Много времени Сережа проводил на берегу реки, наблюдал, как течет вода. Бросал в воду палки и щепки и смотрел, как они плывут, совершая сложный путь. Он понимал, что вода течет струями, причем с различной скоростью на различных участках. Быть может уже тогда в голову мальчугана закрадывалась мысль о том, как использовать энергию воды.
Читать Сережа научился сам, азы школьных наук преподали ему родители. Отец Сережи считал, что гимназия и реальные училища царской России практически не способны дать необходимых будущему гражданину знаний. К тому же мужской гимназии и реального училища в Кургане и ближайших городах не было. Поэтому к Сергею и его брату был приглашен учитель, который подготовил их в объеме курса уездного училища. Экзамены по программе училища мальчики сдали хорошо.
Любознательность Сережи и его интерес к технике во многом развивал и отец. Он подолгу возился с детьми, строя с ними всевозможные механизмы и приборы. Позже Сергей Александрович вспоминал: „Так, например, была сделана машина для добывания статического электричества (трением). Эта машина статического электричества, соединенная с трубкой Гейслера, давала эффект свечения. Простые приборы, выполненные своими силами, давали возможность изучасть электричество практически“ [6 Воспоминания G. А. Балакшина // Архив Балакшиных.]. Кроме того, Сереже разрешалось проводить опыты в химической лаборатории, организованной отцом при паточном заводе. В его обязанности входило также наблюдение за приборами метеорологической станции „Старо-Сидорово“, также созданной отцом. Сводки наблюдений (ежесуточно, 3 раза в день) систематически направлялись в Петербург, где обрабатывались и включались в метеосводки по всей России.
В 1892 г., учитывая любовь Сергея к технике, родители направили его учиться в Омское техническое училище. В то время еще не было железной дороги, соединившей Курган с Омском, к строительству ее только приступили, и Сережа с матерью добирались в Омск на почтовых лошадях по Сибирскому тракту. Была вторая половина бесснежного ноября, стояли сильные холода. На почтовых станциях, где меняли лошадей, пассажиры успевали напиться чаю и поесть пельменей, которые везли с собой в замороженном виде. Дорога была длинной и утомительной. В пути Елизавету Михайловну и Сережу встречали по-разному: до Петропавловска приветливо, а дальше недружелюбно, боясь эпидемии холеры, из-за которой все-таки пришлось задержаться и опоздать в училище к началу учебного года.
В Омске Елизавета Михайловна устроила Сережу жить на частной квартире. Позднее она вспоминала: „Сережу приняли в техническое училище. Учащиеся продвинулись по физике и другим предметам далеко вперед, и Сергею пришлось их догонять. Кроме того, приходилось по 4 часа в день работать в мастерских — столярной, слесарной и литейной. Особенно трудно было в литейной, где было очень жарко. Подбор учителей в училище оказался хороший. Директор Панов был строгий и требовательный человек. Он наладил дисциплину в училище. По вечерам он заходил в мастерские и наблюдал за работами. Сережа всегда отличался прилежанием.
Сережа был первым учеников в училище. Занимался немецким языком и увлекался фотографией. На каникулы Сережа приезжал домой в Курган с товарищем. Тогда уже было открыто железнодорожное движение между Омском и Курганом“ [7 Воспоминания Е. М. Балакшиной//Архив Балакшиных.].
Отец, наблюдая, с каким вниманием изучает Сергей технику, решил, что из него выйдет хороший специалист и что ему необходимо получить высшее образование. Понимая, что за границей система подготовки инженеров в то время была более совершенной, чем в России, отец настоял на том, чтобы Сергей поехал учиться в Германию.
В 1895 г. Сергей Балакшин окончил Омское техническое училище и вскоре поступил в Шарлоттенбургский политехнический институт.
В Берлине Сергей не чувствовал себя недоучкой: у него была хорошая практическая и теоретическая подготовка, кроме того, юноша неплохо владел немецким языком. Все это позволило ему успешно учиться в институте под руководством опытных профессоров.
Появление студента из далекой Сибири в Шарлоттенбургском политехническом институте вызвало всеобщее удивление. Здесь время от времени учились студенты из России, но из Сибири — такое было впервые. Об этом крае здесь вообще имели довольно смутное представление. Большинство берлинцев считало, что Сибирь сплошь покрыта непроходимыми лесами, в которых обитает множество диких зверей, и заселена первобытными племенами. Так, профессор Сляби, к которому декан факультета направил Сергея за консультацией, ожидал увидеть настоящего „сибирского медведя“ — человека, обросшего волосами, немытого, неряшливо одетого, плохо владеющего даже родной речью и не имеющего элементарных знаний, тем более технических. Каково же было его изумление, когда к нему вошел высокий, худощавый юноша с умными, пытливыми глазами, опрятно и красиво одетый, с аккуратно постриженными волосами, чисто выбритый. Профессор Сляби был окончательно покорен „сибирским медведем“, когда Сергей Балакшин обратился к нему на хорошем немецком языке с рядом сложных технических вопросов, что продемонстрировало его большую эрудицию и высокую культуру.
Инженер С. А. Балакшин, 1899 г.
В дальнейшем профессора не раз подтрунивали друг над другом по поводу „сибирского медведя“, обсуждая, в частности, как и где он проводит свои свободные часы. Оказалось, что вместо предпочитаемых его сокурсниками пивных, где можно провести время с „приятелями и фрау“, Сергей часы своего досуга посвящал музеям Берлина или игре на привезенной из Сибири скрипке, на которой он неплохо исполнял произведения русских и немецких композиторов.
Немецкие профессора поражались трудолюбию и настойчивости сибирского студента. Сергей упорно изучал новинки техники, много работал в хорошо оснащенных лабораториях Шарлоттенбургского политехнического института. Он не пропускал занятий и лекций, до поздна засиживался в библиотеке, тщательно все записывал, а дома обрабатывал эти записи. Все задания выполнял аккуратно и в срок. На экзаменах обнаруживал хорошие знания и уменье применять их для решения практических задач. Особенно интересовался он вопросами гидроэнергетики и машиностроения.
Нередко Сергей посещал немецкие заводы. Он внимательно изучал организацию и технологию их производства, записывал и затем систематизировал результаты своих наблюдений. Одновременно юноша знакомился с литературой, касающейся производства в других странах, в частности в Америке, анализировал преимущества и недостатки различных производственных систем. Такой подход к делу позволил ему значительно расширить технический кругозор.
Среди профессоров института Сергей особенно ценил профессора Сляби, добросовестно передающего студентам свой огромный опыт и знания в области передовой техники. На всю жизнь усвоил Сергей рекомендации своего любимого профессора: „Дело инженера при опытных исследованиях не в отсчитывании по шкалам. Это с большим успехом лучше вас может сделать простой нетренированный рабочий. Дело инженера — скомбинировать результаты опыта, обобщить их и сделать надлежащие выводы“ [8 Воспоминания С. А. Балакшина // Архив Балакшиных.]. И Сергей Балакшин учился обобщать, делать выводы, подмечать главное и видеть перспективу. В результате он стал инженером широкого профиля и высокой квалификации.
Сергей Александрович и Елена Андреевна Балакшины.
Берлин, 1899 г.
Обладая большим запасом знаний и владея практическими навыками, С. А. Балакшин с успехом мог конструировать новые образцы машин, модели которых в ряде случаев делал самостоятельно. (Например, модели пропеллерных гидротурбин.) Знание иностранных языков позволяло ему следить за новинками техники. Постоянно стремясь к научному поиску, С. А. Балакшин не боялся в нужный момент принять рискованное техническое решение. Это была важная сторона его творческой деятельности как инженера и ученого. В качестве примера можно указать на его работы, связанные с конструированием гидротурбин, когда ученый применил для смазки нижней опорной пяты гидротурбины, находящейся в воде, — воду. Не удивительно, что С. А. Балакшин всегда находил оптимальные решения и создавал машины, которые отвечали высоким требованиям того времени. Как истинный ученый, он обладал прекрасным даром технического предвидения. Об этом, в частности, свидетельствует высказанная им еще в конце XIX в. идея широкого использования водной энергии, нашедшая свое воплощение уже в наши дни.