таким образом, в обороне Петербурга во время Крымской войны использовались мины двух изобретателей – Якоби и Нобеля. Английская эскадра была встречена у Ревеля мощными морскими минными заграждениями из самовоспламеняющихся (гальваноударных) мин (конструкции Нобеля) и мин с запалом от индукционного аппарата Шиллинга, питающихся с берега. На них подорвались и получили повреждения (незначительные из-за слабости заряда) несколько английских кораблей.

При обороне Севастополя широко применялась минная война на суше. Подземные галереи для закладки зарядов под позициями врага копали с обеих сторон, но как писала тогда лондонская газета «Таймс»: «Нет никакого сомнения, что пальма первенства в минно-подрывной войне принадлежит русским». Союзники применяли огневой способ подрыва, то есть бикфордовым шнуром, с 22 % отказов, а российские саперы – электрический, с запалом, и отказов при взрывах и у них был всего лишь 1 %.

С развитием минного оружия понадобились специалисты ранее неизвестных специальностей, их стали называть гальванерами, а для производства проводников, изоляторов и химических источников – новые виды промышленности. Так в России начиналась своя электротехника, основанная на нуждах флота и не связанная с телеграфной аппаратурой Сименса.

В сентябре 1838 г. по Неве проплыл сконструированный и построенный Б.С. Якоби первый в мире электроход-шлюпка с 12 пассажирами. На ней был установлен первый электродвигатель, получивший практическое применение, разработанный Б.С. Якоби в течение 1834—38 гг. Заряда гальванической батареи, установленной в шлюпке для питания двигателя, хватало на весьма ограниченное время, но других источников электроэнергии пока не было. В 1839 г. на промышленной выставке в Петербурге впервые демонстрировалось действующая модель электрического локомотива для рельсового транспорта, также сконструированная Б.С. Якоби.

Эти первые испытания электродвигателя выявили потребность в источниках электроэнергии нового типа, которые обеспечивали бы длительное питание двигателей. Таким источником стал электромашинный генератор, прообразом которого была униполярная машина (1831). Первыми практически пригодными электромашинными генераторами были магнитоэлектрические генераторы, в которых магнитное поле создавалось постоянными магнитами, а якорями служили массивные индуктивные катушки (Якоби, 1842). Поскольку все первые потребители электроэнергии использовали постоянный ток, как наиболее изученный, первые электрические машины тоже были машинами постоянного тока.

После того как были созданы и внедрены в производство машинные генераторы, началось широкое внедрение электроэнергии в различные области техники, в том числе и на флоте. Для их обслуживания требовался технический персонал, готовить который стали новые государственные учебные заведения.

Начало войны способствовало ускорению строительства новых телеграфных линий государственного значения. В 1854–1855 гг. были введены в эксплуатацию телеграфные линии военно-политического значения: от Петербурга через Гатчину к Ревелю, к Гельсингфорсу через Выборг, к Риге через Динабург, в Германию через Мариамполь и деревню Эйдкунен, в Австрию через Варшаву. В 1854 г. вступила в эксплуатацию линия между Петербургом и Варшавой, которая затем была продлена до прусской границы, где в трех пунктах – у местечка Шаково, у деревни Эйдкунен и у городка Мисловиц – подсоединена к австрийским и прусским проводам и сомкнулась с западноевропейской телеграфной сетью. В связи с выходом в европейскую телеграфную сеть русский телеграфный код был приведен в соответствие с европейским и введен на всех русских станциях с ноября 1854 г. В 1855 г. был разрешен прием частных телеграмм.

Однако отсутствие телеграфной связи с Крымом, где началась осада Севастополя, привело к тому, что правительство России новости быстрее получало из Лондона, с которым англичане сумели быстро наладить телеграф, а отсутствие железной дороги не позволяло оперативно перебрасывать в Крым дополнительные войска.

В разгар Крымской войны в 1855 г. умер Николай I. Восшествие на престол Александра II и его последующие реформы значительно повлияли на развитие системы сообщений. В первую очередь это сказалось на управлении: вместо П.А. Клейнмихеля на посту главноуправляющего путями сообщений и публичными зданиями был назначен в 1855 г. просвещенный инженер К.В. Чевкин. В 1862 г. исполнять эту должность был назначен П.П. Мельников, и год спустя он стал главноуправляющим путями сообщения и публичными зданиями. В 1865 г., когда ведомство было преобразовано в Министерство путей сообщения, выдающийся ученый и инженер становится первым министром путей сообщения России.

П.П. Мельников

Господство в России иностранных фирм, сумевших оттеснить от участия в делах русского телеграфа даже такого заслуженного электрика, как Б.С. Якоби, продолжалось с 1850 по 1862 г. «В этот 12-летний период времени не образовалось ни одного русского техника по телеграфной части, – констатировала одна из газет в 1881 г., – иностранцы, боясь упустить столь выгодное для них дело, при устройстве телеграфов употребляли для работ только русских чернорабочих; людей же мало-мальски образованных ни под каким предлогом не допускали к делу; вообще иностранцы представляли дело столь важным и сложным, что оно вовсе не доступно понятиям русских людей. Такие же взгляды были усвоены и представителями администрации, наблюдавшей за действиями контрагентов» Между тем политическая обстановка уже в 60-х годах принудила правительство сделать некоторые уступки патриотически настроенным кругам русской инженерно-технической общественности. Эти уступки коснулись и телеграфного ведомства.

В 1858 г. была учреждена школа для «изучения телеграфного искусства». Кроме того, с 60-х годов ряды гражданских телеграфистов стали систематически пополняться русскими специалистами из числа подготовленных в армии при техническом гальваническом заведении, созданном в 1856 г. на основе сформированной в 1840 г. особой учебной команды.

В то же время Институт корпуса инженеров путей сообщения в 1864 г. был преобразован из военного в гражданский Институт инженеров путей сообщения, и его конференция приняла решение «преподавать в институте курс телеграфов, как отдельный предмет» и в более расширенном объеме. Для улучшения преподавания телеграфии институт приобрел «коллекцию передаточных снарядов», т. е. телеграфных аппаратов и трансляций для усиления гальванического тока при действии «телеграфических аппаратов». Конечным этапом изучения предмета было составление проекта и сметы на организацию телеграфной связи на железной дороге.

Однако для решения проблемы кадров для телеграфов России школы «телеграфических сигналистов» и Института инженеров путей сообщения было недостаточно. Поэтому в 1883 г. была организована первая в России Телеграфная школа, послужившая впоследствии образцом для местных окружных школ. Одновременно была начата разработка вопроса об устройстве специального училища для подготовки телеграфных техников. И в 1886 г. в С.-Петербурге состоялось открытие Технического училища почтово-телеграфного ведомства – первого в России специализированного учебного заведения связи. Директором Технического училища был назначен Николай Григорьевич Писаревский (1821–1895), известный специалист в области техники связи, автор ряда книг по физике и электротехнике, электрическим измерениям, сооружению линий связи, а в числе преподавателей значился и академик Якоби.

Был снят действовавший 15 лет запрет публиковать какие-либо сведения об отечественных телеграфах. Б.С. Якоби получил официальное уведомление, что его прошение, поданное еще в 1844 г., с просьбой разрешить опубликовать сведения о своих телеграфных изобретениях, наконец удовлетворено, но по вполне понятным причинам ученый этим запоздалым дозволением не воспользовался.

В 1859 г. увидело свет первое руководство по электротехнике, составленное исключительно по оригинальным русским материалам.

За отменой крепостного права в России началось изменение экономической структуры страны: все чаще развитие городов, строительство фабрик и заводов, наконец, железных дорог шло за частные деньги. Правительство, даже продолжая строить железные дороги за государственный счет, для эксплуатации отдавало их в аренду или в собственность частным фирмам.

В 1857 г. было учреждено «Главное общество российских железных дорог для строительства железнодорожных линий протяженностью около 4 тыс. верст, которые соединили бы хлебородные районы страны с Петербургом, Москвой, Варшавой, а также с побережьями Балтийского и Черного морей. При создании Общества ему была передана в собственность дорога Петербург – Варшава, строительство которой уже было начато казной. Среди учредителей общества были иностранные банкиры: парижские – братья Перейра, лондонские – старые кредиторы русского правительства братья Берлинг, парижский банкир Готтингер, голландский – Гоппе, берлинский – Мендельсон, петербургский – Штиглиц и варшавский банкир Френкель. Правительством гарантировалось 5 % прибыли (за казенный счет). Однако вскоре выяснилось, что по существу это была спекулянтская затея иностранных банкиров, не желавших вкладывать в дело собственные капиталы. Общество не смогло собрать и половины определенного ему уставного капитала, не справлялось со строительством намеченных линий. Тем не менее правительство оказывало покровительство обществу, освобождая его от ряда обязательств по новому уставу 1861 г., выдавая пособия, покупая проекты начатых строительством, но заброшенных линий и т. д. В 1868 г. правительство передало обществу во временное владение даже Николаевскую железную дорогу, предоставив безвозвратную ссуду на ее переустройство. Только в 1894 г. дороги, построенные обществом, были выкуплены казной, и оно прекратило свое существование.

Александровскому заводу обеспечить все дороги стало не под силу, и первые железные дороги начали закупать для себя паровозы и подвижной состав там, где это было выгоднее, – преимущественно в той стране, где находилось больше акционеров данной дороги. Так, дороги главного общества снабжались французскими и бельгийскими паровозами, Риго-Динабургская – английскими, Варшавско-Венская – германскими; на поляковских дорогах предпочитали австрийские паровозы завода Зигля. Только после войн Пруссии с Данией (1864) и Австрией (1866), в ходе которых осуществлялась массовая переброска войск по железным дорогам, в России осознали стратегическое значение железных дорог и пришли к убеждению, что они должны быть столь же национальны, как и армия. К этому времени в России это стало уже возможным: появились собственные толковые техники и достаточно умелые для такого сложного дела, как постройка паровоза, рабочие. В конце 1870-х годов появляются и русские типы паровозов, спроектированные русскими инженерами, приноровленные к особенностям русских железных дорог, и русские паровозостроительные заводы.