В докладной записке к своему первому проекту 1763 г. Ползунов выдвинул смелое предложение – заменить всю систему водяных двигателей на заводах «огненными», т. е. паровыми, двигателями, тем самым «облегчая труд по нас грядущим».

Первой же своей машиной Иван Ползунов хотел опровергнуть все «сумнительства» начальства, как заводского, так и петербургского, в вопросах экономичности, надежности и эффективности «огнедействующего» двигателя. Для этого он решил действовать наверняка и – на собственную ответственность – создать машину гораздо более мощную и соответственно больших размеров, чем та, что планировалась им ранее. Первый проект предусматривал внутренний диаметр каждого цилиндра 0,23 м, высоту – 2,74 м, ход поршня – 1,82 м. В машине, построенной по второму проекту, эти параметры соответственно составляли 0,81 м, 2,77 м, 2,56 м. Общий объем котла в первом случае был 1,47 м3, во втором – 16 м3! Диаметр котла теперь должен был составить 3,5 м, вмещал он около 7 тонн воды. Ползунов также внес в конструкцию машины ряд других изменений.

Репродукция иллюстрации из книги В. В. Данилевского «И. И. Ползунов. Труды и жизнь первого русского теплотехника» (1940).

Шлаттер утверждал, что Ползунову придется у каждой плавильной печи устанавливать по отдельной «огнедействующей» машине, того же мнения придерживалась заводская канцелярия. Ползунов же, опровергая эти надуманные выводы, утверждал, что его машина сможет обслуживать шесть и даже больше печей. Для этого изобретатель предложил между двумя гигантскими воздуходувными мехами (длиной около 10 м) и печами установить специальный «воздушный ларь» – «аккумулятор» сжатого воздуха. По магистральному воздухопроводу и его гибким ответвлениям воздух должен был подаваться в печи непрерывно. Мощность ползуновского парового двигателя оценивается исследователями приблизительно, но наиболее убедительной они считают 32 лошадиных силы. Все досконально рассчитав, Ползунов в марте 1764 г. подал подробный рапорт о предоставлении ему людей и материалов. Он просил 9 с лишним тонн красной меди, 3,5 тонны железа, около 10 тонн свинца, 2 тыс. гвоздей, 3 тыс. штук кирпича, кроме этого, олово, цинк, жесть, шлифовочные материалы и т. д. В заявке также содержался точный поименный список всех «людей, которые ныне на первый случай потребны». Тут фигурировали литейщики, кузнецы, паяльщики, слесари и т. д. Для строительства машинного зала он дополнительно запрашивал бревна, тес, канаты, смолу и несколько десятков крестьян, владевших плотницким ремеслом. Просил Ползунов и предоставить ему четверых учеников, назвав их всех поименно. Эти меры выглядят совершенно необходимыми – для выполнения такой важной, ответственной и сложной работы Ползунову нужна была команда проверенных и квалифицированных людей. Однако его ждало разочарование. Канцелярия отказала в закреплении за ним «точной команды» мастеров и квалифицированных рабочих. Запрос же на особо нужных Ползунову работников предлагалось сократить вдвое. Каждый раз Ползунову надо было обосновывать вызов мастеров, которых никто не собирался при этом освобождать от другой работы. Вместо всех людей, которых он просил, Ползунову выделили в постоянное распоряжение двух мастеровых и четверых учеников, причем квалификация последних была весьма проблематичной – в постановлении канцелярии говорилось, что Ползунов должен будет в процессе работы над машиной обучать учеников математическим наукам и практике производства. Т. е. он должен был еще и выступать в роли педагога.

Для постройки паровой машины было отведено место на правом берегу реки Барнаулки, у заводского пруда. Контору Ползунову разрешили устроить поблизости, на закрытом на время стекольном заводе, в «казенную светлицу» которого и перебрался механикус.

Вид здания, в котором помещалась паровая машина Ивана Ползунова.

Кабинет потребовал от колывано-воскресенского горного начальства отчета о том, как идут работы по сооружению паровой машины. Этим заинтересовалась сама Екатерина II. Получив высочайший запрос в мае 1765 г., горное начальство тут же потребовало объяснений от Ползунова. Он написал «изъяснение», в котором подробно описал условия, в которых ему приходилось работать. Тон документа сдержанный, однако из него становится понятно, что изобретатель испытывает нужду в специалистах – «художниках», т. е. мастерах, знающих «медное искусство», литейщиках, паяльщиках, токарях и шлифовальщиках, способных точно и быстро исполнять все указания руководителя работ. Впрочем, из того же ползуновского «изъяснения» мы узнаем, что изобретателю приходилось лично участвовать в изготовлении важнейших деталей, причем некоторые из них были весом от 0,3 до 2,8 тонны, т. е. требовали в том числе тяжелого физического труда. Несмотря на тяжкие условия работы, отсутствие квалифицированных помощников, Ползунов обязуется окончить машину «около октября месяца сего года». Менее полугода он отводит себе на то, чтобы построить здание, смонтировать в нем детали машины, привести ее в готовность и, наконец, запустить ее. При этом он прекрасно понимает, что все может закончиться катастрофой, отмечает, что действие «огнедействующей» машины – это не простая и безопасная работа водяного колеса. Она «тонким возбуждается к движению духом», т. е. паром, и в ней «прежестокие открываются силы». Создатель первой в России паровой машины раньше всех указал на возможность аварий таких двигателей с самыми тяжелыми последствиями. Тем временем канцелярия начинает выказывать признаки беспокойства по поводу медленного, как ей представляется, строительства машины. Ползунов и сам считал, что работа пойдет быстрее, но он не ожидал, что начальство, вместо того чтобы облегчать его труд, примется вставлять ему палки в колеса. К тому же была и объективная причина проволочек – Ползунов не был знаком на практике с подобными машинами, хотя все та же пресловутая канцелярия и не пустила изобретателя в Петербург, где он смог бы ознакомиться с моделями и чертежами заграничных паровых устройств. Докладывая наверх о промедлении в строительстве машины, подгоняя изобретателя, канцелярия сама же себе противоречит, отмечая, что «к наискорейшему окончанию понудить Ползунова не можно, дабы не сделать помешательства и человека, употребляющего все силы смысла и душевные дарования, в отчаянье и конфузию привести отважиться не может».

На фоне всех этих интриг и бюрократической возни Ползунов продолжает работу над паровой машиной, параллельно еще и создавая модель «огнедействуемой» машины. На эту модель он потратил 63 рубля собственных денег. Осталось неизвестным, какому из проектов паровой машины соответствовала эта модель – первому или второму. Изобретатель при жизни не успел ее завершить, работу над моделью паровой машины Ползунова закончили после его смерти ученики.