Распрощавшись с Варлаамом и оставив его наедине с кирпичной кладкой и мыслями о спасении заблудших душ, я направился прямиком к реке. Конец июля в этом году выдался жарким, таким, когда рубаха липнет к спине через пять минут после выхода из тени.
Мой путь лежал к самому, пожалуй, важному объекту во всём Курмыше на сегодняшний день — к водяному колесу.
Я подошёл к высокому, в два с половиной человеческих роста частоколу, которым мы недавно обнесли кузни и саму плотину. Слишком многое здесь было таким, чего не стоило видеть случайным купцам или шпионам. Понятия промышленный шпионаж в этом времени не знали, но это не значило, что его не было. Любое производство, которое приносило доход, пытались скопировать соседи.
Тем временем я поднял голову к бревенчатой угловой вышке, откуда на меня внимательно смотрел дозорный. Узнав хозяина, он коротко кивнул и махнул рукой страже у ворот. Тяжёлые створки, скрипнув смазанными петлями, приоткрылись, пропуская меня внутрь периметра.
Здесь царила своя атмосфера. Шум реки, перегороженной плотиной, монотонный, тяжёлый скрип огромного колеса и ритмичный перестук молотов из кузни. Я прошёл к берегу, туда, где вращался главный вал, передавая колоссальную энергию воды на механизмы.
— «Домна…» — пронеслось в голове.
Мысль о ней не давала мне покоя всю дорогу из Москвы. Чтобы получить качественное железо, а в идеале — чугун, мне нужна была температура. Высокая, температура, которую на одних только углях и ручной тяге получить сложно. Традиционные мехи хороши для обычной ковки. Они работают рывками: вдох-выдох, вдох-выдох, а мне нужен был ровный, непрекращающийся гул пламени.
Я встал напротив вала, уперев руки в боки. Строить гигантские мехи, которые будут сжиматься от кулачков вала? Это сложно и громоздко, кожа будет быстро изнашиваться, и клапаны начнут травить.
— «К чёрту средневековье. Мы пойдём другим путём».
— Вентилятор, — вслух произнёс я.
Для местных это слово было пустым звуком, а для меня оно означало решение проблемы. Центробежный или осевой нагнетатель. Пропеллер, который загонит воздух в горн с такой силой, что угли будут не просто тлеть, а реветь белым пламенем.
Конструкция проста, как всё гениальное. Привод у меня есть — водяное колесо. Но оно крутится медленно. А вентилятору нужны обороты… скорость.
Поэтому я собирался делать ременную передачу. От большого шкива к малому. Простейший мультипликатор. Если на главном валу поставить колесо, скажем, в аршин диаметром (длина аршина составляет 71,12 см), а на валу вентилятора — шкив с кулак, я получу бешеный прирост оборотов. Потери мощности, конечно, будут, но для прогона воздуха много силы и не надо, тут нужна именно скорость вращения.
Я огляделся в поисках материала. Мне нужно было «подумать» руками.
Найдя подходящий кусок выдержанной, плотной берёзы, я уселся в тени навеса, прямо на верстак. Достал свой нож из хорошей стали, который всегда держал острым, как бритва.
Работа предстояла кропотливая.
Я начал вырезать лопасти. Это не просто палка-копалка. Тут нужна была хоть какая-то аэродинамика. Я вспоминал форму пропеллеров самолётов, лопастей бытовых вентиляторов из моего времени.
Перед тем как приступить, я разметил заготовку углём, вымерил каждый миллиметр. Лепестки должны быть одинаковыми. Если один будет тяжелее другого хоть на грамм — на высоких оборотах начнётся вибрация, которая разнесёт всю конструкцию к чертям, да ещё и подшипники (которые у нас пока заменяли бронзовые втулки) разобьёт в момент.
— Дмитрий Григорьевич, воды не желаешь испить? — мимо проходил Егор, подмастерье Артёма, таща в одной руке ведро с углём, в другой — с водой.
— Не откажусь, Егор, — я отложил нож, сдул стружку с колен.
Напившись ледяной воды, от которой заломило зубы, я вернулся к работе.
К середине дня лопасти были готовы. Четыре широких «лепестка», сходящихся к массивной ступице. Я выбрал самую простую крестообразную форму. Просверлил отверстие точно по центру, благо сверла мы уже научились делать. Ещё раз проверил балансировку, надев пропеллер на гвоздь и крутанув. Без подгонки с первого раза ничего не вышло. Но спустя примерно час пропеллер стал вращаться ровно, не перекашиваясь и не стремясь замереть тяжёлой стороной вниз.
— Отцентровал, — удовлетворенно выдохнул я.
Теперь нужно было делать крепление. Я нашёл три крепких жерди и соорудил треногу. Грубую, но устойчивую. Стянул верхушки сыромятными ремнями, вбил клинья.
— Это будет станина.
В верхнюю часть треноги я вмонтировал ось. Железный прут, смазанный густым топлёным салом, лёг в деревянные же пазы, обитые медью для скольжения. На один конец этой оси я насадил своё творение — деревянный пропеллер, закрепив его клинышками намертво. На другой конец — маленький деревянный шкив, катушку с бортиками, которую попросил выточить одного из плотников ещё с утра.
Теперь было самое сложное — соединение.
Я подтащил свою конструкцию к главному валу водяного колеса. На самом валу уже был закреплён большой обод — мы использовали его раньше для привода точильного камня. Он идеально подходил на роль ведущего шкива. Потом установил треногу так, чтобы вал вентилятора был параллелен главному валу. Накинул ремень на большой обод, потом, с натягом, установил на малую катушку своего вентилятора.
Натяжение… тут тоже надо было быть аккуратным. Слабо натянешь — будет проскальзывать, ремень сгорит от трения. Сильно перетянешь — увеличишь нагрузку на ось, будет греться и клинить. Я подвигал треногу, ловя момент, когда ремень начинал, как бы это правильно сказать, звенеть что-ли… После чего вбил опоры треноги в землю, закрепил булыжниками.
— Ну, с Богом, — прошептал я.
Напрашивается вопрос, почему я делал всё сам? Так всё просто! Никому я не мог доверить этой работы. Я просто потратил бы больше времени на объяснение.
Я отошёл к рычагу заслонки плотины. Сейчас колесо крутилось вхолостую, медленно, почти лениво. И потянув рычаг на себя, пустил больше воды на лопасти.
Колесо, принимая тяжесть потока, начало набирать ход и главный вал ускорил свое вращение. Я перевёл взгляд на своё изобретение.
Сначала ремень дернулся, провис, потом, зацепившись за дерево шкивов, натянулся. Маленькая катушка на моей треноге сорвалась с места, как ужаленная.
Передаточное число работало!
Главный вал делал один ленивый оборот, а мой вентилятор успевал крутануться раз десять, а то и пятнадцать. Лопасти, которые я так старательно вырезал полдня, слились в один полупрозрачный круг.
Раздался характерный звук — не стук, не скрежет, а низкое, нарастающее гудение рассекаемого воздуха: «вж-ж-ж-у-у-у…»
Я осторожно обошёл треногу и встал прямо перед вращающимся винтом, на линии потока в лицо ударила плотная струя воздуха. Это был не слабый ветерок, какой бывает от опахала. Это был настоящий, мощный напор.
Я стоял, раскинув руки, подставив лицо ветру, и улыбался, как идиот.
— Работает! — крикнул я, стараясь перекричать шум воды и гул пропеллера. — Работает, зараза!
Со сторожевых вышек на меня с удивлением смотрели мои воины. Им было невдомёк, что я только что сделал!
Но я-то знал!
— «Так-с, если надеть на этот пропеллер кожух, сузить выход в трубу и направить этот поток в низ домны… мы получим температуру, достаточную, чтобы плавить не только руду, но и сам чёрт знает что», — начал я продумывать дальнейшую работу.
Место для своей «адской кухни», как я мысленно окрестил будущую домну, я присмотрел уже давно. И оно было идеальным: естественный уклон берега позволял организовать загрузку шихты — руды и угля — сверху, не строя гигантских лесов и пандусов, а готовую продукцию и шлак отводить внизу, на ровную площадку.
Подойдя к подготовленной площадке, я оценил запасы. Под навесами, укрытыми от дождей, высились аккуратные штабеля кирпича. Глина, которую мы копали в овраге за селом Глубоким, прошла обжиг в печи.
Решив проверить как справились рабочие, я взял несколько кирпичей с разных штабелей и стал бить их друг об друга, слушая звон, кидать в воду, проверять на сколы.
Опять же, эту работу я не мог никому доверить. Слишком многое было поставлено на карту, поэтому я потратил почти весь следующий день на это занятие.
Отбраковка была жестокая, почти треть ушла в бой, но зато оставшиеся… внушали доверие.
— Хватит, — прикинул я на глаз. — Должно хватить.
Несмотря на стройку домны, я не забывал и про свои дела. Утро я начинал с тренировки, потом обучал лекарскому делу учеников. Более того, я заказал Доброславу выковать им хирургический инструмент, такой же, как у меня.
От Глава пока что новостей не было, и мне это не нравилось. Была мысль отправить на его поиски Семена, но решил подождать ещё пару дней. Также от приезжающих купцов мне стало известно, что хан Ахмат из Большой Орды готовится в набег на Москву. Причиной послужил тот факт, что Иван Васильевич отказался платить дань. И мне казалось странным, что Великий князь не собирает войско, чтобы выступить ему на встречу. Более того, я послал гонца в Нижний Новгород к князю Бледному, чтобы узнать есть ли у него какие-то указания из Москвы. Из ответа я понял, что мои будущие родственники тоже в курсе слухов, но, как и мне, приказов от Ивана Васильевича им не поступало.
Тем не менее, я попросил Григория провести смотр и проверить обмундирование дружинников, чтобы в последний момент не выяснилось, что у кого-то что-то сломалось или потерялось.
Также в перерывах я вместе со своими десятниками и их заместителями провел первые стрельбы из захваченных тюфяков. Как оказалось, Григорий, будучи в Москве, времени даром не терял и, с разрешения Василия Федоровича, обучался артиллерийскому делу. Хотя это будет громко сказано. Так… пару раз поднёс огонь к отверстию с порохом. Правда вычищал и заряжал он сам, под чутким руководством пушкарей.
Не скажу, что я был в восторге от тюфяков, но и отказываться от их использования не собирался. Поэтому приказал мальчишкам собирать мелкий камень на реке. А чтобы оружия не перегревались и быстро остужались, в погреб рядом с пушками поставили три бочки с уксусом.
Не смотря на угрозу с юга, я очень хотел закончить работу с печью.
Начали, как полагается, с «ног». Фундамент для такой махины нужен был капитальный. Печь, когда мы её раскочегарим, весить будет прилично, плюс температура, плюс вибрация от дутья… Если поплывёт грунт, треснет кладка. Треснет кладка — жидкий металл или раскалённые газы вырвутся наружу, и тогда пиши пропало.
— Копаем здесь! — я очертил колышками квадрат три на три метра. — Глубина — в сажень. До твердого.
Крестьяне, которых я снял с полевых работ (благо, сенокос уже закончился, а жатва ещё не началась), взялись за лопаты без энтузиазма, но споро. Я же следил за каждым взмахом.
Когда котлован был готов, на дно пошёл бутовый камень — крупные гранитные валуны, которые мы таскали с реки на волокушах.
— Плотно клади! — кричал я на мужиков, спрыгивая в яму. — Камень к камню, чтоб и мышь не проскочила!
Промежутки между валунами мы забивали щебнем и проливали жидким раствором извести с песком. Сверху — слой жирной глины, утрамбованной так, что она звенела под ногами. Потом снова камень, это уже была подушка. Она должна была держать жар и не давать печи остывать снизу, а заодно отводить грунтовую воду, если та вздумает подняться.
На эту подушку мы начали выкладывать лещадь — дно горна. Тут я уже никого не подпускал. Сам, ползая на коленях, выкладывал самые крупные и плотные огнеупорные кирпичи, подгоняя их друг к другу с точностью до миллиметра. Швы делал минимальными — только мазнуть раствором. Чем тоньше шов, тем меньше шансов, что его выжжет металлом.
— Раствор! — крикнул я наверх.
Мне подали бадью. Это был не обычный кладочный раствор. Смесь огнеупорной глины и шамотного порошка, боя тех же кирпичей, размолотого в пыль. Я месил его сам, проверяя жирность пальцами, как тесто. Он должен спечься в монолит при первом же нагреве.
Когда «подошва» была готова, началась самая ответственная часть — возведение шахты.
Конструкцию я выбрал классическую для ранних домен — усеченная пирамида снаружи, переходящая в конус, а внутри — сложная геометрия. Нижняя часть — горн, где собирается металл. Чуть выше — распар, самое широкое место, где происходит основное горение. И дальше, сужаясь вверх, — шахта, колошник.
Работа шла чертовски медленно. Я просто физически не мог доверить кладку никому другому. Одно дело — печь в избе сложить, там, если дымить будет, перебрать можно. Здесь ошибка может стоит жизни. Поэтому я сам стоял на стене, сам принимал кирпич, сам наносил раствор и сам выстукивал каждый блок рукоятью мастерка.
Стены росли, толстые, в два с половиной кирпича у основания. Внешний контур я перевязывал железными обручами, которые для меня ковали Доброслав с Артемом. Стягивали кладку намертво, чтобы не расперло от жара.
Внутренний диаметр в самом широком месте — в распаре — я вывел почти под два метра. Около одного и восьми десятых, если быть точным. Высота шахты медленно, но верно ползла к отметке в пять метров. Леса вокруг печи росли вместе с ней, превращая стройку в нагромождение жердей и настилов.
Особое внимание я уделил «груди» печи — передней части. Её я оставил открытой, перекрыв мощной аркой из дикого камня. Это было рабочее пространство. Сюда мы будем пробивать летку для выпуска металла, отсюда будем выгребать шлак.
— Фурмы, — бормотал я себе под нос, вымеряя уровень. — Не забыть про отверстия.
В нижней части шахты, чуть выше уровня будущего расплава, я оставил два аккуратных канала, сходящихся к центру. Сюда встанут сопла. Сюда будет бить воздух.
Неделя пролетела, как один день, слившись в сплошной кошмар из боли в спине, сбитых в кровь пальцев и глиняной пыли на зубах.
Когда последний кирпич колошника лег на место, я шатался от усталости. Печь стояла. Массивная, грубая, чем-то похожая на крепостную башню, она возвышалась над берегом, отбрасывая длинную тень.
— Половина дела, — сказал я, глядя на своё творение. — Теперь её нужно оживить.
Печь без воздуха просто могильник для руды. И, как я уже говорил, водяное колесо строилось именно для этого! Место для вентилятора было подготовлено заранее.
Первый прототип я сделал из дерева. И не потому, что это проще, а потому что нужно было поймать геометрию. Одно дело — гонять ветерок в лицо, другое — создать давление, способное пробить слой шихты в несколько метров высотой.
И я снова засел за верстак. Березовые чурбаки, топоры, стамески. В этот раз я делал не просто пропеллер, а крыльчатку. Лопасти стали шире, угол атаки — агрессивнее.
Но главное — кожух. «Улитка».
Я собирал её из тонких, распаренных и выгнутых досок, как бочку. Щели проконопачивал паклей и заливал горячей смолой. Герметичность тут была важна не меньше, чем в самой печи. Воздух не должен свистеть через щели, он должен идти в трубу. Эта работа уже не требовала моего постоянно контроля, поэтому я нагрузил этим плотников.
А когда деревянный монстр был собран и установлен на вал, мы провели испытания.
— Ну, с Богом! — крикнул я, запуская колесо.
Деревянные лопасти внутри короба загудели. Я поднёс руку к выходному патрубку — деревянной трубе, обитой изнутри металлом. Поток был плотный, такой, что срывал шапку с головы.
— Дует, — констатировал Богдан, стоявший рядом. Он сообщил мне, что Глав наконец-то вернулся. Если кратко, у Лыкова осталось всего двое воинов, с которыми он ушёл в запой. Жена с детьми уехала к родственникам погостить, но думаю, она просто сбежала от него. Со слов Глава выходило, что на его землях осталось крестьян меньше полусотни. И те бы сбежали, вот только Лыков навыдумывал несуществующих долгов, и крестьяне вынуждены оставаться там.
Что ещё хуже, урожай в этом году обещает быть плохим. Поля почти пустые. И скорее всего причиной тому не засуха, а то, что нечем было сеять.
Теперь мне становилось понятно, почему Лыков решился на разбой. Он просто не видел другого выхода. НО! Опять же, это его проблемы.
— А что по лучнику? Удалось что-то узнать?
— И да, и нет, — ответил Богдан. Он тяжело вздохнул. — В общем, как уже я говорил, Глав узнал, что жена его уехала к родителям под Суздаль. Так вот, всё указывает на то, что это родители жены вмешались и спасли зятя от позора.
— С чего такие мысли? И вообще, где Глав?
— Спит, — ответил Богдан. — Он несколько дней был в пути, и его узкоглазая жена, увидев его, дала какой-то чай, от которого он буквально свалился с ног.
Я нахмурился, но немного подумав, решил, что торопиться всё равно некуда.
— Ясно, — сказал я. — Глав, как проснётся, пусть ищет меня.
— Сделаю, — ответил Богдан, тогда как я вернулся к работе.
Деревянный макет вентилятора своё дело сделал — он показал, что размеры верны. Теперь нужен был металл. И я перебрался в кузницу.
— Доброслав, — обратился я к кузнецу, выкладывая перед ним деревянную лопасть. — Мне нужно такое же только из железа. Четыре штуки. И чтобы вес был — тютелька в тютельку.
Доброслав покрутил деревяшку в огромных, черных от сажи руках.
— Сложно будет, но думаю смогу сделать, господин. Только клепать придется, из одного куска такое не вытянуть.
— Клепай. Но баланс — главное.
— Баланс? — переспросил Доброслав.
— Равновесие, — попытался я подобрать схожее определение. — В общем, если эта штука, — показал я на лопасть, — будет тяжелее другой хоть на полпальца — разнесет подшипники.
Мы провозились с металлической крыльчаткой три дня. Я сам брал в руки молот, когда видел, что Доброслав не понимает изгиба. Мы грели металл, гнули, били, снова грели. Я вымерял каждый угол, сверял с деревянным шаблоном. Потом долго балансировали готовое колесо на острие ножа, подпиливая напильниками лишний металл, пока оно не замирало в любом положении, не стремясь провернуться тяжелой стороной вниз.
Установка металлического вентилятора стала отдельной эпопеей.
В первый же запуск, когда я решил дать полную нагрузку, кожаный приводной ремень, сшитый из трёх полос, не выдержал. Раздался хлопок, похожий на выстрел. Ремень лопнул и хлестнул по воздуху, просвистев в сантиметре от уха Доброслава. Кузнец даже побледнеть не успел, как сбитая концом ремня шапка улетела в угол.
— ОПУСКАЙ! — заорал я, и тут же перегородку опустили, перекрывая поток воды.
— Свят, свят, свят… — бормотал Доброслав, ощупывая голову.
— Плохая кожа, — зло сплюнул я, осматривая разрыв. — Пересохшая. И натяг был слишком сильный.
Нужна была система натяжения. Плавающий ролик, который будет выбирать слабину, но пружинить при рывках. Мы снова взялись за инструменты. Делали эластичное крепление для натяжного ролика, варили ремни в жиру, чтобы они стали мягкими и тягучими, прошивали их сыромятной жилой в пять рядов.
Второй запуск едва не закончился пожаром. Бронзовая втулка на валу вентилятора разогрелась так, что масло в ванночке закипело и вспыхнуло.
— Воды! Нет, песком! — орал я, засыпая дымящийся узел землей.
Втулку заклинило. Пришлось разбирать, растачивать зазоры, делать канавки для смазки глубже. Я матерился так, что, наверное, иконы в церкви у Варлаама мироточили, но работу не бросал.
Мы бились с механикой, как с живым врагом. Кожух дребезжал — мы обшивали его войлоком и стягивали полосами железа. Трубы воздуховода травили — мы заматывали стыки промасленными тряпками и обмазывали глиной.
Прошел месяц с того дня, как я вернулся из Москвы. И постепенно, шаг за шагом, узел за узлом этот монстр начал подчиняться.
Я стоял перед своей домной, и она была готова.
Высокая кирпичная башня, опоясанная черными кольцами металла. Рядом, в пристройке, чернела улитка нагнетателя, соединенная трубами с фурмами. Система шлюзов, валов и ремней ждала команды.
Вокруг собрались все причастные: Доброслав, Артем, Ратмир, Богдан. Даже Григорий пришел, хмуро разглядывая невиданное сооружение.
— Ну что, Дмитрий Григорьевич? — спросил Артём, вытирая руки о фартук. — Пробовать будем?
Я подошел к вентилятору. Проверил натяг ремня потом масло в масленках. Осмотрел фурмы.
— Запускай воду, — тихо сказал я.
Ратмир налег на рычаг заслонки и вода ударила в лопасти колеса. Главный вал скрипнул и провернулся. Ремни натянулись, передавая усилие.
Сначала медленно, потом все быстрее. Раздался нарастающий гул, от которого дрожала земля под ногами. Я поднес руку к фурме. Оттуда била плотная струя воздуха…
— Работает, — радостно выдохнул я, чувствуя, как отпускает напряжение.
Я повернулся к друзьям.
— Работает! — крикнул я уже громче. — Тащите дрова! Будем сушить кладку.
В этот момент я понял, что самое сложное позади. Мы построили зверя. Теперь осталось только накормить его рудой и углем, и он даст нам то, ради чего всё это затевалось. Железо!