Инженер-самоучка (280 лет со дня рождения И.П. Кулибина). Иван петрович кулибин биография. Арочный деревянный мост

280 - летию со дня рождения И. П. Кулибина -

русского механика и изобретателя

" Помилуй Бог, много ума!

Он изобретет нам ковер-самолет!"»

А. В. Суворов

Биография

Иван Петрович Кулибин - выдающийся изобретатель и механик-самоучка - родился 10 (21) апреля 1735 г. в Нижнем Новгороде, в семье мелкого торговца. "Выучка у дьячка" - его единственное образование. Отец надеялся сделать из своего сына торговца мукой, но пытливый юноша стремился к занятиям механикой, где его исключительные способности проявились очень рано и разнообразно.

Особенно много внимания И. П. Кулибин уделил работе над часами. Они принесли ему славу. Нижегородский часовщик-изобретатель и конструктор стал известен далеко за пределами своего города.

В 1769 г. Кулибин получил назначение заведывать мастерскими Академии наук в Петербурге.

И. П. Кулибин создал при Академии образцовое по тому времени производство физических и иных научных инструментов. Скромный нижегородский механик стал на одно из первых мест в деле развития русской техники приборостроения.

Но и строительная техника, транспорт, связь, сельское хозяйство и другие отрасли хранят
замечательные свидетельства его творчества. Широкую известность получили замечательные проекты И. П. Кулибина в области мостостроения, далеко опередившие всё, что было известно мировой практике его дней.

Замечательный патриот, трудившийся со всей страстью для своего народа, он выполнил так много замечательных дел. В этом перечне одни из первых мест должны занять такие изобретения: прожекторы,"самокатка", т. е. механически перемещающаяся повозка, протезы для инвалидов, сеялка, пловучая мельница, подъемное кресло (лифт) и др.

В перечне замечательных дел И. П. Кулибина должны занять свое место и такие изобретения, как бездымный фейерверк (оптический), различные автоматы для развлечения, приборы для открывания дворцовых окон и иные изобретения, выполненные для удовлетворения требований императрицы, двора и знатных лиц. Екатерина II, Потемкин, княгиня Дашкова, Нарышкин и многие вельможи были его заказчиками.

Однако Кулибин был лишен радости видеть должное использование своих трудов и был вынужден тратить немалую часть своего времени на работу придворного иллюминатора и декоратора. Огни дворцовых фейерверков как бы отодвитнули в тень огромный труд И. П. Кулибина, пошедший на пользу родине.

В 1801 г. он вышел в отставку и поселился в родном Нижнем Новгороде. По сути дела ему пришлось жить в изгнании, испытывая нужду, нарастющую все сильнее, вплоть до кончины 12 июля 1818 г.

Главные изобретения И. П. Кулибина

. В 1769 году преподнес Екатерине II часы в форме яйца, над которыми работал несколько лет. В корпусе размером с гусиное яйцо помещались крошечный театр-автомат, музыкальная шкала и сложнейший часовой механизм — всего 427 миниатюрных деталей. Каждый час створки часов распахивались под музыку, и внутри начиналось представление, которое давали крошечные фигурки.

. Примерно в то же время спроектировал одноарочный деревянный мост через Неву с длиной пролета в 298 метров (вместо использовавшихся тогда 50-60-метровых). Мост удерживали уникальные фермы с перекрестной решеткой. Построенная в одну десятую натуральной величины модель прошла все испытания, но проект все равно не был осуществлен. Кулибин разработал в общей сложности три проекта деревянных и три — металлических мостов, но ни один из них утвержден не был.

. В 1779 году сконструировал прожектор со светоотражателями,

способный давать мощный свет при слабом источнике. Это изобретение получило признание и долгое время использовалось на маяках.

В 1791 году разработал конструкцию «механических ног» — протезов. После войны 1812 года проект с успехом реализовал один французский предприниматель.

. В том же году придумал самоходную повозку, которую приводил в движение человек, нажимающий на педали. В конструкции впервые использовалось маховое колесо, тормоза и коробка скоростей.

В 1793 году построил лифт, поднимавший кабину с помощью винтовых механизмов.

. Разработал способ движения судов против течения реки и в 1804 году построил знаменитый «водоход». Однако, хотя испытания доказали пригодность и экономичность этой разновидности судна, изобретение не было использовано, а сам «водоход» вскоре отправился в утиль.

Гениальный изобретатель, конструктор и ученый не только вызывал восхищение современников, но и оставил потомкам удивительные приборы и оригинальные научные догадки, не вполне еще оцененные. Как сказал великий математик Эйлер Ивану Кулибину: «Теперь Вам остается построить нам лестницу на небо».

Библиография

Выдающийся изобретатель-самоучка Иван Кулибин, в советское время пропагандировавшийся как гений из народа, родился ровно 280 лет назад - 21 апреля 1735 года.

Авторству русского механика, который до самой смерти был одержим идеей создания вечного двигателя, принадлежат сразу несколько оригинальных машин, приборов и аппаратов, которые опередили своё время и так и не получили широкого применения.

Кулибин появился на свет в селе Подновье Нижегородского уезда в семье купца-старообрядца. Это отложило отпечаток на его образ жизни. Он придерживался старообрядческих традиций, не курил, не пил и не увлекался азартными играми.

Кулибина с детства обучали торговать мукой, чем юноша и занимался какое-то время, но, прежде всего, он был увлечен механикой. Её Иван изучал, в том числе, и по книгам Михаила Ломоносова, которые ему доставал отец.

Счастливые часы

С 17 лет в семейном доме появляются деревянные круги для отливки колес, медные часы с кукушкой и токарный станок.

Друг отца Кулибина - купец Костромин - обратил внимание на талант юноши. Он предложил молодому инженеру изготовить необыкновенный подарок для самой императрицы Екатерины II - сделать диковинные часы. Финансирование работ Костромин взял на себя. Удивительно, но попутно с изготовлением подарка для царицы Кулибин умудрился создать микроскоп.

Диковинные часы изобретатель изготовил в 1767 году. Они имели форму яйца. Каждый час на них открывались маленькие двери. За ними виднелся Гроб Господень, по сторонам Гроба стояли с копьями два стража. Ангел откатывал камень от Гроба, стража падала ниц, являлись две мироносицы, куранты играли три раза «Христос воскресе из мертвых, смертию смерть поправ и сущим во гробех живот даровав» и двери затворялись. С пяти вечера до восьми утра играл уже другой стих: «Воскрес Иисус от гроба, якоже прорече, даде нам живот вечный и велию милость». Часовой механизм включал более чем 1000 мельчайших колесиков и прочих механических частей. В данный момент эти часы хранятся в Эрмитаже.

Диковинные часы изобретатель изготовил в 1767 году. Фото: Commons.wikimedia.org

Подарок инженера приятно удивил царицу, которая приняла решение пригласить его в Петербург в 1969 году на должность заведующего механической мастерской Петербургской Академии наук.

В Северную столицу Кулибин перебрался вместе с супругой, на которой он женился в Нижнем Новгороде в возрасте 24 лет. От этого брака у инженера было четыре дочери и один сын.

Из Нижнего Новгорода в Петербург вместе с инженером также переехали микроскоп, телескопы и станок для шлифовки и полировки линз. Все это, если верить документам, инженер передал в Кунсткамеру. Увы, до наших дней эти устройства не дошли.

Развалившийся мост

В Петербурге Кулибин взялся реализовывать задачу по созданию надежной переправы через Неву. В тот момент горожане пользовались лишь наплывным мостом, который разбирали по весне и осени.

Инженер хотел сделать деревянную переправу с пролетом 298 метров. Одноарочное сооружение должно было упираться концами в берега Невы. На решение этой задачи изобретатель потратил больше десяти лет, за которые создал несколько проектов моста. В октябре 1776 года построили модель оптимального варианта переправы в масштабе 1:10 и поставили её во дворе Академии Наук. Мост Кулибина получил высокую оценку известнейшего математика Леонадра Эйлера, а императрица Екатерина II наградила Кулибина орденом святого Андрея Первозванного.

К сожалению, дальше дело не пошло. Мост инженера-самоучки так и не был переброшен через Неву. Модель же конструкции 17 лет простояла во дворе Академии Наук. Далее её перенесли в сад Таврического дворца и поставили над каналом. Через 40 лет конструкция разрушилась.

Проект моста через Неву Ивана Кулибина, 1776 год. Фото: Commons.wikimedia.org

Проект водохода

Одним из самых интересных изобретений Кулибина является водоход. Его механик представил в 1782 году. К тому моменту инженер овдовел. В возрасте 50 лет он женился во второй раз. От этой супруги у Кулибина родились три сына и одна дочь.

Иван Петрович Кулибин был трижды женат, в третий раз женился уже 70-летним стариком. Фото: Commons.wikimedia.org

Инженер решил сконструировать водоход, насмотревшись на тяжелый труд бурлаков. Судно должно было приводиться в движение речным течением. Идея конструкции заключалась в том, что водоход сам «подтягивал» себя вверх по течению, не требуя человеческих усилий. Расположенные на его бортах колеса крутились и передавали вращение нескольким осям, от которых движение передавалось барабану, наматывающему канат. Другой конец каната был привязан к якорю, брошенному выше по течению.

Испытания этого изобретения, признанного в итоге полезным, состоялись спустя 22 года, когда Кулибин уже вернулся в Нижний Новгород. Увы, конструкция имела ряд недостатков. Дело в том, что водоход двигался со скоростью лишь в одну версту в час, а строительство такого аппарата требовало серьезных финансовых затрат. В итоге проект в работу так и не внедрили.

Медленная повозка

Идея создания повозки, представляющей собой что-то среднее между современным велосипедом и автомобилем, пришла в голову Кулибина в 1784 году. Механик создавал самокатку, которую должен был запускать слуга, крутивший педали.

Впервые инженер лично проехался по Петербургу на своей «машине» в 1791 году. Повозка была трехколесной. Спереди рамы находилось сидение для двух человек, за которым помещался стоя слуга. Он вставлял ноги в специальные педали, и, по очереди давя на них, запускал сложную систему рычагов, приводившую самокатку в движение.

Кулибина опять подвела маленькая скорость, которую развивало его изобретение. Скорость самоходки, и без того небольшая, падала в два раза на подъемах, а слуге приходилось тратить куда больше усилий, давя на педали. Широкое использование повозка так и не получила.

Впервые инженер лично проехался по Петербургу на своей «машине» в 1791 году. Фото: Commons.wikimedia.org

Куда больше при дворе были впечатлены бездымными фейерверками Кулибина. Им инженер отдал много времени, составляя оригинальную рецептуру огней, основанную на изучении влияния разнообразных веществ на их цвет. Также разрабатывались технические приемы, при которых использовались разные виды ракет. Авторству Кулибина даже принадлежит трактат «О фейерверках». Пиротехникой механик частенько развлекал императрицу и дворцовый люд.

Без финансирования

Чтобы угодить царице, Кулибин даже изобрел лифт. В 1793 году, когда Екатерине II было 64 года, ей уже сложно было преодолевать многочисленные лестницы в Зимнем дворце. Тогда Кулибин сконструировал для императрицы кресло-подъемник, своеобразный прообраз лифта. Его механизм состоял из двух толстых столбов, между которыми размещалась платформа с креслом. Когда императрица садилась в него, два стоявших за ним человека опускали и поднимали платформу с помощью винтового механизма на паровом приводе.

После смерти императрицы кресло-подъемник не использовали, а спустя время «шахту» и вовсе заложили кирпичом. Реставраторы Эрмитажа обнаружили фрагменты устройства лишь в начале XXI века.

В 1801 году изобретатель, которому нужно было продлять финансирование, составил «Реестр-перечень изобретений Кулибина». Его он преподнес императору Александру I, но механику отказали в материальной помощи. В связи с этим Кулибин, вынужденный жить на пенсию, вернулся в Нижний Новгород. Здесь изобретатель принялся конструировать вечный двигатель, на что было потрачено значительное количество средств. В возрасте 70 лет во второй раз овдовевший Кулибин женился в третий раз и обзавелся ещё тремя дочерьми, за всю свою жизнь оставив после себя, помимо новаторских творений, 12 детей.

Инженер ушел из жизни в 1818 году в возрасте 83 лет и был похоронен в Нижнем Новгороде.

Памятник Ивану Кулибину в Нижнем Новгороде. Установлен рядом с его могилой. Скульптор П. И. Гусев. Фото:

Изобретатели

Место рождения: Нижегородский уезд, селение Подновье

Семейное положение: трижды женат

Деятельность и интересы: механика, поэзия

Однажды на балу Суворов, встретившись с Кулибиным, трижды ему поклонился, желая отдать должное уму изобретателя. Еще факты

Работа

1769-1801 , Санкт-Петербургская Академия наук: Заведовал механической мастерской

Открытия

В 1769 году преподнес Екатерине II часы в форме яйца, над которыми работал несколько лет. В корпусе размером с гусиное яйцо помещались крошечный театр-автомат, музыкальная шкала и сложнейший часовой механизм - всего 427 миниатюрных деталей. Каждый час створки часов распахивались под музыку, и внутри начиналось представление, которое давали крошечные фигурки.

Примерно в то же время спроектировал одноарочный деревянный мост через Неву с длиной пролета в 298 метров (вместо использовавшихся тогда 50-60-метровых). Мост удерживали уникальные фермы с перекрестной решеткой. Построенная в одну десятую натуральной величины модель прошла все испытания, но проект все равно не был осуществлен. Кулибин разработал в общей сложности три проекта деревянных и три - металлических мостов, но ни один из них утвержден не был.

В 1779 году сконструировал прожектор со светоотражателями, способный давать мощный свет при слабом источнике. Это изобретение получило признание и долгое время использовалось на маяках.

Биография

Выдающийся изобретатель, самоучка и самородок. Выходец из семьи мелкого сельского торговца, несколько десятков лет прослужил в столичной Академии наук. Знаменит уникальными часовыми механизмами (как настенными, так и наручными), астрономическими, физическими и навигационными приборами, а также проектами мостов. Самое известное изобретение Кулибина - знаменитые часы-яйцо - выставлены в Эрмитаже. К сожалению, большинство изобретений Кулибина не пользовались популярностью у современников и были оценены только после смерти механика. В то время придворная публика больше интересовалась забавными игрушками и роскошными фейерверками, чем практичными механизмами - несмотря на то, что Екатерина II вроде бы покровительствовала наукам. К старости Кулибин пресытился светской жизнью, вернулся в Нижний Новгород и полностью посвятил себя изобретательству. Имя Кулибина стало нарицательным и обозначает изобретателей и мастеров-самоучек.

Сегодня, 21 апреля, день рождения великого русского изобретателя, механика Ивана Петровича Кулибина. Предлагаем вспомнить, что придумал и построил наш знаменитый соотечественник.

Иван Петрович, родившийся в слободе Подновье близ Нижнего Новгорода в 1735 году, был невероятно талантливым человеком. Механика, инженерное дело, часовой промысел, кораблестроение - все спорилось в умелых руках русского самоучки. Он имел успех и был приближен к императрице, но при этом ни один из его проектов, способных облегчить жизнь простым людям и способствующих прогрессу, не был ни профинансирован должным образом, ни реализован государством. Тогда как развлекательные механизмы - забавные автоматоны, дворцовые часы, самоходки - финансировались с превеликой радостью.

В конце XVIII века самым распространенным способом подъема грузов на судах против течения был бурлацкий труд - тяжелый, но относительно недорогой. Существовали и альтернативы: например, машинные суда, приводимые в движение волами. Устройство машинного судна было следующим: оно имело два якоря, канаты которых крепились на специальном валу. Один из якорей на шлюпке или по берегу доставлялся вперед на 800−1000 м и закреплялся. Волы, работающие на судне, вращали вал и накручивали якорный канат, подтягивая судно к якорю против течения. В это же время другая шлюпка везла вперед второй якорь - так обеспечивалась непрерывность движения.

Кулибину пришла в голову мысль, как обойтись без волов. Его идея состояла в использовании двух колес с лопастями. Течение, вращая колеса, передавало энергию на вал - якорный канат накручивался, и судно подтягивало себя к якорю, используя энергию воды. В процессе работы Кулибина постоянно отвлекали заказами на игрушки для царских отпрысков, но он сумел выбить финансирование на изготовление и установку своей системы на небольшое судно. В 1782 году оно, нагруженное почти 65 т (!) песка, показало себя надежным и значительно более быстрым, нежели корабль на воловьей или бурлацкой тяге.

В 1804 году в Нижнем Новгороде Кулибин построил второй водоход, который был вдвое быстрее бурлацких расшив. Тем не менее департамент водных коммуникаций при Александре I отверг идею и запретил финансирование - водоходы так и не получили распространение. Гораздо позже в Европе и США появились кабестаны - суда, которые подтягивали себя к якорю, используя энергию парового двигателя.

Винтовой лифт

Наиболее распространенная лифтовая система на сегодняшний день представляет собой кабину на лебедках. Лебедочные лифты были созданы задолго до патентов Отиса середины XIX века - подобные конструкции действовали еще в Древнем Египте, приводились в движение они тягловыми животными или рабской силой.

В середине 1790-х годов стареющая и разжиревшая Екатерина II поручила Кулибину разработать удобный лифт для передвижения между этажами Зимнего дворца. Она непременно хотела лифт-кресло, и перед Кулибиным встала интересная техническая задача. К подобному лифту, открытому сверху, нельзя было прицепить лебедку, а если «подхватывать» кресло лебедкой снизу, она бы доставила неудобство пассажиру. Кулибин решил вопрос остроумно: основание кресла крепилось к длинной оси-винту и двигалось по нему подобно гайке. Екатерина садилась на свой передвижной трон, слуга крутил рукоять, вращение передавалось на ось, и та поднимала кресло на галерею второго этажа. Винтовой лифт Кулибина был закончен в 1793 году, второй же в истории подобный механизм Элиша Отис построил в Нью-Йорке лишь в 1859-м. После смерти Екатерины лифт использовался придворными для развлечений, а затем был заложен кирпичом. На сегодняшний день сохранились чертежи и остатки подъемного механизма.

Теория и практика мостостроения

С 1770-х вплоть до начала 1800-х Кулибин работал над созданием однопролетного стационарного моста через Неву. Он изготовил действующий макет, на котором рассчитал усилия и напряжения в различных частях моста - при том, что теории мостостроения на тот момент еще не существовало! Опытным путем Кулибин предсказал и сформулировал ряд законов сопромата, получивших подтверждение значительно позже. Сперва изобретатель разрабатывал мост на собственные средства, но на финальный макет ему выделил денег граф Потемкин. Модель масштабом 1:10 достигала длины в 30 м.

Все расчеты моста были представлены Академии наук и проверены знаменитым математиком Леонардом Эйлером. Выяснилось, что расчеты верны, а испытания модели показали, что мост имеет огромный запас прочности; его высота позволяла парусным судам проходить без каких-либо специальных операций. Несмотря на одобрение Академии, правительство так и не выделило средств на строительство моста. Кулибин был награжден медалью и получил премию, к 1804 году третья модель окончательно сгнила, а первый постоянный мост через Неву (Благовещенский) был построен лишь в 1850-м.

В 1936 году был проведен экспериментальный расчет кулибинского моста современными методами, и выяснилось, что русский самоучка не сделал ни одной ошибки, хотя в его время большинство законов сопромата были неизвестны. Методика изготовления модели и испытаний ее с целью силового расчета конструкции моста впоследствии получила широкое распространение, к ней в разное время независимо приходили различные инженеры. Также Кулибин первым предложил использовать в конструкции моста решетчатые фермы - за 30 лет до запатентовавшего эту систему американского архитектора Итиэля Тауна.

В 1810-х годах Кулибин занимался разработкой железных мостов. Перед нами проект трехарочного моста через Неву с подвесной проезжей частью (1814). Позже изобретатель создал проект более сложного четырехарочного моста.

Самобеглая коляска и другие истории

Нередко Кулибину, помимо действительно изобретенных им конструкций, приписывают множество других, которые он действительно совершенствовал, но не был первым. Например, Кулибину очень часто приписывают изобретение педальной самокатки (прообраза веломобиля), в то время как такую систему создал на 40 лет раньше другой русский инженер-самоучка, а Кулибин был вторым. Рассмотрим некоторые из распространенных заблуждений.

Итак, в 1791 году Кулибин построил и представил Академии наук самодвижущийся экипаж, «самобеглую коляску», по сути являвшуюся предшественницей веломобиля. Она была рассчитана на одного пассажира, а в движение машину приводил слуга, стоящий на запятках и поочередно давящий на педали. Самобеглая коляска некоторое время служила аттракционом для знати, а затем затерялась в истории; сохранились только ее чертежи.

Кулибин не был изобретателем веломобиля - за 40 лет до него аналогичную по конструкции самобеглую коляску построил в Петербурге другой изобретатель-самоучка Леонтий Шамшуренков (известный в частности, разработкой системы подъема Царь-колокола, которая так и не была использована по назначению). Конструкция Шамшуренкова была двухместной, в более поздних чертежах изобретатель планировал построить самоходные сани с верстомером (прообразом спидометра), но, увы, не получил должного финансирования. Как и самокатка Кулибина, самокатка Шамшуренкова до наших дней не дошла.

Протез ноги

На рубеже XVIII-XIX веков Кулибин представил Санкт-Петербургской Медико-хирургической академии несколько проектов «механических ног» - весьма совершенных по тем временам протезов нижних конечностей, способных сымитировать потерянную выше колена (!) ногу. «Испытателем» первого варианта протеза, сделанного в 1791 году, стал Сергей Васильевич Непейцын - на тот момент поручик, потерявший ногу при штурме Очакова.

Впоследствии Непейцын дослужился до генерал-майора и получил у солдат прозвище Железная Нога; он вел полноценную жизнь, и не все догадывались, почему генерал чуть-чуть прихрамывает. Протез системы Кулибина, несмотря на благоприятные отзывы петербургских медиков во главе с профессором Иваном Федоровичем Бушем, был отвергнут военным ведомством, а серийное производство механических протезов, имитирующих форму ноги, позже началось во Франции.

Прожектор

В 1779 году увлекавшийся оптическими приборами Кулибин представил петербургской публике свое изобретение - прожектор. Системы отражающих зеркал существовали и до него (в частности, использовались на маяках), но конструкция Кулибина была значительно ближе к современному прожектору: одна-единственная свеча, отражаясь от размещенных в вогнутой полусфере зеркальных отражателей, давала сильный и направленный поток света.

«Чудесный фонарь» был положительно принят Академией наук, расхвален в прессе, одобрен императрицей, но остался лишь развлечением и не был применен для освещения улиц, как полагал Кулибин изначально. Сам мастер впоследствии изготовил ряд прожекторов по индивидуальным заказам кораблевладельцев, а также сделал на базе этой же системы компактный фонарь для кареты - это принесло ему определенный доход. Мастера подвело отсутствие защиты авторского права - каретные «кулибинские фонари» начали массово делать другие мастера, что сильно обесценило изобретение.

Что еще сделал Кулибин?

• Наладил работу мастерских при Петербургской академии наук, где занимался изготовлением микроскопов, барометров, термометров, подзорных труб, весов, телескопов и множества других лабораторных приборов.
• Отремонтировал планетарий Петербургской академии наук.
• Придумал оригинальную систему спуска кораблей на воду.
• Создал первый в России оптический телеграф (1794 год), отправленный в Кунст-камеру в качестве диковинки.
• Разработал первый в России проект железного моста (через Волгу).
• Сконструировал рядовую сеялку, обеспечивающую равномерный посев (не была построена).
• Устраивал фейерверки, создавал механические игрушки и автоматоны для развлечения знати.
• Отремонтировал и самостоятельно собрал множество часов разных компоновок - настенных, напольных, башенных.

Часы работы Кулибина:

Механика, инженерное дело, часовой промысел, кораблестроение – все спорилось в умелых руках русского самоучки

«Кулибин» – так до сих пор называют талантливых мастеров-самоучек. Вклад Ивана Петровича Кулибина в российскую и мировую науку столь значителен, что он по праву считается символом русского изобретательства, а его имя давно стало нарицательным. Он намного опередил свое время: создал механические устройства и предложил проекты, большинство из которых, однако, так и не были оценены при его жизни.

Иван Петрович Кулибин родился 21 апреля (10 апреля по старому стилю) 1735 года в Нижнем Новгороде, в семье мелкого торговца мукой. Его отец был старообрядцем и воспитывал сына в строгости, с ранних лет приучая к труду. Иван освоил грамоту и счет у дьячка, а затем встал за прилавок, чтобы помогать отцу. Однако больше всего юношу увлекало чтение книг и создание разных игрушек – «флюгеров, толчей, меленок». Убедившись в исключительных способностях сына, Кулибин-старший позволил ему заниматься слесарным и токарным делом.

После смерти отца 23-летний Иван Кулибин открывает в Нижнем Новгороде часовую мастерскую. А когда он починил «замысловатый снаряд, показывающий делянки суток» губернатору Аршеневскому, пошла народная молва о необыкновенном умельце. Нижегородская знать, дворяне, помещики, купцы стали постоянными клиентами Кулибина.

Механика, инженерное дело, часовой промысел, кораблестроение – все спорилось в умелых руках русского самоучки. Он имел успех и был приближен к императрице, но при этом ни один из его проектов, способных облегчить жизнь простым людям и способствующих прогрессу, не был ни профинансирован должным образом, ни реализован государством. Тогда как развлекательные механизмы – забавные автоматоны, дворцовые часы, самоходки – финансировались с превеликой радостью.

Несмотря на то что ни одно серьезное изобретение Кулибина так и не было тогда оценено по-настоящему, ему повезло значительно больше, чем многим другим русским самоучкам, которых либо не допускали даже на порог Академии наук, либо отправляли восвояси со 100 рублями премии и рекомендацией больше не лезть не в свое дело.

Итак, что же изобрел Иван Петрович Кулибин?

Водоходное судно

В конце XVIII века самым распространенным способом подъема грузов на судах против течения был бурлацкий труд – тяжелый, но относительно недорогой. Существовали и альтернативы: например, машинные суда, приводимые в движение волами. Устройство машинного судна было следующим: оно имело два якоря, канаты которых крепились на специальном валу. Один из якорей на шлюпке или по берегу доставлялся вперед на 800−1000 м и закреплялся. Волы, работающие на судне, вращали вал и накручивали якорный канат, подтягивая судно к якорю против течения. В это же время другая шлюпка везла вперед второй якорь – так обеспечивалась непрерывность движения.

Кулибину пришла в голову мысль, как обойтись без волов. Его идея состояла в использовании двух колес с лопастями. Течение, вращая колеса, передавало энергию на вал – якорный канат накручивался, и судно подтягивало себя к якорю, используя энергию воды. В процессе работы Кулибина постоянно отвлекали заказами на игрушки для царских отпрысков, но он сумел выбить финансирование на изготовление и установку своей системы на небольшое судно. В 1782 году оно, нагруженное почти 65 т (!) песка, показало себя надежным и значительно более быстрым, нежели корабль на воловьей или бурлацкой тяге.

В 1804 году в Нижнем Новгороде Кулибин построил второй водоход, который был вдвое быстрее бурлацких расшив. Тем не менее департамент водных коммуникаций при Александре I отверг идею и запретил финансирование – водоходы так и не получили распространения. Гораздо позже в Европе и США появились кабестаны – суда, которые подтягивали себя к якорю, используя энергию парового двигателя.

Винтовой лифт

Наиболее распространенная лифтовая система на сегодняшний день представляет собой кабину на лебедках. Лебедочные лифты были созданы задолго до патентов Отиса середины XIX века – подобные конструкции действовали еще в Древнем Египте, приводились в движение они тягловыми животными или рабской силой.

В середине 1790-х стареющая и располневшая Екатерина II поручила Кулибину разработать удобный лифт для передвижения между этажами Зимнего дворца. Она непременно хотела лифт-кресло, и перед Кулибиным встала интересная техническая задача. К подобному лифту, открытому сверху, нельзя было прицепить лебедку, а если «подхватывать» кресло лебедкой снизу, она бы доставила неудобство пассажиру. Кулибин решил вопрос остроумно: основание кресла крепилось к длинной оси-винту и двигалось по нему подобно гайке. Екатерина садилась на свой передвижной трон, слуга крутил рукоять, вращение передавалось на ось, и та поднимала кресло на галерею второго этажа. Винтовой лифт Кулибина был закончен в 1793 году, второй же в истории подобный механизм Элиша Отис построил в Нью-Йорке лишь в 1859-м. После смерти Екатерины лифт использовался придворными для развлечений, а затем был заложен кирпичом. На сегодняшний день сохранились чертежи и остатки подъемного механизма.

Теория и практика мостостроения

С 1770-х и до начала 1800-х Кулибин работал над созданием однопролетного стационарного моста через Неву. Он изготовил действующий макет, на котором рассчитал усилия и напряжения в различных частях моста – при том, что теории мостостроения на тот момент еще не существовало! Опытным путем Кулибин предсказал и сформулировал ряд законов сопромата, получивших подтверждение значительно позже. Сперва изобретатель разрабатывал мост на собственные средства, но на финальный макет ему выделил денег граф Потемкин. Модель масштабом 1:10 достигала длины в 30 м.

Все расчеты моста были представлены Академии наук и проверены знаменитым математиком Леонардом Эйлером. Выяснилось, что расчеты верны, а испытания модели показали, что мост имеет огромный запас прочности; его высота позволяла парусным судам проходить без каких-либо специальных операций. Несмотря на одобрение Академии, правительство так и не выделило средств на строительство моста. Кулибин был награжден медалью и получил премию. К 1804 году третья модель окончательно сгнила, а первый постоянный мост через Неву (Благовещенский) был построен лишь в 1850-м.

В 1936 году был проведен экспериментальный расчет кулибинского моста современными методами, и выяснилось, что русский самоучка не сделал ни одной ошибки, хотя в его время большинство законов сопромата были неизвестны. Методика изготовления модели и испытаний ее с целью силового расчета конструкции моста впоследствии получила широкое распространение, к ней в разное время независимо приходили различные инженеры. Также Кулибин первым предложил использовать в конструкции моста решетчатые фермы – за 30 лет до запатентовавшего эту систему американского архитектора Итиэля Тауна.

Самобеглая коляска и другие истории

Нередко Кулибину, помимо действительно изобретенных им конструкций, приписывают множество других, которые он только совершенствовал. Рассмотрим некоторые из распространенных заблуждений.

Итак, в 1791 году Кулибин построил и представил Академии наук самодвижущийся экипаж, «самобеглую коляску», по сути являвшуюся предшественницей веломобиля. Она была рассчитана на одного пассажира, а в движение машину приводил слуга, стоящий на запятках и поочередно давящий на педали. Самобеглая коляска некоторое время служила аттракционом для знати, а затем затерялась в истории; сохранились только ее чертежи. Кулибин не был изобретателем веломобиля – за 40 лет до него аналогичную по конструкции самобеглую коляску построил в Петербурге другой изобретатель – самоучка Леонтий Шамшуренков (известный, в частности, разработкой системы подъема Царь-колокола, которая так и не была использована по назначению). Конструкция Шамшуренкова была двухместной, в более поздних чертежах изобретатель планировал построить самоходные сани с верстомером (прообразом спидометра), но, увы, не получил должного финансирования. Как и самокатка Кулибина, самокатка Шамшуренкова до наших дней не дошла.

Протез ноги

На рубеже XVIII–XIX веков Кулибин представил Санкт-Петербургской Медико-хирургической академии несколько проектов «механических ног» – весьма совершенных по тем временам протезов нижних конечностей, способных сымитировать потерянную выше колена (!) ногу. «Испытателем» первого варианта протеза, сделанного в 1791 году, стал Сергей Васильевич Непейцын – на тот момент поручик, потерявший ногу при штурме Очакова. Впоследствии Непейцын дослужился до генерал-майора и получил у солдат прозвище Железная Нога; он вел полноценную жизнь, и не все догадывались, почему генерал чуть-чуть прихрамывает. Протез системы Кулибина, несмотря на благоприятные отзывы петербургских медиков во главе с профессором Иваном Федоровичем Бушем, был отвергнут военным ведомством, а серийное производство механических протезов, имитирующих форму ноги, позже началось во Франции.

Прожектор

Фонарь-прожектор, созданный в 1779 году, так и остался технической диковинкой. В быту – в качестве фонарей на экипажах – применялись лишь его уменьшенные версии. В 1779 году увлекавшийся оптическими приборами Кулибин представил петербургской публике свое изобретение – прожектор. Системы отражающих зеркал существовали и до него (в частности, использовались на маяках), но конструкция Кулибина была значительно ближе к современному прожектору: одна-единственная свеча, отражаясь от размещенных в вогнутой полусфере зеркальных отражателей, давала сильный и направленный поток света. «Чудесный фонарь» был положительно принят Академией наук, расхвален в прессе, одобрен императрицей, но остался лишь развлечением и не был применен для освещения улиц, как полагал Кулибин изначально. Сам мастер впоследствии изготовил ряд прожекторов по индивидуальным заказам кораблевладельцев, а также сделал на базе этой же системы компактный фонарь для кареты – это принесло ему определенный доход. Мастера подвело отсутствие защиты авторского права – каретные «кулибинские фонари» начали массово делать другие мастера, что сильно обесценило изобретение.