В конце XVIII и первой половине XIX в. в поселке Выйского завода на Урале жила семья Черепановых, искусных крепостных мастеров. Выйский завод принадлежал богатейшим заводчикам-крепостникам Демидовым. Родоначальником Черепановых был крепостной дровосек Петр Черепанов. Сын его Алексей был занят на различных заводских работах, не требовавших особого «умельства». Но своим детям он дал хорошую подготовку. Особенные способности к мастерству с детства проявлял старший сын Алексея Черепанова Ефим (1774-1842).
В последней четверти XVIII в. металлургия и металлообработка бурно развивались. По выплавке чугуна Россия занимала первое место в мире. Великолепное уральское железо в больших количествах вывозили в Англию и другие страны. На уральских заводах трудилось много крепостных мастеров, изобретательность которых способствовала успехам русской металлургии.
Ефим ревностно изучал все отрасли заводского мастерства. Особенно он интересовался устройством воздуходувных мехов и иных «махин», приводимых в движение силой воды, лошадей или просто вручную. В свободное от работы время Ефим самостоятельно изучал основы механики и другие науки.
Ефиму было немногим больше 20 лет, когда его послали как отличного специалиста по воздуходувным мехам на строящийся под Петербургом завод Салтыковых. Три года провел молодой специалист вблизи столицы с ее многочисленными заводами. Его кругозор расширился, он приобрел много новых знаний в различных областях производства.
Но после возвращения в родные места талантливый юноша долго еще занимал самые скромные должности. Лишь в 1807 г. он стал «плотинным мастером» Выйского завода. Это был важный пост. Плотинный руководил постройкой и эксплуатацией гидротехнических сооружений — плотин, водохранилищ, каналов, а также водяных колес и всех вододействующих конных и ручных устройств. Грамотным, сметливым, но менее способным к изобретательству был брат Ефима «заводской служитель» Алексей (1786—1817). Заводская администрация использовала его по различным поручениям, он часто ездил в Москву и Петербург.
В то время паровых двигателей в России было мало, особенно на Урале. Директор Нижнетагильских заводов и главные приказчики убедили Демидова, что строить такие машины преждевременно, а уж тем более не следует поручать этого дела крепостным «домашним механикам». Ефим Черепанов организовал на Выйском заводе механический цех («фабрику»). На свой страх и риск он построил маленькую паровую машину, которая успешно приводила в движение токарные станки.
У выйского плотинного подрастал уже верный помощник — его сын Мирон (1803— 1849). Этот высокий юноша с рыжими волосами и упрямым взглядом широко расставленных глаз проявлял с детских лет такой же интерес к технике, как и его отец. Сметливость и работоспособность Мирона были удивительны. Под руководством отца он так хорошо обучился грамоте, арифметике и черчению, что уже в 12 лет его приняли писцом на Выйский завод. Отец и сын были очень привязаны друг к другу.
О достижениях Ефима Черепанова и о его механическом цехе узнал Н.Н. Демидов. Вспомнив, что еще Алексей Черепанов рассказывал ему о талантах старшего брата, Демидов послал его в Англию с важным и спешным поручением: выяснить, почему снизился сбыт русского железа. В Англии Черепанов посетил важнейшие промышленные центры страны и внимательно изучал передовой технический опыт. Английских специалистов поражали трезвые, глубокие оценки «сибирского механика», его талант и знания.
Черепанов пришел к заключению, что для успешной конкуренции русского железа с западноевропейским нужно технически переоборудовать уральскую промышленность и, в частности, ввести паровые двигатели. Н. Н. Демидов после долгих колебаний согласился провести часть намеченных Черепановым мероприятий и назначил его главным механиком Нижнетагильских заводов. Теперь Черепанову стало легче работать. Он добился от хозяина согласия на постройку машины наиболее совершенного типа, которую «к каждому действию можно пристроить». С помощью сына и «механического штата» мастеров, собранных на Выйском заводе, Е. А. Черепанов в 1824 г. построил машину в 4л.с., в 1826—1827 гг. — другую, мощностью более 30 л.с., а еще через три года — третью, в 40 л.с. Первую испробовали сначала на мукомольной мельнице, а потом применили на платиновом прииске. Две другие работали на шахтах Медного рудника по откачке грунтовых вод. Вскоре Черепановы построили паровой двигатель по заказу уральского завода Расторгуевых. Строители самых сложных машин Черепановы стали известны далеко за пределами демидовских заводов.
Отец и сын Черепановы не переставали учиться. Они не раз ездили на разные предприятия Урала, Москвы, Петербурга, побывали в Швеции. К этому времени у них появился еще один помощник — сын Алексея Черепанова Аммос, который закончил заводское училище и в 1829 г. поступил на Выйский завод.
Успехи Е. А. Черепанова были столь велики, что в начале 30-х годов главный начальник уральских заводов представил механика к награждению золотой медалью. Но петербургское начальство не пожелало дать крепостному и «простолюдину» золотую медаль и дало лишь серебряную (к этому времени Н. Н. Демидов умер и во главе заводов стояли его сыновья). Демидовы решили проявить великодушие к мастеру, отмеченному официальной наградой, и в 1833 г. дали Е. А. Черепанову вольную, но семья его по-прежнему оставалась в крепостной зависимости.
Между тем Мирон Черепанов приступил к работе над созданием «паровой телеги»— паровоза. По-видимому, к этой мысли механик пришел вместе с отцом и талантливым инженером Ф. И. Швецовым, тоже выходцем из крепостных. Но помещики-крепостники не были заинтересованы в новых видах транспорта. В их распоряжении был дешевый принудительный труд крестьян, отбывавших гужевую повинность. Против железных дорог и пароходов выступали извозопромышленники и судовладельцы, жестоко эксплуатировавшие возчиков и бурлаков. Черепанов и Швецов, выступившие за введение рельсовых дорог с паровой тягой, были пионерами новой техники.
Много дала Мирону Черепанову поездка в Англию (1833). Однако у него не было возможности изучить устройство английских паровозов и снять чертежи с их деталей. Тагильские мастера и «механический штат» Выйского завода решали важнейшие технические вопросы устройства паровозов сами.
Первый черепановский паровоз был построен в 1834 г., а второй — в 1835 г. Между Выйским заводом и Медным рудником проложили дорогу из чугунных грибовидных рельсов, протяжением более 3 км. Первый паровоз вел состав весом до 3,2 т., а второй — до 16 т. со скоростью 13—16 км/час. Устройство паровозов принципиально не расходилось с наиболее совершенной в то время стефенсоновской системой. В горизонтально расположенном котле было до 80 дымогарных трубок. Два паровых цилиндра размещались горизонтально в передней части паровоза. Локомотив был снабжен оригинальным механизмом обратного хода.
Одновременно с созданием первых в России паровозов Черепановы успешно усовершенствовали различные отрасли заводского производства. Они строили гидротехнические сооружения, создавали металлургическое оборудование, металлообрабатывающие станки, паровые машины. Вместе с Швецовым работали они и над использованием тепла и теплотворности отходящих газов медеплавильных и доменных печей. Однако реакционно настроенные заводские приказчики относились к талантливым изобретателям недоброжелательно и постепенно отстранили их от обязанностей главных механиков.
Напряженная, непосильная работа и постоянные неприятности тяжело сказались на здоровье Е. А. Черепанова. В 1842 г. он умер от кровоизлияния в мозг. Мирон и Аммос Черепановы продолжали его дело. Но работать им становилось все тяжелее. Хозяин завода А. Н. Демидов постоянно жил за границей и не доверял русским специалистам, тем более выходцам из крепостных. Все заводские дела он передал в руки иностранных советников и бездушных карьеристов. Ф. И. Швецова уволили. Новое начальство было против строительства паровых машин и станков на заводах, предпочитая покупать все готовым на стороне. Выйское механическое заведение было ликвидировано. Паровозы Черепановых бездействовали. На заводских рельсовых линиях применяли лишь конную тягу.
В 1849 г. Мирон Черепанов, выдающийся русский механик, строитель первых паровозов в России, скончался в расцвете сил.
Аммос Черепанов продолжал работать над усовершенствованием паровых машин. Есть сведения (к сожалению, не подтвержденные документами), что он построил большой паровой самоход («паровой слон») для перевозки грузов между Салдинскими заводами. Вольной он так и не получил. Наследие Черепановых многообразно. Они создали много сооружений, машин и механизмов, которые продолжали работать и после смерти механиков.
http://de-ussr.ru/tehnika/inzhenery/cherepanovy.html
https://sheba.spb.ru/delo/cherepanovy-1952.htm
https://unixone.ru/?p=92
