Он быстро набросал эскиз на краю чертежа:

— Поршень делаем чуть меньше диаметра цилиндра, а по краю — кожаное кольцо. Кожа мягкая, будет прижиматься к стенкам, не даст пару выходить. И если поршень чуть неточно сделан — кожа компенсирует.

Я внимательно изучил набросок. Идея была разумной — именно так делались первые поршневые уплотнения в истории паровых машин.

— Петька, это правильная мысль! — похвалил я. — Действительно, кожа — хороший уплотнитель. Правда, она быстро изнашивается от трения и температуры, но для первых экспериментов подойдёт идеально.

Глаза Петьки загорелись:

— Значит, попробуем?

— Обязательно попробуем, — кивнул я. — Но прежде чем браться за полноценную машину, нужно сделать несколько простых экспериментов. Проверить, как работает пар, какое давление нужно, какие материалы выдерживают температуру.

— С чего начнём? — нетерпеливо спросил Петька.

Я задумался:

— Начнём с простого парового котла и клапанов. Нужно понять, как регулировать давление, как выпускать пар контролируемо. Для этого сделаем маленький экспериментальный котелок с предохранительным клапаном.

— А котелок из чего? — уточнил Петька.

— Из меди, — ответил я. — Медь хорошо проводит тепло, легко паяется, достаточно прочная. У нас есть медные листы?

— Есть немного, — кивнул Петька. — Фома от кузнеца прошлый раз привозил.

— Отлично. Тогда давай сегодня и займёмся. Сделаем котелок, простейший клапан, попробуем получить пар под давлением.

Мы принялись за работу. Петька достал медные листы — разного размера, некоторые уже гнутые, но в целом пригодные. Я набросал простой чертёж цилиндрического котелка — высотой с две ладони, диаметром в ладонь.

— Видишь, Петька, — объяснял я, пока он делал разметку на листе меди зубилом, — главное в паровом котле — герметичность и прочность. Все швы нужно пропаять тщательно, чтобы ни одна капля не просочилась. Есть же олово?

— Есть, Егор Андреевич, не много, но есть, — ответил Петька.

— А много и не надо. Так вот. Когда вода закипает и превращается в пар, давление внутри сильно возрастает. Если шов слабый — котёл разорвёт.

Петька кивнул, сосредоточенно работая:

— Понял. Буду паять как следует, в три слоя.

Процесс изготовления котелка оказался увлекательным. Петька сворачивал медный лист в цилиндр, я держал, он паял. Потом делали дно — круглую пластину, которую тоже припаивали по краю. Работа требовала аккуратности и терпения.

Где-то через час к нам заглянул Ричард. Англичанин с любопытством наблюдал за процессом:

— Доброе утро, джентльмены! Чем это вы тут занимаетесь?

— Паровой котёл делаем, — пояснил я, не отрываясь от работы. — Для экспериментов с паровой машиной.

— О! Паровой машин! — оживился Ричард. — Впечатляюще! А вы собираетесь сами её построить?

— Именно, — кивнул я. — Начинаем с малого, с экспериментов. Нужно понять принципы, отработать технологию.

Ричард подошёл ближе, рассматривая наши работы:

— А могу я помочь? У меня есть некоторый опыт с точными измерениями — в медицине без этого никуда. И инструменты есть подходящие.

Я переглянулся с Петькой:

— Конечно можешь! Лишние руки и знания не помешают. Особенно когда дело дойдёт до точной подгонки деталей.

Ричард просиял:

— Отлично! Тогда сейчас сбегаю за своими инструментами!

Он умчался, а мы с Петькой продолжили работу. К полудню котелок был готов — аккуратный медный цилиндр с припаянным дном и крышкой. В крышке мы проделали два отверстия — одно для заливки воды, второе для выхода пара.

— Теперь нужен клапан, — сказал я. — Простейший предохранительный клапан, который будет выпускать лишний пар, если давление станет слишком большим.

— А как его сделать? — спросил Петька.

Я набросал эскиз:

— Смотри, берём трубку, вставляем в отверстие для выхода пара. На трубку надеваем подвижную пробку с грузом. Когда давление пара станет достаточным, оно поднимет пробку, и пар начнёт выходить. Чем тяжелее груз — тем большее давление нужно для открытия клапана.

— Ух ты! — восхитился Петька. — Просто, но умно!

Мы быстро изготовили такой клапан из обрезков медной трубки и небольшого металлического грузика. Припаяли трубку к крышке котелка, установили подвижную пробку.

— Готово, — с удовлетворением сказал я. — Теперь можно испытывать.

В этот момент вернулся Ричард с кожаной сумкой, набитой инструментами:

— Вот, принёс всё, что может пригодиться и есть в двух экземплярах! — Он выложил на верстак целый арсенал: маленькие линейки с мельчайшими делениями, какие-то медицинские зажимы и пинцеты.

Я присвистнул:

— Впечатляющая коллекция!

— В хирургии точность критически важна, — пояснил Ричард. — Ошибка в миллиметр может стоить жизни пациенту. Поэтому у нас инструменты очень точные.

Петька взял один из инструментов, покрутил в руках:

— А как им пользоваться?

Ричард с готовностью принялся объяснять. Я наблюдал за ними с улыбкой — вот оно, передача знаний, взаимное обучение. Именно это и нужно было развивать.

— Так, — прервал я их урок измерительных инструментов, — давайте испытаем наш котелок. Петька, есть у тебя небольшая жаровня?

— Есть, — он достал металлическую чашу на ножках, куда обычно складывали угли для разогрева небольших деталей.

Мы установили котелок на жаровню, налили в него воды примерно наполовину, плотно закрыли крышку. Петька насыпал в жаровню углей из печи и раздул огонь повернув слегка вентилятор.

— Теперь ждём, — сказал я. — Вода должна закипеть, образуется пар, давление начнёт расти.

Мы втроём стояли вокруг, с напряжённым вниманием наблюдая за котелком. Минуты тянулись медленно. Наконец, из клапана показался первый тонкий росточек пара.

— Началось! — воскликнул Петька.

Струйка пара становилась всё гуще. Вода внутри явно кипела. Давление росло, и вдруг — пробка клапана приподнялась с тихим шипением, выпуская порцию пара.

— Работает! — обрадовался я. — Видите? Давление поднимает пробку, лишний пар выходит, давление падает, пробка опускается. Система саморегулируется!

— Это же гениально! — восхитился Ричард. — Такая простота и элегантность решения!

Мы наблюдали ещё минут десять, как клапан ритмично шипел, выпуская пар. Всё работало стабильно.

— Отлично, — подытожил я. — Первый эксперимент удался. Теперь нужно сделать следующий шаг — создать простейший паровой двигатель, который будет двигать поршень.

— Как быстро можем это сделать? — нетерпеливо спросил Петька.

— Если сосредоточимся — за неделю управимся, — прикинул я. — Нужен цилиндр, поршень с твоим кожаным уплотнением, система подачи пара и выпуска отработанного пара. Плюс кривошипно-шатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. Этих мы с тобой уже много делали.

Ричард нахмурился:

— Звучит сложно.

— На словах — да, — согласился я. — Но по сути всё просто. Давайте я объясню принцип.

Я взял уголь и начал рисовать на верстаке схему:

— Смотрите. Вот цилиндр — полая трубка. Внутри — поршень, который может двигаться вверх-вниз. Сверху подаём пар под давлением — он толкает поршень вниз. Потом выпускаем этот пар, подаём снизу — поршень идёт вверх. И так циклически. А к поршню присоединён шток, который связан с шатуном, а шатун крутит колесо. Получается непрерывное вращение.

— Как у водяного колеса, — подал голос вошедший в кузницу Илья, — только наоборот. Там вода крутит колесо, а здесь поршень.

— Именно! — обрадовался я его пониманию. — Илья, отлично, что зашёл! Ты как раз нужен. У тебя есть опыт с механикой водяного колеса, понимаешь, как работают передачи и валы.

Илья польщённо улыбнулся:

— Ну так мы же все вместе делали — и на водяном колесе и на этой, как её… да, турбине! А что нужно сделать?

— Нам понадобится деревянное основание для паровой машины, — пояснил я. — Рама, на которой будет крепиться цилиндр, маховое колесо, кривошип. Плюс потом корпус, чтобы всё это защитить.