Софонов (Сафонов) Игнатий Евстафьевич (1803 – 1873 гг.) – плотинный мастер Алапаевских заводов

Он родился 14 декабря 1800 г. в семе рабочего, которая была известна в Алапаевске с 1757 г. Дед Игнатия был прислан в Алапаевский завод и работал кузнецом, а отец будущего изобретателя, Евстафий  был плотником и плотинным мастером.

Игнатий Софонов обучался чтению и письму в Алапаевской горнозаводской школе, которая была создана В. Н. Татищевым. В 1820 г. Софонова определили учеником к отцу, который тогда считался самым лучшим плотинным мастером на заводе. Так будущий изобретатель начал свой путь в данной области.

Позже Софонов увидел, что заводы получали мало энергии в феврале-марте, когда приток воды в реках почти прекращался. Недостаток энергии владельцы заводов стремились компенсировать за счет сил рабочих.  Поэтому Софонов занялся усовершенствованием металлургического производства. Вместо поливных колес  появились полуналивные верхнебойные, а к листопрокатным станам были поставлены дополнительные водяные колеса.

Софонов прославился как изобретатель и строитель первой в России водяной турбины. Гидротехники того времени стремились усовершенствовать водяное колесо, а Софонов мечтал о другом: создании более современного на тот период водяного двигателя. И в 1835 г. он предложил управлению Алапаевского завода разработанный им проект устройства «горизонтального водяного колеса». Так Софонов назвал водяную турбину. Вода здесь действовала сразу на все лопасти турбины. Ничего подобного в мировой практике тогда не встречалось. 

К началу 1837 г. турбина была готова и впоследствии успешно выдержала испытания. Ее мощность составляла 34 лошадиные с. – это оказалось достаточно, чтобы поднять производительность труда. С установкой такой турбины плющильные станы завода могли пропускать до 1000 пудов стали против 577 пудов ранее. Более того – если ранее болванки и листы стали окончательно выделывались с 7 и более нагревов, то с использованием  турбины Софонова – всего с трех. И еще: использование новой турбины позволяло сэкономить топливо и воду.

Вот как писал об изобретении Софонова известный отечественный ученый-гидротехник В. И. Рыжков: «Успех действия машины превзошел ожидание строителя: турбина вполне заменила верхобойное водяное колесо, но будучи построена без соблюдения правил удовлетворительного распределения частей, она расходовала однако ж не более воды, как верхобойное колесо, но, между тем, усилила прокатку железа вдвое более против прежней машины». Тот же В. И. Рожков  отмечал: «Польза столь явная и столь положительная, ибо открыта опытом, не могла оставаться  без внимания. Убедясь в большой и несомненной выгоде новой машины, управляющий Алапаевскими заводами построил еще две турбины:  одну в Ирбитском (в 1839 году), а другую в Нейво-Шайтанском заводе (в 1841 году)». Отметим, что к 1876 г. на Урале действовало уже 113 водяных турбин, 13 из которых были на предприятиях Екатеринбургского казенного горного округа.

На упоминавшемся нами Ирбитском заводе Софонов подключил к турбине изобретенную им же «Софоновскую» плющильную машину. Она оказалась наиболее производительной и напоминала по своей конструкции прокатные станы, которые работают и по сей день. В 1840-х гг. тот же Софонов создал на Алапаевском заводе воздуходувную машину собственной конструкции и хвостовые молоты, приводимые в действие турбиной.

Горный инженер Ф. П. Мевиус, который совершил путешествие по уральским заводам, побывав, в том числе, и на Алапаевском заводе, описывает воздуходувную машину Софонова так: «доменная воздуходувная машина отстроена и помещена очень хорошо, да и действует прекрасно; ее строил здешний механике Софонов. Эта  машина могла бы даже назваться образцовою, если бы густо а  доставляемого ею воздуха была равномернее настоящего, а не изменялась бы от  2 до 4 дюймов»[3].

Ф.П. Мевиус приводит и более детальное техническое описание этой машины: « Воздуходувная машина о 4-х однодувных деревянных цилиндрах, обшитых внутри железными листами, что  чрезвычайно способствует легкому ходу поршней. Судя но размерам и числу цилиндров и по числу двойных размахов поршней (в минуту – 9), машина эта  должна была бы доставлять в минуту 5,706 кубических Футов воздуха (0,162 кубических метра) , но действительно она доставляет только 2,527 кубических Футов  воздуха атмосферной густоты (0,0715 кубических метра),  потому что  сопло одно; диаметр его 2,5 вершка  (11, 11 см) или 4,57 дюймов (1160,78 см); высота духомера при сопле средняя 5 дюймов (12,7 см), (температура принимается равною 0°); поэтому потеря воздуха, происходящая по трубам, между поршнями и от  вредного пространства, составляет 1,179 кубических футов (0,0334 кубических метра), т о  есть около 32% ,  что  для однодувной машины, простого устройства, и доставляющей воздух большой густоты, весьма не много. Машина расположена непосредственно в промежутке между двумя доменными печами, так  что  самый дальний цилиндр ее от  сопла отстоит не более как на 6 сажень».

В настоящее время в Алапаевске стоит памятник И. Е. Софонову. Сохранился в том городе  и его дом.